JPH0995149A - ハイブリッド自動車の駆動装置 - Google Patents

ハイブリッド自動車の駆動装置

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JPH0995149A
JPH0995149A JP25398395A JP25398395A JPH0995149A JP H0995149 A JPH0995149 A JP H0995149A JP 25398395 A JP25398395 A JP 25398395A JP 25398395 A JP25398395 A JP 25398395A JP H0995149 A JPH0995149 A JP H0995149A
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differential gear
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田 剛 正 山
Fujio Matsui
井 冨士夫 松
Shihomi Hiroishi
石 志保美 広
Kenzo Komatsu
松 健 造 小
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の変速機をそのまま流用することがで
き、かつ２輪駆動と４輪駆動とを容易に切り替えること
ができるハイブリッド自動車の駆動装置を提供する。 【解決手段】 本発明のハイブリッド自動車の駆動装置
は、内燃機関１と、この内燃機関１にクラッチ２を介し
て接続された変速機３と、この変速機３から伝達された
駆動力を主駆動輪１７、１８に分配する主差動歯車１１
と、変速機３から主差動歯車１１に伝達された駆動力の
一部を取り出す、主差動歯車１１に接続されたトランス
ファ２０と、このトランスファ２０と従差動歯車３３と
の間で駆動力を伝達する、軸線方向に２分割された一対
のプロペラシャフト２６、２７と、これらのプロペラシ
ャフト間に介装された電気モータ３１と、この電気モー
タ３１と一対のプロペラシャフト２６、２７とをそれぞ
れ接続する一対のクラッチ２９、３０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源として内燃
機関と電気モータとを併用するハイブリッド自動車に関
し、より詳しくはハイブリッド自動車の駆動装置の改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高負荷時には内燃機関を動力源と
して走行するが、中・低負荷時には電気モータを動力源
として走行することにより、騒音や排気ガスを低減させ
ることができるハイブリッド自動車が種々提案されてい
る。
【０００３】例えば、特開平５−５０８６５号公報に
は、駆動用の電気モータが変速機に内蔵されているハイ
ブリッド自動車が記載されている。
【０００４】一方、特公昭４９−２９６４２号公報およ
び実公昭５０−１６３４０号公報には、内燃機関に接続
された変速機と駆動力を駆動輪に分配する差動歯車との
間で延びるプロペラシャフトの途中に、電気モータが取
り付けられたハイブリッド自動車が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平５−５０８６５号公報に記載されたハイブリッ
ド自動車においては、電気モータが変速機に内蔵される
ので、内燃機関を専用の動力源とする自動車用として設
計された既存の変速機をそのまま流用することができな
い。これにより、変速機の大幅な設計変更が必要とな
り、多額の設備投資が避けられない。また、変速機に内
蔵される電気モータ自体も変速機の大きさやレイアウト
等による制約を受けて汎用性が小さくなり、電気モータ
自体のコストアップも避けられない。さらに、このハイ
ブリッド自動車においては、エンジンを動力源として走
行する際にも電気モータが回転する構造となっているの
で、電気モータの回転に伴うエネルギーロスが避けられ
ず、燃費が悪化する。
【０００６】また、上述した特公昭４９−２９６４２号
公報および実公昭５０−１６３４０号公報にそれぞれ記
載されたハイブリッド自動車は、いずれも主駆動輪のみ
を駆動するようにされ、４輪すべてを駆動するハイブリ
ッド自動車の駆動装置については何等言及されていな
い。
【０００７】そこで、本発明の目的は、従来の技術が有
する問題点を解消し、内燃機関を専用動力源とする自動
車をベースとしてハイブリッド自動車を製造する際に、
既存の変速機をそのまま流用することができ、かつ動力
源として内燃機関および電気モータのいずれを選択した
場合でも、２輪駆動と４輪駆動とを容易に切り替えるこ
とができるハイブリッド自動車の駆動装置を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
ハイブリッド自動車の駆動装置においては、２輪駆動車
を４輪駆動化する際に変速機に取り付けるトランスファ
に代えて、電気モータを変速機に取り付け、この電気モ
ータによって直接差動歯車を駆動する。これにより、内
燃機関を専用動力源とする４輪駆動車の変速機をそのま
ま流用して、２輪駆動のハイブリッド自動車の駆動装置
を製造することができる。
【０００９】また、本願の請求項２に記載のハイブリッ
ド自動車の駆動装置においては、２輪駆動の自動車を４
輪駆動化する際に変速機に取り付けるトランスファを介
して、差動歯車を電気モータによって駆動する。これに
より、内燃機関を専用動力源とする４輪駆動車の変速機
およびトランスファをそのまま流用して、２輪駆動のハ
イブリッド自動車の駆動装置を容易に製造することがで
きる。
【００１０】また、本願の請求項３に記載のハイブリッ
ド自動車の駆動装置においては、内燃機関が発生する駆
動力をクラッチを介して変速機に伝達し、変速する。そ
して、変速した駆動力を主差動歯車により主駆動輪に分
配する。また、主差動歯車にはトランスファを接続し、
変速機から主差動歯車に伝達された駆動力の一部を取り
出す。このトランスファによって取り出された駆動力
は、プロペラシャフトを介して従差動歯車に伝達され、
従駆動輪に分配される。プロペラシャフトは軸線方向に
２分割し、その間に電気モータを介装する。そして、こ
の電気モータと一対のプロペラシャフトとを、それぞれ
クラッチにより接続する。電気モータが発生する駆動力
を、プロペラシャフトを介して従差動歯車に伝達すれば
従駆動輪を回転させることができ、かつプロペラシャフ
トとトランスファを介して主差動歯車に伝達すれば主駆
動輪を回転させることができる。これにより、内燃機関
を専用動力源とする４輪駆動車の変速機およびトランス
ファをそのまま流用して、２輪駆動と４輪駆動とを容易
に切り替えることができるハイブリッド自動車の駆動装
置を容易に実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるハイブリッド
自動車の各実施形態を、図１から図１１に基づいて詳細
に説明する。
【００１２】第１実施形態 まず、第１実施形態のハイブリッド自動車１００につい
て、図１乃至図４を参照して説明すると、図１に示した
本第１実施形態のハイブリッド自動車１００は、車体の
最前方にガソリンエンジン１を備えている。そして、こ
のエンジン１が発生する駆動力は、電磁クラッチ２を介
して連続無段変速型の変速機（ＣＶＴ）３に伝達されて
変速される。すなわち、図２に示したように、変速機３
の前後進切換機構４を介して入力軸５に伝達された駆動
力は、入力軸５と一体に回転する入力側プーリ６と、出
力軸７と一体に回転する出力側プーリ８との間に巻き回
された無端状のベルト９によって、入力軸５から出力軸
７に伝達される。このとき、油圧を用いて入力側プーリ
６および出力側プーリ８の溝幅を変化させ、それぞれの
有効半径を変えることにより、減速比を連続的かつ無段
階に変化させることができる。そして、出力軸７から出
力された駆動力は、中間軸１０を介して前差動歯車１１
（主差動歯車）を駆動するリングギヤ１２に伝達されて
前差動歯車１１を回転駆動する。これにより、変速機３
から出力された駆動力は、前差動歯車１１の出力軸１
３、１４にそれぞれスプライン嵌合する左右一対の前駆
動軸１５、１６に分配され、前輪１７、１８をそれぞれ
回転させる。
【００１３】一方、変速機３の後端にはトランスファ２
０が取り付けられている。そして、このトランスファ２
０の入力ギヤ２１は、前差動歯車１１のリングギヤ１２
と直接噛み合っている。これにより、前差動歯車１１を
回転させる駆動力の一部は、トランスファ２０の入力軸
２２からベベルギヤ２３を介して出力軸２４に伝達さ
れ、この出力軸２４とスプライン嵌合するプロペラシャ
フト２５に伝達される。
【００１４】前記プロペラシャフト２５は、図１に示し
たように、前後に２分割されている。そして、２分割さ
れたプロペラシャフト２５の前半分２６と後半分２７と
の間には減速機２８が介装されている。この減速機２８
にはプロペラシャフト２５の前半分２６が第１クラッチ
２９を介して、かつプロペラシャフト２５の後半分２７
が第２クラッチ３０を介してそれぞれ接続されている。
また、減速機２８には、プロペラシャフト２５の後半分
２７の左側方に配設された電気モータ３１が、第３クラ
ッチ３２を介して接続されている。これにより、電気モ
ータ３１が発生する駆動力は、第３クラッチ３２を介し
て減速機２８に伝達されて減速された後、第１クラッチ
２９を介してプロペラシャフト２５の前半分２６に、ま
たは第２クラッチ３０を介してプロペラシャフト２５の
後半分２７にそれぞれ伝達される。しかしながら、減速
機２８はプロペラシャフト２５の前半分２６と後半分２
７との間では減速作用を行わず、第１クラッチ２９と第
２クラッチ３０とをともに接続状態としたときには、プ
ロペラシャフト２５の前半分２６と後半分２７とは直結
されるようになっている。また、プロペラシャフト２５
の後端は後差動歯車３３（従差動歯車）に接続されてお
り、プロペラシャフト２５の後半分２７を介して後差動
歯車３３に伝達された駆動力は、左右一対の後駆動軸３
４、３５に分配され、後輪３６、３７を回転させる。
【００１５】一方、図１に示したように、電気モータ３
１の周囲には、急速な充放電が可能なコンデンサ３８
と、長時間にわたって放電可能なバッテリ３９、および
これらのコンデンサ３８とバッテリ３９とをモータコン
トローラ４０に電気的に接続するブレーカ４１とが、互
いに接近するように配置されている。これにより、重量
の嵩むコンデンサ３８やバッテリ３９、モータコントロ
ーラ４０等が、このハイブリッド自動車１００の中央部
分に集中的に配置されることとなって、ヨー方向の慣性
モーメントを低減することができるばかりでなく、前後
の軸重配分を均等化することができる。さらに、モータ
コントローラ４０と電気モータ３１、および第１乃至第
３クラッチ２９、３０、３２との間で引き回される電気
配線の長さを短縮することができるので、電気配線の引
き回し作業を容易に行うことができるばかりでなく、電
気配線のコストを低減させることができる。さらに、こ
れらの電気配線へのノイズの侵入を防止することがで
き、モータコントローラ４０による制御の信頼性を向上
させることができる。なお、前記バッテリ３９には充電
器４２が接続され、コンセント４３に接続される外部電
源によってバッテリ３９を充電できるようにされてい
る。
【００１６】また、図３に示したように、このハイブリ
ッド自動車１００は集中コントローラ４４によって集中
制御されている。すなわち、集中コントローラ４４の制
御下におかれたエンジンコントローラ４５がエンジン１
を、またＣＶＴコントローラ４６が電磁クラッチ２およ
び変速機（ＣＶＴ）３を、さらに前記モータコントロー
ラ４０が第１乃至第３の各クラッチ２９、３０、３２、
および電気モータ３１、ブレーカ４１等をそれぞれ制御
する。そして、集中コントローラ４０は、運転者が走行
モード切替スイッチ４７を切替操作することにより選択
した走行モードを参照しつつ、エンジンコントローラ４
５とＣＶＴコントローラ４６およびモータコントローラ
４０を制御し、各走行モードを実現する。なお、集中コ
ントローラ４０には、運転者によるアクセルペダルおよ
びプレーキペダルの操作状況をアクセルセンサ４７およ
びブレーキセンサ４８によって検出し、その結果に基づ
いてエンジン１の出力を制御する、いわゆるドライブバ
イワイヤ方式が採用されている。
【００１７】次に、上述のように構成された本第１実施
形態のハイブリッド自動車１００の各部の作動につい
て、図４に示した作動表を参照して説明する。高速走行
等の高負荷時には、エンジン１による走行が選択され
る。エンジン１により前輪１７、１８を駆動して走行す
るエンジンＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラ
ッチ２がオンとされ、かつ第１クラッチ２９および第２
クラッチ３０の両方がオフとされる。これにより、エン
ジン１が発生する駆動力は電磁クラッチ２および変速機
（ＣＶＴ）３を介して前差動歯車１１に伝達され、前輪
１７、１８を駆動する。この時、前差動歯車１１に伝達
された駆動力の一部はトランスファ２０により取り出さ
れてプロペラシャフト２５の前半分２６を回転させる
が、第１クラッチ２９が切り離し状態とされているの
で、減速機２８がエンジン１の駆動力により回転するこ
とがない。また、第２クラッチ３０も切り離し状態とさ
れているので、後輪３６、３７の回転に伴うプロペラシ
ャフト２５の後半分２７の回転によって、減速機２８が
回転することがない。これにより、エンジンＦＷＤ走行
モードにおいては減速機２８が回転せず、エネルギーロ
スの発生を防止できる。
【００１８】これに対して、エンジン１により前輪１
７、１８および後輪３６、３７の４輪すべてを駆動して
走行するエンジン４ＷＤモードが選択されると、電磁ク
ラッチ２と第１クラッチ２９および第２クラッチ３０の
いずれもがオンとされる。これにより、エンジン１が発
生した駆動力は、電磁クラッチ２および変速機３を介し
て前差動歯車１１に伝達され前輪１７、１８を駆動する
と同時に、前差動歯車１１からトランスファ２０、プロ
ペラシャフト２５の前半分２６、第１クラッチ２９、減
速機２８、第２クラッチ３０、プロペラシャフト２５の
後半分２７を介して後差動歯車３３に伝達され、後輪３
６、３７を駆動する。しかしながら、第３クラッチ３２
がオフとされているので電気モータ３１は回転せず、電
気モータ３１の回転によるエネルギーロスは発生しな
い。
【００１９】都市部における走行等、中・低負荷時に
は、電気モータ３１による走行が選択される。この時に
は、エンジン１が停止させられるとともに、電磁クラッ
チ２が切り離し状態とされてエンジン１と変速機３とが
切り離される。そして、電気モータ３１により前輪１
７、１８を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが
選択された場合には、第３クラッチ３２および第１クラ
ッチ２９が接続状態とされ、第２クラッチ３０が切り離
し状態とされる。これにより、電気モータ３１が発生す
る駆動力は、第３クラッチ３２、減速機２８、第１クラ
ッチ２９、プロペラシャフト２５の前半分２６、トラン
スファ２０を介して前差動歯車１１に伝達され、前輪１
７、１８が駆動される。
【００２０】また、電気モータ３１により後輪３６、３
７を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択さ
れた場合には、第１クラッチ２９が切り離し状態とさ
れ、かつ第２クラッチ３０および第３クラッチ３２が共
に接続状態とされる。これにより、電気モータ３１が発
生する駆動力は第３クラッチ３２、減速機２８、第２ク
ラッチ３０、プロペラシャフト２５の後半分２７を介し
て後差動歯車３３に伝達され、後輪３６、３７が駆動さ
れる。
【００２１】さらに、電気モータ３１により前輪１７、
１８および後輪３６、３７の４輪すべてを駆動して走行
するモータ４ＷＤ走行モードが選択された場合には、第
１クラッチ２９、第２クラッチ３０および第３クラッチ
３２のすべてが接続状態とされる。これにより、電気モ
ータ３１が発生する駆動力は、第３クラッチ３２、減速
機２８、第１クラッチ２９とプロペラシャフト２５の前
半分２６およびトランスファ２０を介して前差動歯車１
１へ、かつ第２クラッチ３０とプロペラシャフト２５の
後半分２７を介して後差動歯車３３にそれぞれ伝達さ
れ、前輪１７、１８および後輪３６、３７の４輪すべて
が駆動される。
【００２２】登坂走行や急加速走行等の最大負荷時に
は、エンジン１および電気モータ３１を動力源として併
用する。エンジン＋モータＦＷＤ走行が選択された場合
には、エンジン１と電気モータ３１とが共に作動する。
そして、電磁クラッチ２および第１クラッチ２９、第３
クラッチ３２が接続状態とされ、第２クラッチ３０が切
り離し状態とされる。これにより、エンジン１が発生す
る駆動力が、電磁クラッチ２および変速機３を介して前
差動歯車１１に伝達されると同時に、電気モータ３１が
発生する駆動力が第３クラッチ３２、減速機２８、第１
クラッチ２９、プロペラシャフト２５の前半分２６、ト
ランスファ２０を介して前差動歯車１１に伝達される。
しかしながら、第２クラッチ３０がオフ状態とされてい
るので、駆動力はプロペラシャフト２５の後半分２７に
伝達されず、もって後輪３６、３７は駆動されない。
【００２３】これに対してエンジン＋モータ４ＷＤ走行
を選択した場合には、第２クラッチ３０も接続状態とさ
れ、エンジン１および電気モータ３１が発生する駆動力
が、プロペラシャフト２５の後半分２７を介して後差動
歯車３３に伝達され、後輪３６、３７が駆動される。
【００２４】一方、上述した各走行モードのいずれが選
択されている状態においても、運転者がブレーキペダル
を操作したことがブレーキセンサ４９により検知される
と、集中コントローラ４４は走行モードを自動的に回生
ブレーキ走行モードに切り替える。走行モードが回生ブ
レーキ走行モードに切り替えられると、電気モータ３１
はプロペラシャフト２５の前半分２６若しくは後半分２
７を介して、前輪１７、１８若しくは後輪３６、３７と
接続される。例えば、図４の作動表に示したように、エ
ンジンＦＷＤ走行モードにおいては、第１クラッチ２９
および第３クラッチ３２が共に切り離し状態とされてい
るが、回生ブレーキ走行モードに切り替わると、第１ク
ラッチ２９および第３クラッチ３２の両方が接続状態と
され、前輪１７、１８の回転により電気モータ３１が駆
動される。また、エンジン４ＷＤ走行モードにおいて
は、第３クラッチ３２が切り離し状態とされているが、
回生ブレーキ走行モードに切り替わると、第３クラッチ
３２が接続状態とされ、前輪１７、１８および後輪３
６、３７の回転により電気モータ３１が駆動される。し
かしながら、モータＦＷＤ走行、モータＲＷＤ走行、モ
ータ４ＷＤ走行の場合、およびエンジン＋モータＦＷＤ
走行、エンジン＋モータ４ＷＤ走行の場合は、電気モー
タ３１が前輪１７、１８若しくは後輪３６、３７と接続
されているので、第１乃至第３クラッチ２９、３０、３
２は切り替えられずにそのままの状態を維持する。そし
て、この回生ブレーキ走行モードにおいては、電気モー
タ３１は前輪１７、１８、後輪３６、３７の回転によっ
て駆動される発電機となり、得られた電力はコンデンサ
３８に蓄えられる。なお、回生ブレーキ走行モードに切
り替えられた時には、第１クラッチ２９および第２クラ
ッチ３０を共に接続状態として、電気モータ３１を前輪
１７、１８、および後輪３６、３７の両方の回転によっ
て駆動されることとしても良い。
【００２５】また、走行中にバッテリ３９の充電が必要
な場合には、集中コントローラ４４は走行モードを自動
的に充電モードに切り替える。この状態においては、エ
ンジン１が発生する駆動力の一部により電気モータ３１
が駆動され、発電機として作動する。そして、電気モー
タ３１が発生した電力は、バッテリ３９の充電に費やさ
れる。
【００２６】すなわち、以上の説明から明らかなよう
に、本第１実施形態のハイブリッド自動車１００におい
ては、前差動歯車１１のリングギヤ１２にトランスファ
２０の入力ギヤ２１が直接噛み合っているので、エンジ
ン１が発生する駆動力をトランスファ２０を介してプロ
ペラシャフト２５に伝達し後輪３６、３７を駆動するこ
とができるばかりでなく、電気モータ３１が発生する駆
動力をプロペラシャフト２５の前半分２６およびトラン
スファ２０を介して前差動歯車１１に伝達し、前輪１
７、１８を駆動することができる。そして、これらのト
ランスファ２０および前差動歯車１１を内蔵する変速機
３は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車のもの
をそのまま流用することができるから、エンジン１を専
用動力源とする４輪駆動車をベースとして、極めて安価
にハイブリッド自動車１００を製造することができる。
【００２７】なお、本第１実施形態のハイブリッド自動
車１００のトランスファ２０は、入力軸２２と出力軸２
３とが直結されている、いわゆる直結４ＷＤ車用のもの
であるが、これにとらわれる必要はなく、プロペラシャ
フト２５側から前差動歯車１１を駆動力を伝達すること
ができる形式のものであれば、どのような形式のトラン
スファでも良い。例えば、入力軸２２と出力軸２３との
間にビスカスカップリング、あるいは油圧制御式多板ク
ラッチ等を介装した形式のトランスファであっても良
い。
【００２８】第２実施形態 次に、第２実施形態のハイブリッド自動車２００の駆動
装置について、図５および図６を参照して説明すると、
本第２実施形態のハイブリッド自動車２００の駆動装置
は、図１に示した第１実施形態のハイブリッド自動車１
００の駆動装置に対して、電気モータ廻りの配置のみが
異なっている。すなわち、電気モータ５０はプロペラシ
ャフト２５と同軸とされている。そして、電気モータ５
１は第１クラッチ５１を介してプロペラシャフト２５の
前半分２６と接続され、さらに第２クラッチ５２を介し
てプロペラシャフト２５の後半分２７と接続されてい
る。さらに、電気モータ５０は減速機を有しない形式と
されている。
【００２９】このハイブリッド自動車２００は、図６に
示した作動表の内容に沿って、第１実施形態のハイブリ
ッド自動車１００とほぼ同様の動作を行うが、エンジン
４ＷＤ走行の場合にモータ５０が空転する構造となって
いるため、エネルギーロスが生じる。しかしながら、第
１実施形態のハイブリッド自動車１００に比較して、減
速機２８および第３クラッチ３２を持たない分、小型か
つ軽量な構成とすることができる。
【００３０】第３実施形態 次に、図７を参照して第３実施形態のハイブリッド自動
車３００について説明する。このハイブリッド自動車３
００は２輪駆動車で、エンジン１が発生した駆動力が電
磁クラッチ２を介して変速機３に伝達される。そして、
変速機３により変速された駆動力は差動歯車１１に伝達
されて左右一対の駆動軸１５、１６に分配され、図示さ
れない駆動輪を駆動するようになっている。
【００３１】一方、変速機３にはトランスファ６０が取
り付けられている。このトランスファ６０の入力ギヤ６
１は、差動歯車１１のリングギヤ１２に直接噛み合って
いる。また、前記入力ギヤ６１と入力軸６２との間には
クラッチ６３が介装されている。このクラッチは、この
トランスファ６０が４輪駆動車の変速機に取り付けられ
た時に、２輪駆動と４輪駆動とを切り替えるために用い
られるものである。そして、このクラッチ６３を接続状
態とすると、変速機３から差動歯車１１に伝達された駆
動力の一部を、入力軸６２に取り出すことができる。ま
た、入力軸６２にベベルギヤ６４を介して接続された出
力軸６５には、電気モータ６６の出力軸６７がスプライ
ン嵌合している。
【００３２】エンジン１のみを動力源として走行する際
にはトランスファ６０のクラッチ６３を切り離し状態と
し、差動歯車１１と電気モータ６６との接続を遮断す
る。これにより、電気モータ６６の空転を止めて、エン
ジン走行時のエネルギーロスの発生を防止することがで
きる。これに対して、電気モータ６６を動力源として走
行する場合には、電磁クラッチ２を切り離し状態として
エンジン１と変速機３とを切り離すとともに、トランス
ファ６０のクラッチ６３を接続状態とする。これによ
り、電気モータ６６が発生する駆動力はトランスファ６
０を介して差動歯車１１のリングギヤ１２に伝達され、
左右一対の駆動軸１５、１６が駆動される。なお、回生
ブレーキ走行モードにおいては、トランスファ６０のク
ラッチ６３が接続状態とされて、電気モータ６６は差動
歯車１１により駆動される。そして、電気モータ６６は
発電機として作用し、得られた電力は図示されないバッ
テリの充電に費やされる。
【００３３】すなわち、本第３実施形態のハイブリッド
自動車３００は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆
動車の変速機３およびトランスファ６０をそのまま流用
することにより、電気モータ６６を駆動源として併用す
る２輪駆動のハイブリッド自動車として構成されている
ので、安価に製造することができる。また、電気モータ
６６は変速機３の外側に取り付けられているので、変速
機３によって制約を受けることがない。これにより、汎
用性が高く、かつ低コストなモータを使用することがで
き、このハイブリッド自動車３００の製造費用をより一
層低減することができる。
【００３４】第４実施形態 次に、図８を参照して第４実施形態のハイブリッド自動
車４００について説明すると、このハイブリッド自動車
４００は２輪駆動車とされ、エンジン１が発生した駆動
力は電磁クラッチ２を介して変速機３に伝達される。そ
して、変速機３により変速された駆動力は差動歯車１１
に伝達され、左右一対の駆動軸１５、１６が駆動され
る。
【００３５】一方、変速機３は、２輪駆動車を４輪駆動
化する際に用いるトランスファが取り付け可能とされて
いる。そして、変速機３のトランスファ取り付け部３ａ
には、トランスファに代えて電気モータハウジング７０
が取り付けられている。そして、この電気モータハウジ
ング７０内には電気モータ７１と、この電気モータ７１
のモータ本体と出力軸７２との間に介装されたクラッチ
７３とが内蔵されている。また、前記出力軸７２に取り
付けられた出力ギヤ７４は、差動歯車１１のリングギヤ
１２に直接噛み合っている。これにより、電気モータ７
１が発生する駆動力を出力ギヤ７４を介して差動歯車１
１に伝達することにより、左右一対の駆動軸１５、１６
を駆動して図示されない駆動輪を回転させることができ
る。一方、エンジン１のみを動力源として走行する際に
は前記クラッチ７３を切り離し状態とし、差動歯車１１
と電気モータ７１との接続を遮断する。これにより、エ
ンジン走行時における電気モータ７１の空転を止めて、
エネルギーロスの発生を防止することができる。なお、
回生ブレーキ走行モードにおいては、クラッチ７３が接
続状態とされ、電気モータ７１は差動歯車１１により駆
動される。そして、電気モータ７１は発電機として作用
し、得られた電力は図示されないバッテリの充電に費や
される。
【００３６】すなわち、本第４実施形態のハイブリッド
自動車４００は、電気モータ７１により差動歯車１１を
直接駆動するものであるから、その構造を極めて簡単な
ものとすることができる。また、電気モータ７１は電気
モータハウジング７０に内蔵された状態で変速機３のト
ランスファ取り付け部に取り付けられるので、既存の変
速機３をそのまま流用することができ、このハイブリッ
ド自動車４００を安価に製造することができる。
【００３７】第５実施形態 次に、図９を参照して第５実施形態のハイブリッド自動
車５００について説明する。このハイブリッド自動車５
００は、前述した第１実施形態のハイブリッド自動車１
００のコンデンサ３８およびバッテリ３９の配置を変更
したものである。すなわち、このハイブリッド自動車５
００においては、電気モータ３１に電力を供給するコン
デンサおよびバッテリがパッケージ８０内に一体化され
た状態で収納され、電気モータ３１の左右に対称に配置
されている。これにより、重量の嵩むバッテリおよびコ
ンデンサを車体の中央部に集中的に配置することができ
るから、ハイブリッド自動車５００のヨー方向の慣性モ
ーメントを低減させることができるばかりでなく、前後
軸間の重量配分を適切なものとすることができる。ま
た、バッテリとコンデンサ間の電気配線の長さを短縮す
ることができるから、配線引き回し作業を容易に行うこ
とができ、かつ電気配線のコストを低減することができ
る。さらに、コンデンサおよびバッテリがパッケージ化
されているので、車体への取り付けを容易に行うことが
できる。
【００３８】第６実施形態 次に、図１０を参照して第６実施形態のハイブリッド自
動車６００について説明する。このハイブリッド自動車
６００は、前述した第５実施形態のハイブリッド自動車
５００をさらに改良したものである。すなわち、このハ
イブリッド自動車６００においては、電気モータ３１に
電力を供給するバッテリおよびコンデンサのみならず、
電気モータ３１等を制御するコントローラまでもが、一
体化されてパッケージ９０内に内蔵されている。これに
より、重量の嵩むバッテリおよびコンデンサを車体の中
央部に集中的に配置することができるから、ハイブリッ
ド自動車６００のヨー方向の慣性モーメントを低減させ
ることができるばかりでなく、前後軸間の重量配分を適
切なものとすることができる。また、バッテリとコンデ
ンサ間の電気配線の長さを短縮することができるから、
配線引き回し作業を容易に行うことができ、かつ電気配
線のコストを低減することができる。さらには、電気モ
ータ３１等の作動を制御するコントローラを、電気モー
タやバッテリ、コンデンサ等に近接させて配置するの
で、これらの部品を接続する電気配線の長さを短縮する
ことができる。これにより、外界のノイズ信号が電気配
線に侵入することを防止できるから、コントローラによ
る電気モータの制御の信頼性を高めることができる。
【００３９】以上、本発明によるハイブリッド自動車の
駆動装置の各実施形態について詳しく説明したが、本発
明は上述した実施形態によって限定されるものではな
く、種々の変更が可能であることは言うまでもない。例
えば、上述した実施形態においては、いずれもエンジン
１が車体の最も前方に配置されているＦＦ（フロントエ
ンジンフロントドライブ）車をベースとしてハイブリッ
ド自動車を構成しているが、本発明は、エンジン１を車
体の最も後方に配置したＲＲ（リヤエンジンリヤドライ
ブ）車をベースとするハイブリッド自動車にも適用でき
ることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、内燃機関を専用動力源とする自動車の変速機
およびトランスファ等をそのまま流用して、ハイブリッ
ド自動車の駆動装置を構成することができる。これによ
り、変速機やトランスファ等を新たに製造する必要がな
いから、多額の設備投資や部品のコストアップ等を抑え
ることができ、ハイブリッド自動車を極めて安価に製造
することができる。また、本発明のハイブリッド自動車
の駆動装置は、電気モータを変速機の外部に配置するの
で、電気モータが変速機の大きさやレイアウト等の制約
を受けることがない。これにより、汎用性が高く、かつ
安価で高性能な電気モータを使用することができる。ま
た、本発明のハイブリッド自動車の駆動装置によれば、
内燃機関と電気モータのいずれを動力源として選択した
時でも、２輪駆動と４輪駆動とを容易に切り替えること
ができる。これにより、走行条件に最も適した走行モー
ドを選択することができ、ハイブリッド自動車の走行性
能を最大限に発揮することができる。また、本発明のハ
イブリッド自動車の駆動装置は、重量の嵩むバッテリや
モータ等の部品を車体の中央部に集中的に配置するの
で、ヨー方向の慣性モーメントを低減させることができ
るばかりでなく、前後軸間の重量配分を適切なものとす
ることができる。さらに、電気モータの作動を制御する
コントローラを、電気モータやバッテリ等に近接させて
配置するので、これらの部品を接続する電気配線の長さ
を短縮することができる。これにより、外界のノイズの
電気配線への侵入を防止できるから、コントローラによ
る電気モータ等の制御の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のハイブリッド自動
車の構造を示す平面図。
【図２】図１に示す変速機およびトランスファの構造を
示す説明図。
【図３】図１に示すハイブリッド自動車の制御系のブロ
ック図。
【図４】図１に示すハイブリッド自動車の各走行モード
における各部の作動を示す一覧表。
【図５】本発明に係る第２実施形態のハイブリッド自動
車の駆動装置の構造を示す平面図。
【図６】図５に示すハイブリッド自動車の各走行モード
における各部の作動を示す一覧表。
【図７】本発明に係る第３実施形態のハイブリッド自動
車の変速機およびトランスファの構造を示す平面図。
【図８】本発明に係る第４実施形態のハイブリッド自動
車の変速機およびトランスファの構造を示す平面図。
【図９】本発明に係る第５実施形態のハイブリッド自動
車のバッテリ等の配置を示す平面図。
【図１０】本発明に係る第６実施形態のハイブリッド自
動車のバッテリ等の配置を示す平面図。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 電磁クラッチ ３ 変速機（ＣＶＴ） １１ 前差動歯車 １５、１６ 前駆動軸 １７、１８ 前輪 ２０ トランスファ ２５ プロペラシャフト ２８ 減速機 ２９ 第１クラッチ ３０ 第２クラッチ ３１ 電気モータ ３２ 第３クラッチ ３３ 後差動歯車 ３４、３５ 後駆動軸 ３６、３７ 後輪 ３８ コンデンサ ３９ バッテリ ４０ モータコントローラ ４１ ブレーカ ４２ 充電器 ４３ コンセント ４４ 集中コントローラ ４５ エンジンコントローラ ４６ 変速機（ＣＶＴ）コントローラ ４７ 走行モード切替スイッチ ４８ アクセルセンサ ４９ ブレーキセンサ ５０ 電気モータ ５１ 第１クラッチ ５２ 第２クラッチ ６０ トランスファ ６３ クラッチ ６６ 電気モータ ７０ 電気モータハウジング ７１ 電気モータ １００ 第１実施形態のハイブリッド自動車 ２００ 第２実施形態のハイブリッド自動車 ３００ 第３実施形態のハイブリッド自動車 ４００ 第４実施形態のハイブリッド自動車 ５００ 第５実施形態のハイブリッド自動車 ６００ 第６実施形態のハイブリッド自動車
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年３月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のハイブリッド自動
車の構造を示す平面図。
【図２】図１に示す変速機およびトランスファの構造を
示す説明図。
【図３】図１に示すハイブリッド自動車の制御系のブロ
ック図。
【図４】図１に示すハイブリッド自動車の各走行モード
における各部の作動を示す一覧図表。
【図５】本発明に係る第２実施形態のハイブリッド自動
車の駆動装置の構造を示す平面図。
【図６】図５に示すハイブリッド自動車の各走行モード
における各部の作動を示す一覧図表。
【図７】本発明に係る第３実施形態のハイブリッド自動
車の変速機およびトランスファの構造を示す平面図。
【図８】本発明に係る第４実施形態のハイブリッド自動
車の変速機およびトランスファの構造を示す平面図。
【図９】本発明に係る第５実施形態のハイブリッド自動
車のバッテリ等の配置を示す平面図。
【図１０】本発明に係る第６実施形態のハイブリッド自
動車のバッテリ等の配置を示す平面図。
【符号の説明】 １ エンジン ２ 電磁クラッチ ３ 変速機（ＣＶＴ） １１ 前差動歯車 １５、１６ 前駆動軸 １７、１８ 前輪 ２０ トランスファ ２５ プロペラシャフト ２８ 減速機 ２９ 第１クラッチ ３０ 第２クラッチ ３１ 電気モータ ３２ 第３クラッチ ３３ 後差動歯車 ３４、３５ 後駆動軸 ３６、３７ 後輪 ３８ コンデンサ ３９ バッテリ ４０ モータコントローラ ４１ ブレーカ ４２ 充電器 ４３ コンセント ４４ 集中コントローラ ４５ エンジンコントローラ ４６ 変速機（ＣＶＴ）コントローラ ４７ 走行モード切替スイッチ ４８ アクセルセンサ ４９ ブレーキセンサ ５０ 電気モータ ５１ 第１クラッチ ５２ 第２クラッチ ６０ トランスファ ６３ クラッチ ６６ 電気モータ ７０ 電気モータハウジング ７１ 電気モータ １００ 第１実施形態のハイブリッド自動車 ２００ 第２実施形態のハイブリッド自動車 ３００ 第３実施形態のハイブリッド自動車 ４００ 第４実施形態のハイブリッド自動車 ５００ 第５実施形態のハイブリッド自動車 ６００ 第６実施形態のハイブリッド自動車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小 松 健 造 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関と、この内燃機関にクラッチを介
    して接続された変速機と、この変速機から伝達された駆
    動力を駆動輪に分配する差動歯車と、この差動歯車を駆
    動する電気モータとを備え、前記変速機は、前記変速機
    から前記差動歯車に伝達された駆動力の一部を取り出
    し、かつ前記差動歯車に接続されるトランスファが取り
    付け可能とされており、かつ前記電気モータが、前記ト
    ランスファに代わって前記変速機に取り付けられている
    ことを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。
  2. 【請求項２】内燃機関と、この内燃機関にクラッチを介
    して接続された変速機と、この変速機から伝達された駆
    動力を駆動輪に分配する差動歯車と、前記変速機から前
    記差動歯車に伝達された駆動力の一部を取り出す、前記
    差動歯車に接続されたトランスファと、このトランスフ
    ァを介して前記差動歯車を駆動する電気モータとを備え
    ることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。
  3. 【請求項３】内燃機関と、この内燃機関にクラッチを介
    して接続された変速機と、この変速機から伝達された駆
    動力を主駆動輪に分配する主差動歯車と、前記変速機か
    ら前記主差動歯車に伝達された駆動力の一部を取り出
    す、前記主差動歯車に接続されたトランスファと、この
    トランスファと従駆動輪に駆動力を分配する従差動歯車
    との間で駆動力を伝達する、軸線方向に２分割された一
    対のプロペラシャフトと、これらのプロペラシャフト間
    に介装された電気モータと、この電気モータと前記一対
    のプロペラシャフトとをそれぞれ接続する一対のクラッ
    チとを備えることを特徴とするハイブリッド自動車の駆
    動装置。
  4. 【請求項４】前記電気モータが、モータ本体が出力する
    駆動力を減速する減速機と、この減速機とモータ出力軸
    との接続を断接するクラッチとを有することを特徴とす
    る請求項１または２に記載のハイブリッド自動車の駆動
    装置。
  5. 【請求項５】前記内燃機関と前記変速機との接続を断接
    するクラッチが、電磁クラッチであることを特徴とする
    請求項１から４のいずれかに記載のハイブリッド自動車
    の駆動装置。
  6. 【請求項６】前記変速機が、連続無段変速機であること
    を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のハイブ
    リッド自動車の駆動装置。
  7. 【請求項７】前記トランスファが、トランスファの入力
    軸と出力軸との間に介装されたビスカスカップリングを
    備えることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記
    載のハイブリッド自動車の駆動装置。
  8. 【請求項８】前記トランスファが、前記差動歯車との接
    続を断接可能なクラッチを有することを特徴とする請求
    項２から６のいずれかに記載のハイブリッド自動車の駆
    動装置。
  9. 【請求項９】前記クラッチが、油圧制御多板式クラッチ
    であることを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド
    自動車の駆動装置。
  10. 【請求項１０】前記電気モータと、この電気モータに電
    力を供給するコンデンサおよびバッテリと、これらのコ
    ンデンサおよびバッテリから前記電気モータに供給する
    電力を制御する制御手段とが、車体の中央部に集中的に
    配設されていることを特徴とする請求項３から９のいず
    れかに記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
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