JP2000032610A - エンジン・電池ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン・電池ハイブリッド駆動において、
車両の全輪からのブレ−キ・エネルギを回収すること。 【構成】 車両の各左右輪ごとの車軸のうち、一軸は変
速装置を介してのエンジン出力によって駆動し、その変
速装置には発電作用可能な第１の電動機が連動し、それ
ら車軸のうち、他の車軸に、発電作用可能な第２の電動
機を連動させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行車両のブレ−
キ・エネルギを電気エネルギに変換して回収しその電気
エネルギを再利用するエンジン・電池ハイブリッド駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来におけるエンジン・電池ハ
イブリッド駆動装置の１例をシステム図によって示した
ものである。

【０００３】図４において、太陽歯車２ａ、遊星歯車２
ｂおよびリング（ｒｉｎｇ）歯車２ｃからなる遊星歯車
装置のうち、エンジン１の出力軸でもある変速装置２の
入力軸１ａは、遊星歯車２ｂを軸支したキャリヤ（ｃａ
ｒｒｉｅｒ）２ｇに連動している。

【０００４】遊星歯車２ｂと歯車係合している太陽歯車
２ａは歯車２ｄと一体回転する。その歯車２ｄは、歯車
２ｅを介して発電を可能とする電動機２Ｂに連動してい
る。

【０００５】遊星歯車２ｂと歯車係合しているリング歯
車２ｃは、出力軸２Ａを介してディファレンシャル（ｄ
ｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）歯車（以後、単にデフと呼
ぶ）３Ａから車軸３を介して前輪３ａおよび３ｂに連動
している。出力軸２Ａは、歯車２ｆおよび６ａを介して
発電を可能とする電動機６に連動している。

【０００６】４は、電動機２Ｂあるいは６を駆動し、あ
るいは電動機２Ｂあるいは６が発電した電気エネルギを
充電しておく電池である。後輪５ａおよび５ｂは車軸５
に軸支している。

【０００７】図４の作用は下記のとおりである。図４の
車両が、その走行に必要とするエネルギを大にしなけれ
ばならない状態においては、エンジン１の動力によって
走行する。

【０００８】それは、通常のエンジンによって走行する
自動車と同じに、エンジン１からの動力が入力軸１ａ、
変速装置２および出力軸２Ａ、デフ３Ａおよび車軸３を
介して左右両輪である車輪３ａおよび３ｂを回転させ
る。その結果、その車両は、車輪３ａおよび３ｂの回転
によって路面上を走行することになる。

【０００９】この場合において、入力軸１ａから変速装
置２へ入力した動力は、キャリヤ２ｇから遊星歯車２ｂ
へ入力する。その場合、遊星歯車２ｂはリング歯車２ｃ
に歯車係合していると共に、太陽歯車２ａにも歯車係合
している。

【００１０】したがって、エンジン１からの動力は、一
方において遊星歯車２ｂからリング歯車２ｃを介して出
力軸２Ａ、デフ３Ａ、車軸３、両車輪３ａ，３ｂに伝達
し、他方において、遊星歯車２ｂから太陽歯車２ａ，歯
車２ｄおよび２ｅを介しての分岐した動力が電動機２Ｂ
を駆動する。その駆動によって、電動機２Ｂは発電作用
を行い、その発電による電気エネルギを電池４に充電す
る。

【００１１】上記エンジン１が、その車両の走行に必要
なエネルギ分のみならず、変速装置２において分岐させ
た動力を電気エネルギにして蓄積しておく、と言うこと
は、ガソリン・エンジン１が高出力において燃料消費率
（以後、単に燃費と呼ぶ）を良好とすることを利用して
いるものである。

【００１２】それは、必要としているその車両の走行エ
ネルギに電動機２Ｂを駆動するエネルギを嵩上げし、そ
のことによって、エンジン１を燃費の良い高出力の状態
にして使用するものである。

【００１３】更に、上記走行において、エンジン１から
車輪３ａ，３ｂに伝達した動力分のみでは、動力不足で
ある場合、例えば、その車両の加速時等の場合、電池４
からの電力によって電動機６にモ−タ作用をさせる。そ
のモ−タ作用から発生する動力は、歯車６ａおよび２ｆ
を介して出力軸２Ａの駆動動力に加算される。

【００１４】上記車両の走行に対して、その走行エネル
ギを大きく必要としない低速度の市街地走行等の場合
は、エンジン１を使用せず、電池４の電気エネルギによ
って走行する。

【００１５】それは、エンジン１の作動を停止させ且つ
電動機２Ｂを無負荷状態に設定し、電池４からの電力制
御によって電動機６にモ−タ作用をさせる。電動機６の
モ−タ作用による回転動力は、歯車６ａ、歯車２ｆ、出
力軸２Ａ、デフ３Ａおよび車軸３を介して左右両側の車
輪３ａ、３ｂを駆動する。

【００１６】なお、この場合、電動機２Ｂは上記のよう
に無負荷となっているので、太陽歯車２ａには負荷が生
ぜず、リング歯車２ｃから遊星歯車２ｂを介してエンジ
ン１に動力が伝達してしまうことはない。

【００１７】又、上記車両の低走行エネルギ状態から高
走行エネルギ状態へ切り換えるときは、上記低走行エネ
ルギの走行状態から電動機２Ｂに、発電作用あるいはモ
−タ作用をさせ、太陽歯車２ａにトルクを発生させれば
よい。

【００１８】すなわち、そのことによって太陽歯車２ａ
とリング歯車２ｃがトルク状態になるから、そのトルク
状態からの反力トルクが遊星歯車２ｂに発生する。その
遊星歯車２ｂに生じたトルクは、キャリヤ２ｇから入力
軸１ａを介してエンジン１を始動させることになる。

【００１９】上記駆動走行に対して、上記車両にブレ−
キをかけるときは、前輪３ａおよび３ｂの走行エネルギ
を車軸３、デフ３Ａ、出力軸２Ａ、歯車２ｆおよび６ａ
を介して電動機６に吸収させる。それは、電動機６に発
電作用をさせ、車両の走行エネルギを電気エネルギに変
換し、その電気エネルギを電池４に充電回収する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記車両の走行エネル
ギを電動機６によって吸収するブレ−キ作用は、前輪３
ａおよび３ｂから吸収している。それは、ブレ−キ・エ
ネルギを吸収する電動機６が前輪３ａ，３ｂのみに連動
しているからである。したがって、後輪５ａ，５ｂ側の
ブレ−キ成分は電動機６によって回収することはできな
い。

【００２１】また、車輪と路面との間には、その路面と
その車輪の組み合わせごとに、車輪ごとの路面を掴みう
る、摩擦力の大きさの限界がある。したがって、車両の
全輪によってブレ−キをかける場合に比し、前輪のみに
よって車両にブレ−キをかける場合は、その車両として
の最大ブレ−キ力は小さくなってしまう。

【００２２】更に、車両の走行安定性を考慮すると、前
輪のみらず後輪にもブレ−キをかける必要がある。図４
において、後輪側にもブレ−キをかける場合、後輪にか
けたブレ−キ・エネルギを熱として消耗させざるを得な
い。

【００２３】本発明は、車両の低走行エネルギ状態にお
いて電気エネルギのみによっての走行を可能にし、且つ
車両走行時のブレ−キ・エネルギは車両の全輪から回収
可能となるエンジン・電池ハイブリッド駆動装置を提供
することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】車両走行エネルギが大な
るとき、エンジン（１）からの出力動力が変速装置
（２、２０、２１）を介して、複数組の各左右両輪（３
ａ・３ｂ、５ａ・５ｂ）のうちの１組の左右両輪を結ん
でいる一車軸である第１の車軸に伝達する。

【００２５】又、その変速装置の出力軸に連動する回転
軸（２ｄ，２０Ｃ，２１ｂ）には発電作用の可能な第１
の電動機（２Ｂ，２０ＡＢ，２１Ｃ）を連動させてい
る。

【００２６】上記機構によって、エンジンが第１の車軸
を駆動することを可能にし、且つブレ−キ時には上記駆
動系統に連動する第１の電動機がその第１の車軸のブレ
−キ・エネルギを電気エネルギに変換して吸収する。こ
こまでは、従来と同じである。

【００２７】更に、従来、上記第１の車軸系に連動させ
ていた第２の電動機（６）は、第１の車軸以外の第２の
車軸に連動させていることに特徴がある。

【００２８】このことによって、車両の走行エネルギの
少ない駆動走行時に、エンジンの駆動をせず、その第２
の車軸の側を電池の電気エネルギによって駆動すること
が可能になる。且つ、その第２の電動機を第２の車軸の
側へ連動することによって、車両のブレ−キ時には、第
１の車軸のみならず、第２の車軸からもブレ−キ・エネ
ルギを電気エネルギに変換して回収できることになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

【００３０】

【実施例】図１は、本発明におけるエンジン・電池ハイ
ブリッド駆動装置の一例をシステム図によって示したも
のである。図１において、エンジン１の出力軸でもある
変速装置２の入力軸１ａは、太陽歯車２ａ、遊星歯車２
ｂおよびリング歯車２ｃからなる遊星歯車方式による変
速装置２を介して出力軸２Ａに連動している。

【００３１】入力軸１ａには、ディスク（ｄｉｓｋ）１
Ａを固着し、ディスク１Ａには入力軸１ａの回転を拘束
するブレ−キ装置１ｂを設けている。出力軸２Ａは、遊
星歯車２ｂと歯車係合しているリング歯車２ｃと連動
し、且つデフ３Ａおよび第１の車軸３を介して前輪（あ
るいは後輪）の左右両車輪３ａ、３ｂに連動している。

【００３２】遊星歯車２ｂと歯車係合している太陽歯車
２ａは歯車２ｄと一体回転し、歯車２ｄは、歯車２ｅを
介して発電を可能とする第１の電動機２Ｂに連動してい
る。４は、電動機２Ｂあるいは６を駆動し、あるいは電
動機２Ｂあるいは６が発電した電気エネルギを充電して
おく電池である。

【００３３】第２の電動機６の出力軸６ｂは、デフ５Ａ
および第２の車軸５を介して後輪（あるいは前輪）にお
ける左右の両車輪５ａ、５ｂに連動している。

【００３４】図１の作用は下記のとおりである。図１の
車両が、高速走行あるいは登坂走行のようなその走行に
必要とするエネルギを大にしなければならない状態にお
いては、エンジン１の動力によって走行する。

【００３５】この場合は、エンジン１からの動力が入力
軸１ａ、変速装置２および出力軸２Ａ、デフ３Ａおよび
車軸３を介して車輪３ａおよび３ｂを回転させ、その車
輪３ａおよび３ｂの回転によって車両の路上走行をす
る。

【００３６】この場合において、エンジン１から変速装
置２へ入力した動力は、変速装置２において、キャリヤ
２ｇから遊星歯車２ｂへ入力する。その場合、遊星歯車
２ｂはリング歯車２ｃに歯車係合していると共に、太陽
歯車２ａにも歯車係合している。

【００３７】したがって、エンジン１からの動力は、一
方において遊星歯車２ｂからリング歯車２ｃを介して出
力軸２Ａ、デフ３Ａ、車軸３、両車輪３ａ，３ｂに伝達
し、他方において、遊星歯車２ｂから太陽歯車２ａ，歯
車２ｄおよび２ｅを介しての分岐した動力が電動機２Ｂ
を駆動して発電作用をさせる。その発電による電気エネ
ルギを電池４に充電する。

【００３８】このエンジン１から車輪３ａ，３ｂを駆動
する場合において、電動機２Ｂに発電作用をさせて太陽
歯車２ａに負荷をかける程度、すなわち発電における電
力を制御することによって、入力軸１ａと出力軸２Ａの
回転比を変化させることができる。

【００３９】又、その作用を言い換えれば、太陽歯車２
ａのトルクを制御することによって、入力軸１ａと出力
軸２Ａとの回転差を制御しているものであり、その回転
差分の太陽歯車２ａに生ずる機械動力を電動機２Ｂにお
いて電気エネルギに変換しているものである。

【００４０】上記説明から理解できるように、エンジン
１の出力は、車輪３ａ，３ｂを駆動する車両の走行に必
要なエネルギ分に加え、電動機２Ｂを駆動するエネルギ
分をも嵩上げして出力していることになる。

【００４１】このことは、図４における場合と同様、ガ
ソリン・エンジン１は、その燃費の良い高エネルギ・レ
ベルまでエンジン１の出力を嵩上げし、その嵩上げした
分を電気エネルギに変換して回収しているものである。

【００４２】ここで、エンジン１から車輪３ａ，３ｂに
伝達した動力分のみでは、動力不足である場合、例え
ば、その車両の加速時等の場合、電池４からの電流によ
って電動機６にモ−タ作用をさせる。すなわち、後輪側
において、そのモ−タ作用から発生する動力が出力軸６
ｂ、デフ５Ａおよび車軸５を介して両車輪５ａ，５ｂを
駆動する。

【００４３】上記車両の走行に対して、その走行エネル
ギを大きく必要としない低速度の市街地走行等の場合
は、上記エンジン１の駆動時に電動機２Ｂの発電によっ
て充電した電池４の電気エネルギのみによって走行す
る。

【００４４】それは、エンジン１を停止させ電動機２Ｂ
を無負荷状態に設定し、電池４からの電力制御によって
電動機６にモ−タ作用をさせる。電動機６のモ−タ作用
による回転動力は、上述と同じに、出力軸６ｂ、デフ５
Ａおよび車軸５を介して車輪５ａ，５ｂを駆動する。

【００４５】なお、この場合において、車輪５ａ，５ｂ
の上記駆動による走行によって、車輪３ａ，３ｂも路面
上を走行回転するから、その回転は、車軸３、デフ３Ａ
および出力軸２Ａを介して、リング歯車２ｃを回転させ
ることになる。

【００４６】しかし、変速装置２においては、この状態
において、電動機２Ｂを上記のように無負荷にさせてい
るので、太陽歯車２ａは空回りするのみである。したが
って、リング歯車２ｃから遊星歯車２ｂを介してエンジ
ン１に動力が伝達してしまうことはない。

【００４７】又、上記車両の低走行エネルギ状態から高
走行エネルギ状態へ切り換えるときは、上記低走行エネ
ルギの走行状態から、電動機２Ｂに、発電作用あるいは
モ−タ作用をさせ、太陽歯車２ａにトルクを発生させれ
ばよい。

【００４８】すなわち、太陽歯車２ａとリング歯車２ｃ
がトルク状態になるから、それらによる反力トルクが遊
星歯車２ｂに発生し、その遊星歯車２ｂに生じたトルク
が、キャリヤ２ｇから入力軸１ａを介してエンジン１を
始動させることになる。

【００４９】上記駆動走行に対して、車両にブレ−キを
かけるときは、エンジン１の駆動を停止させ且つブレ−
キ装置１ｂによってディスク１ａの回転を拘束し、且つ
電動機２Ｂと電動機６の両者を発電作用の状態に設定す
る。

【００５０】それは後輪側において、車輪５ａ，５ｂの
走行エネルギ（回転動力）が車軸５、デフ５Ａおよび出
力軸６ｂを介して電動機６に発電作用をさせ、その発電
作用によって車輪５ａ，５ｂにブレ−キをかける。

【００５１】同時に、前輪側においても、車輪３ａ，３
ｂの走行エネルギが車軸３、デフ３Ａ、出力軸２Ａおよ
びリング歯車２ｃを駆動する。その結果、ディスク１Ａ
の拘束によって入力軸１ａおよびキャリヤ２ｇも拘束さ
れているから、上記リング歯車２ｃの回転は遊星歯車２
ｂを介して太陽歯車２ａのみを駆動する。

【００５２】そのことは、太陽歯車２ａが歯車２ｄおよ
び２ｅを介して電動機２Ｂを駆動し、電動機２Ｂに発電
作用をさせ、その発電作用によって、車輪３ａ，３ｂ側
にもブレ−キをかける。

【００５３】すなわち、車両の前輪、後輪の全車輪の走
行エネルギを電気エネルギに変換して車両にブレ−キを
かけ、その変換した電気エネルギを電池４に充電回収す
る。

【００５４】なお、上記図１において、ディスク１Ａお
よびブレ−キ装置１ｂは、必ずしも必要ない。それは、
ディスク１Ａを省略しエンジン１をアイドリング状態に
設定し、電動機２Ｂを発電作用に設定すると、車輪３
ａ，３ｂからの駆動は、上記のようにリング歯車２ｃを
駆動し、それは一方において、キャリヤ２ｇおよび入力
軸１ａを介してエンジン１を駆動するが、他方におい
て、太陽歯車２ａから歯車２ｄおよび２ｅを介して電動
機２Ｂを駆動することになる。

【００５５】すなわち、ディスク１Ａを割愛する場合、
一方において、エンジン１は、車輪３ａ，３ｂの走行エ
ネルギの一部をエンジンブレ−キによって吸収し、その
エンジン・ブレ−キはブレ−キ・エネルギの回収にはな
っていないが、他方において、車輪３ａ，３ｂの走行エ
ネルギの上記エンジン・ブレ−キによって吸収した残余
の分は、電動機２Ｂが電気エネルギに変換する。

【００５６】したがって、ディスク１Ａを割愛する場合
は、ディスク１Ａを設けた場合に比し、前輪３ａ，３ｂ
側からエネルギ回収する量は少ないが、車輪３ａ，３ｂ
側の走行エネルギを一部であっても、電動機２Ｂがエネ
ルギ回収する点において効果を有している。

【００５７】上記駆動に対して、図１のシステムは、４
輪駆動をも可能にしている。それは、車両の走行エネル
ギが少ない低速走行のような場合、ブレ−キ装置１ｂに
よってディスク１ｂを拘束し且つエンジン１を作動停止
し、電動機２Ｂと電動機６の両者にモ−タ作用を行わせ
る。

【００５８】すると、電動機２Ｂがモ−タ駆動する駆動
系は、キャリヤ２ｇが拘束状態になっているから、電動
機２Ｂからの動力は、歯車２ｅおよび２ｄ、太陽歯車２
ａ、遊星歯車２ｂ、リング歯車２ｃ、出力軸２Ａ、デフ
３Ａおよび車軸３を介して車輪３ａ，３ｂを駆動する。

【００５９】同時に、後輪側においても、電動機６が出
力軸６ｂ、デフ５Ａおよび車軸５を介して車輪５ａ，５
ｂを駆動する。

【００６０】上記４輪駆動において、走行エネルギを大
きく必要とする高速走行等においては、上記電動機６に
よる後輪５ａ，５ｂの駆動と共に、上述におけるエンジ
ン１の駆動と同じ駆動をすればよい。

【００６１】すなわち、エンジン１の側は、ブレ−キ装
置１ｂによるディスク１Ａの拘束を解除し且つ電動機２
Ｂを発電作用に設定して、エンジン１の動力の一部によ
って電動機２Ｂに発電作用をさせながら、エンジン１か
らの残る動力によって出力軸２Ａを介して前輪側の車輪
３ａ，３ｂを駆動すればよい。

【００６２】このことは、４輪駆動においても、走行エ
ネルギを大きく必要とする場合は、電動機２Ｂをも駆動
するエンジン１の良好な燃費となる高出力状態にして、
前輪側を駆動させるものである。

【００６３】このように、従来、出力軸２Ａに設けてい
た電動機６を後輪の車軸５の側へ配置替えすることによ
って、出力軸２Ａには２Ｃ部分の空きスペ−スが生まれ
る。この２Ｃ部分の増大したスペ−スによって、変速装
置２は、変速範囲を更に広げた変速装置に改良できる。

【００６４】そのようにすれば、変速装置の変速範囲が
広がり、エンジン１における負荷トルク設定の自由度が
広がり、エンジン１の作動を更に燃費の良好な作動状態
として使用することができる。

【００６５】図１の変速装置２は、差動歯車方式の機構
を利用して、変速と動力の分割（あるいは動力の分岐）
を行っている。図２は、図１における差動歯車方式の変
速装置２をケ−ス反力方式に変更したものである。

【００６６】図２における構成は、図１における変速装
置２が変速装置２０に置換したものであって、他の部分
は同じである。

【００６７】変速装置２０は、変速装置であるとともに
第１の電動機でもある。すなわち、変速装置２０は、電
動機の回転可能なケ−シング２０Ｂと電動機のロ−タ２
０Ａとからなっている。

【００６８】したがって、電池４と回転するケ−シング
２０Ｂとの間の配線は、図示していないスリップ・リン
グを介して接続している。念のため、スリップ・リング
は、電池４からの配線との間でケ−シング２０Ｂが回転
しながらそれら電線からの電流の授受を行う公知機構で
ある。

【００６９】変速装置２０のケ−シング２０Ｂはエンジ
ン１からの入力軸１ａに連動し、変速装置２０のロ−タ
２０Ａは出力軸２０Ｃ、デフ３Ａおよび車軸３を介し
て、車輪３ａ，３ｂに連動している。

【００７０】なお、変速装置２０は、ロ−タ２０Ａの側
が入力軸１ａに、ケ−シング２０Ｂの側が出力軸２０Ｃ
にそれぞれ連動するものであっても、作用は同じであ
る。すなわち、ロ−タ２０Ａとケ−シング２０Ｂの両者
が相対回転を可能にして、いずれか一方が入力軸１ａ
に、いずれか他方が出力軸２０Ｃに結合するものであれ
ばよい。図２において、その他の図１と同じ符号は、図
１と同一材を示している。

【００７１】図２における作用は下記のとおりである。
車両の走行に必要とするエネルギが大なるとき、エンジ
ン１の出力によって走行し、車両の走行に必要とするエ
ネルギが小さいときには、第２の電動機６のみによって
走行させることも図１における場合と同じである。

【００７２】４輪駆動のとき、ブレ−キ装置１ｂによっ
てディスク１Ａを拘束して、変速装置２０自体を電動機
としてモ−タ作用させると同時に、電動機６もモ−タ作
用させることも図１における場合と同じである。

【００７３】唯、図１と図２は、変速装置２と変速装置
２０が機構上、異なっているので、その作用部分の違い
を説明する。

【００７４】エンジン１によって車輪３ａ，３ｂを駆動
するときは、ブレ−キ装置１ｂの拘束を解除しておき、
変速装置２０を発電作用の状態に設定しておき、エンジ
ン１によって入力軸１ａを駆動すると、ロ−タ２０Ａに
対してケ−シング２０Ｂが相対回転する。

【００７５】このとき、変速装置２０は電動機として発
電作用の状態に設定しているから、ケ−シング２０Ｂの
トルクによる反力トルクがロ−タ２０Ａに生じる。その
反力トルクが出力軸２０Ｃ、デフ３Ａおよび車軸３を介
して車輪３ａ，３ｂに伝達する。

【００７６】また、このとき、ロ−タ２０Ａに対するケ
−シング２０Ｂの相対回転差分が変速装置２０における
発電作用になり、その際に発電した電気エネルギを電池
４へ充電する。

【００７７】すなわち、エンジン１からの動力は、一部
が車輪３ａ，３ｂを駆動し、残部の動力が分岐して変速
装置２０において電気エネルギに変換して電池４に蓄積
する。これは、作用として、図１における変速装置２と
同じになっている。

【００７８】また、変速装置２０の上記発電において、
その電力を制御すれば、入力軸１ａと出力軸２０Ｃに生
ずるトルクが変化する。

【００７９】すなわち、車輪３ａ，３ｂの走行負荷に対
して、上記電力制御の電力レベルを低くさせているとき
は、入力軸１ａに発生するトルクが軽くなっていて、入
力軸１ａの回転速度が出力軸２０Ｃに対して高くなる。
逆に、その制御の電力レベルを高くすれば、入力軸１ａ
の出力軸２０Ｃを回転させようとするトルクが大きくな
り、出力軸２０Ｃの回転速度が入力軸１ａの回転速度に
近づいてゆく。

【００８０】言い換えれば、変速装置２０は発電能力を
有した（モ−タ作用能力もある）クラッチ作用を可能と
する変速装置であり、図１の変速装置２も、電動機２Ｂ
を含め、発電能力のあるクラッチ作用をする変速装置で
あって、変速装置２および２０の両者とも、その作用が
基本的には同じである。

【００８１】図２においては、変速装置２０に差動歯車
を使用していないから変速装置が単純になり、変速装置
が小型になる。したがって、図１において説明したと同
様、出力軸２０Ｃとデフ３Ａとの間に、減速機あるいは
変速機を設けてもよい。

【００８２】また、ブレ−キ装置１ｂを拘束すればケ−
シング２０Ｂも拘束された固定ケ−シングとなって、通
常の電動機と同じになる。

【００８３】この状態において、エンジン１の作動を停
止させ且つ変速装置２０をモ−タ作用に設定し、電池４
からの電流を変速装置２０に流せば、変速装置２０は電
動モ−タとなって車輪３ａ，３ｂを電気的に駆動でき
る。

【００８４】又、車輪３ａ，３ｂの走行エネルギを変速
装置２０によって吸収するブレ−キ作用は、上記と同じ
にエンジン１を作動停止しブレ−キ装置１ｂを拘束状態
に設定し且つ変速装置２０を発電作用状態に設定すれば
よい。

【００８５】すると、車輪３ａ，３ｂの回転が車軸３、
デフ３Ａおよび出力軸２０Ｃを介してロ−タ２０Ａを駆
動する。ロ−タ２０Ａのその駆動によって変速装置２０
が発電機となり、その発電した電力は、図示していない
スリップ・リングと制御装置を介して電池４に回収され
る。

【００８６】又、上記変速装置２０の発電作用によるブ
レ−キングは、図１における場合と同様、ブレ−キ装置
１ｂを省略した構成であってもよい。それは、ブレ−キ
装置１ｂが存在しない場合、車輪３ａ，３ｂがロ−タ２
０Ａを駆動するトルク反力が、ケ−シング２０Ｂおよび
入力軸１ａを介してエンジン１を駆動するエンジン・ブ
レ−キ作用をさせるが、同時に、ロ−タ２０Ａとケ−シ
ング２０Ｂとの相対回転による変速装置２０での発電作
用が生ずるからである。

【００８７】これに対して、図３は変速装置として、ク
ラッチ（トルクコンバ−タ、流体継手あるいは摩擦クラ
ッチ）２１Ａを有した通常の変速機２１を使用する場合
の例である。すなわち、図３は、図１の変速装置２を変
速装置２１に置き換えたものである。

【００８８】図３の変速装置２１は、エンジン１の出力
軸１ａが、クラッチ２１Ａを介して、変速装置２１の入
力軸２１ａに接続し、入力軸２１ａに連動する歯車２１
ｃが歯車２１ｄを介して第１の電動機２１Ｃに連動して
いる。

【００８９】入力軸２１ａは、歯車の切り換え等によっ
て変速を行うあるいは無段変速を行う変速機構２１Ｂ、
出力軸２１ｂ、デフ３Ａおよび第１の車軸３を介して車
輪３ａ，３ｂに連動している。

【００９０】第２の電動機６は、図１および２と同じ
に、デフ５Ａおよび第２の車軸５を介して車輪５ａ，５
ｂ側に連動している。

【００９１】図３の作用は、下記のとおりである。走行
に必要なエネルギが大なるときエンジン１の動力によっ
て駆動することは、図１および２における場合と同じで
ある。

【００９２】エンジン１を作動させる場合、エンジン１
の作動後、クラッチ２１Ａを結合する。すると、エンジ
ン１からの動力が、エンジン出力軸１ａ，クラッチ２１
Ａ、入力軸２１ａ、変速機構２１Ｂ、出力軸２１ｂ、デ
フ３Ａおよび車軸３を介して、車輪３ａ，３ｂを駆動す
る。

【００９３】この作用とともに、入力軸２１ａは、歯車
２１ｃおよび２１ｄを介して電動機２１Ｃを駆動して、
電動機２１Ｃに発電作用をさせ、その発電による電力を
電池４に蓄積する。

【００９４】上記作用は、図１および２と同様、エンジ
ン１からの動力の一部を車輪３ａ，３ｂに伝達し、エン
ジン１からの残余の動力を電気エネルギとして電池４に
蓄積しているものである。

【００９５】走行に必要なエネルギが小なるときは、ク
ラッチ１がトルクコンバ−タ以外の構成である場合、ク
ラッチ１を切り離し、エンジン１を停止させ、且つ電池
４の電力によって電動機６を駆動すればよい。すなわ
ち、電動機６のみによる車輪５ａ，５ｂの駆動になる。

【００９６】車両のブレ−キ時は、電動機２１Ｃと電動
機６の両者を発電状態に設定し、クラッチ２１Ａを切り
離しエンジン１の作動を停止させておく。すると、車輪
５ａ，５ｂ側においては、図１におけると同じに、車輪
５ａ，５ｂが電動機６を駆動して、車輪５ａ，５ｂの走
行エネルギを電気エネルギに変換して電池４に回収す
る。

【００９７】又、車輪３ａ，３ｂの側においては、車輪
３ａ，３ｂの回転が車軸３、デフ３Ａ、変速機構２１
Ｂ、歯車２１ｃおよび２１ｄを介して電動機２１Ｃを駆
動する。その結果、車輪３ａ，３ｂの側の走行エネルギ
も電動機２１Ｃによって電気エネルギに変換し電池４に
回収される。

【００９８】又、上記走行に必要なエネルギが大である
ことから、エンジン１によって車輪３ａ，３ｂを駆動す
る場合に、電動機６をモ−タ作用として車輪５ａ，５ｂ
側をも駆動すれば、走行エネルギ大なる場合の４輪駆動
が可能になる。

【００９９】又、上記走行に必要なエネルギが小である
場合の４輪駆動は、エンジン１を作動停止させクラッチ
１を切り離して電動機２１Ｃにモ−タ作用をさせ、且つ
電動機６にもモ−タ作用をさせる。

【０１００】すると、電動機２１Ｃからの動力が、歯車
２１ｄおよび２１ｃ、入力軸２１ａ、変速機構２１Ｂ、
出力軸２１ｂ、デフ３Ａおよび車軸３を介して車輪３
ａ，３ｂを駆動し、電動機６が車輪５ａ，５ｂを駆動す
る。

【０１０１】上記図１、２および３の場合の４輪駆動の
場合であって、エンジン１を前輪側に配置してエンジン
１が前輪となる車輪３ａ，３ｂに連動し、あるいはエン
ジン１を後輪側に配置してエンジン１が後輪となる車輪
３ａ，３ｂに連動する場合、車両の床にドライブ・シャ
フト用のトンネルを設ける必要がなくなる。

【０１０２】又、第２の車軸５の側に設ける電動機６に
は電池４からの配線のみでよいから、上記前輪側エンジ
ンによる前輪駆動あるいは後輪側エンジンによる後輪駆
動の場合、車両の床を平坦にすることができ、車室内床
使用の自由度が増す。

【０１０３】以上の図１、２あるいは３における説明に
おいて、前輪あるいは後輪における駆動側の車輪が路面
に対して滑りを生じたことを検出したとき、その検出信
号によって、残る他の後輪あるいは前輪の側の電動機も
駆動させる４輪駆動を行ってもよい。

【０１０４】又、上記４輪駆動において、上記車輪と路
面との間の滑りを検出したときは、その検出信号によっ
て、その滑り量が許容値に減ずるまで、その滑りの生じ
た車輪の側を駆動している電動機の出力を低下させる制
御をおこなってもよい。

【０１０５】以上の本発明において、車両の車輪は左右
の前輪３ａ，３ｂと左右の後輪５ａ，５ｂの４輪車であ
った。しかし、その車両への本発明の適用は、各左右輪
を結ぶ車軸３、４が２軸以上の車両、例えば６輪トラッ
ク車にも適用でることは十分、理解できるであろう。

【０１０６】それは、それら車軸のうち１軸をエンジン
１によって選択駆動するものとし、他の１車軸あるいは
残る全車軸を他の電動機によって駆動すればよい。

【０１０７】又、以上の説明においては、エンジン１が
前輪側３ａ，３ｂに連動し、電動機６が後輪側５ａ，５
ｂに連動しているが、逆に、エンジン１が後輪に電動機
６が前輪にそれぞれ連動するものであってもよい。

【０１０８】以上のように、本発明は、図１から３まで
の実施例についてまとめると、 ａ：車両走行エネルギが大なるとき、エンジン１からの
出力動力が変速装置２、２０あるいは２１を介して、各
左右両輪を結んでいる複数の各車軸３あるいは５のうち
の一車軸である第１の車軸３に伝達させ、その変速装置
の出力軸２Ａ、２０Ｃあるいは２１ｂに連動する回転軸
２ｄ，２０Ｃあるいは２１ａには発電作用の可能な第１
の電動機２Ｂ，２０ＡＢあるいは２１Ｃを連動させ、 ｂ：各車軸のうちの上記第１の車軸３以外の第２の車軸
５には、車両の走行エネルギの少ない駆動走行時に、エ
ンジン１の駆動をせず第２の車軸５を電池４の電気エネ
ルギによって駆動する、以上のａおよびｂからなるもの
である。

【０１０９】

【発明の効果】１：エンジン１の出力によって駆動する
側の第１の車軸に第１の電動機を設け、第１の車軸以外
の車軸に第２の電動機を設けたことによって、第１の車
軸のみならず、他の車軸における車輪からもブレ−キ・
エネルギを回収できることになる。

【０１１０】２：エンジン１の出力によって駆動する側
の第１の車軸に第１の電動機を設け、第１の車軸以外の
車軸に第２の電動機を設けたことによって、四輪駆動も
可能になる。

【０１１１】３：エンジン１の配置を、前輪側エンジン
による前輪駆動、あるいは後輪側エンジンによる後輪駆
動とすれば、車室内床にドライブ・シャフト用のトンネ
ルを設ける必要がなくなり、車室内の床を平坦にした四
輪駆動車としての使用も可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるエンジン・電池ハイブリッド駆
動装置をシステム図によって示したものである。

【図２】図１に対する本発明の他の実施例をシステム図
によって示したものである。

【図３】図１および図２に対する本発明の他の実施例を
システム図によって示したものである。

【図４】従来におけるエンジン・電池ハイブリッド駆動
装置をシステム図によって示したものである。

【符号の説明】

１ エンジン、 ２、２０、２１ 変速装置、 ２Ｂ、
２１ｄ、６ 電動機、３、５ 車軸、 ３ａ，３ｂ、５
ａ，５ｂ 車輪、 ４ 電池、 ２０Ａ ケ−シング、
２０Ｂ ロ−タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電を可能とする電池（４）を搭載した
   車両であってその車両走行エネルギが大なるときその走
   行の駆動用に使用するエンジン（１）からの出力動力
   が、変速装置（２、２０、２１）を介して、その車両に
   おける複数組の各左右両輪（３ａ・３ｂ、５ａ・５ｂ）
   ごとにそれら左右両輪を結んでいる各車軸（３、５）の
   うちの第１の車軸に伝達し、その変速装置の出力軸に連
   動する回転軸（２ｄ，２０Ｃ，２１ｂ）には発電作用の
   可能な第１の電動機（２Ｂ，２０ＡＢ，２１Ｃ）を連動
   させ、前記各車軸のうちの前記第１の車軸以外の第２の
   車軸には、前記車両の前記走行エネルギの少ない駆動走
   行時に、前記エンジンの駆動をせずその第２の車軸を前
   記電池の電気エネルギによって駆動し且つ又前記車両の
   ブレ−キ時に発電作用によってその第２の車軸にブレ−
   キをかける第２の電動機（６）を連動させているエンジ
   ン・電池ハイブリッド駆動装置。