JP2012183879A - ハイブリッド車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化すること。
【解決手段】ハイブリッド車両の駆動装置は、エンジン１と、駆動モータ２と、補機ベルト１０と、動力断接クラッチ８と、を備える。駆動モータ２は、エンジン１と径方向に並んで配置され、タイヤ１２，１２に駆動力を伝達する。補機ベルト１０は、駆動モータ２に駆動接続され、複数の補機類４を互いに連結する。動力断接クラッチ８は、補機ベルト１０とエンジン１の間に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動系にエンジンとモータが搭載され、モータのみを駆動源とする電気自動車走行（以下、「ＥＶ走行」という。）が可能なハイブリッド車両の駆動装置に関する。

従来、エンジンと、走行用モータと、トランスミッションと、走行用モータからの駆動力をエンジンからの駆動力伝達系に伝達させる伝達機構と、を備える。そして、走行モードとして、ＥＶ走行と、ハイブリッド車走行（以下、「ＨＥＶ走行」という。）と、が可能なハイブリッド車両の駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２０３２８７号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、エンジン車と同様に、エンジンにより複数の補機類を駆動させる構成とすると、エンジンを停止させてモータ走行するＥＶ走行時には、複数の補機類も停止してしまう。このため、複数の補機類を駆動する別の補機用モータを備える構成となる。しかし、モータとして、走行用モータに補機用モータを追加する分、電装品のコストアップを招くし、補機駆動を補機用モータのみに依存するため、走行状態によっては燃費の悪化を招く、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化することができるハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンと、モータと、補機ベルトと、動力断接機構と、を備える手段とした。
前記モータは、前記エンジンと径方向に並んで配置され、駆動輪に駆動力を伝達する。
前記補機ベルトは、前記モータに駆動接続され、複数の補機類を互いに連結する。
前記動力断接機構は、前記補機ベルトと前記エンジンの間に配置される。

よって、ＥＶ走行時には、エンジンと径方向に並んで配置されたモータにより駆動輪に駆動力が伝達される。同時に、複数の補機類を互いに連結した補機ベルトがモータにより駆動される。すなわち、１個のモータを用いながら、補機用モータ機能と走行用モータ機能という２つの機能を共に発揮するモータ共通化が達成され、補機用モータの追加を要しないため、電装品のコストダウンが図られる。
そして、ＥＶ走行時には、補機ベルトとエンジンの連結を動力断接機構によって遮断することができる。このため、エンジン連れ回りのないＥＶ走行が可能となり、駆動ロスや消費電力の低減が図られるし、燃費が向上する。
このように、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化することができる。

実施例１の１モータ・３クラッチによるハイブリッド車両の駆動装置を示すシステム構成図である。 実施例１のハイブリッド車両の駆動装置における走行モード切替クラッチと動力伝達ベルトの詳細な構造を示す断面図である。 実施例１のハイブリッド車両の駆動装置におけるＩＳ（アイドリングストップ）停車時の補機駆動パターンを示す作用説明図である。 実施例１のハイブリッド車両の駆動装置におけるＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動パターンを示す作用説明図である。 実施例１のハイブリッド車両の駆動装置におけるＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動パターン１を示す作用説明図である。 実施例１のハイブリッド車両の駆動装置におけるＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動パターン２を示す作用説明図である。 実施例２のハイブリッド車両の駆動装置において動力断接機構として用いた遊星ギヤ機構を示す詳細図である。 実施例２のハイブリッド車両の駆動装置において動力断接機構として用いた遊星ギヤ機構の各回転メンバのＥＶ（ＩＳ）回転速度関係(a)とＨＥＶ回転速度関係(b)を示す回転速度線図である。 クラッチレスによるハイブリッド車両の駆動装置の構成例を示す概略システム構成図である。 図９に示す駆動装置において走行モード切替機構および動力断接機構として用いた２つの遊星ギヤ機構の各回転メンバのＥＶ回転速度関係を示す回転速度線図である。 １モータ・２クラッチによるハイブリッド車両の駆動装置の構成例を示す概略システム構成図である。 １モータ・１クラッチによるハイブリッド車両の駆動装置の構成例を示す概略システム構成図である。

以下、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の１モータ・３クラッチによるハイブリッド車両の駆動装置を示す。以下、図１に基づき全体システム構成を説明する。

実施例１のハイブリッド車両の駆動装置は、図１に示すように、エンジン１、駆動モータ２（モータ）、CVTユニット３と、複数の補機類４と、走行モード切替クラッチ５（走行モード切替機構）と、ダンパ６と、発進クラッチ７（発進要素）と、動力断接クラッチ８（動力断接機構）と、動力伝達ベルト９（動力伝達機構）と、補機ベルト１０と、ドライブシャフト１１，１１と、タイヤ１２，１２（駆動輪）と、を備えている。

前記エンジン１は、パワーユニットルーム内に車幅方向の横置き配置とされ、クランク軸を両側から突出させた両軸エンジン構造とし、走行駆動機能と補機駆動機能という２つの駆動機能を発揮する。

前記駆動モータ２は、エンジン１と径方向に並んで配置され、エンジン１と同様に、モータ軸を両側から突出させた両軸モータ構造とし、走行駆動機能と補機駆動機能という２つの駆動機能を発揮する。なお、この駆動モータ２は、タイヤ１２，１２に駆動力を伝達する走行駆動機能に加え、タイヤ１２，１２により回される減速時や制動時、あるいは、エンジン１により回される発電走行時、発電機能を発揮する。さらに、動力伝達ベルト９を介して走行モード切替クラッチ５を締結させ、エンジン１を始動させるエンジン始動機能も発揮する。

前記CVTユニット３は、走行モード切替クラッチ５の下流位置に配置され、２つのプーリに対するベルト巻き付け径により無段階に変速比を変更する無段変速機能を発揮する。このCVTユニット３には、発進クラッチ７、プライマリプーリ３ａ、ベルト３ｂ、セカンダリプーリ３ｃ、ファイナルギヤ列３ｄ，３ｅ，３ｆ、デファレンシャルギヤ３ｇ、等が内蔵されている。そして、発進クラッチ７の締結時には、エンジン１と駆動モータ２のうち、少なくとも一方からの駆動力が、CVTユニット３に内蔵されたプーリやベルトやギヤ類を経過し、ドライブシャフト１１，１１を介してタイヤ１２，１２に伝達される。

前記複数の補機類４は、パワーユニットルーム内に配置され、駆動モータ２に駆動接続された補機ベルト１０により互いに連結されている。複数の補機類４としては、図１に示すように、エアコン用コンプレッサ４ａ、エンジン用ウォータポンプ４ｂ、強電冷却用ウォータポンプ４ｃ、オルタネータ４ｄ、等を有する。

前記走行モード切替クラッチ５は、エンジン１と駆動モータ２とCVTユニット３の間に配置され、駆動モータ２を駆動源とするＥＶ走行モード（クラッチ開放）と、エンジン１と駆動モータ２を駆動源とするＨＥＶ走行モード（クラッチ締結）と、を切り替える。エンジン１のクランク軸と走行モード切替クラッチ５のクラッチハブは、エンジン１の回転変動を吸収するダンパ６を介して連結される。駆動モータ２のモータ軸と走行モード切替クラッチ５のクラッチドラムは、動力伝達ベルト９を介して連結される。走行モード切替クラッチ５のクラッチドラムは、CVTユニット３の変速機入力軸２０に直結される。

前記発進クラッチ７は、駆動モータ２とタイヤ１２，１２の間に配置され、停車時にクラッチ開放によりタイヤ１２，１２への駆動力伝達を遮断し、発進・走行時にクラッチ締結によりタイヤ１２，１２へ駆動力を伝達する。CVTユニット３の場合には、前進走行時に締結される前進クラッチと後退走行時に締結される後退ブレーキが、発進クラッチ７とされる。

前記動力断接クラッチ８は、補機ベルト１０とエンジン１の間に配置され、外部からの指令により締結・開放が制御される。動力断接クラッチ８の制御例としては、エンジン１の停止時において駆動モータ２により複数の補機類４を駆動するＥＶ走行モード選択時やＩＳ（アイドリングストップ）停車時に開放する。そして、エンジン１、あるいは、エンジン１と駆動モータ２により複数の補機類４を駆動するＨＥＶ走行モード選択時に締結する。なお、図１のメカオイルポンプ２１は、CVTユニット３の変速機入力軸２０により回転駆動される。

図２は、実施例１のハイブリッド車両の駆動装置における走行モード切替クラッチ５と動力伝達ベルト９の詳細な構造を示す。以下、図２に基づき、走行モード切替クラッチ５と動力伝達ベルト９の支持構成を説明する。

前記走行モード切替クラッチ５と動力伝達ベルト９の支持構成は、図２に示すように、エンジン側シャフト１３（クラッチハブ軸）と、モータ側シャフト１４（クラッチドラム軸）と、ピストン機構１５と、ハウジング１６と、フロント側ベアリング１７と、リア側ベアリング１８と、ニードルベアリング１９と、変速機入力軸２０と、を備えている。

前記エンジン側シャフト１３は、エンジン１のクランク軸と同軸上に配置され、走行モード切替クラッチ５のクラッチハブを一体に有し、エンジン１の駆動力を、ダンパ６を介して走行モード切替クラッチ５のクラッチハブに伝達させる軸部材である。

前記モータ側シャフト１４は、エンジン１のクランク軸と同軸上に配置され、走行モード切替クラッチ５のクラッチドラムを一体に有し、このクラッチドラムからの駆動力を変速機入力軸２０へ伝達させる軸部材である。このモータ側シャフト１４は、走行モード切替クラッチ５の開放時、駆動モータ２の駆動力を変速機入力軸２０へ伝達させ、走行モード切替クラッチ５の締結時、エンジン１と駆動モータ２の駆動力を変速機入力軸２０へ伝達させる。なお、変速機入力軸２０は、モータ側シャフト１４に嵌合固定されている。

前記ピストン機構１５は、静止部材であるハウジング１６に設けられ、回転部材であるモータ側シャフト１４を貫通し、乾式多板クラッチ構造による走行モード切替クラッチ５を締結・開放させる油圧アクチュエータである。

前記フロント側ベアリング１７は、静止部材であるハウジング１６に対してエンジン側シャフト１３を回転可能に支持する。前記リア側ベアリング１８は、静止部材であるハウジング１６に対してモータ側シャフト１４を回転可能に支持する。前記ニードルベアリング１９は、エンジン側シャフト１３とモータ側シャフト１４の間に介装され、両シャフト１３，１４の相対回転を許容する。

前記走行モード切替クラッチ５は、エンジン１のクランク軸上に配置され、互いに異なる回転をするエンジン側シャフト１３とモータ側シャフト１４を軸方向の離間位置にて１つのハウジング１６に対して支持する軸支持構造を有する。この軸支持構造は、フロント側ベアリング１７とリア側ベアリング１８により構成される。

前記動力伝達ベルト９は、駆動モータ２のモータ軸に設けたモータ側スプロケット９ａと、走行モード切替クラッチ５のクラッチドラム外周に設けたクラッチ側スプロケット９ｂと、両スプロケット９ａ，９ｂを掛け渡して設けられたチェーンベルト９ｃと、を有する。そして、動力伝達ベルト９は、走行モード切替クラッチ５と軸方向に重なり合う位置に配置され、走行モード切替クラッチ５の軸支持構造を用いてクラッチ側スプロケット９ｂの軸支持を行いつつ、駆動モータ２のモータ動力をタイヤ１２，１２へ伝達する。つまり、動力伝達ベルト９は、走行モード切替クラッチ５の軸支持構造を共用するように、フロント側ベアリング１７とリア側ベアリング１８の間の軸方向領域に設定される。

次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の駆動装置における作用を、「駆動装置の車両搭載性向上作用」、「アイドリングストップ停車時の補機駆動作用」、「ＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用」、「ＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用」に分けて説明する。

［駆動装置の車両搭載性向上作用］
ハイブリッド車両は、駆動装置として２つの駆動源とこれに付随する駆動力伝達要素を搭載する必要があり、エンジン車や電気自動車に比べ、車両への搭載に際し工夫を要する。以下、これを反映する駆動装置の車両搭載性向上作用を説明する。

実施例１の駆動装置は、図１に示すように、横置きのエンジン１に対し径方向に並んで駆動モータ２を配置する、つまり、駆動モータ２を横置きのエンジン１の外部配置とする構成を採用した。
このため、図２に示すように、既存のトランスミッションであるCVTユニット３に対し、トルクコンバータの代わりに、動力伝達ベルト９と走行モード切替クラッチ５による動力伝達機構に置き換える構造になる。
したがって、エンジンと駆動モータを直列に配置する場合よりも駆動装置のユニット軸長（車幅方向長さ）を短くすることができる。これにより、エンジン＋トランスミッション全長に制約の大きい小型の前輪駆動車への搭載も容易となり、汎用性が向上する。

［アイドリングストップ停車時の補機駆動作用（図３）］
アイドリングストップ停車時（エンジン停止状態での停車時）には、停止状態のエンジンに依存することなく複数の補機類のモータ駆動を確保することが必要である。以下、これを反映するアイドリングストップ停車時の補機駆動作用を説明する。なお、図３のハッチングは駆動領域を示す。

ハイブリッド車両でＥＶ走行モードが選択されている場合には、エンジン１を停止した状態のまま走行状態から停車状態へと移行する。また、アイドリングストップ制御システムを搭載したハイブリッド車両の場合、ＨＥＶ走行モードが選択されていても停車を意図するブレーキ踏み込み操作等によりエンジン１が停止してしまう。いずれにしても、停車時には、エンジン１のアイドリング回転が停止状態のアイドリングストップ停車となる。

このアイドリングストップ停車時には、図３に示すように、走行モード切替クラッチ５と発進クラッチ７と動力断接クラッチ８を何れも開放する。このクラッチ制御のうち、発進クラッチ７の開放制御によって、駆動モータ２のモータ駆動力がタイヤ１２へ伝達することが遮断され、停車状態が維持される。そして、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８の開放制御により、停止しているエンジン１と回転している駆動モータ２の動力伝達経路が遮断され、駆動モータ２によりエンジン１が連れ回ることが無い。
したがって、アイドリングストップ停車時に駆動モータ２を回転駆動させると、図３のハッチングに示すように、補機ベルト１０を介して複数の補機類４がモータ駆動される。

つまり、エンジン連れ回りのないアイドリングストップ停車を可能にしつつ、本来、走行用モータとして搭載されている駆動モータ２に、複数の補機類４をモータ駆動する補機用モータ機能が追加されることになる。そして、複数の補機類４をモータ駆動するとき、エンジン１を連れ回すための負荷が駆動モータ２に加わることがないため、モータ駆動ロスやモータ消費電力の低減が図られる。その結果、バッテリ充電容量の低下が抑えられ、高い燃費性能のＥＶ走行モードの選択が確保されることで、燃費が向上する。

［ＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用（図４）］
１つの駆動モータ２により走行駆動と補機駆動を行うＥＶ走行時には、駆動モータ２に加わる駆動負荷をできる限り抑えることが必要である。以下、これを反映するＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用を説明する。なお、図４のハッチングは駆動領域を示す。

ＥＶ走行モードで停車状態からの発進時には、ドライバーの要求駆動力に応じて駆動モータ２の駆動力を高めながら発進クラッチ７を締結することで発進し、ＥＶ走行状態に移行する。すなわち、ＥＶ走行時には、図４に示すように、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８の開放状態を維持したままで、発進クラッチ７を締結する。このクラッチ制御のうち、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８の開放制御により、停止しているエンジン１と、回転している駆動モータ２の動力伝達経路が遮断され、駆動モータ２によりエンジン１が連れ回ることが無い。
したがって、ＥＶ走行時に駆動モータ２を回転駆動させると、図４のハッチングに示すように、発進クラッチ７を介してタイヤ１２が、駆動モータ２により駆動される。同時に、補機ベルト１０を介して複数の補機類４が、駆動モータ２により駆動される。

つまり、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、１個の駆動モータ２を用いながら、補機用モータ機能と走行用モータ機能という２つの機能を共に発揮するモータ共通化が達成される。この結果、補機用モータの追加を要しないため、電装品のコストダウンが図られる。

そして、駆動モータ２によりタイヤ１２を走行駆動すると共に複数の補機類４を補機駆動するとき、エンジン１を連れ回すための負荷が駆動モータ２に加わることがないため、モータ駆動ロスやモータ消費電力の低減が図られる。その結果、バッテリ充電容量の低下が抑えられ、高い燃費性能のＥＶ走行が維持されることで、燃費が向上する。

［ＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用（図５、図６）］
上記のように、ＥＶ走行時には駆動モータ２による補機駆動に限られるが、ＨＥＶ走行時にはエンジン１による補機駆動が可能となる。このため、補機駆動に選択自由度が与えられるが、燃費向上を狙ってうまく使い分けることが必要である。以下、これを反映するＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用を説明する。なお、図５および図６のハッチングは駆動領域を示す。

例えば、図４に示すＥＶ走行モードから図５に示すＨＥＶ走行モードにモード遷移するときは、走行モード切替クラッチ５を半締結状態とし、駆動モータ２をスタータモータとしてエンジンクランキングを行うことでエンジン１を始動する。そして、エンジン始動が完了した後は、走行モード切替クラッチ５を締結状態にしてＨＥＶ走行モードとする。

このＨＥＶ走行時には、補機駆動パターンとして、駆動モータ２により補機類４を駆動するパターン（図５の補機駆動パターン１）と、エンジン１をメインとして補機類４を駆動するパターン（図６の補機駆動パターン２）と、がある。

図５の補機駆動パターン１の場合、図５に示すように、走行モード切替クラッチ５と発進クラッチ７を締結し、動力断接クラッチ８を開放する。このクラッチ制御のうち、走行モード切替クラッチ５と発進クラッチ７の締結制御により、ＨＥＶ走行時、エンジン１と駆動モータ２のトータル駆動力をタイヤ１２へ伝達する走行駆動が可能となる。そして、動力断接クラッチ８の開放制御により、ＨＥＶ走行時、駆動モータ２により補機類４を駆動する補機駆動が可能となる。つまり、駆動モータ２の駆動力は、走行駆動力と補機駆動力に分けられる。

図６の補機駆動パターン２の場合、図６に示すように、走行モード切替クラッチ５と発進クラッチ７と動力断接クラッチ８を締結する。このクラッチ制御のうち、走行モード切替クラッチ５と発進クラッチ７の締結制御により、ＨＥＶ走行時、エンジン１と駆動モータ２のトータル駆動力をタイヤ１２へ伝達する走行駆動が可能となる。そして、動力断接クラッチ８の締結制御により、ＨＥＶ走行時、エンジン１をメインとして補機類４を駆動する補機駆動が可能となる。つまり、エンジン１の駆動力は、走行駆動力と補機駆動力に分けられる。
このように、エンジン１と駆動モータ２を併用したＨＥＶ走行時には、エンジン１をメインとした補機駆動が可能であり、これによって、走行状態に見合った最適な動力源を補機駆動に用いることができる。

よって、例えば、ＥＶ走行中にドライバーがアクセル踏み込み操作を行うことで要求駆動力が高まり、エンジン１と駆動モータ２を併用した駆動力が必要となってＨＥＶ走行モードにモード遷移するときには、図５の補機駆動パターン１を選択する。この補機駆動パターン１を選択すると、補機駆動力分が駆動モータ２にて分担されることになり、図６の補機駆動パターン２を選択する場合に比べ、エンジン１による補機駆動に必要な燃料消費量を低減できる。

また、例えば、ＥＶ走行中にバッテリ充電容量が低下し、駆動モータ２を発電モータとしてエンジン１により発電しながら走行することが必要となってＨＥＶ走行モードにモード遷移するときには、図６の補機駆動パターン２を選択する。この補機駆動パターン２を選択すると、補機駆動力分の全てがエンジン１にて分担されることになり、図５の補機駆動パターン１を選択する場合に比べ、駆動モータ２による補機駆動に必要な消費電力を低減できる。

このように、エンジン１と駆動モータ２を併用したＨＥＶ走行時には、図５の補機駆動パターン１と図６の補機駆動パターン２の何れかを選択可能である。よって、ＨＥＶ走行状態に応じて補機駆動に必要な消費電力や補機駆動に必要な燃料消費を最小限に抑えることができ、結果的に燃費向上につながる。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)エンジン１と、
前記エンジン１と径方向に並んで配置され、駆動輪（タイヤ１２，１２）に駆動力を伝達するモータ（駆動モータ２）と、
前記モータ（駆動モータ２）に駆動接続され、複数の補機類４を互いに連結する補機ベルト１０と、
前記補機ベルト１０と前記エンジン１の間に配置される動力断接機構（動力断接クラッチ８）と、
を備える。
このため、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化した１個のモータ（駆動モータ２）とすることができる（図４）。

(2)前記モータ（駆動モータ２）と前記駆動輪（タイヤ１２，１２）の間に配置され、停車時に前記駆動輪（タイヤ１２，１２）への駆動力伝達を遮断する発進要素（発進クラッチ７）と、
を備える。
このため、(1)の効果に加え、エンジン連れ回りのないアイドリングストップ停車を可能にしつつ、アイドリングストップ停車時にモータ（駆動モータ２）よる補機駆動を確保することができる（図３）。

(3)前記エンジン１と前記モータ（駆動モータ２）と前記駆動輪（タイヤ１２，１２）の間に配置され、前記モータ（駆動モータ２）を駆動源とするＥＶ走行モードと、前記エンジン１と前記モータ（駆動モータ２）を駆動源とするＨＥＶ走行モードと、を切り替える走行モード切替機構（走行モード切替クラッチ５）と、
を備える。
このため、(1)または(2)の効果に加え、補機ベルト１０とエンジン１の間の動力断接機能とは独立に走行モード切替機能を発揮することで、ＨＥＶ走行時、モータ補機駆動パターンとエンジン補機駆動パターンの何れかを選択することができる（図５，図６）。

(4)前記走行モード切替機構は、前記エンジン１のクランク軸上に配置され、互いに異なる回転をするクラッチハブ軸（エンジン側シャフト１３）とクラッチドラム軸（モータ側シャフト１４）を軸方向の離間位置にて１つのハウジング１６に対して支持する軸支持構造を有する走行モード切替クラッチ５であり、
前記走行モード切替クラッチ５と軸方向に重なり合う位置に配置され、前記走行モード切替クラッチ５の前記軸支持構造を用いて軸支持を行いつつ、前記モータ（駆動モータ２）のモータ動力を前記駆動輪（タイヤ１２，１２）へ伝達する動力伝達機構（動力伝達ベルト９）と、
を備える。
このため、(3)の効果に加え、走行モード切替クラッチ５と動力伝達機構（動力伝達ベルト９）の軸支持構造部品を共用により部品数削減を図ることができると共に、軸方向に重なり合う位置の配置とすることで、駆動装置のユニット軸長の短縮化が図られ、搭載制約が軽減し、汎用性を向上させることができる（図２）。

(5)前記動力断接機構は、前記補機ベルト１０と前記エンジン１の間に配置され、外部からの指令により締結・開放が制御される動力断接クラッチ８である。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ＨＥＶ走行時、制御自由度の高いクラッチ制御により走行状態に応じてモータ補機駆動とエンジン補機駆動を選択することで、補機駆動に必要な消費電力や補機駆動に必要な燃料消費を最小限に抑えることができる。

実施例２は、動力断接機構として、実施例１の動力断接クラッチ８に代え、遊星ギヤ機構２８を用いた例である。

まず、構成を説明する。
図７は、実施例２のハイブリッド車両の駆動装置において動力断接機構として用いた遊星ギヤ機構２８を示す。以下、図７に基づいて、遊星ギヤ機構２８の構成を説明する。

実施例２の遊星ギヤ機構２８は、複数の補機類４とエンジン１と駆動モータ２の間に配置されたシングルピニオン型遊星ギヤ機構である。この遊星ギヤ機構２８は、図７に示すように、サンギヤ２８ａと、サンギヤ２８ａとリングギヤ２８ｄに噛み合う複数のピニオン２８ｂと、複数のピニオン２８ｂを支持するピニオンキャリア２８ｃと、リングギヤ２８ｄと、を備えている。

前記サンギヤ２８ａは、エンジン１のクランク軸に連結される。前記ピニオンキャリア２８ｃは、モータ側補機ベルト１０’を介して駆動モータ２のモータ軸に連結される。前記リングギヤ２８ｄは、補機側補機ベルト１０”を介して補機類４に連結される。
なお、他の構成は、実施例１の図１および図２と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

次に、作用を説明する。
遊星ギヤ機構２８は、３つの回転メンバ（サンギヤ２８ａ、ピニオンキャリア２８ｃ、リングギヤ２８ｄ）を有する。この３つの回転メンバの回転速度は、１本の直線レバー上の値に拘束される関係を持つが、３つの回転速度にそれぞれ差を持たせることができるという差動機能を発揮する。よって、遊星ギヤ機構２８が有する差動機能を利用し、１つの回転メンバの回転速度をゼロ（停止）にすると、他の２つの回転メンバとの間で動力遮断作用を奏する。このため、動力断接クラッチ８に代えて、遊星ギヤ機構２８を用いることが可能である。以下、図８に基づき、ＥＶ走行時とＨＥＶ走行時の走行駆動および補機駆動作用を説明する。

ＥＶ走行時（ＩＳ停車時）には、図８(a)に示すように、エンジン１が停止しているためにサンギヤ２８ａは回転せず、サンギヤ回転速度NsはNs＝０になる。ピニオンキャリア２８ｃは、駆動モータ２によりモータ側補機ベルト１０’を介して回転するため、キャリア回転速度NcはNc＝ｋNm（ｋ：ベルト変速比、Nm：モータ回転速度）になる。サンギヤ回転速度Nsとキャリア回転速度Ncが決まることにより、リングギヤ２８ｄのリングギヤ回転速度Nrは、Nr＝{−λ（Ns−Nc）}＋Nc（λ：サンギヤ歯数/リングギヤ歯数）により回転する。

したがって、エンジン１が停止しているＥＶ走行時（ＩＳ停車時）には、実施例１と同様に、駆動モータ２の回転により、エンジン連れ回りのないＥＶ走行やＩＳ停車を可能にしつつ、共通化した１個の駆動モータ２により複数の補機類４が駆動される。

ＨＥＶ走行時には、図８(b)に示すように、モータ回転速度Nmを維持したままエンジン１を駆動すると、サンギヤ２８ａのサンギヤ回転速度Nsが上昇する。そして、キャリア回転速度Ncがモータ回転速度Nmにより決まることで、サンギヤ回転速度Nsの上昇に伴ってリングギヤ２８ｄのリングギヤ回転速度Nrは少し低下しながら回転し、ＥＶ走行時のリングギヤ回転速度Nrとは異なる回転速度で複数の補機類４が駆動される。ただし、サンギヤ歯数がリングギヤ歯数より少ないため、複数の補機類４の回転速度は、ＥＶ走行時よりは低くなるものの、エンジン１の回転速度より低くなることは無い。

したがって、エンジン１が稼働しているＨＥＶ走行時には、実施例１のようにモータ補機駆動とエンジン補機駆動を選択することができないものの、エンジン１と駆動モータ２の併用によって複数の補機類４を確実に駆動することができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車両の駆動装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(6)前記動力断接機構は、前記複数の補機類４と前記エンジン１と前記モータ（駆動モータ２）の間に配置され、サンギヤ２８ａに前記エンジン１を連結し、ピニオンキャリア２８ｃに前記モータ（駆動モータ２）を連結し、リングギヤ２８ｄに前記複数の補機類４を連結した遊星ギヤ機構２８である
このため、クラッチ制御を要することなく、ＥＶ走行時やＩＳ停車時、エンジン連れ回りを防止できると共に、ＨＥＶ走行時、エンジン１と駆動モータ２の併用によって補機駆動を行うことができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の駆動装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例１，２に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１，２では、走行モード切替機構として、走行モード切替クラッチ５を用いた例を示した。しかし、走行モード切替機構としては、例えば、図９に示すように、回転差を持たせる差動機能を利用してＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードを切り替える遊星ギヤ機構２５を用いる例としても良い。この遊星ギヤ機構２５を用いる場合には、サンギヤ２５ａにエンジン１を連結し、ピニオン２５ｂを支持するピニオンキャリア２５ｃにタイヤ１２を連結し、リングギヤ２５ｄに駆動モータ２を連結する。２つの遊星ギヤ機構２５，２８を用いてＥＶ走行する場合には、図１０の遊星ギヤ機構２５，２８の速度線図に示すように、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、１個の駆動モータ２により走行駆動と補機駆動を行うことができる。さらに、駆動ユニット構成として、クラッチ制御を要しないクラッチレス駆動ユニットにすることができる。

実施例１では、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８をそれぞれ設けた１モータ・３クラッチによるハイブリッド車両の駆動装置の構成例を示した。しかし、図１１に示すように、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８を兼用してエンジンクラッチ３０とした１モータ・２クラッチによる駆動装置の構成例としても良い。この図１１に示す構成例の場合、エンジン連れ回りのないＩＳ停車とＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化した１個の駆動モータ２とすることができる。さらに、図１２に示すように、図１１に示す構成例から発進クラッチ７を廃止し、走行モード切替クラッチ５と動力断接クラッチ８を兼用したエンジンクラッチ３０のみとした１モータ・１クラッチによる駆動装置の構成例としても良い。この図１２に示す構成例の場合、エンジン連れ回りのないＥＶ走行を可能にしつつ、補機用モータと走行用モータを共通化した１個の駆動モータ２とすることができる。

実施例１，２では、本発明の駆動装置にトランスミッションとして、CVTユニット３を備えた例を示した。しかし、トランスミッションとして、ステップＡＴと呼ばれる有段階の変速段を得る自動変速機を用いても良い。さらに、１つの固定減速比による減速ギヤ機構を用いても良い。

実施例１，２では、本発明の駆動装置を、エンジン横置きのＦＦハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の駆動装置は、エンジン横置きのＲＲハイブリッド車両、エンジン縦置きのＦＦハイブリッド車両、エンジン縦置きのＦＲハイブリッド車両、等に対しても適用することができる。

１ エンジン
２ 駆動モータ（モータ）
３ CVTユニット
４ 複数の補機類
５ 走行モード切替クラッチ（走行モード切替機構）
６ ダンパ
７ 発進クラッチ（発進要素）
８ 動力断接クラッチ（動力断接機構）
９ 動力伝達ベルト（動力伝達機構）
１０ 補機ベルト
１１ ドライブシャフト
１２ タイヤ（駆動輪）
１３ エンジン側シャフト（クラッチハブ軸）
１４ モータ側シャフト（クラッチドラム軸）
１５ ピストン機構
１６ ハウジング
１７ フロント側ベアリング
１８ リア側ベアリング
１９ ニードルベアリング
２０ 変速機入力軸
２５ 遊星ギヤ機構（動力断接機構）
２５ａ サンギヤ
２５ｂ ピニオン
２５ｃ ピニオンキャリア
２５ｄ リングギヤ
２８ 遊星ギヤ機構（走行モード切替機構）
２８ａ サンギヤ
２８ｂ ピニオン
２８ｃ ピニオンキャリア
２８ｄ リングギヤ
３０ エンジンクラッチ（動力断接機構）

Claims (6)

1. エンジンと、
   前記エンジンと径方向に並んで配置され、駆動輪に駆動力を伝達するモータと、
   前記モータに駆動接続され、複数の補機類を互いに連結する補機ベルトと、
   前記補機ベルトと前記エンジンの間に配置される動力断接機構と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記モータと前記駆動輪の間に配置され、停車時に前記駆動輪への駆動力伝達を遮断する発進要素と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
3. 請求項２に記載されたハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記エンジンと前記モータと前記駆動輪の間に配置され、前記モータを駆動源とするＥＶ走行モードと、前記エンジンと前記モータを駆動源とするＨＥＶ走行モードと、を切り替える走行モード切替機構と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
4. 請求項３に記載されたハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記走行モード切替機構は、前記エンジンのクランク軸上に配置され、互いに異なる回転をするクラッチハブ軸とクラッチドラム軸を軸方向の離間位置にて１つのハウジングに対して支持する軸支持構造を有する走行モード切替クラッチであり、
   前記走行モード切替クラッチと軸方向に重なり合う位置に配置され、前記走行モード切替クラッチの前記軸支持構造を用いて軸支持を行いつつ、前記モータのモータ動力を前記駆動輪へ伝達する動力伝達機構と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記動力断接機構は、前記補機ベルトと前記エンジンの間に配置され、外部からの指令により締結・開放が制御される動力断接クラッチであることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
6. 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記動力断接機構は、前記複数の補機類と前記エンジンと前記モータの間に配置され、サンギヤに前記エンジンを連結し、ピニオンキャリアに前記モータを連結し、リングギヤに前記複数の補機類を連結した遊星ギヤ機構であることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。