JP2014159189A - 駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の走行安定性を保持することができる駆動システムを提供する。
【解決手段】前輪３，３側に設けられエンジン５を駆動源とする主駆動系７と、後輪９，９側に設けられエンジン５に駆動される第１ジェネレータ１１から供給される電力によって作動するモータ１３を駆動源とする副駆動系１５とを備えた駆動システム１において、主駆動系７に、停止状態のエンジン５を再起動させるアイドルストップ機構１７を設け、モータ１３を、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９の電力で駆動可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に適用される駆動システムに関する。

従来、駆動システムとしては、前輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、後輪側に設けられエンジンに駆動されるジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系とを備えたものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

この駆動システムでは、バッテリを介さずに、エンジンの駆動によりジェネレータを介してモータに電力が供給されて副駆動系を駆動し、車両が副駆動系のアシストによる四輪駆動状態となる。

山岡丈夫、「新エンジンとアイドリングストップ」、自動車工学、株式会社鉄道日本社、２０１０年１０月１日、第５９巻、第１１号、ｐ．４１−４２

ところで、上記非特許文献１のような駆動システムでは、車両の省燃費化を図るために、車両の停車時間などの所定条件により、エンジンを停止状態とさせ、車両の発進時にエンジンを停止状態から再起動させる、いわゆるアイドリングストップを行うアイドルストップ機構が設けられていない。このため、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることが考えられる。

しかしながら、上記非特許文献１のような駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構を設けると、モータがエンジンの駆動によって電力が供給されるので、エンジンの作動後にモータが作動されることになってしまう。

このため、主駆動系にアイドルストップ機構を設けただけでは、車両の発進時に、副駆動系の駆動が主駆動系の駆動より遅れてしまい、車両の走行安定性を保持することができなかった。

そこで、この発明は、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の走行安定性を保持することができる駆動システムの提供を目的としている。

本発明は、前後輪のうち一方の車輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、前後輪のうち他方の車輪側に設けられ前記エンジンに駆動される第１ジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系とを備えた駆動システムであって、前記主駆動系には、停止状態の前記エンジンを再起動させるアイドルストップ機構が設けられ、前記モータは、前記エンジンが停止状態から再起動される間にバッテリの電力で駆動可能であることを特徴とする。

この駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構が設けられ、モータがエンジンが停止状態から再起動される間にバッテリの電力で駆動可能であるので、車両の発進時に、モータの作動がエンジンの作動より遅くなることがなく、主駆動系と副駆動系とを同時に駆動することができる。

従って、このような駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の走行安定性を保持することができる。

本発明によれば、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の走行安定性を保持することができる駆動システムを提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る駆動システムを備えた車両の概略図である。 本発明の第２実施形態に係る駆動システムを備えた車両の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る駆動システムを備えた車両の概略図である。 本発明の第４実施形態に係る駆動システムを備えた車両の概略図である。

図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る駆動システムについて説明する。

（第１実施形態）
図１を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係る駆動システム１は、前輪３，３側に設けられエンジン５を駆動源とする主駆動系７と、後輪９，９側に設けられエンジン５に駆動される第１ジェネレータ１１から供給される電力によって作動するモータ１３を駆動源とする副駆動系１５とを備えている。

そして、主駆動系７には、停止状態のエンジン５を再起動させるアイドルストップ機構１７が設けられ、エンジン５を起動させるスタータモータ２３を有し、バッテリ１９は、スタータモータ２３を駆動するスタータ電源である。

また、スタータモータ２３は、伝達機構４５を介して第１ジェネレータ１１と接続されており、エンジン５には、伝達機構４５との間にクラッチ２５が設けられている。

さらに、副駆動系１５を駆動又は非駆動に選択可能なスイッチ２７が設けられている。

図１に示すように、駆動システム１を備えた車両は、エンジン５を駆動源とし、前輪３，３側を駆動する主駆動系７と、モータ１３を駆動源とし、後輪９，９側を駆動する副駆動系１５とに大別される。なお、図１における太線は、電力の伝達経路を示し、細線は、情報の伝達経路を示している。

主駆動系７は、駆動源としてのエンジン５と、変速機構としてのトランスミッション２９と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ３１と、前車軸３３，３３と、前輪３，３と、第１ジェネレータ１１などで構成されている。

この主駆動系７では、エンジン５からの駆動力がトランスミッション２９を介してフロントデフ３１に伝達され、フロントデフ３１に連結された前車軸３３，３３から前輪３，３に配分される。

一方、主駆動系７におけるエンジン５の駆動力は、第１ジェネレータ１１で発電される。この第１ジェネレータ１１で発電された電力は、ヒューズエレメントなどが収容されたジャンクションボックス３５を介して副駆動系１５のモータ１３に供給され、モータ１３が作動される。

副駆動系１５は、駆動源としてのモータ１３と、減速ギヤ組などからなる減速機構３７と、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフ３９と、後車軸４１，４１と、後輪９，９などで構成されている。

なお、副駆動系１５には、例えば、モータ１３とリヤデフ３９との間の動力伝達を断続するクラッチが減速機構３７に設けられている、或いはモータ１３とリヤデフ３９との間の動力伝達を断続するクラッチとして、リヤデフ３９に後車軸４１，４１のいずれか一方に伝達される動力を断続するアクスルディスコネクトが設けられている、或いはリヤデフ３９がフリーランニングデフとなっているなど、主駆動系７のみで走行した場合に、副駆動系１５における無駄な回転系を削減するためのクラッチが設けられ、車両の燃費向上が図られている。

ここで、駆動システム１では、ドライバーが副駆動系１５を駆動又は非駆動、すなわち車両が前後輪駆動の四輪駆動状態又は車両が前輪駆動の二輪駆動状態となるように選択可能なスイッチ２７を運転席などに設けている。

このスイッチ２７の切換操作は、副駆動系１５に設けられたクラッチと連動されており、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合には副駆動系１５のクラッチが接続状態とされ、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合には副駆動系１５のクラッチが接続解除状態とされる。

なお、スイッチ２７は、副駆動系１５の駆動又は非駆動を車両の走行状態に応じて４ＷＤコントローラ４３やコントローラ２１によって自動切換可能なAUTOモードを備えていてもよい。

この副駆動系１５では、第１ジェネレータ１１から供給される電力によってモータ１３が作動され、モータ１３からの駆動力が減速機構３７を介してリヤデフ３９に伝達され、リヤデフ３９に連結された後車軸４１，４１から後輪９，９に配分される。この副駆動系１５の駆動により、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態となる。

この駆動システム１における主駆動系７と副駆動系１５との各機構は、その作動が駆動システム１全体を制御するＥＣＵとしての４ＷＤコントローラ４３によって制御されている。

４ＷＤコントローラ４３は、第１ジェネレータ１１、スイッチ２７、ジャンクションボックス３５、モータ１３、減速機構３７及びリヤデフ３９などに設けられた各種センサの情報が受信可能となっている。

なお、４ＷＤコントローラ４３は、例えば、車両に搭載されたバッテリなどの車両用電源の状況を検知する電源センサ、前後左右車輪の回転を検知する車輪回転センサ、エンジン５の回転を検出するエンジン回転センサ、加減速フィールセンサ、車速センサ、操舵角センサ、車両の傾斜状況を検知するグラビティセンサ、エンジン５の起動・停止、燃料・エア供給量などを制御するエンジン制御センサ、ブレーキセンサ、スロットル開度センサ、左右輪差回転センサ、前後輪差回転センサ、ヨーモーメントセンサ、油温センサ、外気温センサなどの各種センサの情報が受信可能となっている。

このような各種センサの情報を受信可能である４ＷＤコントローラ４３は、必要なセンサ情報を選択、演算又は記録チャートとの対比が可能であり、駆動システム１における主駆動系７と副駆動系１５との各機構に制御情報を出力して各機構の作動を制御する。

この４ＷＤコントローラ４３は、スイッチ２７が副駆動系１５を駆動する、すなわち車両の四輪駆動状態を選択している場合、エンジン５を作動させて主駆動系７を駆動すると共に、第１ジェネレータ１１からモータ１３に電力を供給してモータ１３を作動させて副駆動系１５を駆動させる。

一方、４ＷＤコントローラ４３は、スイッチ２７が副駆動系１５を非駆動とする、すなわち車両の二輪駆動状態を選択している場合、エンジン５を作動させて主駆動系７を駆動すると共に、第１ジェネレータ１１からモータ１３への電力供給を遮断し、モータ１３を停止状態とさせる。

なお、４ＷＤコントローラ４３は、副駆動系１５を非駆動とする場合、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。これにより、車両の走行による後輪９，９の回転が減速機構３７やモータ１３に伝達されることがなく、無駄な回転系を削減でき、車両の燃費向上を図ることができる。

このような駆動システム１における主駆動系７には、車両の停車時において、所定の条件でエンジン５を停止状態とさせ、車両の発進時において、エンジン５を再起動させる、いわゆるアイドリングストップを行うアイドルストップ機構１７が設けられている。

アイドルストップ機構１７は、バッテリ１９と、スタータモータ２３と、伝達機構４５と、クラッチ２５とを備えている。

バッテリ１９は、蓄電池、コンデンサ、キャパシタなどの蓄電部からなる。このバッテリ１９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４７を介してスタータモータ２３に接続されており、スタータモータ２３を作動させるためのスタータ電源となっている。

スタータモータ２３は、バッテリ１９からの電力供給によって作動されるモータ機能と、バッテリ１９の残量の低下などの必要に応じてエンジン５の回転によってバッテリ１９に充電させるジェネレータ機能とを有するモータ／ジェネレータからなる。

このスタータモータ２３は、伝達機構４５とクラッチ２５を介してエンジン５のクランク軸４９に接続されており、停止状態のエンジン５を再起動させる場合、モータとして機能しクラッチ２５を介してクランク軸４９を回転させ、エンジン５を再起動させる。

伝達機構４５は、スタータモータ２３の回転軸と、エンジン５のクランク軸４９上と、第１ジェネレータ１１の回転軸とにそれぞれ設けられたプーリと、これら各プーリを連結するベルトからなる。この伝達機構４５のエンジン５のクランク軸４９上には、エンジン５から第１ジェネレータ１１への動力伝達を断続可能なクラッチ２５が設けられている。

クラッチ２５は、エンジン５と伝達機構４５との間に設けられ、エンジン５と伝達機構４５との間の動力伝達を断続する。このクラッチ２５は、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択しアイドリングストップが実行されている場合、接続解除状態とされ、スタータモータ２３の回転が伝達機構４５を介して第１ジェネレータ１１に伝達され、第１ジェネレータ１１で発電されてモータ１３に電力が供給される。

なお、バッテリ１９の残量が所定値以下であり、エンジン５が稼働している場合には、クラッチ２５が接続状態とされ、スタータモータ２３がジェネレータとして機能し、エンジン５の回転がスタータモータ２３を介してバッテリ１９に充電される。

停止状態のエンジン５を再起動させる場合には、バッテリ１９からＤＣ／ＤＣコンバータ４７を介してスタータモータ２３に電力が供給され、スタータモータ２３の回転が伝達機構４５と接続状態のクラッチ２５を介してエンジン５に伝達され、エンジン５が再起動される。

一方、エンジン５が停止状態であり、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、クラッチ２５は、接続解除状態とされ、バッテリ１９からスタータモータ２３に電力が供給され、スタータモータ２３の回転が伝達機構４５を介して第１ジェネレータ１１に伝達され、第１ジェネレータ１１からモータ１３に電力が供給されてモータ１３の起動が準備される。

このモータ１３の起動準備が完了した後、クラッチ２５が接続状態とされ、スタータモータ２３の回転が伝達機構４５を介してエンジン５に伝達され、エンジン５が再起動される。

このようにクラッチ２５の断続を行うことにより、モータ１３の起動がエンジン５の起動に遅れることがなく、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動させることができ、車両の発進時における走行安定性を向上することができる。

このようなアイドルストップ機構１７は、その作動がアイドルストップ機構１７を制御するＥＣＵとしてのコントローラ２１によって制御されている。

コントローラ２１は、ＣＡＮによって４ＷＤコントローラ４３に接続されて４ＷＤコントローラ４３との情報交換が可能であり、スタータモータ２３、クラッチ２５などに設けられた各種センサの情報が受信可能となっている。

このコントローラ２１は、４ＷＤコントローラ４３と同様に、必要なセンサ情報を選択、演算又は記録チャートとの対比が可能であり、アイドルストップ機構１７に制御情報を出力してアイドルストップ機構１７の作動を制御する。

このようなコントローラ２１は、エンジン５を停止させる場合、４ＷＤコントローラ４３と共に、トランスミッション２９のＮレンジやＤレンジなどのシフトレンジ、ブレーキ操作、車両の停車時間、ステアリング操作など、エンジン５を停止可能な所定の条件に基づき、エンジン５を停止させる。このとき、コントローラ２１は、クラッチ２５を接続解除状態とさせる。

一方、コントローラ２１は、停止状態のエンジン５を再起動させる場合、４ＷＤコントローラ４３と共に、トランスミッション２９のＮレンジやＤレンジなどのシフトレンジ、アクセル操作、ステアリング操作など、車両の発進を要求する所定の条件に基づき、クラッチ２５の接続解除状態を保持しつつ、バッテリ１９からスタータモータ２３に電力を供給し、スタータモータ２３を作動させる。

このスタータモータ２３の回転は、伝達機構４５を介して第１ジェネレータ１１に伝達され、第１ジェネレータ１１からモータ１３に電力が供給され、モータ１３の起動が準備される。このモータ１３の起動準備が完了した後、コントローラ２１は、クラッチ２５を接続状態とさせ、スタータモータ２３の回転が伝達機構４５を介してエンジン５に伝達され、エンジン５が再起動される。

なお、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、コントローラ２１は、クラッチ２５を接続状態とさせ、４ＷＤコントローラ４３は、第１ジェネレータ１１を作動させず、副駆動系１５側への電力供給を遮断し、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。このような制御により、主駆動系７のみの走行では、アイドルストップ機構１７によってエンジン５のアイドリングストップを行うことができる。

一方、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、コントローラ２１は、上述した制御において、バッテリ１９とスタータモータ２３で第１ジェネレータ１１を駆動し、モータ１３への電力供給を許容し、車両の発進時にモータ１３を随時駆動可能とする。

このようなコントローラ２１や４ＷＤコントローラ４３の制御により、車両の停車時には、エンジン５を的確に停止させ、車両の燃費向上を図ることができる。一方、車両の発進時には、モータ１３の起動がエンジン５の起動に遅れることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。

従って、このような駆動システム１では、主駆動系７にアイドルストップ機構１７を設けることができ、車両の走行安定性を保持することができる。

また、エンジン５が再起動された状態では、モータ１３への電力供給が第１ジェネレータ１１によって行われるので、バッテリ１９の消費を最小限に抑えることができ、バッテリ１９の大型化を抑制することができる。

さらに、アイドルストップ機構１７は、エンジン５を起動させるスタータモータ２３を有し、バッテリ１９は、スタータモータ２３を駆動するスタータ電源であるので、バッテリ１９の電力で第１ジェネレータ１１を駆動させ、モータ１３を作動させるための専用の電源を用いる必要がない。

また、エンジン５で第１ジェネレータ１１を駆動させる前に、バッテリ１９の電力で第１ジェネレータ１１を駆動させるので、モータ１３に電力を供給することができ、確実にモータ１３の作動をエンジン５の作動より先行させることができる。

さらに、副駆動系１５を駆動又は非駆動に選択可能なスイッチ２７が設けられているので、車両の走行状況に応じて車両の二輪駆動と四輪駆動とを選択することができ、車両の走破性を向上することができる。加えて、車両の四輪駆動状態では、バッテリ１９の電力で第１ジェネレータ１１を駆動させるため、モータ１３への電力供給によってモータ１３が随時駆動可能であるので、エンジン５が停止状態から再起動される間にモータ１３を作動させることができ、車両の発進時における走行安定性を向上することができる。

また、本実施の形態では、スタータモータ２３により第１ジェネレータ１１を駆動することで、モータ１３への電力を供給するため、第１ジェネレータ１１以降の副駆動系１５はアイドリングストップ無しの従来の駆動システムをそのまま使用できるため、新規部品、機構を必要とせず、低コスト化できる。

（第２実施形態）
図２を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係る駆動システム１０１は、モータ１３は、第１モータ１０３と、第２モータ１０５とを備え、第１モータ１０３は、第１ジェネレータ１１に接続され、第２モータ１０５は、バッテリ１９に接続されている。

また、第２モータ１０５は、第２ジェネレータの機能を有し、バッテリ１９に蓄電可能である。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

図２に示すように、副駆動系１５のモータ１３は、第１モータ１０３と、第２モータ１０５とを備えている。

第１モータ１０３は、回転軸が減速機構３７の入力軸に連結されると共に、ジャンクションボックス３５を介して第１ジェネレータ１１に接続されている。この第１モータ１０３は、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、エンジン５の駆動により第１ジェネレータ１１から供給される電力によって作動され、第１モータ１０３からの駆動力が減速機構３７を介してリヤデフ３９に伝達され、リヤデフ３９に連結された後車軸４１，４１から後輪９，９に配分される。

第２モータ１０５は、例えば、回転軸が第１モータ１０３の回転軸が連結される同一の減速機構３７の入力軸に連結されると共に、ジャンクションボックス１０７とＤＣ／ＤＣコンバータ４７を介してスタータ電源としてのバッテリ１９に接続されている。

この第２モータ１０５は、バッテリ１９からの電力供給によって作動されるモータ機能と、バッテリ１９の残量の低下などの必要に応じて、車両の減速時などにおけるブレーキエネルギーなどによってバッテリ１９に充電させるジェネレータ機能とを有するモータ／ジェネレータからなる。

このような第２モータ１０５は、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択し、アイドルストップ機構１７によってエンジン５が停止されている場合、４ＷＤコントローラ４３やコントローラ２１から４ＷＤコントローラ４３の制御により、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９から電力が供給され、第２モータ１０５の起動が準備される。

この第２モータ１０５の起動準備が完了した後、コントローラ２１は、バッテリ１９からスタータモータ２３に電力を供給させ、スタータモータ２３を作動させて伝達機構４５を介してエンジン５を再起動する。

このバッテリ１９から第２モータ１０５への電力供給は、上述したような第１ジェネレータ１１が第１モータ１０３に安定して電力供給できる所定の条件に基づき、４ＷＤコントローラ４３が第１ジェネレータ１１から第１モータ１０３への電力供給に切り換える。このとき、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９から第２モータ１０５への電力供給を遮断し、第２モータ１０５を停止状態とさせる。

ここで、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９の残量が所定値以下である場合、第２モータ１０５を第２ジェネレータとして機能させ、車両の減速時などにおけるブレーキエネルギーによってバッテリ１９に充電させる。或いは、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、第２モータ１０５を第２ジェネレータとして機能させ、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続状態とさせ、車両の走行による後輪９，９の回転を第２モータ１０５に入力させてバッテリ１９に充電させる。

このように第２モータ１０５を第２ジェネレータとして機能させることにより、スタータモータ２３によるバッテリ１９への充電に加えて、バッテリ１９への充電効率を大幅に向上することができる。

なお、バッテリ１９への充電を必要としておらず、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９から第２モータ１０５への電力供給を遮断して第２モータ１０５を停止状態とさせ、第１ジェネレータ１１を作動させず、副駆動系１５側への電力供給を遮断し、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。このような制御により、主駆動系７のみの走行では、アイドルストップ機構１７によってエンジン５のアイドリングストップを行うことができる。

一方、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９から第２モータ１０５への電力供給を許容し、車両の発進時に第２モータ１０５を随時駆動可能とする。また、車両の発進時に大きなトルクを必要とする場合には、４ＷＤコントローラ４３が第１ジェネレータ１１から第１モータ１０３への電力供給の切換時に、バッテリ１９から第２モータ１０５への電力供給を遮断せず、第２モータ１０５の作動を継続させる。これにより、車両は大きなトルクを得ることができ、走破性を向上させることができる。

このような第２モータ１０５の制御により、車両の発進時には、第２モータ１０５の起動がエンジン５の起動に遅れることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。また、第２モータ１０５は、第２ジェネレータとして機能するので、バッテリ１９への充電効率を向上することができ、バッテリ１９を小型化することができる。さらに、第２モータ１０５は、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９からの電力供給によって作動されるので、エンジン５から第１ジェネレータ１１への動力伝達を断続可能なクラッチ２５（図１参照）を廃止することができる。

このような駆動システム１０１では、モータ１３は、第１モータ１０３と、第２モータ１０５とを備えているので、車両の発進時に大きなトルクを得ることができ、車両の走破性を向上させることができる。

また、第１モータ１０３は、第１ジェネレータ１１に接続され、第２モータ１０５は、バッテリ１９に接続されているので、エンジン５が停止状態から再起動される間に、バッテリ１９からの電力供給によって第２モータ１０５を作動させることができ、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動することができる。

また、第２モータ１０５は、第２ジェネレータの機能を有し、バッテリ１９に蓄電可能であるので、バッテリ１９への充電効率を大幅に向上させることができ、容量の小さいバッテリ１９を適用してバッテリ１９を小型化することができる。

（第３実施形態）
図３を用いて第３実施形態について説明する。

本実施の形態に係る駆動システム２０１は、モータ１３は、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９の電力で駆動可能である。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

図３に示すように、モータ１３は、ジャンクションボックス３５を介して第１ジェネレータ１１に接続されると共に、ジャンクションボックス３５とＤＣ／ＤＣコンバータ４７を介してスタータ電源としてのバッテリ１９に接続されている。

このモータ１３は、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択し、アイドルストップ機構１７によってエンジン５が停止されている場合、４ＷＤコントローラ４３やコントローラ２１から４ＷＤコントローラ４３の制御により、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９から電力が供給され、モータ１３の起動が準備される。

このモータ１３の起動準備が完了した後、コントローラ２１は、バッテリ１９からスタータモータ２３に電力を供給させ、スタータモータ２３を作動させて伝達機構４５を介してエンジン５を再起動する。

このバッテリ１９からモータ１３への電力供給は、上述したような第１ジェネレータ１１がモータ１３に安定して電力供給できる所定の条件に基づき、４ＷＤコントローラ４３が第１ジェネレータ１１からモータ１３への電力供給に切り換える。

なお、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９からモータ１３への電力供給を遮断してモータ１３を停止状態とさせ、第１ジェネレータ１１を作動させず、副駆動系１５側への電力供給を遮断し、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。このような制御により、主駆動系７のみの走行では、アイドルストップ機構１７によってエンジン５のアイドリングストップを行うことができる。

一方、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ１９からモータ１３への電力供給を許容し、車両の発進時にモータ１３を随時駆動可能とする。

このようなモータ１３の制御により、車両の発進時には、モータ１３の起動がエンジン５の起動に遅れることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。また、モータ１３は、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９からの電力供給によって作動されると共に、第１ジェネレータ１１がモータ１３に安定して電力供給できる場合に第１ジェネレータ１１からの電力供給によって作動されるので、エンジン５から第１ジェネレータ１１への動力伝達を断続可能なクラッチ２５（図１参照）を廃止しても、副駆動系１５における駆動源をモータ１３のみとすることができ、副駆動系１５の構造を簡易化することができる。

このような駆動システム２０１では、モータ１３がエンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ１９の電力で駆動可能であるので、車両の発進時に、モータ１３の作動がエンジン５の作動より遅くなることがなく、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動することができる。

また、副駆動系１５における駆動源は、モータ１３のみであるので、副駆動系１５の構造を簡易化することができる。加えて、主駆動系７では、エンジン５から第１ジェネレータ１１への動力伝達を断続可能なクラッチを廃止でき、主駆動系７の構造も簡易化することができる。

（第４実施形態）
図４を用いて第４実施形態について説明する。

本実施の形態に係る駆動システム３０１は、モータ１３は、第１モータ１０３と、第２モータ１０５とを備え、第２モータ１０５は、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ３０３の電力で駆動可能である。

また、バッテリ３０３は、車両に搭載された車両用電源である。

なお、他の実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

図４に示すように、第２モータ１０５は、例えば、回転軸が第１モータ１０３の回転軸が連結される同一の減速機構３７の入力軸に連結されると共に、ジャンクションボックス３０５とＤＣ／ＤＣコンバータ３０７を介して車両用電源としてのバッテリ３０３に接続されている。

バッテリ３０３は、蓄電池などからなり、４ＷＤコントローラ４３の制御により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０７とジャンクションボックス３０５を介して第２モータ１０５に電力を供給し、第２モータ１０５を作動させる。

このようなバッテリ３０３から電力供給される第２モータ１０５は、バッテリ３０３からの電力供給によって作動されるモータ機能と、バッテリ３０３の残量の低下などの必要に応じて、車両の減速時などにおけるブレーキエネルギーなどによってバッテリ３０３に充電させるジェネレータ機能とを有するモータ／ジェネレータからなる。

この第２モータ１０５は、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択し、アイドルストップ機構１７によってエンジン５が停止されている場合、４ＷＤコントローラ４３やコントローラ２１から４ＷＤコントローラ４３の制御により、エンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ３０３から電力が供給され、第２モータ１０５の起動が準備される。

この第２モータ１０５の起動準備が完了した後、コントローラ２１は、スタータ電源としてのバッテリ１９からスタータモータ２３に電力を供給させ、スタータモータ２３を作動させて伝達機構４５を介してエンジン５を再起動する。

このバッテリ３０３から第２モータ１０５への電力供給は、上述したような第１ジェネレータ１１が第１モータ１０３に安定して電力供給できる所定の条件に基づき、４ＷＤコントローラ４３が第１ジェネレータ１１から第１モータ１０３への電力供給に切り換える。このとき、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ３０３から第２モータ１０５への電力供給を遮断し、第２モータ１０５を停止状態とさせる。

ここで、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ３０３の残量が所定値以下である場合、第２モータ１０５を第２ジェネレータとして機能させ、車両の減速時などにおけるブレーキエネルギーによってバッテリ３０３に充電させる。或いは、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、第２モータ１０５を第２ジェネレータとして機能させ、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせ、第１ジェネレータ１１の電力で第１モータ１０３の回転を第２モータ１０５に入力させてバッテリ３０３に充電させる。

なお、バッテリ３０３への充電を必要としておらず、スイッチ２７が副駆動系１５の非駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ３０３から第２モータ１０５への電力供給を遮断して第２モータ１０５を停止状態とさせ、第１ジェネレータ１１を作動させず、副駆動系１５側への電力供給を遮断し、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。このような制御により、主駆動系７のみの走行では、アイドルストップ機構１７によってエンジン５のアイドリングストップを行うことができる。

一方、スイッチ２７が副駆動系１５の駆動を選択している場合、４ＷＤコントローラ４３は、バッテリ３０３から第２モータ１０５への電力供給を許容し、車両の発進時に第２モータ１０５を随時駆動可能とする。また、車両の発進時に大きなトルクを必要とする場合には、４ＷＤコントローラ４３が第１ジェネレータ１１から第１モータ１０３への電力供給の切換時に、バッテリ３０３から第２モータ１０５への電力供給を遮断せず、第２モータ１０５の作動を継続させる。これにより、車両は大きなトルクを得ることができ、走破性を向上させることができる。

このような第２モータ１０５の制御により、車両の発進時には、第２モータ１０５の起動がエンジン５の起動に遅れることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。また、第２モータ１０５は、第２ジェネレータとして機能するので、車両用電源としてのバッテリ３０３から第２モータ１０５へ電力を供給しても、第２モータ１０５によってバッテリ３０３に充電させることができ、バッテリ３０３の大型化を抑制することができる。

このような駆動システム３０１では、第２モータ１０５がエンジン５が停止状態から再起動される間にバッテリ３０３の電力で駆動可能であるので、車両の発進時に、第２モータ１０５の作動がエンジン５の作動より遅くなることがなく、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動することができる。

また、バッテリ３０３は、車両に搭載された車両用電源、或いは、第２モータ１０５専用の駆動用電源でもよい。

なお、本発明の実施の形態に係る車両駆動システムでは、主駆動系が前輪側を駆動し、副駆動系が後輪側を駆動しているが、これに限らず、主駆動系が後輪側を駆動し、副駆動系が前輪側を駆動してもよい。

また、主駆動系のクラッチや副駆動系のクラッチは、単板クラッチや多板クラッチなどの摩擦クラッチ、軸方向或いは径方向に対向する一対の噛み合い歯からなる噛み合いクラッチ、ロータ又はスプラグなどを用いた１ウェイクラッチ、もしくは２ウェイクラッチなど、一対の回転部材間の動力伝達を断続できるものであれば、クラッチはどのような構造であってもよい。

１，１０１，２０１，３０１…駆動システム
３…前輪
５…エンジン
７…主駆動系
９…後輪
１１…第１ジェネレータ
１３…モータ
１５…副駆動系
１７…アイドルストップ機構
１９，３０３…バッテリ
２１，４３…コントローラ
２３…スタータモータ
２５…クラッチ
２７…スイッチ
１０３…第１モータ
１０５…第２モータ

Claims (8)

1. 前後輪のうち一方の車輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、前後輪のうち他方の車輪側に設けられ前記エンジンに駆動される第１ジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系とを備えた駆動システムであって、
   前記主駆動系には、停止状態の前記エンジンを再起動させるアイドルストップ機構が設けられ、前記モータは、前記エンジンが停止状態から再起動される間にバッテリの電力で駆動可能であることを特徴とする駆動システム。
2. 請求項１記載の駆動システムであって、
   前記エンジンが再起動された状態で、前記モータへの電力供給を前記バッテリから前記第１ジェネレータに切換制御可能なコントローラを備えたことを特徴とする駆動システム。
3. 請求項１又は２記載の駆動システムであって、
   前記アイドルストップ機構は、前記エンジンを起動させるスタータモータを有し、前記バッテリは、前記スタータモータを駆動するスタータ電源であることを特徴とする駆動システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動システムであって、
   前記モータは、第１モータと、第２モータとを備え、前記第１モータは、前記第１ジェネレータに接続され、前記第２モータは、前記バッテリに接続されていることを特徴とする駆動システム。
5. 請求項４記載の駆動システムであって、
   前記第２モータは、第２ジェネレータの機能を有し、前記バッテリに蓄電可能であることを特徴とする駆動システム。
6. 請求項３記載の駆動システムであって、
   前記バッテリの電力を前記スタータモータで前記第１ジェネレータを駆動して発生した電力で前記モータを駆動可能であることを特徴とする駆動システム。
7. 請求項６記載の駆動システムであって、
   前記スタータモータと前記第１ジェネレータの動力伝達部と前記エンジンとの間に動力伝達を断続可能なクラッチが設けられていることを特徴とする駆動システム。
8. 請求項２記載の駆動システムであって、
   前記副駆動系を駆動又は非駆動に選択可能なスイッチが設けられていることを特徴とする駆動システム。

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