JP3673863B2 - ハイブリッド自動車の駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力源としてエンジンと電動モータとを併用するハイブリッド自動車に関し、特にハイブリッド自動車の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高負荷時にはエンジンを動力源として走行するが、中・低負荷時には電動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】
このハイブリッド自動車の駆動装置の先行技術としては、例えば特開平９−９５１４９号公報がある。
【０００４】
この先行技術の第１実施形態として開示されるハイブリッド自動車の駆動装置は、車体前方にエンジンを備え、エンジンからの駆動力は、電磁クラッチを介して無段変速機（ＣＶＴ）に伝達されて変速される。変速機によって変速されたエンジンからの駆動力は前差動歯車によって前輪に伝達される。
【０００５】
一方、変速機の後端にトランスファが設けられ、トランスファによってプロペラシャフトに動力伝達される。プロペラシャフトは前後に２分割され、プロペラシャフトの前半分と後半分との間に各々第１及び第２クラッチを介して減速機が介装され、減速機にはプロペラシャフトの側方に配設された電動モータが第３クラッチを介して接続されると共にプロペラシャフトの後端には後輪に動力伝達するための後差動歯車が設けられている。
【０００６】
そして、走行条件に相応して電磁クラッチ及び第１乃至第３クラッチを選択的に作動することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択されるように構成されている。
【０００７】
この先行技術の第２実施形態に開示されるハイブリッド自動車の駆動装置は、電動モータがプロペラシャフトと同軸上に配置され、電動モータが第１クラッチを介してプロペラシャフトの前半分に接続され、かつ第２クラッチを介してプロペラシャフトの後半分に接続されている。
【０００８】
そして、走行条件に相応して第１及び第２クラッチを選択的に断続することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択されるように構成されている。この駆動装置は上記第１実施の形態に開示される駆動装置に比較して減速機及び第３クラッチを持たないことから小型で軽量な構造とすることができる。
【０００９】
また、他のハイブリッド自動車の駆動装置の先行技術としては、例えば特開平７−１５８０６号公報がある。
【００１０】
この先行技術に開示される駆動装置は、エンジンにトランスアクスル及びモータケースが一体的に設けられる一方、エンジンは入力クラッチを介して自動変速装置の入力部に連結され、変速装置の入力部には電動モータが連結され、変速装置の出力部は差動歯車等を介して駆動輪に連結されている。
【００１１】
そして入力クラッチが切り離された状態で、電動モータを駆動すると変速装置によって変速された電動モータの出力が駆動輪に伝達される一方、入力クラッチを接続した状態でエンジンを駆動すると変速装置にて変速されたエンジンの出力が駆動輪に伝達されるように構成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記、特開平９−９５１４９号公報の第１実施形態として開示されるハイブリッド自動車の駆動装置によると、走行条件に相応して電磁クラッチ及び第１乃至第３クラッチを選択的に作動することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に、前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択される。
【００１３】
しかし、車室フロア下方に配置されるプロペラシャフトの側方に、減速機及び第３クラッチを介して電動モータを配設することから、車室フロアの有効スペースが制限され、特にフロア下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが減少すると共に、電動モータを回避してのバッテリ搭載が余儀なくされ、その結果バッテリ搭載の偏倚に起因して車体の左右間における重量配分の均衡が得難く走行安定性の低下を招くおそれがある。
【００１４】
また、プロペラシャフトに対して電動モータが偏倚して設けられることから、既存のエンジン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、電動モータ等の搭載スペースを確保するための大幅な車室フロアの改修が必要となる。
【００１５】
一方、同先行技術における第２実施形態によると、電動モータがプロペラシャフトと同軸に配置されることから、左右均衡されたバッテリ搭載が可能であり、走行安定性が確保でき、かつ既存のエンジン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、比較的電動モータ等の搭載スペースが容易に確保でき、車室フロアの改修を少なくすることが可能である。
【００１６】
しかし、電動モータとプロペラシャフトとの間に減速機構を有しないことから、電動モータの充分な活用が得難い、換言すると減速機構を持たない場合には、プロペラシャフトの回転数と電動モータの回転数は同じであり、一方、現在生産されている小型自動車の差動歯車のギヤ比は一般に、３．５〜４．５程度に設定されている。従って車速域を０〜１２０ｋｍ／ｈと仮定すると、プロペラシャフトの回転数は０〜５０００ｒｐｍ程度となり、電動モータの回転域を充分に活用できないことになる。
【００１７】
また、上記特開平７−１５８０６号公報に開示される先行技術によると、入力クラッチの作動切換によって容易にエンジンによる駆動と電動モータによる駆動とに切り換えることが可能である。
【００１８】
しかし、エンジンにトランスアクスル及びモータケースが一体的に設けられ、エンジンは入力クラッチを介して自動変速装置の入力部に連結されると共に、変速装置の入力部には電動モータが連結され、変速装置の出力部は差動歯車等を介して駆動輪に連結されることから、既存のエンジン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、上記一体に形成されたトランスアクスル及びモータケースを別途新規作成する必要があり、また既存のトランスミッション等が搭載されていたスペースに電動モータ等も搭載しなければならず、電動モータや変速機の寸法的な制約が多く、設計の自由度が大幅に制限される。
【００１９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、エンジンを専用動力源とする自動車をベースとして大幅の変更を要することなく、走行安定性に優れかつ、電動モータの充分な有効活用が得られ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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のハイブリッド自動車の駆動装置は、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とする。
【００２１】
従って、本発明によると、電動モータをプロペラシャフトと同軸に配置し、電動モータとプロペラシャフトとの間に、サンギヤが電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合されキャリヤがプロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて減速機能を有するプラネタリギヤを介在し、かつインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部を有し、発進クラッチ及びクラッチ機構部を選択的に切り替えることから、電動モータの広範囲に亘る回転域の有効活用が可能になり、かつ電動モータ駆動部が車体のトンネル内に効率的に収納されて車室フロアの有効スペースが容易に得られる。
よって、フロアの下方にバッテリを配置する場合には、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジンを専用駆動源とする自動車を流用してプロペラシャフトと同軸上に電動モータ等を配置することによって極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成する他の発明は、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、該第１差動歯車とトランスファ及びプロペラシャフトを介して動力伝達可能に連結されて他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車と、上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によると、エンジンを専用動力源とする４輪駆動車をベースとして大幅の変更を要することなく、走行安定性に優れかつ、電動モータの充分な有効活用が得られる。
【００２４】
更に、上記目的を達成する他の発明によると、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、該第１差動歯車にトランスファを介して動力伝達可能に連結される第１プロペラシャフトと他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車に動力伝達可能に連結された第２プロペラシャフトとを備えたプロペラシャフトと、上記第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとの間を接続する第２クラッチ機構部と、上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置されてサンギヤが電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合されると共に、キャリヤが第２プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されたプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめる第１クラッチ機構部を有し、上記発進クラッチ、上記第１クラッチ機構部及び上記第２クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることにより走行条件に対応した各種の走行モードが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるハイブリッド自動車の駆動装置の各実施形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
第１実施形態
第１実施形態におけるハイブリッド自動車について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００２７】
図１はハイブリッド自動車の駆動装置の構造を示す平面図、図２は概要を示す側面図であり、車体の前方にエンジン１を備えている。そして、このエンジン１からの駆動力は発進クラッチとなる例えば、電磁クラッチ２を介して無段変速機（ＣＶＴ）３に伝達されて変速され、変速機３からの出力は第１差動歯車である前差動歯車４を駆動するリングギヤ（図示せず）に入力され、前差動歯車４により左右の駆動軸５ａに分配されて一方の駆動輪である前輪５を駆動する。
【００２８】
一方、変速機３の後端にはトランスファ６が取り付けられている。そしてこのトランスファ６の入力ギヤは上記リングギヤに噛み合い、前差動歯車４を駆動する駆動力の一部は、トランスファ６よって取り出されてプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７の後端に設けられた第２差動歯車となる後差動歯車８により左右の駆動軸９ａに分配されて後輪９を駆動する。
【００２９】
車室フロアＦの下方で車幅方向中央部、いわゆるトンネルＴ内に電動モータ駆動部１０が配設され、この電動モータ駆動部１０は図３に要部拡大を示すようにプロペラシャフト７と同軸に配置される電動モータ１１と、電動モータ１１からの駆動力を減速してプロペラシャフト７に伝達するモータ動力伝達機構２０を有している。
【００３０】
電動モータ１１は、車体部材、例えば車室フロアＦの下方でトンネルＴ内にプロペラシャフト７と同軸に配置され、モータ出力軸１２はその中心軸芯に沿ってプロペラシャフト７を貫通せしめるための貫通孔１２ａが穿設されている。
【００３１】
一方、モータ動力伝達機構２０は、電動モータ１１に近接してプロペラシャフト７と同軸に配置されるプラネタリギヤ２１を有し、プラネタリギヤ２１のサンギヤ２２がプロペラシャフト７に回動自在に嵌合すると共にモータ出力軸１２に動力伝達可能に結合され、サンギヤ２２とインターナルギヤ２３とに各々噛み合うピニオン２４を回転自在に軸支するキャリヤ２５がプロペラシャフト７に結合されている。
【００３２】
プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間に、インターナルギヤ２３をモータハウジング１３に選択的に締結してインターナルギヤ２３の回転を阻止すると共に、その結合を解除、換言すると非締結状態にしてインターナルギヤ２３の回転を許容するクラッチ機構部３０が介装されている。
【００３３】
従って、クラッチ機構部３０の締結によりにインターナルギヤ２３の回転を阻止した状態において、電動モータ１１を駆動することによりモータ出力軸１２からの出力をサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速してキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達する一方、非締結状態においてはプラネタリギヤ２１を空転してプロペラシャフト７と電動モータ１１との間の動力伝達を遮断するように構成されている。
【００３４】
クラッチ機構部３０として、例えばツーウェイクラッチ３１が用いられる。このツーウェイクラッチ３１は、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になる第１ワンウェイクラッチ３１ａと、プロペラシャフト７に対し電動モータ２１が高速で回転する際に空転し、かつ電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際に動力伝達状態となる第２ワンウェイクラッチ３１ｂとを具備し、いわばこれら第１ワンウェイクラッチ３１ａと第２ワンウェイクラッチ３１ｂとは対称的な機能を有し、更に第１ワンウェイクラッチ３１ａ及び第２ワンウェイクラッチ３１ｂを共に空転状態及び第１ワンウェイクラッチ３１ａ或いは第２ワンウェイクラッチ３１ｂの一方を選択的に動力伝達可能状態に切り替えるクラッチ制御手段（図示せず）を有している。
【００３５】
一方、図４に示すように電動モータ駆動部１０の周辺には急速な充放電可能なコンデンサ３８、長時間にわたって放電可能なバッテリ３９、これらコンデンサ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、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なっている。
【００３６】
また、このハイブリッド自動車は、集中コントローラ４４によって集中制御される。すなわち集中コントローラ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、変速機コントローラ４６が電磁クラッチ２及び変速機３を、上記モータコントローラ４０がクラッチ制御部３０及び電動モータ１１、ブレーカ４１等を各々制御する。
【００３７】
そして、集中コントローラ４４は、運転者が走行モード切替スイッチ４７を切替操作、或いは自動的に選択された走行モードを参照しつつ、エンジンコントローラ４５、変速機コントローラ４６、モータコントローラ４０を制御して各走行モードを実現する。なお、集中コントローラ４４は、運転者によるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作状況をアクセルセンサ４８及びブレーキセンサ４９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。
【００３８】
次に、このように構成された第１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図５に示した作動説明図を参照して説明する。
【００３９】
例えば、高速走行等の高負荷時にはエンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択される。エンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは共に空転状態となる。
【００４０】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されてプロペラシャフト７を回転駆動し、プロペラシャフト７の後端に設けられた後差動歯車８によって後輪９を駆動する。
【００４１】
この時、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂが共に空転状態であり、プラネタリギヤ２１は空転してプロペラシャフト７と電動モータ１１との間の動力伝達が遮断された状態となり、電動モータ１１の空転が回避され、電動モータ１１の空転に起因するエネルギーロスの発生が防止される。
【００４２】
例えば、都市部における走行等の中・低負荷時には、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択される。モータ４ＷＤ走行モードが選択されるとエンジン１が停止状態になり、かつ電磁クラッチ２が切り離されてエンジン１と変速機３との間の動力伝達が遮断されると共に、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態に切り換えられ、プロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際には第１ワンウェイクラッチ３１ａによって、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には第２ワンウェイクラッチ３１ｂによってプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３の回転が阻止される。
【００４３】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７の前端及び後端に接続された前差動歯車４及び後差動歯車８を介して前輪５及び後輪９が駆動される。
【００４４】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時には、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択され、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態に切り換えられる。
【００４５】
これにより、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されてプロペラシャフト７を介して後差動歯車８に動力伝達すると同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速してキャリヤ２５によってプロペラシャフト７に伝達され、前差動歯車４及び後差動歯車８に動力伝達する。よって前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって回転駆動される。
【００４６】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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４ＷＤ走行モードに切り替える。
【００４７】
回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電動モータ１１は前差動歯車４、後差動歯車８、プロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５及び後輪９と動力伝達可能な状態に接続される。
【００４８】
例えば、図５の作動説明図に示したように、エンジン４ＷＤ走行モードによる走行時には、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは共に空転状態であるが、回生ブレーキ４ＷＤモードに切り替えられると、電磁クラッチ２を切り離し、第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂが動力伝達可能な状態に切り換えられる。
【００４９】
電動モータ１１により前輪６及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードによる走行時は、回生ブレーキ４ＷＤモードに切り替えられても、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０は、そのままの状態が維持される。
【００５０】
エンジン＋モータ４ＷＤモードにおける走行時には、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態であり、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２が切り離される。
【００５１】
そして各回生ブレーキ４ＷＤモードにおいては、電動モータ１１は、前輪５及び後輪９の回転によってプロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して駆動され、次第にその回転速度が上昇してプロペラシャフト７側の回転と同期するとクラッチ機構部３０による締結がなされ発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【００５２】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替える。この状態では電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続され、エンジン１の駆動力によって前輪５及び後輪９が駆動されると共に、エンジン１からの駆動力の一部によりプロペラシャフト７からプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が駆動され、電動モータ１１は発電機として作動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【００５３】
すなわち、以上の説明から明らかなように、第１実施形態のハイブリッド自動車においては、電動モータ１１をプロペラシャフト７と同軸に配置し、電動モータ１１とプロペラシャフト７との間に減速機能を有するプラネタリギヤ２１を介在せしめて動力伝達可能に結合することから、電動モータ駆動部１０がトンネルＴ内に効率的に収納されて車室フロアＦの有効スペースが容易に得られ、フロアＦの下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車をそのまま流用し、プロペラシャフト７と同軸に単に電動モータ駆動部１０を配設することにより極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる。
【００５４】
また、電動モータ１１とプロペラシャフト７とが減速機能を果たすプラネタリギヤ２１を介して連結されることから、電動モータ１１の広範囲に亘る回転域を充分に活用でき、更に一対の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂからなるツーウェイクラッチ３１を用いることによって、電動モータ１１の回転が上昇してプロペラシャフト７側の回転と同期した後にクラッチ機構部３０による締結がなされ、別途回転を同期せしめるための同期制御が不要であり、電動モータ制御の簡素化が得られる。
【００５５】
第２実施の形態
図６によって第２実施形態について説明する。図６は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に図３と同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００５６】
この第２実施形態におけるクラッチ機構部３０は、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとによって構成され、インターナルギヤ２１とモータハウジング１３との間に介在されている。
【００５７】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、エンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１からの駆動力により前輪５及び後輪９が駆動され、モータ４ＷＤ走行モードが選されると、電動モータ１１からの駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動し、かつエンジン＋モータ４ＷＤモードが選択された場合には、エンジン１及び電動モータ１１の駆動力により前輪５及び後輪９を共に駆動する。
【００５８】
運転者がブレーキペダルを操作した際には、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４ＷＤ走行モードに切り替え、ワンウェイクラッチ３２ａが動力伝達可能な状態に切り替わり、電動モータ１１は、前輪５及び後輪９の回転によってプロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して駆動され、次第に回転速度が上昇してプロペラシャフト７側の回転と電動モータ１１側の回転がワンウェイクラッチ３２ａにより同期せしめられた後、ドッグクラッチ３２ｂによる締結がなされて発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【００５９】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替え、エンジン１により前輪５及び後輪９が駆動されると共に、エンジン１の駆動力の一部により電動モータ１１がプロペラシャフト７、プラネタリギヤ２１等を介して駆動されて発電機として作動する。電動モータ１１によって発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９に充電される。
【００６０】
従って、この第２実施形態においては上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０を電動モータ１１側とプロペラシャフト７側との回転同期機能を果たすワンウェイクラッチ３２ａと、結合機能を果たすドッグクラッチ３２ｂとに分離することによって各々の調整が可能になり、かつ信頼性も向上する。
【００６１】
第３実施の形態
図７によって第３実施形態について説明する。図７は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００６２】
この第３実施形態におけるクラッチ機構部３０は、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間に介在されている。
【００６３】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えてクラッチ機構部３０に多板クラッチ３２ｃを用いることにより電動モータ１１側とプロペラシャフト７側とに回転差がある状態においてもクラッチ機構部３０による接続及び切り離しが可能になる。
【００６４】
第４実施の形態
図８によって第４実施形態について説明する。図８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であり、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第４実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に対して一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間に介装されたツーウェイクラッチ３１によって構成される。
【００６６】
このツーウェイクラッチ３１は、第１実施形態と同じように、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になる第１ワンウェイクラッチ３１ａと、プロペラシャフト７に対し電動モータ２１が高速で回転する際に空転し、かつ電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際に動力伝達状態となる第２ワンウェイクラッチ３１ｂとを具備し、更に第１ワンウェイクラッチ３１ａ及び第２ワンウェイクラッチ３１ｂを共に空転状態及び選択的に第１ワンウェイクラッチ３１ａ或いは第２ワンウェイクラッチ３１ｂを動力伝達可能状態に切り替えるクラッチ制御手段を有し、各走行モードに従って選択的に作動するクラッチ機構部３０によってプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間の動力伝達が行われる。
【００６７】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部をインターナルギヤ２３の外周に配置する第１実施形態に比較してクラッチ機構部３０を小型化することが可能であり、クラッチ機構部３０を電動モータ１１内に内蔵することが可能になる。
【００６８】
またプラネタリギヤ２１の小型化が図れることと相俟って、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、電動モータ駆動部１０の車体搭載占有スペースの縮小が得られ、搭載及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が拡大される。
【００６９】
第５実施の形態
図９によって第５実施形態について説明する。
【００７０】
図９は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第５実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は第４実施形態同様電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されて常に回転が阻止されている。
【００７１】
一方、クラッチ機構部３０はプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間に介装され、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとの組み合わせによって構成され、モータ出力軸１２とサンギヤ２２との間の動力伝達をクラッチ機構部３０によって行う。
【００７２】
そして、上記実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第２実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０の小型化が可能であり、クラッチ機構部３０の電動モータ１１内への内蔵及び、プラネタリギヤ２１の小型化が図れ、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、搭載性及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が拡大する。
【００７３】
第６実施の形態
図１０によって第６実施形態について説明する。
【００７４】
図１０は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第６実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はサンギヤ２２とモータ出力軸１２との間に介装された油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【００７５】
そして、上記実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第３実施形態の作用効果に加えて、第４及び第５実施形態同様クラッチ機構部３０の小型化が可能であり、クラッチ機構部３０を電動モータ１１内に内蔵することも、またプラネタリギヤ２１の小型化も図れ、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、搭載及び搭載作業性に優れると共に、車体設計自由度の増大が得られる。
【００７６】
第７実施の形態
図１１によって第７実施形態について説明する。
【００７７】
図１１は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、第７実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５との間に介装されたツーウェイクラッチ３１によって構成され、プロペラシャフト７とキャリヤ２５との間の動力伝達が各走行モードに従って選択的作動するクラッチ機構部３０によって行われる。
【００７８】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部をインターナルギヤ２３の外周に配置する第１実施形態に比較してクラッチ機構部３０を小型化することが可能であり、軽量化が図れると共に、エンジン４ＷＤ走行モード等のようにクラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーのロスが軽減される等の効果がある。
【００７９】
第８実施の形態
図１２によって第８実施形態について説明する。
【００８０】
図１２は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第８実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５との間に介装され、キャリヤ２５に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対しキャリヤ２５が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとによって構成されている。
【００８１】
そして、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第２実施形態の作用効果に加えて、第７実施形態と同様にクラッチ機構部３０をインターナルギヤ２３の外周に配置する第２実施形態に比較してクラッチ機構部３０の小型化及び軽量化が図れると共に、クラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーロスが少なくなる等の効果がある。
【００８２】
第９実施形態
図１３によって第９実施形態について説明する。
【００８３】
図１３は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第９実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とキャリヤ２５との間に介装され、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【００８４】
そして、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第３実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０の小型化及び軽量化が図れると共に、クラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーロスが少なくなる等の効果がある。
【００８５】
第１０実施形態
図１４及び図１５によって第１０実施形態について説明する。図１４は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００８６】
第１０実施形態におけるプロペラシャフト７は、上記トランスファ６に動力伝達可能に接続されて第１プロペラシャフトとなる前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される第２プロペラシャフトとなる後プロペラシャフト７ｂとに分断され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間にクラッチ機構部３０が介装される一方、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３はモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、キャリヤ２５が後プロペラシャフト７ｂに結合されている。
【００８７】
或いは、この第１０実施形態は、プロペラシャフト７が、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３をモータハウジング１３に一体的に結合すると共に、前プロペラシャフト７ａがクラッチ機構部３０を介してプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に連結され、後プロペラシャフト７ｂがプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に結合して構成される。
【００８８】
クラッチ機構部３０は、第１及び第２ウェイクラッチ等を有するツーウェイクラッチ或いは、ワンウェイクラッチとドッグクラッチとの組合せによって、または油圧等によって作動する多板クラッチ等のクラッチ手段によって構成することも可能である。
【００８９】
次に、このように構成された第１０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図１５に示した作動説明図を参照して説明する。
【００９０】
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、エンジン１により前輪５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が接続され、クラッチ機構３０が切り離される。
【００９１】
これによりエンジン１からの駆動力は、電磁クラッチ２及び変速機３によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出され、前プロペラシャフト７ａを回転させるが、クラッチ機構３０が切り離されているのでこれ以降のプラネタリギヤ２１、電動モータ１１、後プロペラシャフト７ｂ等がエンジン１の駆動力によって駆動されることなく、これらの空転によるエネルギーロスが回避される。
【００９２】
これに対し、都市部における走行等、中・低負荷時には、電動モータ１１による走行が選択され、電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されるとエンジン１が停止し、かつ電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が切り離されてエンジン１と変速機３及び前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの各動力伝達が遮断される。
【００９３】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から後プロペラシャフト７に伝達され、後プロペラシャフト７ｂの後端に接続された後差動歯車８を介して後輪９が電動モータ１１によって駆動される。
【００９４】
一方、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１が停止され、かつ電磁クラッチ２が切り離されてエンジン１と変速機３との間の動力伝達が遮断される。
【００９５】
これにより、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動すると共に、後プロペラシャフト７ｂに伝達された電動モータ１１からの駆動力の一部は、クラッチ機構部３０を介して前プロペラシャフト７ａに伝達されて前差動歯車４を介して前輪５を駆動する。
【００９６】
更に、登坂走行や急加速走行等の最大負荷時には、エンジン１及び電動モータ２１を動力源として併用する。
【００９７】
そしてエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続状態に切り換えられる。これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に動力伝達する。
【００９８】
同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されると共に、後プロペラシャフト７ｂに伝達された駆動力の一部は、クラッチ機構３０、前プロペラシャフト７ａを介して前差動歯車４に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【００９９】
一方、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられると共に、クラッチ機構部３０が切り離されて、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの動力伝達が分断された状態に切り換えられる。
【０１００】
これにより、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達されて後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０１０１】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＲＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１０２】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が各々切り離され、電動モータ１１は後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。
【０１０３】
そして、この回生ブレーキＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、後輪９の回転によって後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介し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。
【０１０４】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されて電動モータ１１は後輪９の回転によって後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、プラネタリギヤ２１等を介して駆動されると共に、前輪５の回転によって前差動歯車４、前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０及びプラネタリギヤ２１を等介して駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１０５】
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、走行モードを充電４ＷＤ走行モード或いは充電ＦＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１０６】
充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が共に接続される。
【０１０７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつ前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂ及び後歯車機構８を介して後輪９を回転駆動すると共に、プラネタリギヤ２１を介してエンジン１の駆動力の一部により電動モータ１１が駆動されて発電機として作動する。そして、電動モータ１１から発生した電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１０８】
また、充電ＦＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０が切り離される。
【０１０９】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。一方、電動モータ１１は、後輪９の回転により後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１を介して駆動されて発電機として作動し、電動モータ１１から発生した電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１１０】
すなわち、本第１０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３、前差動歯車４及びトランスファ６等をそのまま流用することにより、エンジン１及び電動モータ１１を駆動源として併用する２輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、エンジンＦＷＤ走行モード、モータＲＷＤ走行モード、モータ４ＷＤ走行モード、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１及び２、並びに回生ブレーキＲＷＤ走行モード、回生ブレーキ４ＷＤ走行モード等の回生走行モード、充電４ＷＤ走行モード、充電ＦＷＤ走行モード等の充電走行モードが得られ、上記第１実施形態のハイブリッド自動車に対し、より効率的な運転が可能になると共に、プラネタリギヤ２１の小型軽量化が得られる。
【０１１１】
第１１実施形態
図１６及び図１７によって第１１実施形態について説明する。図１６は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１１２】
この第１１実施形態におけるプロペラシャフト７は、上記トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間にクラッチ機構部３０が介装される一方、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａに結合され構成されている。
【０１１３】
クラッチ機構部３０は、ツーウェイクラッチ、ワンウェイクラッチとドッグクラッチとの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ等の適宜のクラッチ手段によって構成される。
【０１１４】
次に、このように構成された第１１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図１７に示した作動説明図を参照して説明する。
【０１１５】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が切り離され、エンジン１が停止状態となる。
【０１１６】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６及び前差動歯車４を介して前輪５が電動モータ１１によって駆動され、電動モータ１１による前輪走行が可能になる。
【０１１７】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、クラッチ機構部３０が接続されてエンジン１が停止状態となる。
【０１１８】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力は、プラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、前プロペラシャフト７ａからトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａに伝達された駆動力の一部はクラッチ機構３０を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８によって後輪９を駆動して、電動モータ１１による４輪駆動が可能になる。
【０１１９】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時において、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５を駆動するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続状態に、クラッチ機構部３０が切り離された接続状態になる。
【０１２０】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達される。一方電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、前輪５はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１２１】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続状態に切り換えられる。
【０１２２】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に動力伝達すると同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａ、前差動歯車４に伝達され、その駆動力の一部はクラッチ機構３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１２３】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１２４】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が各々切り離され、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。
【０１２５】
そして、回生ブレーキＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、前輪５の回転によって前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０及びプラネタリギヤ２１等を介して回転駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１２６】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードにおいては、電磁クラッチ２が切り離されると共にクラッチ機構部３０が接続状態に切り替えられる。
【０１２７】
そして、この回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電動モータ１１は、前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５によって回転駆動されると同時に、後差動歯車８、クラッチ機構３０、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９によって回転駆動され、前輪５及び後輪９によって回転駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１２８】
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、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１２９】
充電ＦＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２が接続状態に、クラッチ機構部３０が切り離された状態に切り替えられる。
【０１３０】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として回転駆動し、電動モータ１１によって発生した電力は、バッテリ３９の充電に費やされる。
【０１３１】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が共に接続されされる。
【０１３２】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、電動モータ１１からの電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１３３】
すなわち、本第１１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される。従って上記第１の実施形態に対し、図１７の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、より効率的な運転が可能になると共に、プラネタリギヤ２１の小型軽量化が得られる。
【０１３４】
第１２実施形態
図１８及び図１９によって第１２実施形態について説明する。図１８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１３５】
この第１２実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、第１実施形態と同様にプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチ３１から構成される第１クラッチ機構部３３が介装され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間に第２クラッチ機構部３４が介装され、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５が後プロペラシャフト７ｂに結合されて構成されている。
【０１３６】
すなわち、第１実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合して構成される。
【０１３７】
次に、このように構成された第１２実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図１９に示した作動説明図を参照して説明する。
【０１３８】
高速走行等の高負荷時には、エンジン１により前輪５を駆動して走行するエンジンＦＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２が接続され、第１クラッチ機構部３３及び第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０１３９】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達され前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａを駆動する。この時第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離された状態であることから、プラネタリギヤ２１が空転して後プロペラシャフト７ｂと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、後輪９からの駆動力により電動モータ１１が空転することなく、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０１４０】
エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０１４１】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。この時第１クラッチ機構３３が切り離された状態であることから、プラネタリギヤ２１が空転して後プロペラシャフト７ｂと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生は防止される。
【０１４２】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１クラッチ機構部３３が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１４３】
これにより前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの動力伝達が遮断されると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力は、プラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後プロペラシャフト７ｂａ及び後差動歯車８を介して後輪９が電動モータ１１によって駆動され、電動モータ１１による後輪走行が可能になる。
【０１４４】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１４５】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後プロペラシャフト７ｂに伝達された電動モータ１１からの駆動力は後差動歯車８によって後輪９を駆動すると共に、その駆動力の一部は第２クラッチ機構３４、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動することにより電動モータ１１による４輪駆動が可能になる。
【０１４６】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時において、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２、第１クラッチ機構部３３、第２クラッチ機構部３４が共に接続状態に切り換えられる。
【０１４７】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達する一方、その一部は、トランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、同時に電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達すると共に、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６によって前差動歯車４に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１４８】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離されて前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間の動力伝達が遮断された状態に切り換えられる。
【０１４９】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達して前輪５を駆動すると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって後プロペラシャフト７ｂに伝達されて後差動歯車８を介して後輪９を回転駆動する。従って前輪５はエンジン１の駆動力によって、また後輪９は電動モータ１１の駆動力によって各々駆動される。
【０１５０】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＲＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１５１】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードに切り替えられると、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。
【０１５２】
そして、この回生ブレーキＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、後輪９の回転によって回転駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１５３】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続状態に切り替えられる。
【０１５４】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、リヤプロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９によって回転駆動され、前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１５５】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１５６】
充電ＦＷＤ走行モードの状態においては、電磁クラッチ２が接続状態に、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。
【０１５７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、後輪９の回転によって後差動歯車８、プラネタリギヤ２１、第１クラッチ機構部３３を介して電動モータ１１を発電機として回転駆動し、電動モータ１１から発生した電力はバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１５８】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０１５９】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を回転駆動すると共に、後プロペラシャフト７ｂからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、電動モータ１１からの電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１６０】
従って、本第１２実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、上記第１の実施形態の効果に加え、図１９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１６１】
第１３及び第１４実施形態
図２０によって第１３実施形態及び、図２１によって第１４実施形態について説明する。
【０１６２】
図２０及び図２１は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２０に示す第１３実施形態においては、第１２実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１３とインターナルギヤ２３との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂが配置され、あたかも、図６に示す第２実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１６３】
そして第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１６４】
一方、図２１に示す第１４実施形態においては、第１２実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３として、モータハウジング１２とインターナルギヤ２１との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置され、あたかも図７に示す第３実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１６５】
そして第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１６６】
従って、第１３及び１４実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１３実施形態にあっては上記第２実施形態の効果に加え、また第１４実施形態にあっては上記第３実施形態の効果に加えて、図１９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１６７】
第１５乃至１７実施形態
図２２によって第１５実施形態、図２３によって第１６実施形態、図２４によって第１７実施形態を各々説明する。
【０１６８】
図２２乃至図２４は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図１８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１６９】
図２２乃至図２４に示す第１５乃至１７実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２とモータ出力軸１２との間に介在されている。一方、第１５実施形態、第１６実施形態、第１７実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂとの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０１７０】
すなわち、第１５乃至１７実施形態は各々図８、図９、図１０に示す第４、５、６実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１７１】
そして、第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１７２】
従って、第１５乃至１７実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１５実施形態にあっては上記第４実施形態の効果に加え、第１６実施形態にあっては上記第５実施形態の効果に加え、また第１７実施形態にあっては上記第６実施形態の効果に加え、図１９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１７３】
第１８乃至２０実施形態
図２５によって第１８実施形態、図２６によって第１９実施形態、図２７によって第２０実施形態を各々説明する。
【０１７４】
図２５乃至図２７は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図１８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１７５】
図２５乃至図２７に示す第１８乃至２０実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がキャリヤ２５と後プロペラシャフト７ｂとの間に介在されている。
【０１７６】
そして各第１８実施形態、第１９実施形態、第２０実施形態においては図２５乃至２７に示すように第１クラッチ機構部３３がツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂとの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって各々構成される。
【０１７７】
すなわち、第１８乃至２０実施形態は、図１１、図１２、図１３に示す各々第７、８、９実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を第１クラッチ機構部３３を介して後プロペラシャフト７ｂに結合することによって構成される。
【０１７８】
そして、第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１７９】
従って、第１８乃至２０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１８実施形態にあっては上記第７実施形態の効果に加え、第１９実施形態にあっては上記第８実施形態の効果に加え、また第２０実施形態にあっては上記第９実施形態の効果に加え、図１９の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１８０】
第２１実施形態
図２８及び図２９によって第２１実施形態について説明する。図２８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１８１】
この第２１実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３とモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチに３１によって構成される第１クラッチ機構部３３が介装されると共に、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間に第２クラッチ機構部３４が介装され、かつキャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａに結合されている。
【０１８２】
すなわち、第１実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０１８３】
次に、このように構成された第２１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図２９に示す作動説明図を参照して説明する。
【０１８４】
高速走行等の高負荷時にはエンジン１により前輪５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が接続され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離されて電動モータ１１が停止状態に切り替えられる。
【０１８５】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、第１及び第２クラッチ機構３３、３４が切り離された状態であり、プラネタリギヤ２１が空転して電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０１８６】
エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０１８７】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０１８８】
この時、第１クラッチ機構３３が切り離された状態であることから、キャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａにより駆動されるものの、プラネタリギヤ２１が空転して前プロペラシャフト７ａと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生は防止される。
【０１８９】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１クラッチ機構部３３が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１９０】
これにより前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの動力伝達が遮断され一方、インターナルギヤ２３が固定され、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４を介して前輪５が駆動される。
【０１９１】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１９２】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６、前差動歯車４を介して前輪５を回転駆動すると共に、第２クラッチ機構部３４により後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８によって後輪９を駆動する。
【０１９３】
エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５を駆動するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２、第１クラッチ機構部３３が共に接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に各々切り換えられる。
【０１９４】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、前輪５はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１９５】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続状態に切り替えられて、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間の動力伝達が可能な状態になる。
【０１９６】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４を介して後差動歯車８に伝達される。
【０１９７】
同時に電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって前プロペラシャフト７ａに伝達されてトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、その駆動力の一部は第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１の駆動力によって回転駆動される。
【０１９８】
上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１９９】
走行モードが回生ブレーキＦＷＤ走行モードに切り替えられると、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。
【０２００】
そして、この回生ブレーキＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２０１】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が各々接続状態に切り替えられる。
【０２０２】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して回転する前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して回転する後輪９によって駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２０３】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは、充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２０４】
充電ＦＷＤ走行モードの状態では、電磁クラッチ２及び第１クラッチ部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。
【０２０５】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機とし駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２０６】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０２０７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつ前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、かつ後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によっても電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２０８】
従って、第２１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用する電動モータ１１を駆動源として併用する前輪及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、上記第１の実施形態に対して、図２９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２０９】
第２２及び２３実施形態
図３０によって第２２実施形態及び図３１によって第２３実施形態について説明する。図３０及び図３１は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２１０】
図３０に示す第２２実施形態においては、上記第２１実施形態に対して、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを組み合わせて配置した点が異なり、あたかも、図６に示す第２実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０２１１】
そして第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２１２】
一方、図３１に示す第２３実施形態においては、第２１実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１２とインターナルギヤ２３との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置した点で異なり、あたかも図７に示す第３実施形態においてプロペラシャフト７を第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、キャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合することによって構成される。
【０２１３】
そして第２２実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２１４】
従って、第２２及び２３実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２２実施形態にあっては上記第２実施形態の効果に加え、また第２３実施形態にあっては上記第３実施形態の効果に加え、図２９に示す作動説明図の各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２１５】
第２４乃至２６実施形態
図３２によって第２４実施形態、図３３によって第２６実施形態、図３４によって第２７実施形態を各々説明する。
【０２１６】
図３２乃至図３４は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２１７】
図３２乃至図３４に示す第２４乃至２６実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のサンギヤ２１とモータ出力軸１２との間に介在されている点で第２１実施形態と異なる。そして第２４実施形態、第２５実施形態、第２６実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０２１８】
すなわち、第２４乃至２６実施形態は、図８、９、１０に示す各々第４、５、６実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０２１９】
そして、第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２２０】
従って、第２４乃至２６実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２４実施形態にあっては上記第４実施形態の効果に加え、第２５実施形態にあっては上記第５実施形態の効果に加え、また第２６実施形態にあっては上記第６実施形態の効果に加えて、図２９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２２１】
第２７乃至２９実施形態
図３５によって第２７実施形態、図３６によって第２８実施形態、図３７によって第２９実施形態を各々説明する。
【０２２２】
図３５乃至図３７は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２２３】
図３５乃至図３７に示す第２７乃至２９実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５と前プロペラシャフト７ｂとの間に介在する一方、第２７実施形態、第２８実施形態、第２９実施形態においては図３５乃至３７に示すように第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、及び油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０２２４】
すなわち、第２７乃至２９実施形態は、図１１、１２、１３各々第７、８、９実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃ等からなる第１クラッチ機構部３３を介して結合することによって構成される。
【０２２５】
そして、第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２２６】
従って、第２７乃至２９実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２７実施形態にあっては上記第７実施形態の効果に加え、第２８実施形態にあっては上記第８実施形態の効果に加え、また第２９実施形態にあっては上記第９実施形態の効果に加えて、上記図２９の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２２７】
第３０実施形態
図３８及び図３９によって第３０実施形態について説明する。図３８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２２８】
この第３０実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３とは一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａとプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５とが結合され、このキャリヤ２５に第２クラッチ機構３４を介して後プロペラシャフト７ｂが結合されて構成されている。
【０２２９】
すなわち、第１０実施形態において、後プロペラシャフト７ｂをプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に第２クラッチ機構部３４を介して結合することにより構成される。
【０２３０】
次に、このように構成された第３０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図３９に示す作動説明図を参照して説明する。
【０２３１】
エンジン１により前輪５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が接続され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離されて電動モータ１１が停止状態に切り替えられる。
【０２３２】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、第１及び第２クラッチ機構３３、３４が切り離された状態であり、プラネタリギヤ２１への動力伝達は遮断され、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０２３３】
電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離されてエンジン１が停止状態となる。
【０２３４】
このモータＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。
【０２３５】
電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が切り離され、第２クラッチ機構３４が接続されてエンジン１が停止状態になる。
【０２３６】
このモータＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０２３７】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離されて第１クラッチ機構３３及び第２クラッチ機構３４が接続されると共に、エンジン１が停止状態となる。
【０２３８】
このモータ４ＷＤ走行モードにおては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に、キャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８に伝達されて前輪５及び後輪９を駆動し、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動する。
【０２３９】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２４０】
このエンジン＋モータＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の駆動力によって前輪５を駆動する。
【０２４１】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、電磁クラッチ２、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０２４２】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１では、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、その駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３、キャリヤ２５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達される。
【０２４３】
同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、かつその駆動力の一部は、第２クラッチ機構部３４から後プロペラシャフト７ｂによって後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９がエンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって駆動される。
【０２４４】
エンジン１により前輪５を駆動すると共に電動モータ１１により後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、電磁クラッチ２、第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０２４５】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４によって後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。
【０２４６】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０２４７】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードでは、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第１クラッチ機構部３３、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２４８】
一方、回生ブレーキＲＷＤ走行モードでは、第２クラッチ機構部３４が接続され、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が切り離されて、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ａ、後差動歯車８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、後輪９の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２４９】
更に、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続状態に切り替えられる。
【０２５０】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構部３４、及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９によって駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２５１】
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、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード１、充電ＦＷＤ走行モード２、或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２５２】
充電ＦＷＤ走行モード１では、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機とし駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５３】
一方、充電ＦＷＤ走行モード２においては電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０２５４】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。この前輪５の駆動と並行して、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によって電動モータ１１は発電機として駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５５】
更に、充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３、第２クラッチ機構部３４が共に接続されされる。
【０２５６】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３、キャリヤ２５、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａから第１クラッチ機構部３３、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として駆動し、かつ後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１等を介して後輪９の回転によっても電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５７】
従って、第３０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される上記第１０の実施形態の効果に加え、図３９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２５８】
第３１実施形態
図４０及び図４１によって第３１実施形態について説明する。図４０は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図である。
【０２５９】
この第３１実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、インターナルギヤ２３とモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチ３１からなる第１クラッチ機構部３３が介装され、前プロペラシャフト７ａとプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５とが第２クラッチ機構部３４を介して結合され、このキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して後プロペラシャフト７ｂが結合されている。
【０２６０】
すなわち、図１８に示す第１２実施形態において後プロペラシャフト７ｂをプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合して構成される。
【０２６１】
次に、このように構成された第３１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図４０に示す作動説明図を参照して説明する。
【０２６２】
エンジン１により前輪５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が接続され、第１、第２及び第３クラッチ機構部３３、３４、３５が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０２６３】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、この時第１、第２、第３クラッチ機構３３、３４、３５が切り離された状態であり、前プロペラシャフト７ａ及び後プロペラシャフト７ｂからプラネタリギヤ２１への動力伝達は遮断され、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０２６４】
一方、エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２、第２及び第３クラッチ機構部３４、３５が共に接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０２６５】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつこの駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂ等を介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。この時第１クラッチ機構部３３が切り離されていることから前プロペラシャフト７ａからの動力伝達が遮断されて電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止される。
【０２６６】
電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、第３クラッチ３５が切り離されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０２６７】
このモータＦＷＤ走行モードでは、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。
【０２６８】
電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１及び第３クラッチ機構３３、３５が接続されてエンジン１が停止状態となる。
【０２６９】
このモータＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第３クラッチ機構部３５を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０２７０】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離されて第１、第２及び第３クラッチ機構３３、３４、３５が接続されると共にエンジン１が停止状態となる。
【０２７１】
そして、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されると共に、キャリヤ２５から第３クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８に伝達されて電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動する４輪駆動による走行状態となる。
【０２７２】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、第３クラッチ機構部３５が切り離される。
【０２７３】
このエンジン＋モータＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４へ伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５を駆動する。
【０２７４】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されと、電磁クラッチ２、第１、第２及び第３クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続される。
【０２７５】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、その駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達される。
【０２７６】
同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、かつその駆動力の一部は、第３クラッチ機構部３５から後プロペラシャフト７ｂによって後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９がエンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって駆動される。
【０２７７】
エンジン１により前輪５を駆動すると共に電動モータ１１により後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、電磁クラッチ２、第１及び第３クラッチ機構部３３、３５が接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２７８】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。
【０２７９】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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、走行モードを回生ブレーキＦＷＤ走行モード、回生ブレーキＲＷＤ走行モード或いは回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０２８０】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードでは、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、電磁クラッチ２及び第３クラッチ機構部３５が切り離されて、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８１】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードでは、第１及び第３クラッチ機構部３３、３５が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３５が共に切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ａ、リヤディファレンシャル装置８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、後輪９の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８２】
更に、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１、第２、第３の各クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続状態に切り替えられる。
【０２８３】
この回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第３クラッチ機構部３５、及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９によっても駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって回転駆動される発電機となり、この電動モータ１１からの電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８４】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、充電ＦＷＤ走行モード１、充電ＦＷＤ走行モード２或いは、充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２８５】
充電ＦＷＤ走行モード１では、電磁クラッチ２及び第１及び第２クラッチ機構部３３、４４が共に接続状態に、第３クラッチ機構部３５が切り離された状態となる。
【０２８６】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４及びプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機とし駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２８７】
充電ＦＷＤ走行モード２においては、電磁クラッチ２及び第１、第３クラッチ機構部３３、３５が共に接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２８８】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する一方、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第３クラッチ機構３５及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によって電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２８９】
充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及び第１、第２、第３クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続される。
【０２９０】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａから第２クラッチ機構部３４、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２９１】
従って、第３１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される上記第１２の実施形態の効果に加え、図４１に示す作動説明図のような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２９２】
第３２及び３３実施形態
図４２によって第３２実施形態及び図４３によって第３３実施形態について説明する。
【０２９３】
図４２及び図４３は、上記第３１実施形態における図４０に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図４０と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２９４】
図４２に示す第３２実施形態においては、上記３１実施形態に対して、第１クラッチ機構部３３として電動モータ１１のモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを配置した点が異なり、あたかも、第１３実施形態において後プロペラシャフト７ｂをキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されて構成される。
【０２９５】
一方、図４３に示す第３３実施形態においては、第３１実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３として電動モータ１１のモータハウジング１２とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置した点で異なり、あたかも第１４実施形態の後プロペラシャフト７ｂをキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されて構成される。
【０２９６】
そして第３２及び３３実施形態は、第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２９７】
従って、第３２及び３３実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３２実施形態にあっては上記第１３実施形態の効果に加え、また第３３実施形態にあっては上記第１４実施形態の効果に加えて上記図４１の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２９８】
第３４乃至３６実施形態
図４４によって第３４実施形態、図４５によって第３５実施形態、図４６によって第３６実施形態を各々説明する。
【０２９９】
図４４乃至図４６は、上記第３１実施形態における図３９に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３９と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３００】
図４４乃至図４６に示す第３４乃至３６実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がサンギヤ２１とモータ出力軸１２との間に介在されている点で第３１実施形態と異なる。そして第３４実施形態、第３５実施形態、第３６実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０３０１】
すなわち、第３４乃至３６実施形態は各々第１５、１６、１７実施形態において後プロペラシャフト７ｂを、キャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されることによって構成される。
【０３０２】
そして、第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０３０３】
従って、第３４乃至３６実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３４実施形態にあっては上記第１５実施形態の効果に加え、第３５実施形態にあっては上記第１６実施形態の効果に加え、また第３６実施形態にあっては上記第１７実施形態の効果に加えて上記図４１の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０３０４】
第３７乃至３９実施形態
図４７によって第３７実施形態、図４８によって第３８実施形態、図４９によって第３９実施形態を各々説明する。
【０３０５】
図４７乃至図４９は、上記第３１実施形態における図３９に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図４０と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３０６】
図４７乃至図４９に示す第３７乃至３９実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がキャリヤ２５と第２クラッチ機構部３４との間に介在されている点で第３１実施形態と異なる。
【０３０７】
そして第３７実施形態、第３８実施形態、第３９実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃ等によって構成される。
【０３０８】
すなわち、第３７乃至３９実施形態は各々第１８、１９、２０実施形態において後プロペラシャフト７ｂを、第２クラッチ機構部３４に第３クラッチ機構部３５を介して結合された構造によって構成され、そして第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０３０９】
従って、第３７乃至３９実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３７実施形態にあっては上記第１８実施形態の効果に加え、第３８実施形態にあっては上記第１９実施形態の効果に加え、また第３９実施形態にあっては上記第２０実施形態の効果に加えて、図４１の作動説明図に示す各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０３１０】
第４０実施形態
図５０及び図５１によって第４０実施形態について説明する。図５０は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３１１】
図５０に示す第４０実施形態は、上記第１実施形態に対して、電動モータ１１のモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３とが直接的に結合され、クラッチ機構部３０が省略された構造によって構成される。
【０３１２】
次に、このように構成された第４０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図５１に示す作動説明図を参照して説明する。
【０３１３】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２が切り離され、エンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０３１４】
このモータ４ＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７からトランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に後差動歯車８にも伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動する。
【０３１５】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられる。
【０３１６】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、この駆動力の一部はトランスファ６及びプロペラシャフト７を介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。同時に電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７からトランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に後差動歯車８にも伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動する。
【０３１７】
一方、上記各走行モードが選択されている状態において、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、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０３１８】
回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、プロペラシャフト７、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０３１９】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０３２０】
そしてこの充電４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられ、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６、プロペラシャフト７、後差動歯車８を介して後輪９を駆動し、同時にプロペラシャフト７からプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０３２１】
この第４０実施形態によると上記第１実施形態に比べ、クラッチ機構部３０の省略が省略されることから電動モータ駆動部１０の小型軽量化が得られ、車体への搭載性に優れると共に、構成の簡素化及び作動制御の簡素化が得られる。
【０３２２】
第４１実施の形態
図５２によって第４１実施形態について説明する。
【０３２３】
図５２は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第４１実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されて常に回転が阻止されている。
【０３２４】
電動モータ１１の出力軸１２は電動モータ１１のロータ１１ａに連結されて両端がロータ１１ａから突出する外筒１２Ａと、外筒１２Ａ内を貫通して一端がプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に結合された内筒１２Ｂからなり、内筒１２Ｂにはプロペラシャフト７が貫通する貫通孔１２ａが穿設されている。
【０３２５】
そしてロータ１１ａとプラネタリギヤ２１との間において外筒１２Ａの一端と内筒１２Ｂとの間の動力伝達を制御するワンウェイクラッチ３２ａと、このワンウェイクラッチ３２ａとロータ１１ａを介して離間して配置され、外筒１２Ａの他端と内筒１２との間の動力伝達を制御するドッグクラッチ３２ｂとからなるクラッチ機構部３０を有している。換言するとあたかも、図９に示す第５実施形態におけるワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂを分離して配置した構成になっている。
【０３２６】
この第４１実施形態においては、上記図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第５実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０のワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを分離することによって、モータハウジング１３内の間隙部等に収納配置することが可能になり、電動モータ駆動部１０の小型化が可能になり、搭載及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が増大する等の効果を有する。
【０３２７】
この実施形態においてドッグクラッチ３２ｂをロータ１１ａとプラネタリギヤ２１との間に配置し、ワンウェイクラッチ３２ａを他方に配置することも可能である。
【０３２８】
以上説明した各実施形態では、発進クラッチとして電磁クラッチを用いた例について説明したが、多板クラッチ等を使用することも可能であり、無段変速機に代えて有段変速機を用いることも、またエンジンを車体後方に搭載する自動車に適用するなど、本発明は上記実施形態に限定されることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０３２９】
【発明の効果】
以上説明した本発明のハイブリッド自動車の駆動装置によると、エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機の駆動力を駆動輪に動力配分する差動歯車に動力伝達するプロペラシャフトと同軸に、電動モータ及びこの電動モータの駆動力を減速してプロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤを配置することから、電動モータの広範囲に亘る回転域の有効活用が可能になり、かつ電動モータ駆動部が車体のトンネル内に効率的に収納されて車室フロアの有効スペースが容易に得られ、かつフロアの下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジンを専用動力源とする自動車を流用し、プロペラシャフトと同軸に電動モータ駆動部を配設することにより極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる等、本発明特有の効果を有し、特にエンジンを専用動力源とする自動車をベースとするハイブリッド自動車の製造に貢献すること大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッド自動車の駆動装置における第１実施形態の構造を示す平面図である。
【図２】同じく、第１実施形態の概要を示す側面図である。
【図３】同じく、第１実施形態の電動モータ駆動部を示す概略説明図である。
【図４】同じく、第１実施形態の概要を示す平面図である。
【図５】同じく、第１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図９】本発明の第５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１０】本発明の第６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１１】本発明の第７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１２】本発明の第８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１３】本発明の第９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１５】同じく、第１０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１７】同じく、第１１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図１８】本発明の第１２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１９】同じく、第１２実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図２０】本発明の第１３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２１】本発明の第１４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２２】本発明の第１５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２３】本発明の第１６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２４】本発明の第１７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２５】本発明の第１８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２６】本発明の第１９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２７】本発明の第２０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２８】本発明の第２１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２９】同じく、第２１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図３０】本発明の第２２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３１】本発明の第２３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３２】本発明の第２４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３３】本発明の第２５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３４】本発明の第２６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３５】本発明の第２７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３６】本発明の第２８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３７】本発明の第２９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３８】本発明の第３０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３９】同じく、第３０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図４０】本発明の第３１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４１】同じく、第３１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図４２】本発明の第３２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４３】本発明の第３３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４４】本発明の第３４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４５】本発明の第３５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４６】本発明の第３６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４７】本発明の第３７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４８】本発明の第３８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４９】本発明の第３９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図５０】本発明の第４０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図５１】同じく、第４０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図５２】本発明の第４１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 電磁クラッチ
３ 無段変速機
４ 前差動歯車
５ 前輪
７ プロペラシャフト
７ａ 前プロペラシャフト
７ｂ 後プロペラシャフト
８ 後差動歯車
９ 後輪
１０ 電動モータ駆動部
１１ 電動モータ
１１ａ ロータ
１２ モータ出力軸
１２Ａ 外筒
１２Ｂ 内筒
１３ モータハウジング
２１ プラネタリギヤ
２２ サンギヤ
２３ インターナルギヤ
２５ キャリヤ
３０ クラッチ機構部
３１ ツーウェイクラッチ
３２ａ ワンウェイクラッチ
３２ｂ ドッグクラッチ
３２ｃ 多板クラッチ
３３ 第１クラッチ機構部
３４ 第２クラッチ機構部
３５ 第３クラッチ機構部
Ｆ 車室フロア
Ｔ トンネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力源としてエンジンと電動モータとを併用するハイブリッド自動車に関し、特にハイブリッド自動車の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高負荷時にはエンジンを動力源として走行するが、中・低負荷時には電動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】
このハイブリッド自動車の駆動装置の先行技術としては、例えば特開平９−９５１４９号公報がある。
【０００４】
この先行技術の第１実施形態として開示されるハイブリッド自動車の駆動装置は、車体前方にエンジンを備え、エンジンからの駆動力は、電磁クラッチを介して無段変速機（ＣＶＴ）に伝達されて変速される。変速機によって変速されたエンジンからの駆動力は前差動歯車によって前輪に伝達される。
【０００５】
一方、変速機の後端にトランスファが設けられ、トランスファによってプロペラシャフトに動力伝達される。プロペラシャフトは前後に２分割され、プロペラシャフトの前半分と後半分との間に各々第１及び第２クラッチを介して減速機が介装され、減速機にはプロペラシャフトの側方に配設された電動モータが第３クラッチを介して接続されると共にプロペラシャフトの後端には後輪に動力伝達するための後差動歯車が設けられている。
【０００６】
そして、走行条件に相応して電磁クラッチ及び第１乃至第３クラッチを選択的に作動することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択されるように構成されている。
【０００７】
この先行技術の第２実施形態に開示されるハイブリッド自動車の駆動装置は、電動モータがプロペラシャフトと同軸上に配置され、電動モータが第１クラッチを介してプロペラシャフトの前半分に接続され、かつ第２クラッチを介してプロペラシャフトの後半分に接続されている。
【０００８】
そして、走行条件に相応して第１及び第２クラッチを選択的に断続することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択されるように構成されている。この駆動装置は上記第１実施の形態に開示される駆動装置に比較して減速機及び第３クラッチを持たないことから小型で軽量な構造とすることができる。
【０００９】
また、他のハイブリッド自動車の駆動装置の先行技術としては、例えば特開平７−１５８０６号公報がある。
【００１０】
この先行技術に開示される駆動装置は、エンジンにトランスアクスル及びモータケースが一体的に設けられる一方、エンジンは入力クラッチを介して自動変速装置の入力部に連結され、変速装置の入力部には電動モータが連結され、変速装置の出力部は差動歯車等を介して駆動輪に連結されている。
【００１１】
そして入力クラッチが切り離された状態で、電動モータを駆動すると変速装置によって変速された電動モータの出力が駆動輪に伝達される一方、入力クラッチを接続した状態でエンジンを駆動すると変速装置にて変速されたエンジンの出力が駆動輪に伝達されるように構成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記、特開平９−９５１４９号公報の第１実施形態として開示されるハイブリッド自動車の駆動装置によると、走行条件に相応して電磁クラッチ及び第１乃至第３クラッチを選択的に作動することによって動力源をエンジン或いは電動モータに切り換えると共に、前輪、後輪或いは前後輪により駆動する走行モードが選択される。
【００１３】
しかし、車室フロア下方に配置されるプロペラシャフトの側方に、減速機及び第３クラッチを介して電動モータを配設することから、車室フロアの有効スペースが制限され、特にフロア下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが減少すると共に、電動モータを回避してのバッテリ搭載が余儀なくされ、その結果バッテリ搭載の偏倚に起因して車体の左右間における重量配分の均衡が得難く走行安定性の低下を招くおそれがある。
【００１４】
また、プロペラシャフトに対して電動モータが偏倚して設けられることから、既存のエンジン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、電動モータ等の搭載スペースを確保するための大幅な車室フロアの改修が必要となる。
【００１５】
一方、同先行技術における第２実施形態によると、電動モータがプロペラシャフトと同軸に配置されることから、左右均衡されたバッテリ搭載が可能であり、走行安定性が確保でき、かつ既存のエンジン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、比較的電動モータ等の搭載スペースが容易に確保でき、車室フロアの改修を少なくすることが可能である。
【００１６】
しかし、電動モータとプロペラシャフトとの間に減速機構を有しないことから、電動モータの充分な活用が得難い、換言すると減速機構を持たない場合には、プロペラシャフトの回転数と電動モータの回転数は同じであり、一方、現在生産されている小型自動車の差動歯車のギヤ比は一般に、３．５〜４．５程度に設定されている。従って車速域を０〜１２０ｋｍ／ｈと仮定すると、プロペラシャフトの回転数は０〜５０００ｒｐｍ程度となり、電動モータの回転域を充分に活用できないことになる。
【００１７】
また、上記特開平７−１５８０６号公報に開示される先行技術によると、入力クラッチの作動切換によって容易にエンジンによる駆動と電動モータによる駆動とに切り換えることが可能である。
【００１８】
しかし、エンジンにトランスアクスル及びモータケースが一体的に設けられ、エンジンは入力クラッチを介して自動変速装置の入力部に連結されると共に、変速装置の入力部には電動モータが連結され、変速装置の出力部は差動歯車等を介して駆動輪に連結されることから、既存のエンジン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、上記一体に形成されたトランスアクスル及びモータケースを別途新規作成する必要があり、また既存のトランスミッション等が搭載されていたスペースに電動モータ等も搭載しなければならず、電動モータや変速機の寸法的な制約が多く、設計の自由度が大幅に制限される。
【００１９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、エンジンを専用動力源とする自動車をベースとして大幅の変更を要することなく、走行安定性に優れかつ、電動モータの充分な有効活用が得られ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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のハイブリッド自動車の駆動装置は、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とする。
【００２１】
従って、本発明によると、電動モータをプロペラシャフトと同軸に配置し、電動モータとプロペラシャフトとの間に、サンギヤが電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合されキャリヤがプロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて減速機能を有するプラネタリギヤを介在し、かつインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部を有し、発進クラッチ及びクラッチ機構部を選択的に切り替えることから、電動モータの広範囲に亘る回転域の有効活用が可能になり、かつ電動モータ駆動部が車体のトンネル内に効率的に収納されて車室フロアの有効スペースが容易に得られる。
よって、フロアの下方にバッテリを配置する場合には、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジンを専用駆動源とする自動車を流用してプロペラシャフトと同軸上に電動モータ等を配置することによって極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成する他の発明は、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、該第１差動歯車とトランスファ及びプロペラシャフトを介して動力伝達可能に連結されて他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車と、上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によると、エンジンを専用動力源とする４輪駆動車をベースとして大幅の変更を要することなく、走行安定性に優れかつ、電動モータの充分な有効活用が得られる。
【００２４】
更に、上記目的を達成する他の発明によると、エンジンと、該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、該第１差動歯車にトランスファを介して動力伝達可能に連結される第１プロペラシャフトと他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車に動力伝達可能に連結された第２プロペラシャフトとを備えたプロペラシャフトと、上記第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとの間を接続する第２クラッチ機構部と、上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、上記プロペラシャフトと同軸に配置されてサンギヤが電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合されると共に、キャリヤが第２プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されたプラネタリギヤと、該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめる第１クラッチ機構部を有し、上記発進クラッチ、上記第１クラッチ機構部及び上記第２クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることにより走行条件に対応した各種の走行モードが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるハイブリッド自動車の駆動装置の各実施形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
第１実施形態
第１実施形態におけるハイブリッド自動車について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００２７】
図１はハイブリッド自動車の駆動装置の構造を示す平面図、図２は概要を示す側面図であり、車体の前方にエンジン１を備えている。そして、このエンジン１からの駆動力は発進クラッチとなる例えば、電磁クラッチ２を介して無段変速機（ＣＶＴ）３に伝達されて変速され、変速機３からの出力は第１差動歯車である前差動歯車４を駆動するリングギヤ（図示せず）に入力され、前差動歯車４により左右の駆動軸５ａに分配されて一方の駆動輪である前輪５を駆動する。
【００２８】
一方、変速機３の後端にはトランスファ６が取り付けられている。そしてこのトランスファ６の入力ギヤは上記リングギヤに噛み合い、前差動歯車４を駆動する駆動力の一部は、トランスファ６よって取り出されてプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７の後端に設けられた第２差動歯車となる後差動歯車８により左右の駆動軸９ａに分配されて後輪９を駆動する。
【００２９】
車室フロアＦの下方で車幅方向中央部、いわゆるトンネルＴ内に電動モータ駆動部１０が配設され、この電動モータ駆動部１０は図３に要部拡大を示すようにプロペラシャフト７と同軸に配置される電動モータ１１と、電動モータ１１からの駆動力を減速してプロペラシャフト７に伝達するモータ動力伝達機構２０を有している。
【００３０】
電動モータ１１は、車体部材、例えば車室フロアＦの下方でトンネルＴ内にプロペラシャフト７と同軸に配置され、モータ出力軸１２はその中心軸芯に沿ってプロペラシャフト７を貫通せしめるための貫通孔１２ａが穿設されている。
【００３１】
一方、モータ動力伝達機構２０は、電動モータ１１に近接してプロペラシャフト７と同軸に配置されるプラネタリギヤ２１を有し、プラネタリギヤ２１のサンギヤ２２がプロペラシャフト７に回動自在に嵌合すると共にモータ出力軸１２に動力伝達可能に結合され、サンギヤ２２とインターナルギヤ２３とに各々噛み合うピニオン２４を回転自在に軸支するキャリヤ２５がプロペラシャフト７に結合されている。
【００３２】
プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間に、インターナルギヤ２３をモータハウジング１３に選択的に締結してインターナルギヤ２３の回転を阻止すると共に、その結合を解除、換言すると非締結状態にしてインターナルギヤ２３の回転を許容するクラッチ機構部３０が介装されている。
【００３３】
従って、クラッチ機構部３０の締結によりにインターナルギヤ２３の回転を阻止した状態において、電動モータ１１を駆動することによりモータ出力軸１２からの出力をサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速してキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達する一方、非締結状態においてはプラネタリギヤ２１を空転してプロペラシャフト７と電動モータ１１との間の動力伝達を遮断するように構成されている。
【００３４】
クラッチ機構部３０として、例えばツーウェイクラッチ３１が用いられる。このツーウェイクラッチ３１は、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になる第１ワンウェイクラッチ３１ａと、プロペラシャフト７に対し電動モータ２１が高速で回転する際に空転し、かつ電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際に動力伝達状態となる第２ワンウェイクラッチ３１ｂとを具備し、いわばこれら第１ワンウェイクラッチ３１ａと第２ワンウェイクラッチ３１ｂとは対称的な機能を有し、更に第１ワンウェイクラッチ３１ａ及び第２ワンウェイクラッチ３１ｂを共に空転状態及び第１ワンウェイクラッチ３１ａ或いは第２ワンウェイクラッチ３１ｂの一方を選択的に動力伝達可能状態に切り替えるクラッチ制御手段（図示せず）を有している。
【００３５】
一方、図４に示すように電動モータ駆動部１０の周辺には急速な充放電可能なコンデンサ３８、長時間にわたって放電可能なバッテリ３９、これらコンデンサ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、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なっている。
【００３６】
また、このハイブリッド自動車は、集中コントローラ４４によって集中制御される。すなわち集中コントローラ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、変速機コントローラ４６が電磁クラッチ２及び変速機３を、上記モータコントローラ４０がクラッチ制御部３０及び電動モータ１１、ブレーカ４１等を各々制御する。
【００３７】
そして、集中コントローラ４４は、運転者が走行モード切替スイッチ４７を切替操作、或いは自動的に選択された走行モードを参照しつつ、エンジンコントローラ４５、変速機コントローラ４６、モータコントローラ４０を制御して各走行モードを実現する。なお、集中コントローラ４４は、運転者によるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作状況をアクセルセンサ４８及びブレーキセンサ４９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。
【００３８】
次に、このように構成された第１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図５に示した作動説明図を参照して説明する。
【００３９】
例えば、高速走行等の高負荷時にはエンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択される。エンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは共に空転状態となる。
【００４０】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されてプロペラシャフト７を回転駆動し、プロペラシャフト７の後端に設けられた後差動歯車８によって後輪９を駆動する。
【００４１】
この時、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂが共に空転状態であり、プラネタリギヤ２１は空転してプロペラシャフト７と電動モータ１１との間の動力伝達が遮断された状態となり、電動モータ１１の空転が回避され、電動モータ１１の空転に起因するエネルギーロスの発生が防止される。
【００４２】
例えば、都市部における走行等の中・低負荷時には、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択される。モータ４ＷＤ走行モードが選択されるとエンジン１が停止状態になり、かつ電磁クラッチ２が切り離されてエンジン１と変速機３との間の動力伝達が遮断されると共に、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態に切り換えられ、プロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際には第１ワンウェイクラッチ３１ａによって、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には第２ワンウェイクラッチ３１ｂによってプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３の回転が阻止される。
【００４３】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７の前端及び後端に接続された前差動歯車４及び後差動歯車８を介して前輪５及び後輪９が駆動される。
【００４４】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時には、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択され、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態に切り換えられる。
【００４５】
これにより、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されてプロペラシャフト７を介して後差動歯車８に動力伝達すると同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はサンギヤ２２及びインターナルギヤ２３の歯数に従って減速してキャリヤ２５によってプロペラシャフト７に伝達され、前差動歯車４及び後差動歯車８に動力伝達する。よって前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって回転駆動される。
【００４６】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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４ＷＤ走行モードに切り替える。
【００４７】
回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電動モータ１１は前差動歯車４、後差動歯車８、プロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５及び後輪９と動力伝達可能な状態に接続される。
【００４８】
例えば、図５の作動説明図に示したように、エンジン４ＷＤ走行モードによる走行時には、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは共に空転状態であるが、回生ブレーキ４ＷＤモードに切り替えられると、電磁クラッチ２を切り離し、第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂが動力伝達可能な状態に切り換えられる。
【００４９】
電動モータ１１により前輪６及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードによる走行時は、回生ブレーキ４ＷＤモードに切り替えられても、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０は、そのままの状態が維持される。
【００５０】
エンジン＋モータ４ＷＤモードにおける走行時には、電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂは動力伝達可能な状態であり、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２が切り離される。
【００５１】
そして各回生ブレーキ４ＷＤモードにおいては、電動モータ１１は、前輪５及び後輪９の回転によってプロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して駆動され、次第にその回転速度が上昇してプロペラシャフト７側の回転と同期するとクラッチ機構部３０による締結がなされ発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【００５２】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替える。この状態では電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続され、エンジン１の駆動力によって前輪５及び後輪９が駆動されると共に、エンジン１からの駆動力の一部によりプロペラシャフト７からプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が駆動され、電動モータ１１は発電機として作動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【００５３】
すなわち、以上の説明から明らかなように、第１実施形態のハイブリッド自動車においては、電動モータ１１をプロペラシャフト７と同軸に配置し、電動モータ１１とプロペラシャフト７との間に減速機能を有するプラネタリギヤ２１を介在せしめて動力伝達可能に結合することから、電動モータ駆動部１０がトンネルＴ内に効率的に収納されて車室フロアＦの有効スペースが容易に得られ、フロアＦの下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車をそのまま流用し、プロペラシャフト７と同軸に単に電動モータ駆動部１０を配設することにより極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる。
【００５４】
また、電動モータ１１とプロペラシャフト７とが減速機能を果たすプラネタリギヤ２１を介して連結されることから、電動モータ１１の広範囲に亘る回転域を充分に活用でき、更に一対の第１及び第２ワンウェイクラッチ３１ａ、３１ｂからなるツーウェイクラッチ３１を用いることによって、電動モータ１１の回転が上昇してプロペラシャフト７側の回転と同期した後にクラッチ機構部３０による締結がなされ、別途回転を同期せしめるための同期制御が不要であり、電動モータ制御の簡素化が得られる。
【００５５】
第２実施の形態
図６によって第２実施形態について説明する。図６は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に図３と同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００５６】
この第２実施形態におけるクラッチ機構部３０は、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとによって構成され、インターナルギヤ２１とモータハウジング１３との間に介在されている。
【００５７】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、エンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１からの駆動力により前輪５及び後輪９が駆動され、モータ４ＷＤ走行モードが選されると、電動モータ１１からの駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動し、かつエンジン＋モータ４ＷＤモードが選択された場合には、エンジン１及び電動モータ１１の駆動力により前輪５及び後輪９を共に駆動する。
【００５８】
運転者がブレーキペダルを操作した際には、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４ＷＤ走行モードに切り替え、ワンウェイクラッチ３２ａが動力伝達可能な状態に切り替わり、電動モータ１１は、前輪５及び後輪９の回転によってプロペラシャフト７及びプラネタリギヤ２１等を介して駆動され、次第に回転速度が上昇してプロペラシャフト７側の回転と電動モータ１１側の回転がワンウェイクラッチ３２ａにより同期せしめられた後、ドッグクラッチ３２ｂによる締結がなされて発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【００５９】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替え、エンジン１により前輪５及び後輪９が駆動されると共に、エンジン１の駆動力の一部により電動モータ１１がプロペラシャフト７、プラネタリギヤ２１等を介して駆動されて発電機として作動する。電動モータ１１によって発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９に充電される。
【００６０】
従って、この第２実施形態においては上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０を電動モータ１１側とプロペラシャフト７側との回転同期機能を果たすワンウェイクラッチ３２ａと、結合機能を果たすドッグクラッチ３２ｂとに分離することによって各々の調整が可能になり、かつ信頼性も向上する。
【００６１】
第３実施の形態
図７によって第３実施形態について説明する。図７は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００６２】
この第３実施形態におけるクラッチ機構部３０は、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間に介在されている。
【００６３】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えてクラッチ機構部３０に多板クラッチ３２ｃを用いることにより電動モータ１１側とプロペラシャフト７側とに回転差がある状態においてもクラッチ機構部３０による接続及び切り離しが可能になる。
【００６４】
第４実施の形態
図８によって第４実施形態について説明する。図８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であり、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第４実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に対して一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間に介装されたツーウェイクラッチ３１によって構成される。
【００６６】
このツーウェイクラッチ３１は、第１実施形態と同じように、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になる第１ワンウェイクラッチ３１ａと、プロペラシャフト７に対し電動モータ２１が高速で回転する際に空転し、かつ電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際に動力伝達状態となる第２ワンウェイクラッチ３１ｂとを具備し、更に第１ワンウェイクラッチ３１ａ及び第２ワンウェイクラッチ３１ｂを共に空転状態及び選択的に第１ワンウェイクラッチ３１ａ或いは第２ワンウェイクラッチ３１ｂを動力伝達可能状態に切り替えるクラッチ制御手段を有し、各走行モードに従って選択的に作動するクラッチ機構部３０によってプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間の動力伝達が行われる。
【００６７】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部をインターナルギヤ２３の外周に配置する第１実施形態に比較してクラッチ機構部３０を小型化することが可能であり、クラッチ機構部３０を電動モータ１１内に内蔵することが可能になる。
【００６８】
またプラネタリギヤ２１の小型化が図れることと相俟って、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、電動モータ駆動部１０の車体搭載占有スペースの縮小が得られ、搭載及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が拡大される。
【００６９】
第５実施の形態
図９によって第５実施形態について説明する。
【００７０】
図９は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第５実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は第４実施形態同様電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されて常に回転が阻止されている。
【００７１】
一方、クラッチ機構部３０はプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２と電動モータ１１のモータ出力軸１２との間に介装され、電動モータ１１に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対し電動モータ１１が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとの組み合わせによって構成され、モータ出力軸１２とサンギヤ２２との間の動力伝達をクラッチ機構部３０によって行う。
【００７２】
そして、上記実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第２実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０の小型化が可能であり、クラッチ機構部３０の電動モータ１１内への内蔵及び、プラネタリギヤ２１の小型化が図れ、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、搭載性及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が拡大する。
【００７３】
第６実施の形態
図１０によって第６実施形態について説明する。
【００７４】
図１０は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第６実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はサンギヤ２２とモータ出力軸１２との間に介装された油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【００７５】
そして、上記実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第３実施形態の作用効果に加えて、第４及び第５実施形態同様クラッチ機構部３０の小型化が可能であり、クラッチ機構部３０を電動モータ１１内に内蔵することも、またプラネタリギヤ２１の小型化も図れ、電動モータ駆動部１０の小型軽量化が可能になり、搭載及び搭載作業性に優れると共に、車体設計自由度の増大が得られる。
【００７６】
第７実施の形態
図１１によって第７実施形態について説明する。
【００７７】
図１１は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、第７実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５との間に介装されたツーウェイクラッチ３１によって構成され、プロペラシャフト７とキャリヤ２５との間の動力伝達が各走行モードに従って選択的作動するクラッチ機構部３０によって行われる。
【００７８】
そして、上記第１実施形態と同様、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第１実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部をインターナルギヤ２３の外周に配置する第１実施形態に比較してクラッチ機構部３０を小型化することが可能であり、軽量化が図れると共に、エンジン４ＷＤ走行モード等のようにクラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーのロスが軽減される等の効果がある。
【００７９】
第８実施の形態
図１２によって第８実施形態について説明する。
【００８０】
図１２は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第８実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５との間に介装され、キャリヤ２５に対しプロペラシャフト７が高速で回転する際には空転し、かつプロペラシャフト７に対しキャリヤ２５が高速で回転する際に動力伝達状態になるワンウェイクラッチ３２ａと、ドッグクラッチ３２ｂとによって構成されている。
【００８１】
そして、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第２実施形態の作用効果に加えて、第７実施形態と同様にクラッチ機構部３０をインターナルギヤ２３の外周に配置する第２実施形態に比較してクラッチ機構部３０の小型化及び軽量化が図れると共に、クラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーロスが少なくなる等の効果がある。
【００８２】
第９実施形態
図１３によって第９実施形態について説明する。
【００８３】
図１３は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第９実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合される一方、クラッチ機構部３０はプロペラシャフト７とキャリヤ２５との間に介装され、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【００８４】
そして、図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第３実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０の小型化及び軽量化が図れると共に、クラッチ機構部３０により、プロペラシャフト７とキャリヤ２５とが切り離された状態では、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転がなくなり、エネルギーロスが少なくなる等の効果がある。
【００８５】
第１０実施形態
図１４及び図１５によって第１０実施形態について説明する。図１４は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００８６】
第１０実施形態におけるプロペラシャフト７は、上記トランスファ６に動力伝達可能に接続されて第１プロペラシャフトとなる前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される第２プロペラシャフトとなる後プロペラシャフト７ｂとに分断され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間にクラッチ機構部３０が介装される一方、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３はモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、キャリヤ２５が後プロペラシャフト７ｂに結合されている。
【００８７】
或いは、この第１０実施形態は、プロペラシャフト７が、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３をモータハウジング１３に一体的に結合すると共に、前プロペラシャフト７ａがクラッチ機構部３０を介してプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に連結され、後プロペラシャフト７ｂがプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に結合して構成される。
【００８８】
クラッチ機構部３０は、第１及び第２ウェイクラッチ等を有するツーウェイクラッチ或いは、ワンウェイクラッチとドッグクラッチとの組合せによって、または油圧等によって作動する多板クラッチ等のクラッチ手段によって構成することも可能である。
【００８９】
次に、このように構成された第１０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図１５に示した作動説明図を参照して説明する。
【００９０】
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、エンジン１により前輪５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が接続され、クラッチ機構３０が切り離される。
【００９１】
これによりエンジン１からの駆動力は、電磁クラッチ２及び変速機３によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出され、前プロペラシャフト７ａを回転させるが、クラッチ機構３０が切り離されているのでこれ以降のプラネタリギヤ２１、電動モータ１１、後プロペラシャフト７ｂ等がエンジン１の駆動力によって駆動されることなく、これらの空転によるエネルギーロスが回避される。
【００９２】
これに対し、都市部における走行等、中・低負荷時には、電動モータ１１による走行が選択され、電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されるとエンジン１が停止し、かつ電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が切り離されてエンジン１と変速機３及び前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの各動力伝達が遮断される。
【００９３】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から後プロペラシャフト７に伝達され、後プロペラシャフト７ｂの後端に接続された後差動歯車８を介して後輪９が電動モータ１１によって駆動される。
【００９４】
一方、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１が停止され、かつ電磁クラッチ２が切り離されてエンジン１と変速機３との間の動力伝達が遮断される。
【００９５】
これにより、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動すると共に、後プロペラシャフト７ｂに伝達された電動モータ１１からの駆動力の一部は、クラッチ機構部３０を介して前プロペラシャフト７ａに伝達されて前差動歯車４を介して前輪５を駆動する。
【００９６】
更に、登坂走行や急加速走行等の最大負荷時には、エンジン１及び電動モータ２１を動力源として併用する。
【００９７】
そしてエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続状態に切り換えられる。これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に動力伝達する。
【００９８】
同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されると共に、後プロペラシャフト７ｂに伝達された駆動力の一部は、クラッチ機構３０、前プロペラシャフト７ａを介して前差動歯車４に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【００９９】
一方、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられると共に、クラッチ機構部３０が切り離されて、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの動力伝達が分断された状態に切り換えられる。
【０１００】
これにより、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達されて後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０１０１】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＲＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１０２】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が各々切り離され、電動モータ１１は後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。
【０１０３】
そして、この回生ブレーキＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、後輪９の回転によって後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介し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。
【０１０４】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されて電動モータ１１は後輪９の回転によって後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、プラネタリギヤ２１等を介して駆動されると共に、前輪５の回転によって前差動歯車４、前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０及びプラネタリギヤ２１を等介して駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１０５】
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、走行モードを充電４ＷＤ走行モード或いは充電ＦＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１０６】
充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が共に接続される。
【０１０７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつ前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂ及び後歯車機構８を介して後輪９を回転駆動すると共に、プラネタリギヤ２１を介してエンジン１の駆動力の一部により電動モータ１１が駆動されて発電機として作動する。そして、電動モータ１１から発生した電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１０８】
また、充電ＦＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２が接続され、クラッチ機構部３０が切り離される。
【０１０９】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。一方、電動モータ１１は、後輪９の回転により後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１を介して駆動されて発電機として作動し、電動モータ１１から発生した電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１１０】
すなわち、本第１０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３、前差動歯車４及びトランスファ６等をそのまま流用することにより、エンジン１及び電動モータ１１を駆動源として併用する２輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、エンジンＦＷＤ走行モード、モータＲＷＤ走行モード、モータ４ＷＤ走行モード、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１及び２、並びに回生ブレーキＲＷＤ走行モード、回生ブレーキ４ＷＤ走行モード等の回生走行モード、充電４ＷＤ走行モード、充電ＦＷＤ走行モード等の充電走行モードが得られ、上記第１実施形態のハイブリッド自動車に対し、より効率的な運転が可能になると共に、プラネタリギヤ２１の小型軽量化が得られる。
【０１１１】
第１１実施形態
図１６及び図１７によって第１１実施形態について説明する。図１６は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１１２】
この第１１実施形態におけるプロペラシャフト７は、上記トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間にクラッチ機構部３０が介装される一方、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａに結合され構成されている。
【０１１３】
クラッチ機構部３０は、ツーウェイクラッチ、ワンウェイクラッチとドッグクラッチとの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ等の適宜のクラッチ手段によって構成される。
【０１１４】
次に、このように構成された第１１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図１７に示した作動説明図を参照して説明する。
【０１１５】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が切り離され、エンジン１が停止状態となる。
【０１１６】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速してキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６及び前差動歯車４を介して前輪５が電動モータ１１によって駆動され、電動モータ１１による前輪走行が可能になる。
【０１１７】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、クラッチ機構部３０が接続されてエンジン１が停止状態となる。
【０１１８】
これにより、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力は、プラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、前プロペラシャフト７ａからトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａに伝達された駆動力の一部はクラッチ機構３０を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８によって後輪９を駆動して、電動モータ１１による４輪駆動が可能になる。
【０１１９】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時において、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５を駆動するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２が接続状態に、クラッチ機構部３０が切り離された接続状態になる。
【０１２０】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達される。一方電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、前輪５はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１２１】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が接続状態に切り換えられる。
【０１２２】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に動力伝達すると同時に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａ、前差動歯車４に伝達され、その駆動力の一部はクラッチ機構３０、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１２３】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１２４】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２及びクラッチ機構３０が各々切り離され、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。
【０１２５】
そして、回生ブレーキＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、前輪５の回転によって前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０及びプラネタリギヤ２１等を介して回転駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１２６】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードにおいては、電磁クラッチ２が切り離されると共にクラッチ機構部３０が接続状態に切り替えられる。
【０１２７】
そして、この回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電動モータ１１は、前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５によって回転駆動されると同時に、後差動歯車８、クラッチ機構３０、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９によって回転駆動され、前輪５及び後輪９によって回転駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１２８】
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、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１２９】
充電ＦＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２が接続状態に、クラッチ機構部３０が切り離された状態に切り替えられる。
【０１３０】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として回転駆動し、電動モータ１１によって発生した電力は、バッテリ３９の充電に費やされる。
【０１３１】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及びクラッチ機構部３０が共に接続されされる。
【０１３２】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、クラッチ機構部３０、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、電動モータ１１からの電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１３３】
すなわち、本第１１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される。従って上記第１の実施形態に対し、図１７の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、より効率的な運転が可能になると共に、プラネタリギヤ２１の小型軽量化が得られる。
【０１３４】
第１２実施形態
図１８及び図１９によって第１２実施形態について説明する。図１８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１３５】
この第１２実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、第１実施形態と同様にプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチ３１から構成される第１クラッチ機構部３３が介装され、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間に第２クラッチ機構部３４が介装され、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５が後プロペラシャフト７ｂに結合されて構成されている。
【０１３６】
すなわち、第１実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合して構成される。
【０１３７】
次に、このように構成された第１２実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図１９に示した作動説明図を参照して説明する。
【０１３８】
高速走行等の高負荷時には、エンジン１により前輪５を駆動して走行するエンジンＦＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２が接続され、第１クラッチ機構部３３及び第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０１３９】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達され前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａを駆動する。この時第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離された状態であることから、プラネタリギヤ２１が空転して後プロペラシャフト７ｂと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、後輪９からの駆動力により電動モータ１１が空転することなく、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０１４０】
エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０１４１】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。この時第１クラッチ機構３３が切り離された状態であることから、プラネタリギヤ２１が空転して後プロペラシャフト７ｂと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生は防止される。
【０１４２】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１クラッチ機構部３３が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１４３】
これにより前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの動力伝達が遮断されると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力は、プラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後プロペラシャフト７ｂａ及び後差動歯車８を介して後輪９が電動モータ１１によって駆動され、電動モータ１１による後輪走行が可能になる。
【０１４４】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１４５】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後プロペラシャフト７ｂに伝達された電動モータ１１からの駆動力は後差動歯車８によって後輪９を駆動すると共に、その駆動力の一部は第２クラッチ機構３４、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動することにより電動モータ１１による４輪駆動が可能になる。
【０１４６】
登坂走行や急加速走行等の最大負荷時において、エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２、第１クラッチ機構部３３、第２クラッチ機構部３４が共に接続状態に切り換えられる。
【０１４７】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達する一方、その一部は、トランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、同時に電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達すると共に、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ及びトランスファ６によって前差動歯車４に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１４８】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離されて前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間の動力伝達が遮断された状態に切り換えられる。
【０１４９】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達して前輪５を駆動すると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって後プロペラシャフト７ｂに伝達されて後差動歯車８を介して後輪９を回転駆動する。従って前輪５はエンジン１の駆動力によって、また後輪９は電動モータ１１の駆動力によって各々駆動される。
【０１５０】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＲＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１５１】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードに切り替えられると、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。
【０１５２】
そして、この回生ブレーキＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、後輪９の回転によって回転駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１５３】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続状態に切り替えられる。
【０１５４】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、リヤプロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１等を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９によって回転駆動され、前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０１５５】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０１５６】
充電ＦＷＤ走行モードの状態においては、電磁クラッチ２が接続状態に、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。
【０１５７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、後輪９の回転によって後差動歯車８、プラネタリギヤ２１、第１クラッチ機構部３３を介して電動モータ１１を発電機として回転駆動し、電動モータ１１から発生した電力はバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１５８】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０１５９】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を回転駆動すると共に、後プロペラシャフト７ｂからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、電動モータ１１からの電力は、コンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０１６０】
従って、本第１２実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、上記第１の実施形態の効果に加え、図１９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１６１】
第１３及び第１４実施形態
図２０によって第１３実施形態及び、図２１によって第１４実施形態について説明する。
【０１６２】
図２０及び図２１は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２０に示す第１３実施形態においては、第１２実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１３とインターナルギヤ２３との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂが配置され、あたかも、図６に示す第２実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１６３】
そして第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１６４】
一方、図２１に示す第１４実施形態においては、第１２実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３として、モータハウジング１２とインターナルギヤ２１との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置され、あたかも図７に示す第３実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１６５】
そして第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１６６】
従って、第１３及び１４実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１３実施形態にあっては上記第２実施形態の効果に加え、また第１４実施形態にあっては上記第３実施形態の効果に加えて、図１９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１６７】
第１５乃至１７実施形態
図２２によって第１５実施形態、図２３によって第１６実施形態、図２４によって第１７実施形態を各々説明する。
【０１６８】
図２２乃至図２４は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図１８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１６９】
図２２乃至図２４に示す第１５乃至１７実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のサンギヤ２２とモータ出力軸１２との間に介在されている。一方、第１５実施形態、第１６実施形態、第１７実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂとの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０１７０】
すなわち、第１５乃至１７実施形態は各々図８、図９、図１０に示す第４、５、６実施形態のプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を後プロペラシャフト７ｂに結合された構造によって構成される。
【０１７１】
そして、第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１７２】
従って、第１５乃至１７実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１５実施形態にあっては上記第４実施形態の効果に加え、第１６実施形態にあっては上記第５実施形態の効果に加え、また第１７実施形態にあっては上記第６実施形態の効果に加え、図１９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１７３】
第１８乃至２０実施形態
図２５によって第１８実施形態、図２６によって第１９実施形態、図２７によって第２０実施形態を各々説明する。
【０１７４】
図２５乃至図２７は、上記第１２実施形態における図１８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図１８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１７５】
図２５乃至図２７に示す第１８乃至２０実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がキャリヤ２５と後プロペラシャフト７ｂとの間に介在されている。
【０１７６】
そして各第１８実施形態、第１９実施形態、第２０実施形態においては図２５乃至２７に示すように第１クラッチ機構部３３がツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂとの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって各々構成される。
【０１７７】
すなわち、第１８乃至２０実施形態は、図１１、図１２、図１３に示す各々第７、８、９実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を第１クラッチ機構部３３を介して後プロペラシャフト７ｂに結合することによって構成される。
【０１７８】
そして、第１２実施形態と同様に図１９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０１７９】
従って、第１８乃至２０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第１８実施形態にあっては上記第７実施形態の効果に加え、第１９実施形態にあっては上記第８実施形態の効果に加え、また第２０実施形態にあっては上記第９実施形態の効果に加え、図１９の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０１８０】
第２１実施形態
図２８及び図２９によって第２１実施形態について説明する。図２８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０１８１】
この第２１実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３とモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチに３１によって構成される第１クラッチ機構部３３が介装されると共に、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間に第２クラッチ機構部３４が介装され、かつキャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａに結合されている。
【０１８２】
すなわち、第１実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０１８３】
次に、このように構成された第２１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図２９に示す作動説明図を参照して説明する。
【０１８４】
高速走行等の高負荷時にはエンジン１により前輪５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が接続され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離されて電動モータ１１が停止状態に切り替えられる。
【０１８５】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、第１及び第２クラッチ機構３３、３４が切り離された状態であり、プラネタリギヤ２１が空転して電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０１８６】
エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０１８７】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０１８８】
この時、第１クラッチ機構３３が切り離された状態であることから、キャリヤ２５が前プロペラシャフト７ａにより駆動されるものの、プラネタリギヤ２１が空転して前プロペラシャフト７ａと電動モータ１１との間の動力伝達が遮断され、電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生は防止される。
【０１８９】
例えば、都市部における走行等、中・低負荷時において、電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１クラッチ機構部３３が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１９０】
これにより前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂの動力伝達が遮断され一方、インターナルギヤ２３が固定され、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４を介して前輪５が駆動される。
【０１９１】
また、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０１９２】
これにより電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６、前差動歯車４を介して前輪５を回転駆動すると共に、第２クラッチ機構部３４により後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８によって後輪９を駆動する。
【０１９３】
エンジン１及び電動モータ１１を動力源として併用して前輪５を駆動するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動する。そして、電磁クラッチ２、第１クラッチ機構部３３が共に接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に各々切り換えられる。
【０１９４】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、電動モータ１１のモータ出力軸１２からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、前輪５はエンジン１及び電動モータ１１からの両駆動力によって駆動される。
【０１９５】
また、エンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、エンジン１と電動モータ１１とが共に作動し、電磁クラッチ２、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続状態に切り替えられて、前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂとの間の動力伝達が可能な状態になる。
【０１９６】
これによりエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４を介して後差動歯車８に伝達される。
【０１９７】
同時に電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５によって前プロペラシャフト７ａに伝達されてトランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、その駆動力の一部は第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９はエンジン１及び電動モータ１１の駆動力によって回転駆動される。
【０１９８】
上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０１９９】
走行モードが回生ブレーキＦＷＤ走行モードに切り替えられると、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。
【０２００】
そして、この回生ブレーキＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２０１】
一方、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が各々接続状態に切り替えられる。
【０２０２】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して回転する前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ及びプラネタリギヤ２１等を介して回転する後輪９によって駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２０３】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード或いは、充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２０４】
充電ＦＷＤ走行モードの状態では、電磁クラッチ２及び第１クラッチ部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。
【０２０５】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機とし駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２０６】
一方、充電４ＷＤ走行モードの状態においては電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０２０７】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつ前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａからプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１が発電機として駆動され、かつ後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によっても電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２０８】
従って、第２１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用する電動モータ１１を駆動源として併用する前輪及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、上記第１の実施形態に対して、図２９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２０９】
第２２及び２３実施形態
図３０によって第２２実施形態及び図３１によって第２３実施形態について説明する。図３０及び図３１は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２１０】
図３０に示す第２２実施形態においては、上記第２１実施形態に対して、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを組み合わせて配置した点が異なり、あたかも、図６に示す第２実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０２１１】
そして第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２１２】
一方、図３１に示す第２３実施形態においては、第２１実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３としてモータハウジング１２とインターナルギヤ２３との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置した点で異なり、あたかも図７に示す第３実施形態においてプロペラシャフト７を第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、キャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合することによって構成される。
【０２１３】
そして第２２実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２１４】
従って、第２２及び２３実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２２実施形態にあっては上記第２実施形態の効果に加え、また第２３実施形態にあっては上記第３実施形態の効果に加え、図２９に示す作動説明図の各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２１５】
第２４乃至２６実施形態
図３２によって第２４実施形態、図３３によって第２６実施形態、図３４によって第２７実施形態を各々説明する。
【０２１６】
図３２乃至図３４は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２１７】
図３２乃至図３４に示す第２４乃至２６実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のサンギヤ２１とモータ出力軸１２との間に介在されている点で第２１実施形態と異なる。そして第２４実施形態、第２５実施形態、第２６実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０２１８】
すなわち、第２４乃至２６実施形態は、図８、９、１０に示す各々第４、５、６実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに結合された構造によって構成される。
【０２１９】
そして、第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２２０】
従って、第２４乃至２６実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２４実施形態にあっては上記第４実施形態の効果に加え、第２５実施形態にあっては上記第５実施形態の効果に加え、また第２６実施形態にあっては上記第６実施形態の効果に加えて、図２９に示す作動説明図のような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２２１】
第２７乃至２９実施形態
図３５によって第２７実施形態、図３６によって第２８実施形態、図３７によって第２９実施形態を各々説明する。
【０２２２】
図３５乃至図３７は、上記第２１実施形態における図２８に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図２８と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２２３】
図３５乃至図３７に示す第２７乃至２９実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５と前プロペラシャフト７ｂとの間に介在する一方、第２７実施形態、第２８実施形態、第２９実施形態においては図３５乃至３７に示すように第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、及び油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０２２４】
すなわち、第２７乃至２９実施形態は、図１１、１２、１３各々第７、８、９実施形態においてプロペラシャフト７を、第２クラッチ機構部３４を介して連結された前プロペラシャフト７ａと後プロペラシャフト７ｂに分断し、プラネタリギヤ２１のキャリヤ２５を前プロペラシャフト７ａに各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃ等からなる第１クラッチ機構部３３を介して結合することによって構成される。
【０２２５】
そして、第２１実施形態と同様に図２９に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２２６】
従って、第２７乃至２９実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第２７実施形態にあっては上記第７実施形態の効果に加え、第２８実施形態にあっては上記第８実施形態の効果に加え、また第２９実施形態にあっては上記第９実施形態の効果に加えて、上記図２９の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、更に走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２２７】
第３０実施形態
図３８及び図３９によって第３０実施形態について説明する。図３８は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２２８】
この第３０実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３と電動モータ１１のモータハウジング１３とは一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａとプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５とが結合され、このキャリヤ２５に第２クラッチ機構３４を介して後プロペラシャフト７ｂが結合されて構成されている。
【０２２９】
すなわち、第１０実施形態において、後プロペラシャフト７ｂをプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に第２クラッチ機構部３４を介して結合することにより構成される。
【０２３０】
次に、このように構成された第３０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図３９に示す作動説明図を参照して説明する。
【０２３１】
エンジン１により前輪５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が接続され、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が切り離されて電動モータ１１が停止状態に切り替えられる。
【０２３２】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、第１及び第２クラッチ機構３３、３４が切り離された状態であり、プラネタリギヤ２１への動力伝達は遮断され、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０２３３】
電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離されてエンジン１が停止状態となる。
【０２３４】
このモータＦＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。
【０２３５】
電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が切り離され、第２クラッチ機構３４が接続されてエンジン１が停止状態になる。
【０２３６】
このモータＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０２３７】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離されて第１クラッチ機構３３及び第２クラッチ機構３４が接続されると共に、エンジン１が停止状態となる。
【０２３８】
このモータ４ＷＤ走行モードにおては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に、キャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８に伝達されて前輪５及び後輪９を駆動し、電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動する。
【０２３９】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２４０】
このエンジン＋モータＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の駆動力によって前輪５を駆動する。
【０２４１】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されると、電磁クラッチ２、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が共に接続される。
【０２４２】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１では、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、その駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３、キャリヤ２５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達される。
【０２４３】
同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第１クラッチ機構部３３を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、かつその駆動力の一部は、第２クラッチ機構部３４から後プロペラシャフト７ｂによって後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９がエンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって駆動される。
【０２４４】
エンジン１により前輪５を駆動すると共に電動モータ１１により後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、電磁クラッチ２、第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０２４５】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４によって後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。
【０２４６】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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ＦＷＤ走行モード或いは、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０２４７】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードでは、第１クラッチ機構部３３が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第１クラッチ機構部３３、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２４８】
一方、回生ブレーキＲＷＤ走行モードでは、第２クラッチ機構部３４が接続され、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が切り離されて、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第２クラッチ機構部３４、後プロペラシャフト７ａ、後差動歯車８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、後輪９の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２４９】
更に、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続状態に切り替えられる。
【０２５０】
そして、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構部３４、及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９によって駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって駆動される発電機となり、この電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２５１】
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、走行モードを充電ＦＷＤ走行モード１、充電ＦＷＤ走行モード２、或いは充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２５２】
充電ＦＷＤ走行モード１では、電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３が接続状態に、第２クラッチ機構部３４が切り離された状態に切り替えられる。そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機とし駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５３】
一方、充電ＦＷＤ走行モード２においては電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離される。
【０２５４】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。この前輪５の駆動と並行して、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によって電動モータ１１は発電機として駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５５】
更に、充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及び第１クラッチ機構部３３、第２クラッチ機構部３４が共に接続されされる。
【０２５６】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第１クラッチ機構部３３、キャリヤ２５、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａから第１クラッチ機構部３３、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として駆動し、かつ後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第２クラッチ機構３４、プラネタリギヤ２１等を介して後輪９の回転によっても電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２５７】
従って、第３０実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される上記第１０の実施形態の効果に加え、図３９の作動説明図に示すような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２５８】
第３１実施形態
図４０及び図４１によって第３１実施形態について説明する。図４０は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図である。
【０２５９】
この第３１実施形態におけるプロペラシャフト７は、トランスファ６に動力伝達可能の接続される前プロペラシャフト７ａと、後差動歯車８に動力伝達可能に接続される後プロペラシャフト７ｂに分断され、インターナルギヤ２３とモータハウジング１３との間にツーウェイクラッチ３１からなる第１クラッチ機構部３３が介装され、前プロペラシャフト７ａとプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５とが第２クラッチ機構部３４を介して結合され、このキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して後プロペラシャフト７ｂが結合されている。
【０２６０】
すなわち、図１８に示す第１２実施形態において後プロペラシャフト７ｂをプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合して構成される。
【０２６１】
次に、このように構成された第３１実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動について、図４０に示す作動説明図を参照して説明する。
【０２６２】
エンジン１により前輪５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が接続され、第１、第２及び第３クラッチ機構部３３、３４、３５が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０２６３】
このエンジンＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。このとき前差動歯車４に伝達された駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａを駆動するが、この時第１、第２、第３クラッチ機構３３、３４、３５が切り離された状態であり、前プロペラシャフト７ａ及び後プロペラシャフト７ｂからプラネタリギヤ２１への動力伝達は遮断され、プラネタリギヤ２１及び電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止できる。
【０２６４】
一方、エンジン１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン４ＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２、第２及び第３クラッチ機構部３４、３５が共に接続され、第１クラッチ機構部３３が切り離されて電動モータ１１が停止状態となる。
【０２６５】
このエンジン４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつこの駆動力の一部はトランスファ６及び前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂ等を介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。この時第１クラッチ機構部３３が切り離されていることから前プロペラシャフト７ａからの動力伝達が遮断されて電動モータ１１の空転によるエネルギーロスの発生が防止される。
【０２６６】
電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するモータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、第３クラッチ３５が切り離されてエンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０２６７】
このモータＦＷＤ走行モードでは、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６によって前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する。
【０２６８】
電動モータ１１により後輪９を駆動して走行するモータＲＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３４が切り離され、第１及び第３クラッチ機構３３、３５が接続されてエンジン１が停止状態となる。
【０２６９】
このモータＲＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第３クラッチ機構部３５を介して後プロペラシャフト７ｂに伝達され、後差動歯車８を介して後輪９を駆動する。
【０２７０】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が切り離されて第１、第２及び第３クラッチ機構３３、３４、３５が接続されると共にエンジン１が停止状態となる。
【０２７１】
そして、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａに伝達され、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達されると共に、キャリヤ２５から第３クラッチ機構部３４を介して後プロペラシャフト７ｂ、後差動歯車８に伝達されて電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動する４輪駆動による走行状態となる。
【０２７２】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５を駆動して走行するエンジン＋モータＦＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２及び第１、第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、第３クラッチ機構部３５が切り離される。
【０２７３】
このエンジン＋モータＦＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４を介して前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４へ伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５を駆動する。
【０２７４】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１が選択されと、電磁クラッチ２、第１、第２及び第３クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続される。
【０２７５】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード１においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、その駆動力の一部はトランスファ６から前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達される。
【０２７６】
同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６を介して前差動歯車４に伝達され、かつその駆動力の一部は、第３クラッチ機構部３５から後プロペラシャフト７ｂによって後差動歯車８に伝達され、前輪５及び後輪９がエンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって駆動される。
【０２７７】
エンジン１により前輪５を駆動すると共に電動モータ１１により後輪９を駆動するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２が選択されると、電磁クラッチ２、第１及び第３クラッチ機構部３３、３５が接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２７８】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モード２においては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると同時に、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５から第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂを介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。
【０２７９】
一方、上記各走行モードのいずれかが選択されている状態において、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、走行モードを回生ブレーキＦＷＤ走行モード、回生ブレーキＲＷＤ走行モード或いは回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０２８０】
回生ブレーキＦＷＤ走行モードでは、第１及び第２クラッチ機構部３３、３４が接続され、電磁クラッチ２及び第３クラッチ機構部３５が切り離されて、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第２クラッチ機構部３４、前プロペラシャフト７ａ、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８１】
回生ブレーキＲＷＤ走行モードでは、第１及び第３クラッチ機構部３３、３５が接続され、電磁クラッチ２及び第２クラッチ機構部３５が共に切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ａ、リヤディファレンシャル装置８等を介して後輪９と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、後輪９の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８２】
更に、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が切り離されると共に第１、第２、第３の各クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続状態に切り替えられる。
【０２８３】
この回生ブレーキ４ＷＤ走行モードでは、電動モータ１１は前差動歯車４、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３３及びプラネタリギヤ２１を介して前輪５によって駆動されると同時に、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第３クラッチ機構部３５、及びプラネタリギヤ２１等を介して後輪９によっても駆動され、電動モータ１１は前輪５及び後輪９によって回転駆動される発電機となり、この電動モータ１１からの電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０２８４】
また、走行中にバッテリ３９の充電が必要な場合には、充電ＦＷＤ走行モード１、充電ＦＷＤ走行モード２或いは、充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０２８５】
充電ＦＷＤ走行モード１では、電磁クラッチ２及び第１及び第２クラッチ機構部３３、４４が共に接続状態に、第３クラッチ機構部３５が切り離された状態となる。
【０２８６】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動するとと共に、トランスファ６、前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４及びプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機とし駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２８７】
充電ＦＷＤ走行モード２においては、電磁クラッチ２及び第１、第３クラッチ機構部３３、３５が共に接続され、第２クラッチ機構部３４が切り離される。
【０２８８】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動する一方、後差動歯車８、後プロペラシャフト７ｂ、第３クラッチ機構３５及びプラネタリギヤ２１を介して後輪９の回転によって電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２８９】
充電４ＷＤ走行モードにおいては電磁クラッチ２及び第１、第２、第３クラッチ機構部３３、３４、３５が共に接続される。
【０２９０】
そしてエンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動し、かつその駆動力の一部はトランスファ６により取り出されて前プロペラシャフト７ａ、第２クラッチ機構部３４、キャリヤ２５、第３クラッチ機構部３５、後プロペラシャフト７ｂ及び後差動歯車８等を介して後輪９を駆動すると共に、前プロペラシャフト７ａから第２クラッチ機構部３４、プラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１を発電機として駆動し、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０２９１】
従って、第３１実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成される上記第１２の実施形態の効果に加え、図４１に示す作動説明図のような上記各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２９２】
第３２及び３３実施形態
図４２によって第３２実施形態及び図４３によって第３３実施形態について説明する。
【０２９３】
図４２及び図４３は、上記第３１実施形態における図４０に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図４０と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０２９４】
図４２に示す第３２実施形態においては、上記３１実施形態に対して、第１クラッチ機構部３３として電動モータ１１のモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間にワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを配置した点が異なり、あたかも、第１３実施形態において後プロペラシャフト７ｂをキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されて構成される。
【０２９５】
一方、図４３に示す第３３実施形態においては、第３１実施形態に対し、第１クラッチ機構部３３として電動モータ１１のモータハウジング１２とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１との間に油圧等で作動する多板クラッチ３２ｃが配置した点で異なり、あたかも第１４実施形態の後プロペラシャフト７ｂをキャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されて構成される。
【０２９６】
そして第３２及び３３実施形態は、第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０２９７】
従って、第３２及び３３実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３２実施形態にあっては上記第１３実施形態の効果に加え、また第３３実施形態にあっては上記第１４実施形態の効果に加えて上記図４１の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０２９８】
第３４乃至３６実施形態
図４４によって第３４実施形態、図４５によって第３５実施形態、図４６によって第３６実施形態を各々説明する。
【０２９９】
図４４乃至図４６は、上記第３１実施形態における図３９に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３９と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３００】
図４４乃至図４６に示す第３４乃至３６実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２１がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がサンギヤ２１とモータ出力軸１２との間に介在されている点で第３１実施形態と異なる。そして第３４実施形態、第３５実施形態、第３６実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃによって構成される。
【０３０１】
すなわち、第３４乃至３６実施形態は各々第１５、１６、１７実施形態において後プロペラシャフト７ｂを、キャリヤ２５に第３クラッチ機構部３５を介して結合されることによって構成される。
【０３０２】
そして、第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０３０３】
従って、第３４乃至３６実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３４実施形態にあっては上記第１５実施形態の効果に加え、第３５実施形態にあっては上記第１６実施形態の効果に加え、また第３６実施形態にあっては上記第１７実施形態の効果に加えて上記図４１の作動説明図に示すような各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０３０４】
第３７乃至３９実施形態
図４７によって第３７実施形態、図４８によって第３８実施形態、図４９によって第３９実施形態を各々説明する。
【０３０５】
図４７乃至図４９は、上記第３１実施形態における図３９に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図４０と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３０６】
図４７乃至図４９に示す第３７乃至３９実施形態においては、プラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３がモータハウジング１３に一体的に結合されると共に、第１クラッチ機構部３３がキャリヤ２５と第２クラッチ機構部３４との間に介在されている点で第３１実施形態と異なる。
【０３０７】
そして第３７実施形態、第３８実施形態、第３９実施形態においては第１クラッチ機構部３３が各々ツーウェイクラッチ３１、ワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂの組合せ、或いは油圧等によって作動する多板クラッチ３２ｃ等によって構成される。
【０３０８】
すなわち、第３７乃至３９実施形態は各々第１８、１９、２０実施形態において後プロペラシャフト７ｂを、第２クラッチ機構部３４に第３クラッチ機構部３５を介して結合された構造によって構成され、そして第３１実施形態と同様に図４１に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動する。
【０３０９】
従って、第３７乃至３９実施形態のハイブリッド自動車は、エンジン１を専用動力源とする４輪駆動車の変速機３及びトランスファ６をそのまま流用することにより、電動モータ１１を駆動源として併用する前輪駆動及び４輪駆動のハイブリッド自動車として構成され、第３７実施形態にあっては上記第１８実施形態の効果に加え、第３８実施形態にあっては上記第１９実施形態の効果に加え、また第３９実施形態にあっては上記第２０実施形態の効果に加えて、図４１の作動説明図に示す各走行モードが選択可能であり、走行状態に応じたより効率的な運転が可能になる。
【０３１０】
第４０実施形態
図５０及び図５１によって第４０実施形態について説明する。図５０は、上記第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、図３と対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。
【０３１１】
図５０に示す第４０実施形態は、上記第１実施形態に対して、電動モータ１１のモータハウジング１３とプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３とが直接的に結合され、クラッチ機構部３０が省略された構造によって構成される。
【０３１２】
次に、このように構成された第４０実施形態のハイブリッド自動車の各部の作動につおて、図５１に示す作動説明図を参照して説明する。
【０３１３】
電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するモータ４ＷＤ走行モードが選択されと、電磁クラッチ２が切り離され、エンジン１が停止状態に切り替えられる。
【０３１４】
このモータ４ＷＤ走行モードにおいては、電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７からトランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に後差動歯車８にも伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動する。
【０３１５】
エンジン１及び電動モータ１１により前輪５及び後輪９を駆動して走行するエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードが選択されると、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられる。
【０３１６】
このエンジン＋モータ４ＷＤ走行モードにおいては、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３により前差動歯車４に伝達されると共に、この駆動力の一部はトランスファ６及びプロペラシャフト７を介して後差動歯車８に伝達されて後輪９を駆動する。同時に電動モータ１１からの駆動力はプラネタリギヤ２１によって減速されてキャリヤ２５からプロペラシャフト７に伝達され、プロペラシャフト７からトランスファ６によって前差動歯車４に伝達されると共に後差動歯車８にも伝達され、エンジン１及び電動モータ１１の両駆動力によって前輪５及び後輪９を駆動する。
【０３１７】
一方、上記各走行モードが選択されている状態において、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、回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替える。
【０３１８】
回生ブレーキ４ＷＤ走行モードに切り替えられると、電磁クラッチ２が切り離され、電動モータ１１はプラネタリギヤ２１、プロペラシャフト７、トランスファ６、前差動歯車４等を介して前輪５と動力伝達可能に接続される。そして、電動モータ１１は、前輪５の回転によって駆動される発電機となり、電動モータ１１によって得られた電力はコンデンサ３８に蓄えられる。
【０３１９】
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は走行モードを充電４ＷＤ走行モードに切り替えられる。
【０３２０】
そしてこの充電４ＷＤ走行モードでは、電磁クラッチ２が接続状態に切り替えられ、エンジン１からの駆動力は電磁クラッチ２及び変速機３を介して前差動歯車４に伝達されて前輪５を駆動すると共に、その駆動力の一部はトランスファ６、プロペラシャフト７、後差動歯車８を介して後輪９を駆動し、同時にプロペラシャフト７からプラネタリギヤ２１を介して電動モータ１１は発電機として駆動され、電動モータ１１から発生した電力はコンデンサ３８またはバッテリ３９の充電に費やされる。
【０３２１】
この第４０実施形態によると上記第１実施形態に比べ、クラッチ機構部３０の省略が省略されることから電動モータ駆動部１０の小型軽量化が得られ、車体への搭載性に優れると共に、構成の簡素化及び作動制御の簡素化が得られる。
【０３２２】
第４１実施の形態
図５２によって第４１実施形態について説明する。
【０３２３】
図５２は、上記同様に第１実施形態における図３に対応する電動モータ駆動部１０の要部拡大図であって、この第４１実施形態におけるプラネタリギヤ２１のインターナルギヤ２３は電動モータ１１のモータハウジング１３に一体的に結合されて常に回転が阻止されている。
【０３２４】
電動モータ１１の出力軸１２は電動モータ１１のロータ１１ａに連結されて両端がロータ１１ａから突出する外筒１２Ａと、外筒１２Ａ内を貫通して一端がプラネタリギヤ２１のキャリヤ２５に結合された内筒１２Ｂからなり、内筒１２Ｂにはプロペラシャフト７が貫通する貫通孔１２ａが穿設されている。
【０３２５】
そしてロータ１１ａとプラネタリギヤ２１との間において外筒１２Ａの一端と内筒１２Ｂとの間の動力伝達を制御するワンウェイクラッチ３２ａと、このワンウェイクラッチ３２ａとロータ１１ａを介して離間して配置され、外筒１２Ａの他端と内筒１２との間の動力伝達を制御するドッグクラッチ３２ｂとからなるクラッチ機構部３０を有している。換言するとあたかも、図９に示す第５実施形態におけるワンウェイクラッチ３２ａとドッグクラッチ３２ｂを分離して配置した構成になっている。
【０３２６】
この第４１実施形態においては、上記図５に示す作動説明図のように各走行モードに従って作動し、上記第５実施形態の作用効果に加えて、クラッチ機構部３０のワンウェイクラッチ３２ａ及びドッグクラッチ３２ｂを分離することによって、モータハウジング１３内の間隙部等に収納配置することが可能になり、電動モータ駆動部１０の小型化が可能になり、搭載及び搭載作業性が向上すると共に車体設計の自由度が増大する等の効果を有する。
【０３２７】
この実施形態においてドッグクラッチ３２ｂをロータ１１ａとプラネタリギヤ２１との間に配置し、ワンウェイクラッチ３２ａを他方に配置することも可能である。
【０３２８】
以上説明した各実施形態では、発進クラッチとして電磁クラッチを用いた例について説明したが、多板クラッチ等を使用することも可能であり、無段変速機に代えて有段変速機を用いることも、またエンジンを車体後方に搭載する自動車に適用するなど、本発明は上記実施形態に限定されることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０３２９】
【発明の効果】
以上説明した本発明のハイブリッド自動車の駆動装置によると、エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機の駆動力を駆動輪に動力配分する差動歯車に動力伝達するプロペラシャフトと同軸に、電動モータ及びこの電動モータの駆動力を減速してプロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤを配置することから、電動モータの広範囲に亘る回転域の有効活用が可能になり、かつ電動モータ駆動部が車体のトンネル内に効率的に収納されて車室フロアの有効スペースが容易に得られ、かつフロアの下方にバッテリを配置する場合に、そのバッテリ搭載スペースが均衡を保った状態で確保され、車体の左右における重量配分の均衡が得られて走行安定性が向上すると共に、エンジンを専用動力源とする自動車を流用し、プロペラシャフトと同軸に電動モータ駆動部を配設することにより極めて安価にハイブリッド自動車を製造することができる等、本発明特有の効果を有し、特にエンジンを専用動力源とする自動車をベースとするハイブリッド自動車の製造に貢献すること大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッド自動車の駆動装置における第１実施形態の構造を示す平面図である。
【図２】同じく、第１実施形態の概要を示す側面図である。
【図３】同じく、第１実施形態の電動モータ駆動部を示す概略説明図である。
【図４】同じく、第１実施形態の概要を示す平面図である。
【図５】同じく、第１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図９】本発明の第５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１０】本発明の第６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１１】本発明の第７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１２】本発明の第８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１３】本発明の第９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１５】同じく、第１０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１７】同じく、第１１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図１８】本発明の第１２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図１９】同じく、第１２実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図２０】本発明の第１３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２１】本発明の第１４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２２】本発明の第１５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２３】本発明の第１６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２４】本発明の第１７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２５】本発明の第１８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２６】本発明の第１９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２７】本発明の第２０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２８】本発明の第２１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図２９】同じく、第２１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図３０】本発明の第２２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３１】本発明の第２３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３２】本発明の第２４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３３】本発明の第２５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３４】本発明の第２６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３５】本発明の第２７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３６】本発明の第２８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３７】本発明の第２９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３８】本発明の第３０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図３９】同じく、第３０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図４０】本発明の第３１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４１】同じく、第３１実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図４２】本発明の第３２実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４３】本発明の第３３実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４４】本発明の第３４実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４５】本発明の第３５実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４６】本発明の第３６実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４７】本発明の第３７実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４８】本発明の第３８実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図４９】本発明の第３９実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図５０】本発明の第４０実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【図５１】同じく、第４０実施形態の作動を示す作動説明図である。
【図５２】本発明の第４１実施形態における電動モータ駆動部の概略説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 電磁クラッチ
３ 無段変速機
４ 前差動歯車
５ 前輪
７ プロペラシャフト
７ａ 前プロペラシャフト
７ｂ 後プロペラシャフト
８ 後差動歯車
９ 後輪
１０ 電動モータ駆動部
１１ 電動モータ
１１ａ ロータ
１２ モータ出力軸
１２Ａ 外筒
１２Ｂ 内筒
１３ モータハウジング
２１ プラネタリギヤ
２２ サンギヤ
２３ インターナルギヤ
２５ キャリヤ
３０ クラッチ機構部
３１ ツーウェイクラッチ
３２ａ ワンウェイクラッチ
３２ｂ ドッグクラッチ
３２ｃ 多板クラッチ
３３ 第１クラッチ機構部
３４ 第２クラッチ機構部
３５ 第３クラッチ機構部
Ｆ 車室フロア
Ｔ トンネル
Claims (9)
- エンジンと、
該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、
該変速機からの駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、
該プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、
上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、
該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、
上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - エンジンと、
該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、
該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、
該第１差動歯車とトランスファ及びプロペラシャフトを介して動力伝達可能に連結されて他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車と、
上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、
上記プロペラシャフトと同軸に配置され、サンギヤが上記電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合され、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されて上記電動モータの駆動力を減速して上記プロペラシャフトに動力伝達するプラネタリギヤと、
該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめるクラッチ機構部とを有し、
上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - エンジンと、
該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、
該変速機からの駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、
該プロペラシャフトと同軸に配置され、ロータに結合された外筒と該外筒内を貫通する内筒とを有する出力軸を備えた電動モータと、
上記プロペラシャフトと同軸に配置されて、キャリヤが上記プロペラシャフトに動力伝達可能に結合され、インターナルギヤが上記電動モータのハウジングに対して相対的に固定され、サンギヤが上記内筒に結合されたプラネタリギヤと、
上記内筒と外筒とを接続するクラッチ機構部とを有し、
上記発進クラッチ及び上記クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 上記クラッチ機構部が、対称的な機能を有する２個のワンウェイクラッチによって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
- 上記クラッチ機構部が、ワンウェイクラッチとドッグクラッチとによって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
- 上記クラッチ機構部が、多板クラッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
- エンジンと、
該エンジンに発進クラッチを介して接続された変速機と、
該変速機からの駆動力を前輪側または後輪側のどちらか一方の駆動輪に動力配分する第１差動歯車と、
該第１差動歯車にトランスファを介して動力伝達可能に連結される第１プロペラシャフトと他方の駆動輪に動力配分する第２差動歯車に動力伝達可能に連結された第２プロペラシャフトとを備えたプロペラシャフトと、
上記第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとの間を接続する第２クラッチ機構部と、
上記プロペラシャフトと同軸に配置された電動モータと、
上記プロペラシャフトと同軸に配置されてサンギヤが電動モータのモータ出力軸に動力伝達可能に結合されると共に、キャリヤが第２プロペラシャフトに動力伝達可能に結合されたプラネタリギヤと、
該プラネタリギヤのインターナルギヤの回転を選択的に停止せしめる第１クラッチ機構部を有し、
上記発進クラッチ、上記第１クラッチ機構部及び上記第２クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 上記プラネタリギヤのキャリヤが、上記第２プロペラシャフトに代えて上記第１プロペラシャフトに動力伝達可能に連結されたことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
- 上記プラネタリギヤのキャリヤが、上記第２プロペラシャフトに代えて第２クラッチ機構部を介して上記第１プロペラシャフトに接続され、上記第２プロペラシャフトが第２クラッチ機構部に代えて第３クラッチ機構部を介して上記キャリヤに接続され、上記発進クラッチ、第１クラッチ機構部、第２クラッチ機構部及び第３クラッチ機構部の選択的作動により走行モードを切り替えることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド自動車の駆動装置。
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