JP5845624B2

JP5845624B2 - 車両駆動装置

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Publication number: JP5845624B2
Application number: JP2011110091A
Authority: JP
Inventors: 典昭野中; 木村　豪; 豪木村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: JP2012240471A

Description

本発明は、電動モータの駆動力により減速機構、差動機構を介して車軸を駆動する車両駆動装置に関する。

電動モータを動力源とする車両においては、電動モータと車軸との間の動力伝達経路において減速機構及び差動機構を有する車両駆動装置を備えるものがある。

例えば、特許文献１（Fig.3）では、電動機（４０）の回転軸上において、電動機（４０）の一方に第１変速部（７８）が配置され、電動機（４０）の他方に第２変速部（１０４）、差動部（１１０）が配置された電気車両駆動装置が開示されている。この電気車両駆動装置では、電動機（４０）からの出力を第１変速部（７８）へ入力し、シフトクラッチ（９４、９６）の切替により減速比を変化させ、電動機（４０）のロータ（４４）の内側に配された中空軸（１００）を介して第２変速部（１０４）におけるプラネタリのサンギヤ（１０８）に入力され減速してリングギヤ（１１２）から差動部（１１０）におけるダブルピニオンプラネタリのリングギヤへ入力され、差動部（１１０）のサンギヤ（１１６）の動力が、中空軸（１００）の内側に配された軸を介して左側の出力軸（５２）に伝達され、差動部（１１０）のキャリア（１１４）の動力が右側の出力軸（５４）に伝達される。

また、特許文献２（図３）では、誘導モ一タ（１１４）の内側に、遊星歯車減速組立体（１３０）、差動装置組立体（１６０）が一軸上に配置された補助電気駆動組立体が開示されている。この補助電気駆動組立体では、誘導モ一タ（１１４）からの出力は、平坦ディスク（１２６）によって遊星歯車減速組立体（１３０）の太陽歯車（１３８）へ入力されて、スプラインセット（１５４）を介して差動装置組立体（１６０）へ入力され、左側出力軸（１７２）に伝達されるとともに、スプラインセット（１５４）の内側に配された右側出力軸（１８４）に伝達される。

さらに、特許文献３では、電動モータ（２３）の第１軸（３）と、減速機構（２１）の第２軸（５）と、ディファレンシャル装置（２５）の第３軸（７）とを有する動力伝達装置が開示されている。この動力伝達装置では、ディファレンシャル装置（２５）においてクラッチ機構（４９）を有し、クラッチ機構（４９）により電動モータ（２３）からの動力を断接する。

米国特許出願公開第２００９／０２１１８２４号明細書特表２００９−５０２６２８号公報特開２００７−８３８４２号公報特開２００６−１７６１２０号公報

以下の分析は、本願発明者により与えられる。
しかしながら、特許文献１の第１変速部（７８）では、シフトクラッチ（９４、９６）の切替えにより減速比を変化させるために、カウンタシャフト（８０）と電動機（４０）の出力軸（７２）との二軸構成となっているため、車軸（１６）の径方向に対して大きくなり、車両搭載性に劣る。また、特許文献１の電動機（４０）の出力軸（７２）の内側には、第１変速部（７８）から第２変速部（１０４）に動力を伝達する中空軸（１００）が通り、中空軸（１００）の内側には、差動部（１１０）から左側の出力軸（５２）に動力を伝達する軸が通るため、車軸（１６）の径方向に対して、大きくなり車両搭載性に劣る。

また、特許文献２の補助電気駆動組立体では、誘導モ一タ（１１４）の内側に減遊星歯車減速組立体（１３０）及び差動装置組立体（１６０）が一軸上に配置されているため、車軸の径方向に対して大きくなり、車両搭載性に劣る。

また、特許文献３の動力伝達装置では、電動モータ（２３）の第１軸（３）と、減速機構（２１）の第２軸（５）と、ディファレンシャル装置（２５）の第３軸（７）との３軸配置となっているため、体格が大きくなり車両搭載性に劣る。

本発明の主な課題は、モータ、減速部、及び差動部を有する構成において車両搭載性を向上させることができる車両駆動装置を提供することである。

本発明の第１の視点においては、車両駆動装置において、回転動力を出力するモータと、前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、前記減速部の減速比を切り替える切替部と、を備え、前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置されることを特徴とする。
本発明の第２の視点においては、車両駆動装置において、回転動力を出力するモータと、前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、前記減速部の減速比を切り替える切替部と、を備え、前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置され、前記減速部は、前記モータの回転動力が入力されるサンギヤと、前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、前記サンギヤから外周に離間して配されるとともに、前記第１リングギヤと噛合う第１リングギヤと、前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、前記第１リングギヤから軸方向にずれて配されるとともに、前記第２リングギヤと噛合う第２リングギヤと、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、を備えることを特徴とする。
本発明の第３の視点においては、車両駆動装置において、回転動力を出力するモータと、前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、前記減速部の減速比を切り替える切替部と、を備え、前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置され、前記減速部は、前記モータの回転動力が入力される第１サンギヤと、前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤと噛合う第２リングギヤと、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、を備えることを特徴とする。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記切替部は、前記減速部に対して前記車輪の車軸を中心とする径方向外側に配設されることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記減速部は、前記モータの回転動力が入力されるサンギヤと、前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、前記サンギヤから外周に離間して配されるとともに、前記第１リングギヤと噛合う第１リングギヤと、前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、前記第１リングギヤから軸方向にずれて配されるとともに、前記第２リングギヤと噛合う第２リングギヤと、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記切替部は、前記第１リングギヤの回転を止めることが可能な第１ブレーキと、前記第２リングギヤの回転を止めることが可能な第２ブレーキと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記切替部は、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキの動作状態を切り替えるカム機構と、前記カム機構を操作するアクチュエータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記カム機構は、前記アクチュエータの操作に応じて回転するとともに、前記第１ブレーキ側の面、及び、前記第２ブレーキ側の面のそれぞれに第１凸部及び第２凸部を有するカムギヤと、前記第１ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第１凸部が入ることが可能な第１凹部を有する第１カムプレートと、前記第１ブレーキと前記第１カムプレートとの間に配されるとともに、前記第１カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第１スプリングと、前記第２ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第２凸部が入ることが可能な第２凹部を有する第２カムプレートと、前記第２ブレーキと前記第２カムプレートとの間に配されるとともに、前記第２カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第２スプリングと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記カム機構は、前記第１凸部を前記第１凹部に入れず、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって、前記第１ブレーキを係合とし、かつ、前記第２ブレーキを係合とするパーキング状態と、前記第１凸部を前記第１凹部に入れ、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって、前記第１ブレーキを非係合とし、かつ、前記第２ブレーキを係合とするＬｏギヤ状態と、前記第１凸部を前記第１凹部に入れ、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって、前記第１ブレーキを非係合とし、かつ、前記第２ブレーキを非係合とするニュートラル状態と、前記第１凸部を前記第１凹部に入れず、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって、前記第１ブレーキを係合とし、かつ、前記第２ブレーキを非係合とするＨｉ状態と、に切り替え可能であることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記カム機構は、前記カムギヤが一定方向に回転したときに、前記パーキング状態、前記Ｌｏギヤ状態、前記ニュートラル状態、前記Ｈｉギヤ状態の順に切り替えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記モータは、発電可能なモータジェネレータであり、放電及び蓄電可能なバッテリと、前記モータの動作を制御するインバータと、前記バッテリの電力を昇圧して前記インバータを介して前記モータに供給する機能と、前記モータで発電した電力を前記インバータを介して降圧して前記バッテリに供給する機能とを有する昇降圧コンバータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記モータ及び前記減速部を制御する電子制御装置を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記電子制御装置は、車速が予め設定された閾値未満であるときに前記Ｌｏギヤ状態となるように制御し、車速が前記閾値以上であるときに前記Ｈｉギヤ状態となるように制御し、加速時に前記モータを駆動とし、減速時に前記モータを回生とし、停止時に前記パーキング状態となるように制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記一対の車輪は、前輪及び後輪の一方の車輪であり、回転動力を出力する１又は複数の動力源と、前記動力源からの回転動力を変速して出力する変速機と、前記変速機からの回転動力を前記前輪及び前記後輪の他方の一対の車輪に向けて分配して出力する差動装置と、を備え、前記電子制御装置は、前記動力源の動作も制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記電子制御装置は、加速時において車速が第１閾値未満である低速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第１閾値以上、かつ、前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である中速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを非駆動として２輪駆動走行とし、所定の条件が満たされたときのみ、前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第２閾値以上である高速域のときに前記ニュートラル状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御し、停止時に前記パーキング状態となるように制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記電子制御装置は、減速時において車速が、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さい第３閾値以上のときに前記ニュートラル状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御し、減速時において車速が前記第３閾値未満のときに、前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを回生とするように制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記減速部は、前記モータの回転動力が入力される第１サンギヤと、前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤと噛合う第２リングギヤと、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記切替部は、前記第２リングギヤの回転を止めることが可能な第２ブレーキを備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記切替部は、前記第２ブレーキの動作状態を切り替えるカム機構と、前記カム機構を操作するアクチュエータと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記カム機構は、前記アクチュエータの操作に応じて回転するとともに、前記第２ブレーキ側の面に第２凸部を有するカムギヤと、前記第２ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第２凸部が入ることが可能な第２凹部を有する第２カムプレートと、前記第２ブレーキと前記第２カムプレートとの間に配されるとともに、前記第２カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第２スプリングと、を備えることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記カム機構は、前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって前記第２ブレーキを係合とするＬｏギヤ状態と、前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって前記第２ブレーキを非係合とするニュートラル状態と、に切り替え可能であることが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記電子制御装置は、加速時において車速が第１閾値未満である低速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第１閾値以上、かつ、前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である中速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを非駆動として２輪駆動走行とし、所定の条件が満たされたときのみ、前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として４輪駆動走行となるように制御し、加速時において車速が前記第２閾値以上である高速域のときに前記ニュートラル状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御することが好ましい。

本発明の前記車両駆動装置においては、前記差動部は、前記第１キャリアと一体に回転する第３リングギヤと、前記第３リングギヤの内周にて公転可能に前記第３リングギヤと噛合う第３ピニオンギヤと、前記一対の車軸の一方と一体に回転する第２サンギヤと、前記第２サンギヤの外周にて公転可能に前記第２サンギヤと噛合う第４ピニオンギヤと、前記第３ピニオンギヤ及び前記第４ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第３ピニオンギヤ及び前記第４ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記一対の車軸の他方に向けて出力する第２キャリアと、を備えることが好ましい。

本発明によれば、車両駆動装置においてモータ、減速部、及び差動部が一対の車輪の車軸方向に並べて配置（一軸配置）されているので、一対の車輪の回転軸の径方向に対して小型化が可能となり、車両搭載性が向上し、車両室内空間を確保することができる。また、一対の車輪の回転軸の径方向に対して小型化が可能となるため、最低地上高が低い低床用のハイブリッド車両、電気自動車に搭載することが可能となる。

本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した径方向の断面図である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の構成を模式的に示した径方向の部分断面図である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の動作を模式的に示した周方向の部分断面図である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。本発明の実施例２に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。本発明の実施例２に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。本発明の実施例３に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した径方向の断面図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の構成を模式的に示した径方向の部分断面図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の動作を模式的に示した周方向の部分断面図である。本発明の実施例４に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。

本発明の実施形態に係る車両駆動装置では、回転動力を出力するモータ（図１の２１）と、前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部（図１の２２）と、前記減速部からの回転動力を一対の車輪（図１の１４、１５）に向けて分配して出力する差動部（図２の２４）と、前記減速部の減速比を切り替える切替部（図２の２３）と、を備え、前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置される。

なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明の実施例１に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。

図１を参照すると、車両駆動装置１は、車両を駆動する装置である。車両駆動装置１は、複数の動力源（エンジン２、モータジェネレータ３、４、２１）を有するハイブリッド車両（エンジン２を除けば、電気自動車でも可）に搭載される。車両駆動装置１は、主な構成部として、エンジン２と、モータジェネレータ３、４と、変速機５と、差動装置６と、インバータ７、８、９と、昇降圧コンバータ１０と、バッテリ１１と、前輪１２、１３と、後輪１４、１５と、センサ１６と、後輪駆動装置２０と、電子制御装置３０と、を有する。

エンジン２は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン２の回転動力は、変速機５に伝達される。エンジン２は、各種センサ、アクチュエータを有し、各種センサ、アクチュエータがエンジンコントローラ３２に通信可能に接続されており、エンジンコントローラ３２によって制御される。

モータジェネレータ３は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機（誘導型でも可）である。モータジェネレータ３の回転動力は、変速機５に伝達される。モータジェネレータ３は、インバータ７及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ３は、変速機５からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を変速機５に出力できる。

モータジェネレータ４は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機（誘導型でも可）である。モータジェネレータ４の回転動力は、変速機５に伝達される。モータジェネレータ４は、インバータ８及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ４は、変速機５からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を変速機５に出力できる。

変速機５は、エンジン２及びモータジェネレータ３、４のいずれかから出力された回転動力を変速して差動装置６に伝達する機構である。変速機５は、例えば、エンジン２及びモータジェネレータ３、４のいずれかから出力された回転動力が、トルクコンバータ（図示せず）を介して遊星歯車機構（複数の遊星歯車機構が組み合わさったもの）に入力され、当該遊星歯車機構で変速されて差動装置６に出力される。変速機５は、遊星歯車機構における所定の回転要素間を断接可能に係合させるクラッチや、所定の回転要素の回転を止めるブレーキを有し、当該クラッチや当該ブレーキを油圧操作する油圧回路を有し、当該油圧回路においてソレノイドを有する。変速機５は、当該ソレノイドが変速機コントローラ（図示せず）に通信可能に接続されており、変速機コントローラによって制御される。

差動装置６は、変速機５からの回転動力により前輪１２、１３を差動可能に駆動する装置である。

インバータ７は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ３の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ７は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

インバータ８は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ４の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ８は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

インバータ９は、モータジェネレータコントローラ３３からの制御信号に応じて、モータジェネレータ２１の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ９は、昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

昇降圧コンバータ１０は、運転条件に応じて、バッテリ１１の電力を昇圧してモータジェネレータ３、４、２１に供給する機能と、モータジェネレータ３、４、２１で発電した電力を降圧してバッテリ１１に供給する機能とを有する装置である。なお、昇降圧コンバータ１０は、モータジェネレータ３、４、２１に対して共通に使用される。なお、昇降圧コンバータ１０は、バッテリ１１、及びモータジェネレータ３、４、２１の仕様電圧が対応していれば、なくてもよい。

バッテリ１１は、放電及び蓄電可能な２次電池である。バッテリ１１は、昇降圧コンバータ１０と電気的に接続されている。

前輪１２は、車両の前方左側の車輪であり、差動装置６からの回転動力が伝達される。前輪１３は、車両の前方右側の車輪であり、差動装置６からの回転動力が伝達される。後輪１４は、車両の後方左側の車輪であり、差動部２４からの回転動力が伝達される。後輪１５は、車両の後方右側の車輪であり、差動部２４からの回転動力が伝達される。

センサ１６は、車両の所定の状態を検出する装置である。センサ１６には、例えば、車速、アクセル開度、ブレーキ信号、車輪回転数、シフトポジション等の車両の所定の状態を検出するセンサを用いることができる。センサ１６は、図３では、モータジェネレータ２１の回転速度を検出するセンサを用いている。

後輪駆動装置２０は、後輪１４、１５を駆動する装置である。後輪駆動装置２０は、主な構成部として、モータジェネレータ２１と、減速部２２と、切替部２３と、差動部２４と、を有する。後輪駆動装置２０は、モータジェネレータ２１、減速部２２、及び差動部２４が車軸方向に並べて配置（一軸配置）されており、減速部２２と差動部２４との間の動力伝達経路がモータジェネレータ２１の内側を通っていない。後輪駆動装置２０は、切替部２３が減速部２２の径方向外側に配されている。

モータジェネレータ２１は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機（誘導型でも可）である。モータジェネレータ２１は、環状をなす。モータジェネレータ２１の回転動力は、減速部２２に伝達される。モータジェネレータ２１は、インバータ９及び昇降圧コンバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ２１は、減速部２２からの回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を減速部２２に出力できる。

減速部２２は、モータジェネレータ２１からの回転動力を減速（変速）して差動部２４に向けて出力する機構部である。減速部２２は、切替部２３の動作に応じて減速比が切替可能に構成されている。減速部２２は、モータジェネレータ２１と差動部２４との間に設けられている。

切替部２３は、減速部２２における減速比を切替える機構部である。切替部２３は、減速部２２の径方向外側に設けられている。切替部２３は、モータジェネレータ２１と差動部２４との間に設けられている。切替部２３は、減速部２２の構成部品（図２、図３のリングギヤ５３、５４に相当）の回転を止めることが可能なブレーキ（図２、図３の２３ａ、２３ｂに相当）を有するとともに、当該ブレーキの状態を切り替えるモータ式アクチュエータ（図３の６７に相当）を有する。切替部２３は、アクチュエータコントローラ３４と通信可能に接続されており、アクチュエータコントローラ３４によって動作が制御される。

差動部２４は、減速部２２からの回転動力を後輪１４、１５に分配して出力（差動可能に駆動）する装置である。差動部２４は、ダブルピニオンプラネタリ機構を用いたものでも、傘歯車を用いたものでもよい。

なお、後輪駆動装置２０の詳細な構成については、後述する（図２〜図５参照）。

電子制御装置３０は、エンジン２、モータジェネレータ３、４、２１、及びアクチュエータ（図３の６７）の動作を制御する装置である。電子制御装置３０は、メインコントローラ３１と、エンジンコントローラ３２と、モータジェネレータコントローラ３３と、アクチュエータコントローラ３４と、を有する。

メインコントローラ３１は、エンジンコントローラ３２、モータジェネレータコントローラ３３、及びアクチュエータコントローラ３４を介してエンジン２、モータジェネレータ３、４、２１、及びアクチュエータ（図３の６７）の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。メインコントローラ３１は、各種センサ１６（車速、アクセル関度、ブレーキ信号、車輪回転数、シフトポジション等）からの入力信号（車両の所定の状態）に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。メインコントローラ３１は、各種センサ１６からの入力信号に基づいて、走行パターン（図６参照）を決定し、決定した走行パターンに応じて、エンジンコントローラ３２、モータジェネレータコントローラ３３、及びアクチュエータコントローラ３４に対して制御信号を出力する。

エンジンコントローラ３２は、エンジン２の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。エンジンコントローラ３２は、エンジン２に内蔵された各種アクチュエータ（図示せず；例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ）、各種センサ（図示せず；例えば、アクセル開度センサ、回転センサ等）、及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。エンジンコントローラ３２は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

モータジェネレータコントローラ３３は、インバータ７、８、９を介してモータジェネレータ３、４、２１の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。モータジェネレータコントローラ３３は、インバータ７、８、９、各種センサ（図示せず；例えば、回転センサ等）、及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。モータジェネレータコントローラ３３は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

アクチュエータコントローラ３４は、切替部２３におけるアクチュエータ（図３の６７）の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。アクチュエータコントローラ３４は、アクチュエータ（図３の６７）及びメインコントローラ３１と通信可能に接続されている。アクチュエータコントローラ３４は、メインコントローラ３１からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置のギヤ構成について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。

後輪駆動装置２０は、モータジェネレータ２１と、減速部２２と、切替部２３と、差動部２４と、を有する。

モータジェネレータ２１は、後輪駆動装置２０における動力源であり、ハウジング４２に固定されたステータ４７を有し、ステータ４７の内側で回転するロータ５０を有する。ロータ５０の回転動力は、筒状の出力軸５１を介して減速部２２のサンギヤ部５１ａに伝達される。

減速部２２は、サンギヤ部５１ａの外周にて所定の間隔をおいて配されたリングギヤ５３を有し、サンギヤ部５１ａの外周で公転可能にサンギヤ部５１ａと噛合い、かつ、リングギヤ５３の内周で公転可能にリングギヤ５３と噛合う大径ピニオンギヤ部５２ａを有する。大径ピニオンギヤ部５２ａは、ピニオンギヤ部材５２の構成部であり、小径ピニオンギヤ部５２ｂと一体に回転する。小径ピニオンギヤ部５２ｂは、ピニオンギヤ部材５２の構成部であり、大径ピニオンギヤ部５２ａの径よりも小さい。小径ピニオンギヤ部５２ｂは、リングギヤ５４の内周で公転可能にリングギヤ５４と噛合う。ピニオンギヤ部材５２は、段付きピニオン、ステップドピニオンともいう。ピニオンギヤ部材５２は、キャリア５５に回転可能に支持されている。ピニオンギヤ部材５２がサンギヤ部５１ａに対して公転したときの回転動力は、キャリア５５を介して差動部２４のリングギヤ部５５ａに伝達される。リングギヤ５３は、切替部２３のブレーキ２３ａによって回転を止めることが可能になっている。リングギヤ５４は、切替部２３のブレーキ２３ｂによって回転を止めることが可能になっている。

切替部２３は、リングギヤ５３の回転を止めることが可能なブレーキ２３ａと、リングギヤ５４の回転を止めることが可能なブレーキ２３ｂを有する。ブレーキ２３ａは、リングギヤ５３の径方向外側に設けられており、ハウジング４２に取り付けられている。ブレーキ２３ｂは、リングギヤ５４の径方向外側に設けられており、ハウジング４２に取り付けられている。ブレーキ２３ａ、２３ｂは、多板式でもよく、単板式でもよい。ブレーキ２３ａ、２３ｂは、アクチュエータ（図３の６７に相当）の動作によって操作される。なお、切替部２３は、アクチュエータを用いた構成以外にも、油圧、電磁クラッチ、シンクロスリーブ、ドグクラッチを用いてリングギヤ５３、５４の回転を止められるように構成してもよい。

差動部２４は、リングギヤ部５５ａの内周に所定の間隔をおいて配されたサンギヤ７９を有し、リングギヤ部５５ａの内周で公転可能にリングギヤ部５５ａと噛合うピニオンギヤ７５を有し、サンギヤ７９の外周で公転可能にサンギヤ７９と噛合うピニオンギヤ７６を有し、ピニオンギヤ７５、７６を回転可能に支持するキャリア７７を有する。サンギヤ７９の回転動力は、筒状の出力軸５１の内側に配された出力シャフト８０を介して後輪１４に伝達される。ピニオンギヤ７５、７６がリングギヤ部５５ａ及びサンギヤ７９に対して公転したときのキャリア７７の回転動力は、出力シャフト８４を介して後輪１５に伝達される。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の詳細な構成について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した径方向の断面図である。図４は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の構成を模式的に示した径方向の部分断面図である。図５は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の動作を模式的に示した周方向の部分断面図である。

後輪駆動装置２０は、主な構成部として、ハウジング４１、４２、４３、４４と、ボルト４５、４６と、ステータ４７と、ホルダ４８と、ボルト４９と、ロータ５０と、出力軸５１と、ピニオンギヤ部材５２と、リングギヤ５３、５４と、キャリア５５、５６と、カムギヤ５８と、カムプレート５９と、ウェーブスプリング６０と、摩擦プレート６１、６２と、カムプレート６３と、ウェーブスプリング６４と、摩擦プレート６５、６６と、アクチュエータ６７と、支持部材６９と、ボルト７０と、固定子７１と、ボルト７２と、回転子７３と、ピニオンギヤ７５、７６と、キャリア７７、７８と、サンギヤ７９と、出力シャフト８０と、継手部材８１と、ナット部材８２と、シール８３と、出力シャフト８４と、継手部材８５と、ナット部材８６と、シール８７と、を有する。

ハウジング４１、４２、４３、４４は、後輪駆動装置２０におけるモータジェネレータ２１、減速部２２、切替部２３、差動部２４、及びセンサ１６を収容する組立可能なハウジングである。

ハウジング４１は、筒状のハウジング４２の一端を塞ぐように組み付けられた蓋状の部材である。ハウジング４１は、ボールベアリングを介して出力軸５１を回転可能に支持する。ハウジング４１は、出力シャフト８０が挿通される穴部を有し、ボールベアリングを介して出力シャフト８０を回転可能に支持する。ハウジング４１は、当該穴部における出力シャフト８０に固定された継手部材８１との隙間をシールするシール８３を支持（保持）する。

ハウジング４２は、ハウジング４１とハウジング４３との間に組み付けられた筒状の部材である。ハウジング４３は、モータジェネレータ２１、減速部２２、及び差動部２４の径方向外側を覆う。ハウジング４２には、一端には蓋状のハウジング４１が組み付けられ、他端にはボルト４５によって蓋状のハウジング４３が組み付けられている。ハウジング４２の内側には、モータジェネレータ２１のホルダ４８がボルト４９によって取り付けられている。ハウジング４２の内側には、モータジェネレータ２１と減速部２２との間の部位に支持部材６９がボルト７０によって取り付けされている。ハウジング４２は、カムギヤ５８のギヤ部５８ｃ（アクチュエータ６７と噛合う部分）を軸方向移動不能、かつ、周方向に所定の範囲で移動可能にガイドするガイド穴部４２ａを有する（図４参照）。ハウジング４２の外側には、カムギヤ５８のギヤ部５８ｃと噛合うアクチュエータ６７が固定されている。ハウジング４２の内側は、カムギヤ５８よりもブレーキ２３ｂ側にて、カムプレート６３、ウェーブスプリング６４、及び摩擦プレート６５と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している（図４参照）。ハウジング４２の内側は、カムギヤ５８よりもブレーキ２３ａ側にて、カムプレート５９、ウェーブスプリング６０、及び摩擦プレート６１と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している（図４参照）。

ハウジング４３は、ボルト４５によってハウジング４２の他端を塞ぐように組み付けられた蓋状の部材である。ハウジング４３は、出力シャフト８４が挿通される穴部を有し、ボールベアリングを介して、出力シャフト８４とスプライン係合するキャリア７７を回転可能に支持する。ハウジング４３は、ボールベアリングを介してリングギヤ５３を回転可能に支持する。ハウジング４３は、ハウジング４２に対する反対側にて、ボルト４６によってハウジング４４が組み付けられている。

ハウジング４４は、ボルト４６によってハウジング４３に組み付けられた筒状の部材である。ハウジング４４は、出力シャフト８４が挿通され、ボールベアリングを介して出力シャフト８４を回転可能に支持する。ハウジング４４は、出力シャフト８４に固定された継手部材８５との隙間をシールするシール８７を支持（保持）する。

ボルト４５は、ハウジング４３をハウジング４２に締結固定するための部材である。

ボルト４６は、ハウジング４４をハウジング４３に締結固定するための部材である。

ステータ４７は、モータジェネレータ２１の固定子である。ステータ４７は、環状のホルダ４８の内周側に嵌入固定されている。ステータ４７は、環状（分割されたピースが並んで環状になっていてもよい）に形成されており、内周側に延在したティース部を有し、当該ティース部にコイル（モータジェネレータ２１が三相モータである場合、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）が巻回されている。

ホルダ４８は、ステータ４７を支持するホルダである。ホルダ４８は、環状の部材であり、その内周側においてステータ４７が嵌入されている。ホルダ４８は、ハウジング４２の内側に配されており、ボルト４９によってハウジング４２に固定されている。

ボルト４９は、ホルダ４８をハウジング４２に固定するための部材である。

ロータ５０は、モータジェネレータ２１の回転子である。ロータ５０は、ステータ４７の内周側にて、回転可能に配置されている。ロータ５０は、環状に構成され、その内周側にて筒状の出力軸５１が装着固定されている。

出力軸５１は、モータジェネレータ２１の回転軸である。出力軸５１は、円筒状に形成されている。出力軸５１は、ロータ５０の内周側にてロータ５０に装着固定されている。出力軸５１は、ボールベアリングを介してハウジング４１に回転可能に支持されるとともに、ボールベアリング、リングギヤ５４、ベアリング、支持部材６９、及びボルト７０を介してハウジング４２に回転可能に支持されている。出力軸５１は、モータジェネレータ２１と減速部２２との間の部位の外周面にセンサ１６の回転子７３が固定されている。出力軸５１は、減速部２２の内周に延在したサンギヤ部５１ａを有する。サンギヤ部５１ａは、減速部２２の構成部となり、減速部２２のピニオンギヤ部材５２の大径ピニオンギヤ部５２ａと噛み合っている。出力軸５１は、ブッシュを介して出力シャフト８０を回転可能に支持する。

ピニオンギヤ部材５２は、減速部２２の構成部材である。ピニオンギヤ部材５２は、大径ピニオンギヤ部５２ａと小径ピニオンギヤ部５２ｂとが一体となっている。ピニオンギヤ部材５２は、出力軸５１の回転軸を中心とする円周方向に所定の間隔をおいて複数個配されており、キャリア５５とキャリア５６の間においてキャリア５５、５６に回転可能に支持されている。大径ピニオンギヤ部５２ａは、出力軸５１のサンギヤ部５１ａの外周にて公転可能にサンギヤ部５１ａと噛合っており、リングギヤ５３の内周にて公転可能にリングギヤ５３と噛合っている。小径ピニオンギヤ部５２ｂは、大径ピニオンギヤ部５２ａと同軸で、大径ピニオンギヤ部５２ａよりも径が小さく設定されており、リングギヤ５４の内周にて公転可能にリングギヤ５４と噛合っている。

リングギヤ５３は、減速部２２の構成部材である。リングギヤ５４は、環状の部材であり、内周面にてピニオンギヤ部材５２の小径ピニオンギヤ部５２ｂと噛み合っている。リングギヤ５４は、外周面にて複数枚の摩擦プレート６２と回転不能かつ軸方向移動不能に係合している（図４参照）。リングギヤ５３は、ベアリングを介して回転可能にハウジング４３に支持されている。

リングギヤ５４は、減速部２２の構成部材である。リングギヤ５３は、環状の部材であり、内周面にてピニオンギヤ部材５２の大径ピニオンギヤ部５２ａと噛み合っている。リングギヤ５４は、外周面にて複数枚の摩擦プレート６６と回転不能かつ軸方向移動不能に係合している（図４参照）。リングギヤ５４は、ベアリング、支持部材６９、及びボルト７０を介して回転可能にハウジング４２に支持されている。

キャリア５５は、減速部２２の構成部材である。キャリア５５は、ピニオンギヤ部材５２を回転可能に支持する。キャリア５５は、ベアリングを介してキャリア７８に回転可能に支持されている。キャリア５５は、差動部２４の外周に延在したリングギヤ部５５ａを有する。リングギヤ部５５ａは、差動部２４の構成部であり、内周にてピニオンギヤ７５と噛合っている。

キャリア５６は、減速部２２の構成部材である。キャリア５６は、ピニオンギヤ部材５２を回転可能に支持する。キャリア５６は、ベアリングを介してリングギヤ５４に回転可能に支持されている。

カムギヤ５８は、周方向に回転したときに、回転角度に応じてカムプレート５９、６３を軸方向に移動させるカム機能を有する環状の部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。カムギヤ５８は、ハウジング４２の内側で回転可能かつ径方向移動不能にガイドされる。カムギヤ５８は、アクチェータ６７と噛合うギヤ部５８ｃを有する。ギヤ部５８ｃは、カムギヤ５８の外周面の一部に形成されており、ハウジング４２に形成されたガイド穴部４２ａからハウジング４２の外側に露出する。ギヤ部５８ｃは、ガイド穴部４２ａによって軸方向移動不能、かつ、周方向に所定の範囲で移動可能にガイドされる。カムギヤ５８は、カムプレート５９、６３間に挟まれた部分において、軸方向の両側の面に複数の凸部５８ａ、５８ｂが形成されている（図５参照）。凸部５８ａは、周方向において所定の間隔をおいて形成されており、ブレーキ２３ａのカムプレート５９の凹部５９ａに入っていないときにカムプレート５９を図５の右側に押付けてブレーキ２３ａを係合させ、凹部５９ａに入ったときにカムプレート５９の押付けを解除してブレーキ２３ａの係合を解除する。凸部５８ｂは、凸部５８ａの位置に対応して周方向において所定の間隔をおいて形成されており、ブレーキ２３ｂのカムプレート６３の凹部６３ａに入っていないときにカムプレート６３を図５の左側に押付けてブレーキ２３ｂを係合させ、凹部６３ａに入ったときにカムプレート６３の押付けを解除してブレーキ２３ｂの係合を解除する。

カムプレート５９は、カムギヤ５８の回転角度に応じて軸方向に移動させるカム機能を有する環状の部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。カムプレート５９は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。カムプレート５９は、ウェーブスプリング６０によってカムギヤ５８側に付勢されている。カムプレート５９は、カムギヤ５８側の面にて複数の凹部５９ａが形成されている（図５参照）。凹部５９ａは、周方向において所定の間隔をおいて形成されている。カムプレート５９は、カムギヤ５８の凸部５８ａが凹部５９ａに入っていないときにウェーブスプリング６０側に押付けられてブレーキ２３ａを係合させ、凸部５８ａが凹部５９ａに入ったときに押付けが解除されてブレーキ２３ａの係合を解除する。

ウェーブスプリング６０は、環状で軸方向に波状に形成された弾性部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。ウェーブスプリング６０は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。ウェーブスプリング６０は、カムプレート５９と摩擦プレート６１との間に挟み込まれている。ウェーブスプリング６０は、カムプレート５９をカムギヤ５８側（図５の左側）に付勢し、摩擦プレート６１をカムギヤ５８側の反対側（図５の右側）に付勢する。

摩擦プレート６１は、環状に形成されたプレート部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。摩擦プレート６１は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。摩擦プレート６１と摩擦プレート６２とは、軸方向に交互に積層して配されている。図４の最も左側の摩擦プレート６１は、ウェーブスプリング６０によって右側に付勢されており、摩擦プレート６２と当接している。図４の最も右側の摩擦プレート６１は、ハウジング４２によって右側への移動が規制されており、摩擦プレート６２と当接している。中間にある摩擦プレート６１は、両面が摩擦プレート６２と当接している。摩擦プレート６１は、ウェーブスプリング６０を介してカムプレート５９によって右側に押付けられたときに摩擦プレート６２と摩擦係合してブレーキ２３ａを係合させ、カムプレート５９の押付けが解除されたときに摩擦プレート６２との摩擦係合を解除してブレーキ２３ａの係合を解除する。

摩擦プレート６２は、環状に形成されたプレート部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。摩擦プレート６２は、内周面にてリングギヤ５３に対して回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。摩擦プレート６２と摩擦プレート６１とは、軸方向に交互に積層して配されている。摩擦プレート６２は、両面が摩擦プレート６１と当接している。摩擦プレート６２は、ウェーブスプリング６０を介してカムプレート５９によって右側に押付けられたときに摩擦プレート６１と摩擦係合してブレーキ２３ａを係合させ、カムプレート５９の押付けが解除されたときに摩擦プレート６１との摩擦係合を解除してブレーキ２３ａの係合を解除する。

カムプレート６３は、カムギヤ５８の回転角度に応じて軸方向に移動させるカム機能を有する環状の部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。カムプレート６３は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。カムプレート６３は、ウェーブスプリング６４によってカムギヤ５８側に付勢されている。カムプレート６３は、カムギヤ５８側の面にて複数の凹部６３ａが形成されている（図５参照）。凹部６３ａは、周方向において所定の間隔をおいて形成されている。カムプレート６３は、カムギヤ５８の凸部５８ｂが凹部６３ａに入っていないときにウェーブスプリング６４側に押付けられてブレーキ２３ｂを係合させ、凸部５８ｂが凹部６３ａに入ったときに押付けが解除されてブレーキ２３ｂの係合を解除する。

ウェーブスプリング６４は、環状で軸方向に波状に形成された弾性部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。ウェーブスプリング６４は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。ウェーブスプリング６４は、カムプレート６３と摩擦プレート６５の間に挟み込まれている。ウェーブスプリング６４は、カムプレート６３をカムギヤ５８側（図５の右側）に付勢し、摩擦プレート６５をカムギヤ５８側の反対側（図５の左側）に付勢する。

摩擦プレート６５は、環状に形成されたプレート部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。摩擦プレート６５は、外周面にてハウジング４２と回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。摩擦プレート６５と摩擦プレート６６とは、軸方向に交互に積層して配されている。図４の最も右側の摩擦プレート６５は、ウェーブスプリング６０によって左側に付勢されており、摩擦プレート６６と当接している。図４の最も左側の摩擦プレート６５は、ハウジング４２によって左側への移動が規制されており、摩擦プレート６６と当接している。中間にある摩擦プレート６５は、両面が摩擦プレート６６と当接している。摩擦プレート６５は、ウェーブスプリング６４を介してカムプレート６３によって左側に押付けられたときに摩擦プレート６６と摩擦係合してブレーキ２３ｂを係合させ、カムプレート６３の押付けが解除されたときに摩擦プレート６６との摩擦係合を解除してブレーキ２３ｂの係合を解除する。

摩擦プレート６６は、環状に形成されたプレート部材であり、切替部２３の構成部材である（図３、図４参照）。摩擦プレート６６は、内周面にてリングギヤ５４に対して回転不能かつ軸方向移動可能に係合している。摩擦プレート６６と摩擦プレート６５とは、軸方向に交互に積層して配されている。摩擦プレート６６は、両面が摩擦プレート６５と当接している。摩擦プレート６６は、ウェーブスプリング６４を介してカムプレート６３によって左側に押付けられたときに摩擦プレート６５と摩擦係合してブレーキ２３ｂを係合させ、カムプレート６３の押付けが解除されたときに摩擦プレート６５との摩擦係合を解除してブレーキ２３ｂの係合を解除する。

アクチュエータ６７は、カムギヤ５８の凸部５８ａ、５８ｂの位置を切り替える装置であり、切替部２３の構成部材である（図３〜図５参照）。アクチュエータ６７は、ハウジング４２に固定されている。アクチュエータ６７は、カムギヤ５８のギヤ部５８ｃと噛合っている。アクチュエータ６７は、アクチュエータコントローラ（図１の３４）と通信可能に接続されており、アクチュエータコントローラ（図１の３４）によって動作が制御される。アクチュエータ６７は、アクチュエータコントローラ（図１の３４）の制御に応じて、カムギヤ５８を回転させることで、ブレーキ２３ａ、２３ｂの係合状態（係合、非係合）を切り替える。アクチュエータ６７には、モータ式のアクチュエータを用いることができる。

ここで、切替部２３の動作について説明する。切替部２３は、パーキング（図５（Ａ）参照）と、Ｌｏギヤ（図５（Ｂ）参照）と、ニュートラル（図５（Ｃ）参照）と、ブレーキ２３ａが係合、かつ、ブレーキ２３ｂが非係合であるＨｉギヤ（図５（Ｄ）参照）と、の４パターンの動作状態がある。

パーキング（図５（Ａ）参照）では、カムギヤ５８の凸部５８ａがカムプレート５９の凹部５９ａに入らず、かつ、カムギヤ５８の凸部５８ｂがカムプレート６３の凹部６３ａに入らないように設定される。すなわち、パーキングでは、ブレーキ２３ａ、２３ｂの両方が係合となるように設定される。なお、パーキングでは、坂道発進で車両のずり下がりを防止するヒルホールド機能も持つ。

Ｌｏギヤ（図５（Ｂ）参照）では、パーキングの状態から一定方向にカムギヤ５８が回転移動することで、カムギヤ５８の凸部５８ａがカムプレート５９の凹部５９ａに入り、かつ、カムギヤ５８の凸部５８ｂがカムプレート６３の凹部６３ａに入らないように設定される。すなわち、Ｌｏギヤでは、Ｈｉギヤ用のブレーキ２３ａが非係合、かつ、Ｌｏギヤ用のブレーキ２３ｂが係合となるように設定される。

ニュートラル（図５（Ｃ）参照）では、Ｌｏギヤの状態から一定方向にカムギヤ５８が回転移動することで、カムギヤ５８の凸部５８ａがカムプレート５９の凹部５９ａに入り、かつ、カムギヤ５８の凸部５８ｂがカムプレート６３の凹部６３ａに入るように設定される。すなわち、ニュートラルでは、ブレーキ２３ａ、２３ｂの両方が非係合となるように設定される。

Ｈｉギヤ（図５（Ｄ）参照）では、ニュートラルの状態から一定方向にカムギヤ５８が回転移動することで、カムギヤ５８の凸部５８ａがカムプレート５９の凹部５９ａに入らず、かつ、カムギヤ５８の凸部５８ｂがカムプレート６３の凹部６３ａに入るように設定される。すなわち、Ｈｉギヤでは、Ｈｉギヤ用のブレーキ２３ａが係合、かつ、Ｌｏギヤ用のブレーキ２３ｂが非係合となるように設定される。

なお、Ｈｉギヤ（図５（Ｄ）参照）とＬｏギヤ（図５（Ｂ）参照）との間の切替では、直接、ＨｉギヤからＬｏギヤへ、又は、ＬｏギヤからＨｉギヤへ切り替えるのではなく、ＨｉギヤとＬｏギヤとの間でニュートラル（図５（Ｃ）参照）を経由するように設定される。

支持部材６９は、モータジェネレータ２１の出力軸５１の回転速度を検出するセンサ１６の固定子７１を支持するための環状の部材である。支持部材６９は、ボルト７０によってハウジング４２に取付固定されている。支持部材６９には、ボルト７２によって固定子７１が取付固定されている。支持部材６９は、内周端部にてベアリングを介してリングギヤ５４を回転可能に支持する。

ボルト７０は、支持部材６９をハウジング４２に固定するための部材である。

固定子７１は、モータジェネレータ２１の出力軸５１の回転速度を検出するセンサ１６の構成部である。固定子７１は、ボルト７３によって支持部材６９に固定されている。固定子７１は、モータジェネレータ２１の出力軸５１に固定された回転子７３の回転速度を検出する。固定子７１は、メインコントローラ（図１の３１）と通信可能に接続されている。

ボルト７２は、固定子７１を支持部材６９に固定するための部材である。

回転子７３は、モータジェネレータ２１の出力軸５１と一体に回転する部材である。回転子７３は、固定子７１の内側に配されている。

ピニオンギヤ７５は、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリの径方向外側にあるピニオンギヤである。ピニオンギヤ７５は、出力軸５１の回転軸を中心とする円周方向に所定の間隔をおいて複数個配されており、キャリア７７、７８間においてキャリア７７、７８に回転可能に支持されている。ピニオンギヤ７５は、キャリア５５のリングギヤ部５５ａの内周にて、リングギヤ部５５ａに対して公転可能に噛み合っている。

ピニオンギヤ７６は、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリの径方向内側にあるピニオンギヤである。ピニオンギヤ７６は、出力軸５１の回転軸を中心とする円周方向に所定の間隔をおいて複数個配されており、キャリア７７、７８間においてキャリア７７、７８に回転可能に保持されている。ピニオンギヤ７６は、サンギヤ７９の外周にて、サンギヤ７９に対して公転可能に噛み合っている。

キャリア７７は、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリの構成部材である。キャリア７７は、ピニオンギヤ７５、７６を回転可能に支持する。キャリア７７は、ベアリングを介してハウジング４３に回転可能に支持されている。キャリア７７は、内周面にて出力シャフト８４に対して回転不能にスプライン係合している。

キャリア７８は、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリの構成部材である。キャリア７８は、ピニオンギヤ７５、７６を回転可能に支持する。キャリア７８は、ベアリングを介してキャリア５５を回転可能に支持している。

サンギヤ７９は、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリの構成部材である。サンギヤ７９は、外周にてピニオンギヤ７６と噛合っている。サンギヤ７９は、内周にて出力シャフト８０に対して回転不能にスプライン係合している。

出力シャフト８０は、差動部２４のサンギヤ７９からの回転動力を後輪（図１の１４）に伝達するシャフト（車軸）である。出力シャフト８０は、差動部２４の内側まで延在しており、差動部２４におけるダブルピニオンプラネタリのサンギヤ７９の内側にて、サンギヤ７９に対して回転不能にスプライン係合している。出力シャフト８０は、筒状の出力軸５１の内側を挿通しており、ブッシュを介して出力軸５１に回転可能に支持されている。出力シャフト８０は、ベアリングを介してハウジング４１に回転可能に支持されている。出力シャフト８０には、継手部材８１が回転不能にスプライン係合しており、ナット部材８２によって継手部材８１が固定されている。

継手部材８１は、出力シャフト８０の回転動力を後輪（図１の１４）に向けて伝達する部材である。継手部材８１は、出力シャフト８０に対して回転不能にスプライン係合しており、ナット部材８２によって出力シャフト８０に固定されている。継手部材８１は、シール８３と圧接している。

ナット部材８２は、継手部材８１を出力シャフト８０に固定するための部材である。

シール８３は、ハウジング４１の穴部と継手部材８１との間の隙間をシールする部材である。

出力シャフト８４は、差動部２４のキャリア７７からの回転動力を後輪（図１の１５）に伝達するシャフト（車軸）である。出力シャフト８４は、キャリア７７に対して回転不能にスプライン係合している。出力シャフト８４は、ベアリングを介してハウジング４４に回転可能に支持されている。出力シャフト８４には、継手部材８５が回転不能にスプライン係合しており、ナット部材８６によって継手部材８５が固定されている。

継手部材８５は、出力シャフト８４の回転動力を後輪（図１の１５）に向けて伝達する部材である。継手部材８５は、出力シャフト８４に対して回転不能にスプライン係合しており、ナット部材８６によって出力シャフト８４に固定されている。継手部材８１は、シール８７と圧接している。

ナット部材８６は、継手部材８５を出力シャフト８４に固定するための部材である。

シール８７は、ハウジング４４の穴部と継手部材８５との間の隙間をシールする部材である。

以上のような構成の後輪駆動装置２０では、モータジェネレータ２１の回転動力は出力軸５１を介して減速部２２のサンギヤ部５１ａに入力され、切替部２３でブレーキ２３ａ又はブレーキ２３ｂが係合した状態のときに減速部２２においてサンギヤ部５１ａから入力された回転動力を変速してキャリア５５を介して差動部２４のリングギヤ部５５ａに入力され、差動部２４においてリングギヤ部５５ａから入力された回転動力が左右の出力シャフト８０、８４に分配される。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンについて図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。

実施例１に係る車両駆動装置（図１の１）では、走行状態の全車速において加速・減速に関わらず４ＷＤ走行であり、車速Ｖ未満で加速・減速に関わらず減速部（図１の２２）をＬｏギヤ（切替部２３においてブレーキ２３ａが断、ブレーキ２３ｂが接）とし、車速Ｖ以上で加速・減速に関わらず減速部（図１の２２）をＨｉギヤ（切替部２３においてブレーキ２３ａが接、ブレーキ２３ｂが断）とし、加速中ではモータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（駆動）とし、減速中ではモータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（回生）とし、停止しているときはモータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）、切替部２３においてＨｉ側のブレーキ２３ａを接、かつ、Ｌｏ側のブレーキ２３ｂを接とするように、モータジェネレータ（図１の２１）及び切替部（図１の２３）を制御することで、走行パターン（図６参照）を制御する。走行パターンの詳細は、以下の通りである。

［走行パターン１］
走行パターン１では、車速がＶ未満（発進〜Ｖ）の低・中速域のときに、切替部（図１、図２の２３）において、Ｈｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１）をＯＮ（加速中では駆動、減速中では回生）とし、常時４ＷＤ走行とする。

［走行パターン２］
走行パターン２では、車速がＶ以上の高速域のときに、切替部（図１、図２の２３）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＮ（接）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１）をＯＮ（加速中では駆動、減速中では回生）とし、常時４ＷＤ走行とする。

［走行パターン３］
走行パターン３では、車両が停止しているときに、切替部（図１、図２の２３）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＮ（接）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１）をＯＦＦ（非駆動）とする。これにより、パーキング、ヒルホールドとなる。

［走行パターン４］
走行パターン４では、車速に関わらず、切替部（図１、図２の２３）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１）をＯＦＦ（非駆動）とする。これにより、ニュートラルとなる。

なお、比較例として、閾値が０個で常時４ＷＤ走行の場合、高速域でのモータジェネレータの高回転化により、モータジェネレータの大型化につながる。

次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。

まず、電子制御装置（図１の３０）は、シフトポジションがＤレンジにあるか否かを判定する（ステップＡ１）。なお、Ｄレンジにあるか否かの判定は、例えば、シフトレバーの位置を検出するセンサで検出されたシフトポジションがＤレンジになっているかで判定することができる。Ｄレンジでない場合（ステップＡ１のＮＯ）、スタートに戻る。

Ｄレンジである場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、車両が停止しているか否かを判定する（ステップＡ２）。なお、停止しているか否かは、車速センサが０であるか否かで判定できる。停止していない場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ４に進む。

停止している場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、切替部（図１の２３）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＮ（接）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし（ステップＡ３）、その後、スタートに戻る。これにより、ヒルホールドとなる。

停止していない場合（ステップＡ２のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、車両が加速中であるか否かを判定する（ステップＡ４）。なお、加速中か否かの判定は、車速センサで検出された車速の所定時間当たりの変化量がプラスか否かにより判定することができる。加速中でない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ８に進む。

加速中である場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、車速がＶより小さいか否かを判定する（ステップＡ５）。車速がＶより小さくない場合（ステップＡ５のＮＯ）、ステップＡ７に進む。

車速がＶより小さい場合（ステップＡ５のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、切替部（図１の２３）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮとし、駆動状態を４ＷＤ（駆動）とし（ステップＡ６）、その後、スタートに戻る。

車速がＶより小さくない場合（ステップＡ５のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、切替部（図１の２３）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＮ（接）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮとし、駆動状態を４ＷＤ（駆動）とし（ステップＡ７）、その後、スタートに戻る。

加速中でない場合（ステップＡ４のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、車速がＶより小さいか否かを判定する（ステップＡ８）。車速がＶより小さくない場合（ステップＡ８のＮＯ）、ステップＡ１０に進む。

車速がＶより小さい場合（ステップＡ８のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０）は、切替部（図１の２３）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮとし、駆動状態を４ＷＤ（回生）とし（ステップＡ９）、その後、スタートに戻る。

車速がＶより小さくない場合（ステップＡ８のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０）は、切替部（図１の２３）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）をＯＮ（接）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂ）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮとし、駆動状態を４ＷＤ（回生）とし（ステップＡ１０）、その後、スタートに戻る。

実施例１によれば、後輪駆動装置２０において出力シャフト８０、８４に対しモータジェネレータ２１、減速部２２、差動部２４が軸方向に並べて配置（一軸配置）されているので、後輪駆動装置２０の出力シャフト８０、８４の回転軸の径方向に対して小型化が可能となり、車両搭載性が向上し、車両室内空間を確保することができる。また、後輪駆動装置２０の出力シャフト８０、８４の回転軸の径方向に対して小型化が可能となるため、最低地上高が低い低床用のハイブリッド車両、電気自動車に搭載することが可能となる。また、径方向で一番サイズの大きくなる要因であるモータジェネレータ２１を小型化するため出力トルクが小さいものを選択し、減速部２２（段付プラネタリ減速部）の高減速比とすることで、小型化しても駆動トルクを稼ぐことができる。

また、実施例１によれば、減速部２２（段付プラネタリ減速部）の高減速比により、モータジェネレータ２１が高回転となるため、発進〜ＶではＬｏギヤ（高減速比）を使用し、Ｖ以上ではＨｉギヤ（低減速比）を使用することにより、モータジェネレータ２１が高回転になるのを防止して、モータ耐久性を確保しつつ全車速域での４ＷＤ性能が可能となる。

本発明の実施例２に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施例２に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。

実施例２は、実施例１の変形であり、電子制御装置（図１の３０）の制御動作が異なる。その他の構成は、実施例１と同様である。

実施例２に係る車両駆動装置（図１の１に相当）では、車両の４ＷＤ性能を確保し、引き摺りトルクを低減し、かつ、モータの電力消費量を低減するために、低速域（加速：停止〜Ｖ１）では常時４ＷＤ走行となり、中速域（加速：Ｖ１〜Ｖ２）では原則的には２ＷＤ走行となるがスリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件でのみ４ＷＤ走行となり、高速域（加速：Ｖ２以上）では２ＷＤ走行となるように、モータジェネレータ（図１の２１に相当）及び切替部（図１の２３に相当）を制御することで、走行パターン（図８参照）を制御する。また、停止しているときはモータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）を接、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）を接とするとするように、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）及び切替部（図１、図２の２３に相当）を制御することで、走行パターン（図８参照）を制御する。走行パターンの詳細は、以下の通りである。

［走行パターン１］
走行パターン１では、加速時において車速がＶ１未満（停止〜Ｖ１）の低速域のときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＮ（駆動）とし、常時４ＷＤ走行とする。

［走行パターン２］
走行パターン２では、加速時において車速がＶ１以上かつＶ２未満の中速域のときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし、原則的には２ＷＤ走行とするが、スリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件を検出したときのみ、モータジェネレータ（図１の２１に相当）をＯＮ（駆動）として４ＷＤ走行とする。ここで、走行パターン２において切替部（図１、図２の２３に相当）のＬｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）にしているのは、スリップ等の所定の条件を検出した時に４ＷＤの応答性の遅れがないようにする（モータジェネレータ２１を通電するだけで４ＷＤ走行とする）ためであり、４ＷＤにする必要がないときにはモータジェネレータ（図１の２１に相当）の消費電力を低減させるためである。なお、Ｖ２はＶ１よりも大きい値である。

［走行パターン３］
走行パターン３では、加速時において車速がＶ２以上の高速域のときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とする。ここで、切替部（図１、図２の２３に相当）のブレーキ（図２の２３ａ、２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）としているのは、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）の引き摺りトルクを低減させるためである。

［走行パターン４］
走行パターン４では、減速時において車速がＶ３以上（Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１）のときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とする。なお、Ｖ３は、Ｖ２近傍での走行による頻繁な動力の断接（ＯＮ／ＯＦＦ）を防ぐために、Ｖ２より低く設定する。

［走行パターン５］
走行パターン５では、減速時において車速がＶ３未満（Ｖ３〜停止）のときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＮ（回生）とする。

［走行パターン６］
走行パターン６では、車両が停止しているときに、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＮ（接）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とする。これにより、パーキング、ヒルホールドとなる。

［走行パターン７］
走行パターン７では、車速に関わらず、切替部（図１、図２の２３に相当）においてＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とする。これにより、ニュートラルとなる。

なお、比較例１として、閾値が２個で高速域近傍で走行した場合に、頻繁な切替部（図１、図２の２３に相当）のブレーキ（図２の２３ａ、２３ｂ）での断接を行う可能性があり、切替部の耐久性が問題となる。

比較例２として、特許文献４のように、モータ駆動専用のバッテリを持たないエンジン・モータ複合型の四輪駆動装置（モータ駆動用バッテリを持つ四輪駆動装置：特許文献１）において２ＷＤと４ＷＤとの間の切替スイッチを持ち、切替スイッチＯＮ時は必要に応じて（発進・登坂走行時のように走行負荷の大きい場合）モータを制御し四輪駆動とし、表１のように９パターンの走行モードをもつものでは、４ＷＤスリップ走行制御モードが走行パターンＮｏ．１〜４までの間でのみ対応となっており（その他の走行パターンだとクラッチＯＦＦとなっておりスリップ検出後にすぐにトルク伝達ができない）、車速Ｖ１の閾値が小さいと４ＷＤ走行範囲が狭くなり低速、中速域で４ＷＤ走行ができない（特許文献４の［００４７］に『発進後、通常の低中速走行では、モータは駆動させず』と記載有）。逆に車速Ｖ１の閾値を大きくするとモータ消費電力が多くなる。

［表１］

次に、本発明の実施例２に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作について図面を用いて説明する。図９は、本発明の実施例２に係る車両駆動装置における電子制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。

まず、電子制御装置（図１の３０に相当）は、シフトポジションがＤレンジにあるか否かを判定する（ステップＢ１）。なお、Ｄレンジにあるか否かの判定は、例えば、シフトレバーの位置を検出するセンサで検出されたシフトポジションがＤレンジになっているかで判定することができる。Ｄレンジでない場合（ステップＢ１のＮＯ）、スタートに戻る。

Ｄレンジである場合（ステップＢ１のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、車両が停止しているか否かを判定する（ステップＢ２）。なお、停止しているか否かは、車速センサが０であるか否かで判定できる。停止していない場合（ステップＢ２のＮＯ）、ステップＢ４に進む。

停止している場合（ステップＢ２のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＮ（接）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし（ステップＢ３）、その後、スタートに戻る。これにより、ヒルホールドとなる。

停止していない場合（ステップＢ２のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、車両が加速中であるか否かを判定する（ステップＢ４）。なお、加速中か否かの判定は、車速センサで検出された車速の所定時間当たりの変化量がプラスか否かにより判定することができる。加速中でない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ステップＢ１１に進む。

加速中である場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、車速がＶ１より小さいか否かを判定する（ステップＢ５）。車速がＶ１より小さくない場合（ステップＢ５のＮＯ）、ステップＢ７に進む。

車速がＶ１より小さい場合（ステップＢ５のＹＥＳ）、又は、所定の状態を検出した場合（ステップＢ８のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＮ（前進駆動）とし、４ＷＤ駆動とし（ステップＢ６；図８の走行パターン１又は２）、その後、スタートに戻る。

車速がＶ１より小さくない場合（ステップＢ５のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、車速がＶ２より小さいか否かを判定する（ステップＢ７）。車速がＶ２より小さくない場合（ステップＢ７のＮＯ）、ステップＢ１０に進む。

車速がＶ２より小さい場合（ステップＢ７のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、所定の状態（スリップ、加速アシスト、旋回等）を検出したか否かを判定する（ステップＢ８）。なお、所定の状態は、例えば、スリップであればモータジェネレータ（図３の２１に相当）の出力軸（図３の５１に相当）の回転速度を検出するセンサ（図３の１６に相当）の検出値の変化が所定値以上のときにスリップと判定し、加速アシストであれば路面勾配を検出するセンサの検出値が所定値以上のときに加速アシストが必要であると判定し、旋回であればハンドルの位置を検出する位置が所定値以上のときに旋回と判定する。所定の状態を検出した場合（ステップＢ８のＹＥＳ）、ステップＢ６に進む。

所定の状態を検出しない場合（ステップＢ８のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし、２ＷＤとし（ステップＢ９；図８の走行パターン２）、その後、スタートに戻る。

車速がＶ２より小さくない場合（ステップＢ７のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とし（ステップＢ１０；図８の走行パターン３）、その後、スタートに戻る。

加速中でない場合（ステップＢ４のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、車速がＶ３以上であるか否かを判定する（ステップＢ１１）。車速がＶ３以上でない場合（ステップＢ１１のＮＯ）、ステップＢ１３に進む。

車速がＶ３以上である場合（ステップＢ１２のＹＥＳ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＦＦ（断）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＦＦ（非駆動）とし、常時２ＷＤ走行とし（ステップＢ１２；図８の走行パターン４）とし、その後、スタートに戻る。

車速がＶ３以上でない場合（ステップＢ１１のＮＯ）、電子制御装置（図１の３０に相当）は、切替部（図１、図２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａに相当）をＯＦＦ（断）とし、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）をＯＮ（接）とし、モータジェネレータ（図１の２１）をＯＮ（回生）とし、４ＷＤ回生走行とし（ステップＢ１３；図８の走行パターン５）、その後、スタートに戻る。

実施例２によれば、実施例１と同様に、後輪駆動装置２０において出力シャフト８０、８４に対しモータジェネレータ２１、減速部２２、差動部２４が軸方向に並べて配置（一軸配置）されているので、後輪駆動装置２０の出力シャフト８０、８４の回転軸の径方向に対して小型化が可能となり、車両搭載性が向上し、車両室内空間を確保することができる。また、後輪駆動装置２０の出力シャフト８０、８４の回転軸の径方向に対して小型化が可能となるため、最低地上高が低い低床用のハイブリッド車両、電気自動車に搭載することが可能となる。また、径方向で一番サイズの大きくなる要因であるモータジェネレータ２１を小型化するため出力トルクが小さいものを選択し、減速部２２（段付プラネタリ減速部）の高減速比とすることで、小型化しても駆動トルクを稼ぐことができる。

また、実施例２によれば、速度域に応じて走行パターンを制御（モータジェネレータ２１及び切替部２３を制御）するため、４ＷＤ性能を確保しつつ、引き摺りトルク低減（切替部２３の制御による）、モータ消費電力低減（モータジェネレータ２１の制御による）が可能となり、燃費を向上させることができる。車速を３つの閾値を用いて、モータジェネレータ（図１、図２の２１に相当）、切替部（図１、図２の２３に相当）を制御しており、発進時から低速時（モータジェネレータ２１をＯＮ、切替部２３のＬｏ側のブレーキ２３ｂを接）には常時４ＷＤ走行となり、中速域（モータジェネレータ２１を原則ＯＦＦ、切替部２３を接）ではスリップ、加速アシスト、旋回等の所定の条件でのみ４ＷＤ走行とし、高速域（モータジェネレータ２１をＯＦＦ、切替部２３のブレーキ２３ａ、２３ｂを断）では２ＷＤ走行とすることで、走行性能を向上させることができる。

本発明の実施例３に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施例３に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。

実施例３は、実施例１の変形例であり、実施例１における前輪（図１の１２、１３）の駆動に係る構成部（図１のエンジン２、モータジェネレータ３、４、変速機５、差動装置６、インバータ７、８）を廃止し、電子制御装置３０´においてエンジンコントローラ（図１の３２）を廃止したものである。実施例３では、走行状態の全車速において加速・減速に関わらず２ＷＤ走行であり、車速Ｖ未満で加速・減速に関わらず減速部２２をＬｏギヤ（切替部２３においてブレーキ（図２の２３ａに相当）が断、ブレーキ（図２の２３ｂに相当）が接）とし、車速Ｖ以上で加速・減速に関わらず減速部２２をＨｉギヤ（切替部２３においてブレーキ（図２の２３ａに相当）が接、ブレーキ（図２の２３ｂに相当）が断）とし、加速中ではモータジェネレータ２１をＯＮ（駆動）とし、減速中ではモータジェネレータ２１をＯＮ（回生）とし、停止しているときはモータジェネレータ２１をＯＦＦ（非駆動）、切替部２３においてＨｉ側の（ブレーキ（図２の２３ａに相当）を接、かつ、Ｌｏ側のブレーキ（図２の２３ｂに相当）を接とするように、モータジェネレータ２１及び切替部２３を制御することで、走行パターンを制御する。その他の構成は、実施例１と同様である。

実施例３によれば、実施例１と同様な効果を奏する。

本発明の実施例４に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１１は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置の構成を模式的に示した概略図である。図１２は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。図１３は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の構成を模式的に示した径方向の断面図である。図１４は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の構成を模式的に示した径方向の部分断面図である。図１５は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置における後輪駆動装置の切替部の動作を模式的に示した周方向の部分断面図である。図１６は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置の走行パターンを模式的に示した表である。

実施例４は、実施例２の変形例であり、実施例２の切替部（図１、２の２３に相当）におけるＨｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）に関する構成（図４のリングギヤ５３、カムプレート５９、ウェーブスプリング６０、摩擦プレート６１、６２）を廃止した切替部２３´としたものである（図１１〜図１５参照）。また、実施例４では、Ｈｉ側のブレーキ（図２の２３ａ）に関する構成を廃止したことにより、実施例２の走行パターン６（図８参照；パーキング、ヒルホールド）がなくなる（図１６参照）。その他の構成は、実施例２と同様である。

実施例４によれば、実施例２と同様な効果を奏する。

なお、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１車両駆動装置
２エンジン
３、４モータジェネレータ
５変速機
６差動装置
７、８、９インバータ
１０昇降圧コンバータ
１１バッテリ
１２、１３前輪
１４、１５後輪
１６センサ
２０後輪駆動装置
２１モータジェネレータ（モータ）
２２減速部
２３、２３´ 切替部
２３ａブレーキ（第１ブレーキ）
２３ｂブレーキ（第２ブレーキ）
２４差動部
３０、３０´ 電子制御装置
３１メインコントローラ
３２エンジンコントローラ
３３モータジェネレータコントローラ
３４アクチュエータコントローラ
４１、４２、４３、４４ハウジング
４２ａガイド穴部
４５、４６ボルト
４７ステータ
４８ホルダ
４９ボルト
５０ロータ
５１出力軸
５１ａサンギヤ部（第１サンギヤ）
５２ピニオンギヤ部材
５２ａ大径ピニオンギヤ部（第１ピニオンギヤ）
５２ｂ小径ピニオンギヤ部（第２ピニオンギヤ）
５３リングギヤ（第１リングギヤ）
５４リングギヤ（第２リングギヤ）
５５キャリア（第１キャリア）
５６キャリア
５５ａリングギヤ部（第３リングギヤ）
５８カムギヤ（カム機構）
５８ａ凸部（第１凸部）
５８ｂ凸部（第２凸部）
５８ｃギヤ部
５９カムプレート（カム機構、第１カムギヤ）
５９ａ凹部（第１凹部）
６０ウェーブスプリング（カム機構、第１スプリング）
６１、６２摩擦プレート
６３カムプレート（カム機構、第２カムプレート）
６３ａ凹部（第２凹部）
６４ウェーブスプリング（カム機構、第２スプリング）
６５、６６摩擦プレート
６７アクチュエータ
６９支持部材
７０ボルト
７１固定子
７２ボルト
７３回転子
７５ピニオンギヤ（第３ピニオンギヤ）
７６ピニオンギヤ（第４ピニオンギヤ）
７７キャリア（第２キャリア）
７８キャリア
７９サンギヤ（第２サンギヤ）
８０出力シャフト
８１継手部材
８２ナット部材
８３シール
８４出力シャフト
８５継手部材
８６ナット部材
８７シール

Claims

回転動力を出力するモータと、
前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部と、
前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、
前記減速部の減速比を切り替える切替部と、
を備え、
前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置され、
前記減速部は、
前記モータの回転動力が入力されるサンギヤと、
前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、
前記サンギヤから外周に離間して配されるとともに、前記第１リングギヤと噛合う第１リングギヤと、
前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、
前記第１リングギヤから軸方向にずれて配されるとともに、前記第２リングギヤと噛合う第２リングギヤと、
前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、
を備えることを特徴とする車両駆動装置。
前記切替部は、
前記第１リングギヤの回転を止めることが可能な第１ブレーキと、
前記第２リングギヤの回転を止めることが可能な第２ブレーキと、
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両駆動装置。
前記切替部は、
前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキの動作状態を切り替えるカム機構と、
前記カム機構を操作するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする請求項２記載の車両駆動装置。
前記カム機構は、
前記アクチュエータの操作に応じて回転するとともに、前記第１ブレーキ側の面、及び、前記第２ブレーキ側の面のそれぞれに第１凸部及び第２凸部を有するカムギヤと、
前記第１ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第１凸部が入ることが可能な第１凹部を有する第１カムプレートと、
前記第１ブレーキと前記第１カムプレートとの間に配されるとともに、前記第１カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第１スプリングと、
前記第２ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第２凸部が入ることが可能な第２凹部を有する第２カムプレートと、
前記第２ブレーキと前記第２カムプレートとの間に配されるとともに、前記第２カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第２スプリングと、
を備えることを特徴とする請求項３記載の車両駆動装置。
前記カム機構は、
前記第１凸部を前記第１凹部に入れず、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって、前記第１ブレーキを係合とし、かつ、前記第２ブレーキを係合とするパーキング状態と、
前記第１凸部を前記第１凹部に入れ、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって、前記第１ブレーキを非係合とし、かつ、前記第２ブレーキを係合とするＬｏギヤ状態と、
前記第１凸部を前記第１凹部に入れ、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって、前記第１ブレーキを非係合とし、かつ、前記第２ブレーキを非係合とするニュートラル状態と、
前記第１凸部を前記第１凹部に入れず、かつ、前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって、前記第１ブレーキを係合とし、かつ、前記第２ブレーキを非係合とするＨｉ状態と、
に切り替え可能であることを特徴とする請求項４記載の車両駆動装置。
回転動力を出力するモータと、
前記モータからの回転動力を減速して出力するとともに減速比が切り替え可能な減速部と、
前記減速部からの回転動力を一対の車輪に向けて分配して出力する差動部と、
前記減速部の減速比を切り替える切替部と、
を備え、
前記モータ、前記減速部、及び前記差動部は、前記車輪の車軸方向の一軸上に並べて配置され、
前記減速部は、
前記モータの回転動力が入力される第１サンギヤと、
前記サンギヤの外周にて公転可能に前記サンギヤと噛合う第１ピニオンギヤと、
前記第１ピニオンギヤと一体に回転するとともに、前記第１ピニオンギヤの径よりも小さい第２ピニオンギヤと、
前記第２ピニオンギヤと噛合う第２リングギヤと、
前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記差動部に向けて出力する第１キャリアと、
を備えることを特徴とする車両駆動装置。
前記切替部は、前記第２リングギヤの回転を止めることが可能な第２ブレーキを備えることを特徴とする請求項６記載の車両駆動装置。
前記切替部は、
前記第２ブレーキの動作状態を切り替えるカム機構と、
前記カム機構を操作するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする請求項７記載の車両駆動装置。
前記カム機構は、
前記アクチュエータの操作に応じて回転するとともに、前記第２ブレーキ側の面に第２凸部を有するカムギヤと、
前記第２ブレーキと前記カムギヤとの間にて回転不能かつ軸方向移動可能に配されるとともに、前記第２凸部が入ることが可能な第２凹部を有する第２カムプレートと、
前記第２ブレーキと前記第２カムプレートとの間に配されるとともに、前記第２カムプレートを前記カムギヤ側に付勢する第２スプリングと、
を備えることを特徴とする請求項８記載の車両駆動装置。
前記カム機構は、
前記第２凸部を前記第２凹部に入れないことによって前記第２ブレーキを係合とするＬｏギヤ状態と、
前記第２凸部を前記第２凹部に入れることによって前記第２ブレーキを非係合とするニュートラル状態と、
に切り替え可能であることを特徴とする請求項９記載の車両駆動装置。
前記モータは、発電可能なモータジェネレータであり、
放電及び蓄電可能なバッテリと、
前記モータの動作を制御するインバータと、
前記バッテリの電力を昇圧して前記インバータを介して前記モータに供給する機能と、前記モータで発電した電力を前記インバータを介して降圧して前記バッテリに供給する機能とを有する昇降圧コンバータと、
を備えることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一に記載の車両駆動装置。
前記モータ及び前記減速部を制御する電子制御装置を備えることを特徴とする請求項１１記載の車両駆動装置。
前記一対の車輪は、前輪及び後輪の一方の車輪であり、
回転動力を出力する１又は複数の動力源と、
前記動力源からの回転動力を変速して出力する変速機と、
前記変速機からの回転動力を前記前輪及び前記後輪の他方の一対の車輪に向けて分配して出力する差動装置と、
を備え、
前記電子制御装置は、前記動力源の動作も制御することを特徴とする請求項１２記載の車両駆動装置。
前記電子制御装置は、
加速時において車速が第１閾値未満である低速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として、４輪駆動走行となるように制御し、
加速時において車速が前記第１閾値以上、かつ、前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である中速域のときに前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを非駆動として２輪駆動走行とし、所定の条件が満たされたときのみ、前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを駆動として４輪駆動走行となるように制御し、
加速時において車速が前記第２閾値以上である高速域のときに前記ニュートラル状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御することを特徴とする請求項１３記載の車両駆動装置。
前記電子制御装置は、
減速時において車速が、前記第１閾値よりも大きくかつ前記第２閾値よりも小さい第３閾値以上のときに前記ニュートラル状態、及び、前記モータを非駆動として、２輪駆動走行となるように制御し、
減速時において車速が前記第３閾値未満のときに、前記Ｌｏギヤ状態、及び、前記モータを回生とするように制御することを特徴とする請求項１３又は１４記載の車両駆動装置。
前記差動部は、
前記第１キャリアと一体に回転する第３リングギヤと、
前記第３リングギヤの内周にて公転可能に前記第３リングギヤと噛合う第３ピニオンギヤと、
前記一対の車軸の一方と一体に回転する第２サンギヤと、
前記第２サンギヤの外周にて公転可能に前記第２サンギヤと噛合う第４ピニオンギヤと、
前記第３ピニオンギヤ及び前記第４ピニオンギヤを回転可能に支持するとともに、前記第３ピニオンギヤ及び前記第４ピニオンギヤが公転したときの回転動力を前記一対の車軸の他方に向けて出力する第２キャリアと、
を備えることを特徴とする請求項１又は６記載の車両駆動装置。
前記切替部は、前記減速部に対して前記車輪の車軸を中心とする径方向外側に配設されることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一に記載の車両駆動装置。