JPH11332019A - 動力伝達装置およびこれを用いた四輪駆動車輌 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つの異なる軸の一方に対ロータ電動機を介
して原動機を接続し、他方に電動機を設けた動力伝達装
置では、原動機を運転している限り、原動機のトルクが
出力されてしまい、両軸のトルク比を自由に制御する事
が難しかった。 【解決手段】 対ロータ電動機であるクラッチモータ３
０と駆動軸２２Ａとの間に切換クラッチ機構１０を設
け、クラッチモータ３０のアウタロータ３２を固定する
固定状態と、駆動軸２２Ａと結合する出力状態とに切り
換えられるようにした。この結果、固定状態では、アウ
タロータ３２と駆動軸２２Ａの係合を解除することがで
き、クラッチモータ３０を発電にのみ用いることができ
る。したがって、エンジン５０を運転したままアシスト
モータ４０のみで走行することも可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置及び
これを用いた四輪駆動車輌に関し、詳しくは原動機より
得られる動力を効率的に伝達または利用する動力伝達装
置及びこれを用いた四輪駆動車輌に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関などの原動機の出力トルクを変
換して動力を伝達する装置として、近年、流体を利用し
たトルクコンバータに代えて、遊星歯車機構による動力
分配と電動機を組み合わせた構成や相対的に回転可能な
２つのロータを有する対ロータ電動機を用いロータ間の
滑りを利用して動力を分配する構成などが提案されてい
る。かかる動力伝達装置を用いて、複数の駆動軸に動力
を伝達するものとしては、例えば特開平９−１７５２０
３号公報に示した構成が知られている。かかる動力伝達
装置は、動力を流体などに変換することがないので、効
率が高いという利点が得られる優れたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
動力伝達装置では、原動機が運転している場合には、電
動機から電力を回生しようとすると、駆動軸にこれを回
転する力が作用してしまうという問題があった。対ロー
タ電動機を用いた場合、原動機により一方のロータを回
転し、このロータと他方のロータの間の電磁気的な結合
の度合いを制御することになるが、両ロータ間に電磁気
的な結合が存在すれば、必ず駆動軸側に動力が伝達され
てしまう。したがって、例えば駆動軸の回転を止めたま
ま原動機により対ロータ電動機を運転して発電するとい
った使い方ができないという問題があった。

【０００４】かかる問題は、この動力伝達装置を車輌に
適用した場合も同様であり、原動機の回転軸を対ロータ
電動機の一方のロータに結合し、他方のロータを前輪ま
たは後輪用の駆動軸に結合した場合、原動機が運転され
ていれば、対ロータ電動機の両ロータ間に電磁気的な結
合がある限り、必ず動力がその駆動軸に出力されてしま
うという問題があった。したがって、車輌を停止した状
態で対ロータ電動機により発電を行なうことはできなか
った。また、他方の駆動軸にいわゆるアシストモータを
取り付けて四輪駆動を行なう構成を取った場合、原動機
が運転されている限り、アシストモータのみでの走行は
できないなど、前後輪のトルクバランスを所望の状態に
できないことがあった。

【０００５】本発明の動力伝達装置及びこれを用いた四
輪駆動車輌は、こうした問題を解決し、駆動軸に回転を
伝達することなく原動機の運転を可能とし、あるいは二
つの駆動軸のトルクバランスの範囲を拡大することなど
を目的としてなされ、次の構成を採った。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決する本発明の動力伝達装
置は、原動機の動力が伝達される回転軸に結合され、該
原動機からの出力を駆動軸に出力可能な動力伝達装置に
おいて、相対的に回転可能な２つのロータを備え、一方
のロータが前記回転軸に結合された対ロータ型電動機
と、前記回転軸に結合されたロータとは異なる他方のロ
ータを、前記駆動軸に結合した状態または固定した状態
のいずれか一つの状態に切り換える状態切換手段と、少
なくとも、前記状態切換手段により前記ロータを固定状
態としたとき、前記原動機から出力される動力により前
記対ロータ電動機により発電を行なう制御を行なう発電
制御手段とを備えたことを要旨としている。

【０００７】かかる構成を採用したことにより、この動
力伝達装置は、状態切換手段により、前記他方のロータ
を固定状態とすることができる。したがって、この状態
では、他方のロータは、駆動軸との結合が解かれた状態
となり、しかも対ロータ電動機の両ロータの電磁的な結
合の度合いを変化させても、ロータ間に生じる力は他方
のロータにより受け止めることができる。この結果、駆
動軸に影響を与えることなく、対ロータ電動機により、
発電を行なうことができる。また、逆に原動機が停止し
た状態では、駆動軸に影響を与えることなく、対ロータ
電動機により原動機を回転することができ、原動機が例
えば内燃機関の場合には、そのクランキングなどを行な
うことも可能となる。

【０００８】さらに、この動力伝達装置において、前記
駆動軸として、互いに結合されていない第１，第２の駆
動軸を備え、前記状態切換手段は、前記他方のロータを
前記第１の駆動軸に結合した状態または固定した状態の
いずれか一つの状態に切り換える手段であり、前記第２
の駆動軸には、該第２の駆動軸との間で動力のやり取り
が可能な第２軸用電動機を設けた構成をとることも可能
である。

【０００９】この動力伝達装置は、駆動軸として第１，
第２の駆動軸を備え、第２の駆動軸には、第２軸用電動
機を備える。したがって、状態切換手段より、対ロータ
電動機の他方のロータを固定状態に切り換えた場合に
は、第１の駆動軸と対ロータ電動機との固定は解かれ、
第１の駆動軸に原動機からの出力が伝達されることはな
い。この結果、第１の駆動軸と第２の駆動軸間の動力の
やりとりの自由度を高めることができる。例えば、原動
機により対ロータ電動機で発電を行ない、その電力で第
２軸用電動機を駆動するといった使い方が可能となる。
また、逆に、第２軸用電動機で発電を行ないながら、そ
の電力で対ロータ電動機を駆動し、原動機を回転すると
いう使い方も可能となる。この場合、原動機が例えば内
燃機関の場合には、そのクランキングを行なうことがで
きる。

【００１０】なお、こうした動力伝達装置において、状
態切換手段と第１の駆動軸とを、変速機を介して結合し
た構成とすることも好適である。この場合、状態切換手
段により、対ロータ電動機の他方のロータを駆動軸に結
合した状態とすれば、変速機により、第１の駆動軸に出
力するトルクを自由に制御でき、第１の駆動軸と第２の
駆動軸との間のトルク配分の自由度を高くすることが可
能となる。

【００１１】上記動力伝達装置において、対ロータ電動
機を、一方のロータに永久磁石を備えた同期電動機とす
ることも好適である。永久磁石を用いた同期電動機は、
無駄な電力使用がなく、効率に優れ、小型化が可能だか
らである。

【００１２】本発明の四輪駆動車輌は、回転軸を有する
原動機と、前輪および後輪をそれぞれ駆動する第１およ
び第２の駆動軸と、前記原動機と前記第１，第２の駆動
軸との間で動力のやり取りを行なう動力伝達装置とを備
えた四輪駆動車輌であって、相対的に回転可能な２つの
ロータを備え、一方のロータが前記回転軸に結合された
対ロータ型電動機と、前記回転軸に結合されたロータと
は異なる他方のロータを、前記第１の駆動軸に結合した
状態または固定した状態のいずれか一つの状態に切り換
える状態切換手段と、前記第２の駆動軸に結合され、該
第２の駆動軸との間で動力のやり取りを行なう第２軸用
電動機と、前記対ロータ電動機および第２軸用電動機と
を制御して、前記第１および第２の駆動軸に入出力され
る動力を制御する動力制御手段とを備えたことを要旨と
する。

【００１３】かかる四輪駆動車輌は、前輪および後輪を
それぞれ駆動する第１，第２の駆動軸を備え、これら第
１，第２の駆動軸にのうち、第１の駆動軸と対ロータ電
動機の他方のロータとの結合の状態を状態切換手段によ
り切り換えることができる。状態切換手段により、他方
のロータを固定状態とすると、他方のロータと第１の駆
動軸との結合は解かれた状態となり、しかも対ロータ電
動機の両ロータの電磁的な結合の度合いを変化させ場合
にロータ間に生じる力は他方のロータにより受け止める
ことができる。この結果、第１の駆動軸に影響を与える
ことなく、対ロータ電動機により、発電を行なうことが
できる。また、逆に原動機が停止した状態では、第１の
駆動軸に影響を与えることなく、対ロータ電動機により
原動機を回転することができ、原動機が例えば内燃機関
の場合には、そのクランキングなどを行なうことも可能
となる。この結果、四輪駆動車輌における前輪側の駆動
力と後輪側の駆動力の配分の自由度を高くすることがで
きる。もとより、状態切換手段と第１の駆動軸とを、変
速機を介して結合すれば、両駆動軸間の駆動力の配分の
自由度は更に高くすることができる。

【００１４】更に、この四輪駆動車輌において、少なく
とも、前記状態切換手段により前記ロータを固定状態と
したとき、前記原動機から出力される動力により前記対
ロータ電動機により発電を行なう制御を行なう発電制御
手段を備えるものとすることも可能である。この四輪駆
動車輌では、第１の駆動軸に原動機からの動力を伝達す
ることなく対ロータ電動機で発電を行なうことができる
ので、この発電した電力を、二次電池などに蓄えたり、
第２の駆動軸に設けられた第２軸用電動機を力行するの
に用いたりすることができる。この結果、例えば対ロー
タ電動機により発電した電力により第２の駆動軸に動力
を出力するといった使い方ができ、状態切換手段の動作
により、両駆動軸から動力を出力する四輪駆動車輌とし
ての動作モードと、一つの電動機により原動機の出力を
すべて電力に変換し、これをもう一つの電動機（第２軸
用電動機）により出力するいわゆるシリーズハイブリッ
ドの動作モードとを、使い分けることも可能となる。前
記第１および第２の動力制御手段は、

【００１５】

【発明の他の態様】本発明の四輪駆動車輌は、「前輪」
および「後輪」にそれぞれ結合された第１および第２の
駆動軸を有するものとしたが、ここで「前輪」および
「後輪」は、相対的なものであって、例えば大型車両の
ように６輪以上の車輪を有する場合には、車輌後部に設
けられた二組の車輪であっても差し支えない。もとよ
り、前後輪独立懸架の二輪車に適用することも可能であ
る。また、状態切換手段は、対ロータ電動機の他方のロ
ータが、固定状態か駆動軸と結合された状態かのいずれ
かに切り換えるものとしたが、これ以外に他の電動機と
結合された状態に切り換えることができる構成としてい
も差し支えない。この電動機を例えば駆動軸に結合すれ
ば、対ロータ電動機と協働して、駆動軸への出力を自由
に制御することが可能となる。かかる構成を四輪駆動車
輌に応用すると、第１の駆動軸にもう一つの電動機を備
えた構成となるが、この場合、第２軸用電動機とこの電
動機とで、インバータなどの電力制御機器を共用するこ
とが可能となり、全体構成をコンパクトなものとするこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例と
しての動力伝達装置２０を組み込んだ四輪駆動車輌１の
概略構成を示す構成図、図２はこの四輪駆動車輌１につ
いてエンジン５０を含む概略構成を示す構成図、図３は
図１の構成を電気的に詳しく描いた構成図、である。説
明の都合上、まず図２を用いて、車輌全体の構成から説
明する。

【００１７】図２に示すように、この車輌には、エンジ
ン５０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジ
ンが備えられている。このエンジン５０は、吸気系から
スロットルバルブ６６を介して吸入した空気と燃料噴射
弁５１から噴射されたガソリンとの混合気を燃焼室５２
に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピス
トン５４の運動をクランクシャフト５６の回転運動に変
換する。ここで、スロットルバルブ６６はモータ６６ａ
により開閉駆動される。点火プラグ６２は、イグナイタ
５８からディストリビュータ６０を介して導かれた高電
圧によって電気火花を形成し、混合気はその電気火花に
よって点火されて爆発燃焼する。この爆発燃焼により取
り出されるエネルギが、この車輌を駆動する動力源とな
る。

【００１８】このエンジン５０の運転は、電子制御ユニ
ット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）７０により制御され
ている。ＥＦＩＥＣＵ７０には、エンジン５０の運転状
態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、スロ
ットルバルブ６６の開度を検出するスロットルポジショ
ンセンサ６７や、原動機の５０の負荷を検出する吸気管
負圧センサ７２、エンジン５０の水温を検出する水温セ
ンサ７４、ディストリビュータ６０に設けられクランク
シャフト５６の回転数と回転角度を検出する回転数セン
サ７６及び回転角度センサ７８などである。なお、ＥＦ
ＩＥＣＵ７０には、この他、例えばイグニッションキー
の状態ＳＴを検出するスタータスイッチ７９なども接続
されているが、その他のセンサ，スイッチなどの図示は
省略した。

【００１９】エンジン５０のクランクシャフト５６は、
クラッチモータ３０を介して駆動軸２２Ａに結合されて
いる。このクラッチモータ３０は、切換クラッチ付きの
ものであるが、その構成は、後で詳しく説明する。駆動
軸２２Ａは、減速ギヤ２３を介して前輪駆動用のディフ
ァレンシャルギヤ２４に結合されており、駆動軸２２Ａ
から出力されるトルクは最終的に左右の前輪２６，２８
に伝達される。他方、後輪２７，２９には、後輪用のデ
ィファレンシャルギヤ２５を介して、アシストモータ４
０が結合されている。即ち、この車輌１では、前輪２
６，２８は、エンジン５０およびクラッチモータ３０に
より、他方後輪２７，２９は、アシストモータ４０によ
り、各々駆動される四輪駆動車輌として構成されてい
る。

【００２０】これらのクラッチモータ３０及びアシスト
モータ４０は、制御装置８０により制御されている。制
御装置８０の構成は後で詳述するが、図３に示したよう
に、内部には制御ＣＰＵが備えられており、シフトレバ
ー８２に設けられたシフトポジションセンサ８４やアク
セルペダル６４に設けられその操作量を検出するアクセ
ルペダルポジションセンサ６５、更にはブレーキペダル
６８の操作量を検出するブレーキペダルポジションセン
サ６９なども接続されている。また、制御装置８０は、
上述したＥＦＩＥＣＵ７０と通信により、種々の情報を
やり取りしている。これらの情報のやり取りを含む制御
については、後述する。

【００２１】動力伝達装置２０の構成について説明す
る。図３に示すように、動力伝達装置２０は、大きく
は、動力を発生するエンジン５０、このエンジン５０の
クランクシャフト５６の一端にダンパ３１を介して結合
されたクラッチモータ３０、このクラッチモータ３０と
は別体に設けられ後輪用の駆動軸２２Ｂに結合されたロ
ータ４２を有するアシストモータ４０、及びクラッチモ
ータ３０とアシストモータ４０を駆動・制御する制御装
置８０から構成されている。

【００２２】クラッチモータ３０の概略構成について、
図１により説明する。クラッチモータ３０は、図１に示
すように、アウタロータ３２に回転磁界を形成する三相
コイル３６を備え、インナロータ３４の外周面に永久磁
石を貼付した永久磁石型の同期電動機として構成されて
いる。アウタロータ３２において三相コイル３６用のス
ロット及びティースを形成する部分は、無方向性電磁鋼
板の薄板を積層することで構成されている。このクラッ
チモータ３０のインナロータ３４は、ダンパ３１を介し
てエンジン５０のクランクシャフト５６に結合されてお
り、アウタロータ３２は、切換クラッチ機構１０に結合
されている。なお、アウタロータ３２のこの三相コイル
３６との電力のやり取りは、本実施例ではスリップリン
グ３８を介して行なっている。クラッチモータ３０は、
このスリップリング３８を介して、三相コイル３６に電
力を供給して力行させる場合と、三相コイル３６から電
力を取り出して回生させる場合とが存在する。

【００２３】切換クラッチ機構１０は、アウタロータ３
２に機械的に固定されたセンタギヤ１２，車体に固定さ
れた固定ギヤ１１，減速ギヤに結合された出力ギヤ１３
と、これら３つのギヤの係合状態を切り換える摺動子１
５、この摺動子１５を作動桿１６を介して図１矢印方向
に摺動させるアクチュエータ１８とから構成されてい
る。アクチュエータ１８は、摺動子１５を駆動すること
により、センタギヤ１２を、固定ギヤ１１と係合した状
態（以下、固定状態と呼ぶ）もしくは出力ギヤ１３と係
合した状態（以下、出力状態と呼ぶ）のいずれかの状態
に切り換える。

【００２４】切換クラッチ機構１０により、アウタロー
タ３２の回転が出力ギヤ１３を介して出力される状態に
なると、アウタロータ３２の回転は、駆動軸２２Ａへと
出力される。このとき、アウタロータ３２のトルクは、
減速ギヤ２３により、その減速比（実施例では約１：
４）により増幅されて前輪２６，２８に伝達され、前輪
２６，２８を駆動する力となる。なお、クランクシャフ
ト５６には、その回転角度θｅを検出するレゾルバ３９
Ａが、他方、駆動軸２２Ａには、その回転角度θｆを検
出するレゾルバ３９Ｂが設けられている。両レゾルバ３
９Ａ，３９Ｂが検出したクランクシャフト５６の回転角
度θｅと駆動軸２２Ａの回転角度θｆとに基づいて、制
御装置８０は、クラッチモータ３０のアウタロータ３２
に対するインナロータ３４の相対的な回転角度（電気
角）を知ることができる。

【００２５】他方、クラッチモータ３０とは別体に設け
られたアシストモータ４０も、クラッチモータ３０同
様、同期電動機として構成されているが、回転磁界を形
成する三相コイル４４は、ケース４５に固定されたステ
ータ４３に巻回されている。このステータ４３も、無方
向性電磁鋼板の薄板を積層することで形成されている。
ロータ４２の外周面には、複数個の永久磁石４６が設け
られている。アシストモータ４０では、力行時には、こ
の永久磁石４６により磁界と三相コイル４４が形成する
磁界との相互作用により、ロータ４２が回転する。回生
時には、このロータ４２の回転により三相コイル４４か
ら電力が取り出される。このロータ４２がせ結合された
駆動軸２２Ｂは、減速機２３Ｂを介して、後輪２７，２
９用のディファレンシャルギヤ２５に結合されている。
駆動軸２２Ｂの回転は、このディファレンシャルギヤ２
５を介して、後輪２７，２９に分配される。駆動軸２２
Ｂには、その回転角度θｒを検出するレゾルバ４８が設
けられている。また、駆動軸２２Ｂは、ケース４５に設
けられたベアリング４９により軸支されている（図３参
照）。

【００２６】次に、クラッチモータ３０及びアシストモ
ータ４０を駆動・制御する制御装置８０について説明す
る。制御装置８０は、図３に示すように、クラッチモー
タ３０との間で電力を双方向にやり取り可能な第１の駆
動回路９１、アシストモータ４０との間で電力を双方向
にやり取り可能な第２の駆動回路９２、両駆動回路９
１，９２を制御する制御ＣＰＵ９０、二次電池であるバ
ッテリ９４から構成されている。制御ＣＰＵ９０は、１
チップマイクロプロセッサであり、内部に、ワーク用の
ＲＡＭ９０ａ、処理プログラムを記憶したＲＯＭ９０
ｂ、入出力ポート（図示せず）及びＥＦＩＥＣＵ７０と
通信を行なうシリアル通信ポート（図示せず）を備え
る。この制御ＣＰＵ９０には、レゾルバ３９Ａからのエ
ンジン回転角度θｅ、レゾルバ３９Ｂからの駆動軸２２
Ａの回転角度θｆ、レゾルバ４８からの駆動軸２２Ｂの
回転角度θｒ、アクセルペダルポジションセンサ６５か
らのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込
量）ＡＰ、シフトポジションセンサ８４からのシフトポ
ジションＳＰ、ブレーキペダルポジションセンサ６９か
らのブレーキポジションＢＰ、第１の駆動回路９１に設
けられた２つの電流検出器９５，９６からのクラッチ電
流値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ、第２の駆動回路に設けられた２つ
の電流検出器９７，９８からのアシスト電流値Ｉｕａ，
Ｉｖａ、バッテリ９４の残容量を検出する残容量検出器
９９からの残容量ＢRMなどが、入力ポートを介して入力
されている。なお、残容量検出器９９は、バッテリ９４
の電解液の比重またはバッテリ９４の全体の重量を測定
して残容量を検出するものや、充電・放電の電流値と時
間を演算して残容量を検出するものや、バッテリの端子
間を瞬間的にショートさせて電流を流し内部抵抗を測る
ことにより残容量を検出するものなどが知られている。

【００２７】また、制御ＣＰＵ９０からは、第１の駆動
回路９１に設けられたスイッチング素子である６個のト
ランジスタＴｒ１ないしＴｒ６を駆動する制御信号ＳＷ
１と、第２の駆動回路９２に設けられたスイッチング素
子としての６個のトランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６
を駆動する制御信号ＳＷ２と、切換クラッチ機構１０の
アクチュエータ１８への駆動信号ＳＣＣとが出力されて
いる。第１の駆動回路９１内の６個のトランジスタＴｒ
１ないしＴｒ６は、トランジスタインバータを構成して
おり、それぞれ、一対の電源ラインＰ１，Ｐ２に対して
ソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置さ
れ、その接続点に、クラッチモータ３０の三相コイル
（ＵＶＷ）３６の各々が、スリップリング３８を介して
接続されている。電源ラインＰ１，Ｐ２は、バッテリ９
４のプラス側とマイナス側に、それぞれ接続されている
から、制御ＣＰＵ９０により対をなすトランジスタＴｒ
１ないしＴｒ６のオン時間の割合を制御信号ＳＷ１によ
り順次制御し、各コイル３６に流れる電流を、ＰＷＭ制
御によって擬似的な正弦波にすると、三相コイル３６に
より、回転磁界が形成される。

【００２８】他方、第２の駆動回路９２の６個のトラン
ジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６も、トランジスタインバ
ータを構成しており、それぞれ、第１の駆動回路９１と
同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接続点
は、アシストモータ４０の三相コイル４４の各々に接続
されている。従って、制御ＣＰＵ９０により対をなすト
ランジスタＴｒ１１ないしＴｒ１６のオン時間を制御信
号ＳＷ２により順次制御し、各コイル４４に流れる電流
を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相
コイル４４により、回転磁界が形成される。

【００２９】切換クラッチ機構１０のアクチュエータ１
８に出力される駆動信号ＳＣＣは、正負のパルス信号で
あり、正のパルス信号と負のパルス信号により、アクチ
ュエータ１８を、短時間駆動し、摺動子１５を２つの位
置に切り換える。即ち、アクチュエータ１８は、正のパ
ルス信号を受けて、３つのギヤの状態を、センタギヤ１
２と固定ギヤ１１とが係合した固定状態に切り換える。
また、アクチュエータ１８は、負のパルス信号により、
センタギヤ１２と出力ギヤ１３とが係合した出力状態に
切り換える。切換クラッチ機構１０が固定状態となる
と、クラッチモータ３０のアウタロータ３２は、固定さ
れ回転することはない。この状態では、駆動軸２２Ａと
クラッチモータ３０とは、分離された状態となる。ま
た、切換クラッチ機構１０が出力状態となると、クラッ
チモータ３０のアウタロータ３２は、駆動軸２２Ａと係
合された状態となり、アウタロータ３２回転は、減速機
２３を介してディファレンシャルギヤ２４に出力され
る。

【００３０】制御装置８０と制御装置８０により制御さ
れるこれらクラッチモータ３０およびアシストモータ４
０とは、別体に配置されているが、四輪に動力を分配・
伝達することから、以下、動力伝達装置２０と総称す
る。駆動力の分配・伝達を行なうための構成を模式的に
示したのが、図４である。このとき、切換クラッチ機構
１０は、出力状態に切り換えられているものとする。エ
ンジン５０から取り出されたエネルギ（トルクＴｅ×回
転数Ｎｅ）は、クラッチモータ３０を介して駆動軸２２
Ａに伝達されるが、クラッチモータ３０に滑り回転を生
じさせた場合には、この回転数差（△Ｎ＝Ｎｅ−Ｎｄ）
×伝達トルクＴｄに対応したエネルギが、クラッチモー
タ３０の三相コイル３６から回生される。ここで、Ｎｄ
は、駆動軸２２Ａの回転数、Ｔｄは、駆動軸２２Ａに伝
達されるトルクである。このエネルギは、スリップリン
グ３８から第１の駆動回路９１を介して回収され、バッ
テリ９４に蓄えられる。他方、アシストモータ４０で
は、このクラッチモータ３０を介して駆動軸２２Ａに出
力されたトルクを勘案し、所定のトルクを発生する。こ
のトルクは、バッテリ９４に蓄えられたエネルギもしく
はクラッチモータ３０により回生されたエネルギによ
り、アシストモータ４０を力行することにより得られ
る。仮に、エネルギ変換に伴うロスがないものとし、ク
ラッチモータ３０で回生されたエネルギだけがすべてア
シストモータ４０により消費されるものとすれば、アシ
ストモータ４０により出力されるエネルギＰｒは、クラ
ッチモータ３０により回生されるエネルギ△Ｐに等しく
なり、前後の駆動軸２２Ａ，２２Ｂの回転数Ｎｄが等し
いとすれば、△Ｐ＝Ｎｄ×Ｔｄとなる。この場合、前輪
２６，２８と後輪２７，２９とには、それぞれＴｅ，Ｔ
ｒのトルクが配分されることになる。なお、バッテリ９
４との間で電力のやり取りが可能であることを考えれ
ば、前輪２６，２８と後輪２７，２９とのトルクの分配
比は、所定の範囲で設定することができる。各車輪に分
配されるトルクがおよそ等しければ、いわゆるフルタイ
ム４ＷＤとほぼ同様な駆動力の配分となる。

【００３１】更に、本実施例の四輪駆動車輌では、切換
クラッチ機構１０により、次の動作も可能である。切換
クラッチ機構１０が固定状態に切り換えられると、クラ
ッチモータ３０のアウタロータ３２と駆動軸２２Ａとの
係合は切り離される。即ち、もし車輌が走行中であれ
ば、前輪２６，２８は遊動輪となり、車輌は、後輪２
７，２９に出力されるアシストモータ４０による駆動力
のみで走行することになる。運転者がアクセルペダル６
４から足を離している場合（減速中や下り坂の場合等）
には、アシストモータ４０は、後輪２７，２９の回転に
より電力を回生することもあり得る。この場合には、ア
シストモータ４０は、回生ブレーキとして作用する。い
ずれにせよ、切換クラッチ機構１０が、固定状態に切り
換えられていれば、クラッチモータ３０の運転は、駆動
軸２２Ａの回転とは無関係となるから、車輌が走行中で
あれ、停車中であれ、エンジン５０の出力を用いて、ク
ラッチモータ３０で発電を行ない、バッテリ９４を充電
するといった使い方が可能となる。なお、エンジン５０
が停止している場合、クラッチモータ３０を始動用モー
タとして利用し、エンジン５０を起動するという用い方
も可能となる。この場合、クラッチモータ３０のトルク
が駆動軸２２Ａに伝達されることがなく、エンジン５０
の起動が、車輌の走行に影響を与えないという利点が得
られる。

【００３２】次に、制御装置８０における制御について
説明する。図５は制御ＣＰＵ９０における車輌の駆動制
御の処理の概要を示すフローチャートである。図示する
ように、この処理ルーチンが起動されると、まずアクセ
ルペダルポジションセンサ６５からの信号を読み取るこ
とにより、アクセルポジションＡＰを読み込み（ステッ
プＳ１００）、このアクセルポジションＡＰに基づいて
車輌が必要とするトルクＴｄ＊を求める処理を行なう
（ステップＳ１１０）。次に、前輪２６，２８側と後輪
２７，２９側に配分するトルク比ＲＴを運転状態に基づ
いて求める処理を行なう（ステップＳ１２０）。トルク
比ＲＴを求める運転状態とは、例えば各輪のスリップの
状態、車速に対するアクセルペダルの踏み込み量、路面
の摩擦係数μなどを勘案して定めることができる。もと
より、運転者の指示により一律に定めるものとしても良
い。また、クラッチモータ３０は、その構造上、駆動軸
２２Ａ側に出力可能なトルクＴｃが入力する側のトルク
（即ちエンジントルクＴｅ）と等しくなることに鑑み、
エンジン５０の効率的な運転を優先して、エンジン５０
のトルクＴｅを与件とし、ＲＴ＝Ｔｅ／（Ｔｄ＊−Ｔ
ｅ）となるようトルク比ＲＴを定めるものとしても良
い。

【００３３】前後輪のトルク比を定めたあと、クラッチ
モータ３０を発電専用とすべきかの判断を行なう（ステ
ップＳ１３０）。クラッチモータ３０を発電専用とすべ
きか否かの判断は、残容量検出器９９により検出される
バッテリ９４の残容量ＢRMに基づいて判断することがで
きるが、この判断は、車輌に対する走行上の要求を併せ
て行なうことが望ましい。例えば、図６に示すように、
残容量検出器９９により検出された残容量ＢRMが、これ
以下では充電を行なうことが望ましいとして定められた
所定値Ｂ１以上か否かの判断（ステップＳ１３２）を行
なうものとし、ＢRM＞Ｂ１であれば、クラッチモータ３
０を発電専用とする必要はないと判断する。一方、残容
量ＢRMが所定値Ｂ１より小さいと判断された場合には、
残容量が、これ以上放電を継続することを許さない値と
して設定された下限ガード値Ｂmin 以下か否かの判断
（ステップＳ１３４）を行なう。残容量ＢRMが所定値Ｂ
１以下でかつ下限ガード値Ｂmin 以上の場合、更に車輌
の走行に対する要求について判断し、四輪駆動要求があ
ると判断された場合には、四輪駆動による走行を優先す
るとして、クラッチモータ３０を発電専用とするとは判
断しない。かかる判断における車輌の走行に対する要求
についての判断とは、例えば加速中であるかとか、車輌
が停止しているかなど、様々なケースを考えることがで
きる。バッテリ９４の残容量の大小だけでなく、車輌に
対する走行上の要求を併せて判断しているのは、後述す
るように、クラッチモータ３０を発電専用として用いる
場合、車輌のトルクは後輪２７，２９だけに付与される
ことになるからである。したがって、低ミュー路などの
ように車輪がスリップしやすい条件下では、できるだけ
四輪走行を継続するよう判断したり、低負荷走行時には
早めにクラッチモータ３０を発電専用とすると判断した
りすることが考えられる。

【００３４】かかる判断によりクラッチモータ３０を発
電専用とはしないと判断された場合には、切換クラッチ
機構１０を、出力状態に切り換える制御もしくは既に出
力状態に切り換えられていればその状態に維持する制御
を行なう（ステップＳ１４０）。即ち、バッテリ９４の
残容量が十分にある場合には、特別な制御を行なうこと
なく、前後輪からトルクを出力するとして、切換クラッ
チ機構１０の状態を出力状態とするのである。

【００３５】その後、先に定めたトルク比ＲＴから駆動
軸２２Ａ，２２Ｂのそれぞれの目標トルクＴｃ＊および
Ｔａ＊を求める処理を行なう（ステップＳ１５０，１６
０）。即ち、アクセルポジションＡＰに基づいて求めた
要求トルクＴｄ＊を、トルク比ＲＴにより、前後輪に配
分するとして、前輪に出力すべきトルクＴｃ＊および後
輪に出力すべきトルクＴａ＊を、 Ｔｃ＊←Ｔｄ＊×ＲＴ、 Ｔａ＊←Ｔｄ＊×（１−ＲＴ）、 として、各々求めるのである。その後、こうして求めた
各モータの目標トルクＴｃ＊，Ｔａ＊に基づいて、クラ
ッチモータ制御（ステップＳ１７０）、アシストモータ
制御（ステップＳ１８０）およびでエンジン制御（ステ
ップＳ１９０）を行なう。

【００３６】クラッチモータ３０およびアシストモータ
４０の制御は、基本的には同じものであり、次にように
行なわれる。まず、レゾルバ３９Ａ，３９Ｂからの検出
信号を用いてクラッチモータ３０の電気角を求め、レゾ
ルバ４８からの信号を用いてアシストモータ４０の電気
角を求める。次に、各モータの三相コイルに流れる電流
値を、電流検出器９５ないし９８により読み出し、これ
を三相−二相変換して、ｄ軸およびｑ軸電流を求める。
このｄ軸，ｑ軸電流から、目標トルクＴｃ＊，Ｔａ＊を
得るための電流値を求め、今度はこれを二相−三相変換
し、各モータの三相コイルに流すべき三相の電流値を求
める。三相コイルに流す電流は、実際には、電圧の印加
時間（パルス幅）により制御しているので、最終的に
は、第１，第２駆動回路９１，９２の各トランジスタＴ
ｒ１ないしＴｒ６，Ｔｒ１１ないしＴｒ１６のスイッチ
ング時間を制御することになる。以上により、クラッチ
モータ３０とアシストモータ４０が制御される。

【００３７】一方、エンジン制御（ステップＳ１９０）
は、次の目的で行なわれる。クラッチモータ３０では、
その構造上、エンジン５０のトルクＴｅがそのまま駆動
軸２２ＡのトルクＴｃとなる。したがって、ステップＳ
１９０のエンジン制御では、前輪２６，２８に出力され
るトルクが、先に定めたトルク比ＲＴに従う値となり、
かつエンジン５０が最も効率よく運転される条件で行な
われることになる。

【００３８】上述した制御（ステップＳ１４０ないしＳ
１９０）は、バッテリ９４の残容量ＢRMが十分にある場
合など、クラッチモータ３０を発電専用に制御する必要
がないと判断された場合に行なわれる。一方、ステップ
Ｓ１３０（詳細は図６参照）で、クラッチモータ３０を
発電専用で制御すべきと判断された場合には、ステップ
Ｓ２４０以下の処理が行なわれる。即ち、まず切換クラ
ッチ機構１０を固定状態に切り換えるかあるいは既に固
定状態に切り換えられていればその状態を維持するよう
に制御する（ステップＳ２４０）。この結果、クラッチ
モータ３０と駆動軸２２Ａとの接続は切り離される。そ
こで、クラッチモータ３０を、発電専用の制御により運
転し（ステップＳ２７０）、これに合わせて、アシスト
モータ４０の制御（ステップＳ２８０）と、エンジン５
０の制御（ステップＳ２９０）とを行なう。これらの制
御は、次のように行なわれる。

【００３９】車輌全体に必要なトルクＴｄ＊は、ステッ
プＳ１１０で求めているのが、現在の後輪の回転数Ｎｄ
から、アシストモータ４０で出力すべきエネルギＰｄ
は、Ｐｄ＝Ｔｄ＊×Ｎｄとして、求めることができる。
一方、バッテリ９４の充電に必要な電力エネルギをＰＥ
＊とすると、エンジン５０から出力すべきエネルギ（同
時にクラッチモータ３０により発電すべきエネルギ）
は、Ｐｄ＋ＰＥ＊として求めることができる。したがっ
て、クラッチモータ３０とエンジン５０とは、この条件
を満たしかつエンジン５０が最も効率良く運転可能な運
転ポイントで制御すればよい。他方、アシストモータ４
０の制御は、必要なトルクＴｄ＊を後輪２７，２９から
出力するよう行なう。この結果、エンジン５０から取り
出されるエネルギは、クラッチモータ３０の発電により
電力に変換され、その電力でバッテリ９４の充電とアシ
ストモータ４０の駆動とが行なわれることになる。

【００４０】かかる制御によれば、エンジン５０から取
り出されるエネルギを用いて、前輪２６，２８と後輪２
７，２９とのトルクを適正に制御して、四輪駆動を実現
することができる。しかも、本実施例によれば、車輌走
行中に、クラッチモータ３０と駆動軸２２Ａとの結合を
解除して、クラッチモータ３０をエンジン５０により運
転することができる。この結果、駆動軸２２Ａにトルク
を付与することなく、発電を行なうことができ、例えば
バッテリ９４の充電を優先した運転モードなどを簡単に
実現することができる。更に、本実施例では、バッテリ
９４の残容量のみならず車輌に対する四輪駆動の要求も
勘案して運転状態を決めているので、四輪駆動が必要な
場合には、バッテリ９４の状態が許す限り、四輪駆動を
継続することができ、他方バッテリ９４の状態から充電
が必要となった場合には、四輪駆動は解除するが、車輌
全体のトルクは確保して、バッテリ９４の充電を行なう
ことができる。

【００４１】上記制御は、ハイブリッドによる四輪駆動
のモードと、いわゆるシリーズハイブリッドの構成とを
切り換えていると見ることができる。即ち、切換クラッ
チ機構１０を出力状態に切り換えて前輪２６，２８にエ
ンジン５０からの動力を出力しつつ、アシストモータ４
０から後輪２７，２９にも動力を出力している状態（四
輪駆動モード）に対して、切換クラッチ機構１０を固定
状態に切り換え、エンジン５０の動力によりクラッチモ
ータ３０で発電を行ない、この電力でアシストモータ４
０を駆動する状態は、いわゆるシリーズハイブリッドの
構成となっている。こうした運転モードの切換を積極的
に行なった方が良い場合が存在する。この点について、
以下説明する。

【００４２】車輌が高速走行している場合、駆動軸２２
Ａの回転数の方がエンジン５０のクランクシャフト５６
の回転数より高くなり、クラッチモータ３０を力行制御
して、クラッチモータ３０により回転を増速しないけれ
ばならない場合があり得る。この場合でも、クラッチモ
ータ３０の構造上、エンジン５０のトルクは駆動軸２２
Ａにそのまま出力される。したがって、要求トルクに対
して過大なトルクが駆動軸２２Ａに出力されてしまうこ
とがあり得る。かかる運転条件では、車輌全体の出力を
要求トルクに制御するために、アシストモータ４０側で
電力を回生することになる。即ち、エネルギが前輪から
一旦路面に出力され、後輪側で回収されることになり、
エネルギの再循環が起きることになる。エネルギの再循
環が生じると、車輌全体のエネルギ効率は低下するか
ら、かかる運転モードは避けることが望ましい。そこ
で、エンジン５０のクランクシャフト５６の回転速度よ
り駆動軸２２Ａの回転速度の方が上回った場合には、エ
ネルギ再循環が生じていると判断して、切換クラッチ機
構１０を固定状態に切り換え、いわゆるシリーズハイブ
リッドの構成として車輌を走行するという制御を採用す
ることが考えられるのである。かかる制御を実現するた
めには、図５に示したフローチャートにおいて、ステッ
プＳ１３０で、発電専用制御を行なうか否かの判断とし
て、上述した駆動軸２２Ａとクランクシャフト５６の回
転数を比較する処理を行なえばよい。

【００４３】以上の実施例では、エンジン５０は常に運
転されているものとして説明したが、エンジン５０とモ
ータ３０，４０を用いたハイブリッド車輌では、車輌の
走行中にもエンジン５０を停止して、アシストモータ４
０のみで走行する運転モードを取ることができる。この
場合、走行のためのエネルギはバッテリ９４から持ち出
されることになり、バッテリ９４の残容量が低下すれ
ば、充電するためにエンジン５０を起動することにな
る。エンジン５０の起動は、切換クラッチ機構１０を出
力状態とし、クラッチモータ３０を回生モードにするこ
とにより、駆動軸２２Ａの回転によりエンジン５０をク
ランキングして行なうことができる。この場合には、エ
ンジン５０が完爆状態となると、エンジン５０のクラン
クシャフト５６に加わるトルクは、負の状態（外部から
の力で回転されている状態）から、正の状態（エンジン
５０自身の力で回転する状態）へと急変する。したがっ
て、この変化は、駆動軸２２Ａに伝わり、トルクショッ
クとして感じられる場合がある。そこで、切換クラッチ
機構１０を固定状態に切り換え、その後、クラッチモー
タ３０によりエンジン５０をクランキングして、エンジ
ン５０の起動を行なうことも可能である。この場合に
は、エンジン５０が起動することによるトルク変化が駆
動軸２２Ａに伝わることはなく、トルクショックの問題
を回避することができる。

【００４４】更に、本実施例の応用例として、車輌が停
止した状態でエンジン５０を起動する場合を挙げること
ができる。エンジン５０と駆動軸２２Ａとがクラッチモ
ータ３０を介して結合されている四輪駆動車の構成で
は、エンジン５０をクランキングするためにクラッチモ
ータ３０を回転するためには、駆動軸２２Ａをブレーキ
等で完全に固定しておく必要があった。これに対して、
上記実施例では、停車中の車輌においてエンジン５０を
起動する場合には、切換クラッチ機構１０を固定状態に
切り換えればよい。この状態では、エンジン５０と駆動
軸２２Ａとは接続されていないから、クラッチモータ３
０によりエンジン５０をクランキングする際、駆動軸２
２Ａへの影響を考慮する必要がない。

【００４５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２実施例の四輪駆動車輌は、図７に示すよう
に、第１実施例とほぼ同様の構成を有するが、前輪２
６，２８に動力を出力する駆動軸２２Ａに無段変速機３
００を備える点で相違する。この無段変速機３００は、
二つの径可変プーリ３０１，３０２にベルト３０５を掛
け渡した構成を有するものであり、制御装置８０からの
信号により、プーリ３０１，３０２の径を可変すること
により、クラッチモータ３０のアウタロータ３２の回転
数およびトルクを無段階に変更して、駆動軸２２Ａに出
力する。この結果、前輪２６，２８に出力するトルクの
可変範囲を、大幅に広げることができる。したがって、
エンジン５０の出力トルクがクラッチモータ３０の反力
トルクとして、そのままアウタロータ３２側に出力され
てしまうと言う構成を採用しながら、前後輪のトルク比
ＲＴを、自由に制御することができる。この場合でも、
切換クラッチ機構１０を切り換えることにより、第１実
施例と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

【００４６】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。第３実施例の四輪駆動車輌は、図８に示すよう
に、第１実施例とほぼ同様の構成を備え、切換クラッチ
機構３１０の構成および前輪用にもう一つのモータ３５
０を備える点で、第１実施例と相違する。この実施例で
は、前輪用の駆動軸２２Ａは、減速機２３Ａを介してク
ラッチモータ３０のアウタロータ３２と直接かつ常時接
続されている。また、切換クラッチ機構３１０は、この
アウタロータ３２と結合された出力ギヤ３１３、クラッ
チモータ３０のインナロータ３４の回転軸と結合された
センタギヤ３１２、もう一つのモータ３５０の回転軸と
チェーン３５２により結合された動力ギヤ３１４、更に
これらのギヤ間の結合状態を切り換える摺動子３１５、
摺動子３１５を駆動するアクチュエータ３１８等から構
成されている。アクチュエータ３１８は、制御装置８０
からの制御信号により、動力ギヤ３１４をセンタギヤ３
１２と結合した状態（以下、オーバドライバ状態とい
う）と、動力ギヤ３１４を出力ギヤ３１３と結合した状
態（以下、アンダドライブ状態という）とに切り換え
る。

【００４７】モータ３５０が追加されたことに伴い、制
御装置８０内に、もう一つの駆動回路９３が設けられて
いる。第１の駆動回路９１はクラッチモータ３０に、第
２の駆動回路９２は３５０に、それぞれ接続されてお
り、第３の駆動回路９３がアシストモータ４０に接続さ
れている。なお、この実施例では、第３の駆動回路９３
は、第１，第２の駆動回路９１，９２と同様の回路構成
としたが、後述するように、アシストモータ４０の構成
によっては、簡略化した回路構成とすることも可能であ
る。

【００４８】かかる構成によれば、切換クラッチ機構３
１０を切り換えることにより、モータ３５０を駆動軸２
２Ａ側に結合したアンダドライブ状態と、モータ３５０
をエンジン５０の出力軸側に結合したオーバドライブ状
態とを簡単に実現することができるので、前輪２６，２
８側のトルクを自由に制御することができる。したがっ
て、四輪駆動車輌として、前後輪への駆動力の配分を自
由に設定することができる。しかも、切換クラッチ機構
３１０をオーバドライブ状態に切り換えて、クラッチモ
ータ３０のコイル３６に電流を流さないよう制御すれ
ば、駆動軸２２Ａは、エンジン５０やクラッチモータ３
０から切り離された状態とすることができる。従って、
この状態では、エンジン５０の出力をすべてモータ３５
０により電気エネルギとして回生したり、あるいはモー
タ３５０によりエンジン５０をクランキングしてエンジ
ン５０を起動するといった使い方が可能となる。

【００４９】なお、かかる構成では、車輌全体で３つの
モータが搭載されることになり、各モータについて一つ
のインバータを用意するすると、全部で３組のインバー
タ（図３に示した３個１組のトランジスタが計６組）が
必要となる。しかし、この実施例では、切換クラッチ機
構３１０を設けているので、エンジン５０による発電
と、駆動軸２２Ａ側からの動力による発電（発電制動
時）とを、同じモータ３５０により行なうことができ
る。したがって、後輪側に配置されたアシストモータ４
０による回生を行なわなくとも、エネルギのロスはほと
んど生じない。そこで、図９に示すように、後輪側のア
シストモータを、ブラシ４０５を有する直流ブラシモー
タ４００として構成することも可能である。この場合、
直流ブラシモータ４００と、後輪用駆動軸２２Ｂに結合
された減速機２３Ｂとの間には、クラッチ４１０を設け
ることが望ましい。このクラッチ４１０は、制御装置８
０によりオン・オフを制御するものとして差し支えない
が、直流ブラシモータ４００側の回転数が高いときの
み、結合状態となるいわゆるワンウェイクラッチとして
も差し支えない。ワンウェイクラッチとした場合には、
切換制御は不要となる。

【００５０】かかる構成によれば、直流ブラシモータ４
００を採用しているため、これを制御する回路が簡単に
なり、一方向にのみ動力を付加する構成で良ければ、図
１０に示したように、駆動回路のトランジスタＴｒ２１
は１個で済ませることができる。双方向に動力を付加す
る場合でも、図１１に示したように、４個のトランジス
タＴｒ３１〜Ｔｒ３４で済ませることができる。従っ
て、サーボモータなどをインバータを用いて駆動する構
成（トランジスタは６個必要）と比べて、構成を簡略に
することができる。しかも、駆動力を出力する時以外
は、クラッチ４１０により、駆動軸２２Ｂと結合は切り
離されているので、ブラシ４０５の耐久性という問題も
解消することができる。また、交流サーボモータを用い
た場合と比べて、サーボモータが必要とする弱め界磁領
域でのモータ電流が不要となり、システム全体の効率が
向上するという利点も得られる。こうした構成は、特に
通常は前輪駆動で走行し、必要に応じて四輪駆動とする
スタンバイ４Ｄといったモードで用いることが考えられ
る。こうしたモードでは、後輪に駆動力を付与する時間
は相対的に短いので、直流ブラシモータ４００を用いた
構成でも十分対応可能である。

【００５１】上述した各実施例においては、エンジン５
０としてガソリンにより運転されるガソリンエンジンを
用いていたが、その他にも、ディーゼルエンジン等のレ
シプロエンジンの他、タービンエンジンや、ジェットエ
ンジン、ロータリエンジンなど各種内燃或いは外燃機関
を用いることができる。

【００５２】また、クラッチモータ３０及びアシストモ
ータ４０としては、ＰＭ形（永久磁石形；Permanent Ma
gnet type）同期電動機を用いたが、回生動作及び力行
動作を行なわせるのであれば、その他にも、ＶＲ形（可
変リラクタンス形；VariableReluctance type）同期電
動機や、バーニアモータや、直流電動機や、誘導電動機
や、超電導モータなどを用いることができる。また、力
行動作のみ行なわせるのであれば、直流モータやステッ
プモータなどを用いることもできる。

【００５３】クラッチモータ３０における、インナロー
タ３４，アウタロータ３２と外部の回転軸との関係は、
逆にすることも可能である。また、アウタロータ３２と
インナロータ３４の代わりに、互いに対向する円盤状の
ロータを用いるようにしても良い。

【００５４】第１及び第２の駆動回路９１，９２として
は、トランジスタインバータを用いていたが、その他に
も、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラモードトランジス
タ；Insulated Gate Bipolar mode Transistor）インバ
ータや、サイリスタインバータや、電圧ＰＷＭ（パルス
幅変調；Pulse Width Modulation）インバータや、方形
波インバータ（電圧形インバータ，電流形インバータ）
や、共振インバータなどが用いることができる。

【００５５】二次電池であるバッテリ９４としてはＰｂ
バッテリ，ＮｉＭＨバッテリ，Ｌｉバッテリなどを用い
ることができるが、バッテリ９４に代えてキャパシタを
用いることもできる。

【００５６】以上の各実施例では、動力伝達装置を車輌
に搭載する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、２つの出力軸を有するものであ
れば、船舶，航空機などの交通手段や、その他各種産業
機械などに搭載することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての四輪駆動車輌１
の概略構成を示す構成図である。

【図２】図１の車輌１の概略構成をエンジン５０を中心
に示す構成図である。

【図３】図１の四輪駆動車輌１における動力伝達装置２
０を電気的な接続を含めて示す概略構成図である。

【図４】動力伝達装置２０の動作原理を説明する説明図
である。

【図５】実施例における駆動制御ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図６】発電専用制御の可否を判定するルーチンを示す
フローチャートである。

【図７】本発明の第２実施例の概略構成を示す構成図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例の概略構成を示す構成図で
ある。

【図９】本発明の第４実施例の概略構成を示す構成図で
ある。

【図１０】第４実施例における第３の駆動回路９３の一
例を示す説明図である。

【図１１】第３の駆動回路９３の他の構成例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…四輪駆動車輌 １０…切換クラッチ機構 １１…固定ギヤ １２…センタギヤ １３…出力ギヤ １５…摺動子 １６…作動桿 １８…アクチュエータ ２０…動力伝達装置 ２２Ａ，２２Ｂ…駆動軸 ２３Ａ，２３Ｂ…減速機 ２４，２５…ディファレンシャルギヤ ２６，２８…前輪 ２７，２９…後輪 ３０…クラッチモータ ３１…ダンパ ３２…アウタロータ ３４…インナロータ ３６…三相コイル ３８…スリップリング ３９Ａ，３９Ｂ…レゾルバ ４０…アシストモータ ４２…ロータ ４３…ステータ ４４…三相コイル ４５…ケース ４６…永久磁石 ４８…レゾルバ ４９…ベアリング ５０…エンジン ５１…燃料噴射弁 ５２…燃焼室 ５４…ピストン ５６…クランクシャフト ５８…イグナイタ ６０…ディストリビュータ ６２…点火プラグ ６４…アクセルペダル ６５…アクセルペダルポジションセンサ ６６…スロットルバルブ ６６ａ…モータ ６７…スロットルポジションセンサ ６８…ブレーキペダル ６９…ブレーキペダルポジションセンサ ７０…ＥＦＩＥＣＵ ７２…吸気管負圧センサ ７４…水温センサ ７６…回転数センサ ７８…回転角度センサ ７９…スタータスイッチ ８０…制御装置 ８２…シフトレバー ８４…シフトポジションセンサ ９０…制御ＣＰＵ ９０ａ…ＲＡＭ ９０ｂ…ＲＯＭ ９１…第１の駆動回路 ９２…第２の駆動回路 ９３…第３の駆動回路 ９４…バッテリ ９５，９６…電流検出器 ９７，９８…電流検出器 ９９…残容量検出器 ３００…無段変速機 ３０１，３０２…径可変プーリ ３０５…ベルト ３１０…切換クラッチ機構 ３１２…センタギヤ ３１３…出力ギヤ ３１４…動力ギヤ ３１５…摺動子 ３１８…アクチュエータ ３５０…モータ ３５２…チェーン ４００…直流ブラシモータ ４０５…ブラシ ４１０…クラッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機の動力が伝達される回転軸に結合
   され、該原動機からの出力を駆動軸に出力可能な動力伝
   達装置において、 相対的に回転可能な２つのロータを備え、一方のロータ
   が前記回転軸に結合された対ロータ型電動機と、 前記回転軸に結合されたロータとは異なる他方のロータ
   を、前記駆動軸に結合した状態または固定した状態のい
   ずれか一つの状態に切り換える状態切換手段と、 少なくとも、前記状態切換手段により前記ロータを固定
   状態としたとき、前記原動機から出力される動力により
   前記対ロータ電動機により発電を行なう制御を行なう発
   電制御手段とを備えた動力伝達装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の動力伝達装置であって、 前記駆動軸として、互いに結合されていない第１，第２
   の駆動軸を備え、 前記状態切換手段は、前記他方のロータを前記第１の駆
   動軸に結合した状態または固定した状態のいずれか一つ
   の状態に切り換える手段であり、 前記第２の駆動軸には、該第２の駆動軸との間で動力の
   やり取りが可能な第２軸用電動機を設けた動力伝達装
   置。
3. 【請求項３】 前記状態切換手段と前記第１の駆動軸と
   は、変速機を介して結合される請求項２記載の動力伝達
   装置。
4. 【請求項４】 前記対ロータ電動機は、一方のロータに
   永久磁石を備えた同期電動機である請求項１記載の動力
   伝達装置。
5. 【請求項５】 回転軸を有する原動機と、前輪および後
   輪をそれぞれ駆動する第１および第２の駆動軸と、前記
   原動機と前記第１，第２の駆動軸との間で動力のやり取
   りを行なう動力伝達装置とを備えた四輪駆動車輌であっ
   て、 相対的に回転可能な２つのロータを備え、一方のロータ
   が前記回転軸に結合された対ロータ型電動機と、 前記回転軸に結合されたロータとは異なる他方のロータ
   を、前記第１の駆動軸に結合した状態または固定した状
   態のいずれか一つの状態に切り換える状態切換手段と、 前記第２の駆動軸に結合され、該第２の駆動軸との間で
   動力のやり取りを行なう第２軸用電動機と、 前記対ロータ電動機および第２軸用電動機とを制御し
   て、前記第１および第２の駆動軸に入出力される動力を
   制御する動力制御手段とを備えた四輪駆動車輌。
6. 【請求項６】 前記状態切換手段と前記第１の駆動軸と
   は、変速機介して結合される請求項５記載の四輪駆動車
   輌。
7. 【請求項７】 請求項５記載の四輪駆動車輌であって、 少なくとも、前記状態切換手段により前記ロータを固定
   状態としたとき、前記原動機から出力される動力により
   前記対ロータ電動機により発電を行なう制御を行なう発
   電制御手段を備えた四輪駆動車輌。