JPWO2016147215A1 - 車両の駆動装置およびその車両 - Google Patents

Abstract

エンジンおよび補機の駆動を補助する補助モータを搭載した駆動装置およびその車両において、補助モータの伝達効率を向上させるとともに、エンジン停止時においても補機の動作性能を確保するために、駆動装置（１）が、エンジン（１１０）により回転され、駆動クラッチ（１３０）を介して駆動輪に回転を伝達するクランクシャフト（１１１）と、クランクシャフト（１１１）およびエンジン（１１０）の補機（２００）を回転駆動可能な補助モータ（２）と、クランクシャフト（１１１）と補助モータ（２）との間に設けられた補機クラッチ（４）とを備え、クランクシャフト（１１１）の回転軸（ＡＸ２）と、補助モータ（２）の回転軸（ＡＸ３）と、補機クラッチ（４）の中心軸とが同軸上に配置されている。

Description

本発明は車両の駆動装置およびその車両に関する。より詳しくは、エンジンおよび補機を駆動させる補助モータを備えた車両の駆動装置およびその車両に関する。

近年、車両の燃費改善の要求が益々高まっている。特に、ディーゼルエンジンを搭載した商用車両に対する燃費改善の要求が著しい。燃費改善の技術としては、モータによりエンジンを回転または制動させて排気量を減少させるハイブリッド車両や、アクセルペダルおよび駆動クラッチをそれぞれ開放して慣性走行するコースティング等が知られている。

特許文献１には、クランクシャフトのクランクシャフトプーリ、補機類の補機プーリ、補助モータの回転軸にベルトを巻き掛けて、エンジンおよび補機に回転力を伝達させる技術が提案されている。

特開２００４−１９５８０号公報

しかしながら、補助モータのみでエンジン、すなわちクランクシャフトを回転させるには、いわゆるストロングハイブリッド方式のような高出力で大型のモータを搭載する必要がある。近年では、排気のクリーン化を実現するため、多連式のターボチャージャや、排気を再循環させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を搭載する要求もあり、大型のモータを搭載することが困難である。

また、特許文献１のように、ベルトを介して補助モータの回転力をエンジンに伝達させる方式では、伝達効率の低下や、ベルトの摩耗によるメンテナンス費用が増加する虞もある。また、前述のコースティングにおいても、燃費を改善させる上ではエンジンを停止させることが望ましい。しかしながら、たとえエンジンを停止した状態であっても、補機は駆動させて動作性能を確保する必要がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、エンジンおよび補機を駆動可能な補助モータを搭載した車両の駆動装置およびその車両において、補助モータからの駆動力の伝達効率を高めるとともに、エンジン停止時においても、補助モータにより補機の動作性能を確保することである。

上記課題を解決するため、本発明に係る車両の駆動装置は、エンジンにより回転され、駆動クラッチを介して駆動輪に回転を伝達するクランクシャフトと、クランクシャフトおよびエンジンの補機を回転駆動可能な補助モータと、クランクシャフトと補助モータとの間に設けられた補機クラッチとを備え、クランクシャフトの回転軸と、補助モータの回転軸と、補機クラッチの中心軸とがそれぞれ同軸上に配置されていることを特徴とする。

ここで、本発明に係る車両の駆動装置において、上記「補機クラッチの中心軸」とは、補機クラッチを構成するフライホイールおよびクラッチディスクの回転する軸を意味する。

また、本発明に係る車両の駆動装置において、補助モータは、クランクシャフトの、エンジンの補機側の端部に取り付けられていることが望ましい。

ここで、上記「クランクシャフト」はプロペラシャフトと補機の間に配置されるものであり、上記「補機側の端部」とは、補機に近い方のクランクシャフトの端部を意味する。

また、本発明に係る車両の駆動装置において、補助モータは、アウターロータ型のモータであってもよく、インナーロータ型のモータであってもよい。

ここで、上記「アウターロータ型のモータ」とは、ロータの磁力線を発生する磁石が、ステータよりも外側に配置された構造のモータを意味し、上記「インナーロータ型のモータ」とは、ロータの磁力線を発生する磁石が、ステータよりも内側に配置された構造のモータを意味する。

また、本発明に係る車両の駆動装置において、補助モータが、ロータの外周面上に、エンジンの補機を回転駆動するベルトを巻き掛ける溝を有するものであってもよい。ここで、上記「ロータの外周面」とは、ロータの外側の円周面を広く意味するものであり、必ずしも最外の円周面に限定されるものではない。

また、本発明に係る車両の駆動装置は、アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルペダル検出部と、駆動クラッチの開閉を検出するエンジンブレーキ検出部と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転検出部と、車両の速度を検出する車速検出部と、アクセルペダルが開放され、駆動クラッチが開放され、エンジンが停止しており、且つ車両の速度が所定速度以上であるとき、補機クラッチを開放して補助モータを回転させるコースティング制御部とを備えてもよい。

また、本発明に係る車両の駆動装置は、アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルペダル検出部と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転検出部と、アクセルペダルが踏み込まれ、且つエンジンの回転数が所定回転数以下であるとき、補助モータの回転を開始または維持させ、その後、エンジンの回転数が所定回転数を越えると補助モータの回転を停止させる駆動アシスト制御部とを備えてもよい。

また、本発明に係る車両の駆動装置は、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキペダル検出部と、プレーキペダルが踏み込まれたときに、回生制動力を発生するように補助モータの回転を停止させる制動アシスト制御部とを備えてもよい。また、本発明に係る車両は、本発明に係る車両の駆動装置を搭載した車両であってもよい。

ここで、上記「踏み込みを検出」とは、運転者によるアクセルペダルまたはブレーキペダルの踏み込みまたは開放を検出することを意味する。また、上記「駆動クラッチの開閉」とは、駆動クラッチを閉じることでクランクシャフトとプロペラシャフトとを接続し、駆動クラッチを開放することでクランクシャフトとプロペラシャフトを遮断することを意味する。

本発明に係る車両の駆動装置およびその車両によれば、クランクシャフトの回転軸と、補助モータの回転軸と、補機クラッチの中心軸とがそれぞれ同軸上に配置されるため、補助モータをコンパクトに搭載でき、補助モータからの回転力の伝達効率を高めるとともに、補機クラッチを介することで、エンジンが停止してクランクシャフトが回転していない状態であっても補助モータの回転により補機の動作性能を確保できる。

また、本発明に係る車両の駆動装置およびその車両によれば、補助モータが、クランクシャフトの、エンジンの補機側の端部に取り付けられている場合に、補助モータが補機の近くに配置されるため、補助モータの回転を効率良く補機に伝達できる。

また、本発明に係る車両の駆動装置およびその車両によれば、アクセルペダルが開放され、駆動クラッチが開放され、エンジンが停止しており、且つ車両の速度が所定速度以上であるときに、補機クラッチを開放して補助モータを回転させるコースティング制御部を備えた場合に、エンジンを停止させるコースティングにおいても、補機の動作性能を確保できる。

また、本発明に係る車両の駆動装置およびその車両によれば、アクセルペダルが踏み込まれ、且つエンジンの回転数が所定回転数以下であるとき、補助モータの回転を開始または維持させ、その後、エンジンの回転数が所定回転数を越えると補助モータの回転を停止させる駆動アシスト制御部を備えた場合に、発進時や再発進時において、補助モータによるエンジンの駆動アシストができる。したがって、たとえばエンジンの回転を停止させ、車両が停止した後に発進や再発進を行う際、補助モータにより、エンジンを回転させてエンジンの駆動アシストが可能となる。

また、本発明に係る車両の駆動装置およびその車両によれば、ブレーキペダルが踏み込まれたときに、補助モータに回生制動力を発生させる制動アシスト制御部を備えた場合に、制動時において、補助モータによるエンジンの制動アシストができる。

車両内の一部を示す構造図 車両内の一部を示す模式側面図 車両内の一部を示す模式正面図 アウターロータ型の補助モータの断面構造図 インナーロータ型の補助モータの断面構造図 駆動アシストのタイミングチャート 駆動アシストのフローチャート コースティングのタイミングチャート コースティングのフローチャート 制動アシストのタイミングチャート 制動アシストのフローチャート

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態である駆動装置１が搭載された車両１００内の一部分を示す構造図、図２は側面より見た車両１００内の一部分を模式的に示す図、図３は正面より見た車両１００内の一部を模式的に示す図である。

車両１００は、図１乃至３に示されるように、内燃機関であるエンジン１１０、駆動輪Ｗを回転させるプロペラシャフト１２０、エンジン１１０とプロペラシャフト１２０とを接続または遮断する駆動クラッチ１３０、運転者による駆動クラッチ１３０の開閉を自在にさせるクラッチペダル１４０および本発明の実施形態である駆動装置１を備えている。

エンジン１１０は、クランクシャフト１１１、クランクシャフト１１１に接続されたコンロッド１１２、コンロッド１１２に接続されたピストン１１３を備えている。エンジン１１０は、自然吸気によるものでもよく、ターボチャージャを搭載するものであってもよい。

駆動クラッチ１３０は、プロペラシャフト１２０側に連結された駆動クラッチフライホイール１３１、クランクシャフト１１１に連結された駆動クラッチディスク１３２、駆動クラッチフライホイール１３１および駆動クラッチディスク１３２を回転自在に保持する駆動クラッチベアリング１３３を備えている。

駆動クラッチ１３０は、駆動クラッチフライホイール１３１および駆動クラッチディスク１３２を閉じることにより、プロペラシャフト１２０とクランクシャフト１１１を接続する。そして、駆動クラッチ１３０は、駆動クラッチフライホイール１３１および駆動クラッチディスク１３２を開放することにより、プロペラシャフト１２０とクランクシャフト１１１を遮断する。

また、プロペラシャフト１２０およびクランクシャフト１１１は、図１に示すように、プロペラシャフト１２０の回転軸ＡＸ１とクランクシャフト１１１の回転軸ＡＸ２が同軸となるように配置されている。

そして、駆動クラッチフライホイール１３１は回転軸ＡＸ１回りに回転し、駆動クラッチディスク１３２は回転軸ＡＸ２回りに回転するものである。したがって、駆動クラッチ１３０も、その中心軸が回転軸ＡＸ１および回転軸ＡＸ２と同軸となるように、配置されている。

クラッチペダル１４０は、図１および図３に示すように、運転者がクラッチペダル１４０を踏み込むことにより、駆動クラッチ１３０を開放し、運転者がクラッチペダル１４０を開放することにより、駆動クラッチ１３０を閉じるものである。

また、車両１００は、図１に示すように、エンジン１１０のプロペラシャフト１２０の反対側に、エンジン１１０の補機２００を備えている。補機２００は、サービスブレーキの真空倍力機構を駆動させるバキュームポンプ１５０、車両１００の電装品に供給する電力を発生させるオルタネータ１６０、オルタネータ１６０で発生した電力を蓄電するバッテリ１７０、エアコンを駆動させるコンプレッサ１８０、冷却水を冷却するファン１９０からなる。なお、補機２００は、エンジン１１０を稼働させる周辺機器を広く含むものであり、上記の補機に限定されるものではない。

駆動装置１について説明する。駆動装置１は、図１に示すように、クランクシャフト１１１の補機２００側に取り付けられた補助モータ２、補助モータ２の駆動電力が充電される補助モータ用バッテリ３、補助モータ２とクランクシャフト１１１との間に設けられ、補助モータ２とクランクシャフト１１１とを接続または遮断する補機クラッチ４、補機クラッチ４を開閉駆動する補機クラッチアクチュエータ５、駆動クラッチ１３０を開閉駆動する駆動クラッチアクチュエータ６、補助モータ２の回転、駆動クラッチアクチュエータ６の駆動および補機クラッチアクチュエータ５の駆動を制御する制御装置７を備えている。

このように、駆動クラッチ１３０は、クラッチペダル１４０および駆動クラッチアクチュエータ６の両方で開閉可能である。

補助モータ２は、回転軸ＡＸ３回りに回転するロータ２１およびロータ２１の内側に配置されたステータ２２を備えている。このように、補助モータ２はアウターロータ型のモータである。詳細は後述するが、補助モータ２はインナーロータ型のモータであってもよい。

制御装置７は、補助モータ用バッテリ３に充電されている直流電力を不図示のインバータにより交流電力に変換し、その交流電力を用いて補助モータ２を回転させる。また、補助モータ２は、ロータ２１の回転軸ＡＸ３が回転軸ＡＸ１および回転軸ＡＸ２と同軸となるように、配置されている。

補機クラッチ４は、クランクシャフト１１１に連結された補機クラッチフライホイール４１、補機クラッチフライホイール４１に対向して配置され、補助モータ２により回転する補機クラッチディスク４２、補機クラッチフライホイール４１および補機クラッチディスク４２を回転自在に保持する補機クラッチベアリング４３を備える。

補機クラッチフライホイール４１は回転軸ＡＸ２回りに回転し、補機クラッチディスク４２は回転軸ＡＸ３回りに回転する。このように、補機クラッチ４は、その中心軸が回転軸ＡＸ２と回転軸ＡＸ３と同軸となるように、配置されている。

補機クラッチ４は、補機クラッチフライホイール４１と補機クラッチディスク４２とを閉じることにより、クランクシャフト１１１とロータ２１とを接続する。そして、補機クラッチ４は、補機クラッチフライホイール４１と補機クラッチディスク４２とを開放することにより、クランクシャフト１１１とロータ２１とを遮断する。

クランクシャフト１１１は、補機クラッチディスク４２の補機２００側の端部に、クランクシャフトプーリ１１１ａを有している。そして、クランクシャフトプーリ１１１ａ、補機クラッチディスク４２およびロータ２１は一体的に固定されている。

したがって、補助モータ２は、補機クラッチ４を開放した状態では、クランクシャフトプーリ１１１ａのみを回転させ、クランクシャフト１１１を回転させることはできない。また、補助モータ２は、補機クラッチ４を閉じた状態では、クランクシャフトプーリ１１１ａおよびクランクシャフト１１１の両方を回転させることができる。

また、エンジン１１０は、補機クラッチ４を開放した状態では、クランクシャフト１１１のみを回転させ、クランクシャフトプーリ１１１ａを回転させることはできない。また、エンジン１１０は、補機クラッチ４を閉じた状態では、クランクシャフトプーリ１１１ａおよびクランクシャフト１１１の両方を回転させることができる。

クランクシャフトプーリ１１１ａには、図１または図３に示すように、クランクシャフトプーリ１１１ａの回転を補機２００に伝達するベルトＢが巻き掛けられている。そして、ベルトＢは、バキュームポンプ１５０、オルタネータ１６０、コンプレッサ１８０、ファン１９０にそれぞれ取り付けられた各プーリに巻き掛けられている。すなわちクランクシャフトプーリ１１１ａが回転することにより、補機２００が駆動され、その動作性能が確保される。なお、ベルトＢは、公知のタイミングベルト等である。

このように、駆動装置１においては、補助モータ２および補機クラッチ４がクランクシャフト１１１と同軸上に配置されており、補助モータ２および補機クラッチ４をクランクシャフト１１１の近傍に配置できる。また、補助モータ２の回転力は、ベルトを用いずにクランクシャフト１１１に伝達されるため、伝達効率が向上するとともに、ベルト交換のメンテナンス費用を低減できる。

制御装置７は、車両１００の速度を検出する車速検出回路７１、不図示のアクセルペダルの踏み込みまたは開放を検出するアクセルペダルセンサ７２、不図示のブレーキペダルの踏み込みまたは開放を検出するブレーキペダルセンサ７３、冷却水の温度を測定して所定温度以上であるかを検出する冷却水温度センサ７４、エンジン１１０の回転数を検出するエンジン回転検出回路７５、エンジンブレーキのオンまたはオフを検出するエンジンブレーキセンサ７６、これらの各種センサからの情報が入力され、これらの情報に基づいて、補助モータ２、補機クラッチアクチュエータ５および駆動クラッチアクチュエータ６に制御指令を出力する制御回路７７を備える。

車速検出回路７１は、車両１００が備える不図示の車速検出センサからの検出信号（たとえば車速パルス信号）に基づいて、車両１００の速度を検出するものである。また、制御装置７は、公知のＥＣＵ（Engine Control Unit）としても機能することで、エンジン１１０への燃料供給を調整してエンジン１１０の回転を制御することもできる。

補助モータについて、さらに詳細に説明する。図４はアウターロータ型のモータである補助モータ８の断面構造図である。ロータ８１は回転軸ＡＸ３回りに回転する。そして、ロータ８１は、ロータ本体８１１、ロータ本体８１１の外側周面に取り付けられた緩衝部材８１２、緩衝部材８１２を介してロータ本体８１１に取り付けられ、ベルトＢ（図１）が巻き掛けられるプーリ部８１３、ロータ本体８１１に実装された磁力源である磁石８１４を備える。

ロータ本体８１１は金属製の薄円板からなる。また、ロータ本体８１１は、図４に示すように、回転軸ＡＸ３付近の中央部８１１ａと、周縁の近傍に凹部８１１ｂとを有している。そして、ロータ本体８１１は、中央部８１１ａをネジにより、補機クラッチディスク４２（図１）の端部４２ａに固定されている。

磁石８１４は、図４に示すように、凹部８１１ｂの外側面に所定間隔を空けて周設されている。磁石８１４は、凹部８１１ｂの外側面に表面実装されるものに限定される必要はなく、凹部８１１ｂの外側面に内蔵されるものであってもよい。また、本実施形態において、磁石８１４は、永久磁石であるが、電磁石であってもよい。

緩衝部材８１２は、回転中、ロータ本体８１１とプーリ部８１３との衝突を回避させるものである。したがって、緩衝部材８１２は、緩衝性を有するものであれば、特に限定されるものではない、たとえばゴムダンパや樹脂製ダンパを用いてもよい。

プーリ部８１３はベルトＢ（図１）を巻き掛けるものである。そして、プーリ部８１３は、ベルトＢ（図１）を巻き掛ける溝８１３ａを有している。また、溝８１３ａには、図４に示すように、ベルトＢ（図１）との摩擦力を高めるために、複数の突起を形成してもよいが、平坦であってもよい。

ステータ８２は、鉄心からなるステータコア８２１、ステータコア８２１に巻装された電磁コイル８２２とからなる。ステータコア８２１は、補機クラッチ４の補機クラッチケース４４にネジにより固定されている。ステータ８２は、図４に示すように、ロータ本体８１１の凹部８１１ｂに収容されるように、配置されている。

図５はインナーロータ型のモータである補助モータ９の断面構造図である。補助モータ９は、補助モータ８をインナーロータ型にしたものである。したがって、補助モータ９の構成部品は補助モータ８と同じあり、同じ構成部品には同じ番号を付してその説明は省略する。補助モータ９は、図５に示すように、磁石８１４をロータ本体８１１の凹部８１１ｂの内側面に所定間隔を空けて周設することにより、インナーロータ型のモータを構成している。

補助モータ８および補助モータ９は、図４および図５に示すように、凹部８１１ｂ内にステータ８２を収容する構造であるため、図１の補助モータ２よりも、回転軸ＡＸ３方向の寸法を小型化できる。さらに、補助モータ８および補助モータ９は、プーリ部８１３を備えることにより、ロータ８１を図１のクランクシャフトプーリ１１１ａとしても機能させることにより、図１の補助モータ２およびクランクシャフトプーリ１１１ａの構成よりも、クランクシャフトプーリを別途設ける必要がなく軽量化できるともに、さらに回転軸ＡＸ３方向の寸法を小型化できる。また、アウターロータ型の補助モータ８は、インナーロータ型の補助モータ９と比較して、ステータ８２の作用点が外周側に位置するため、大きなトルクを発生させることができる。

次に制御装置７による駆動装置１の制御について説明する。駆動装置１は、主に補助モータ２および補機クラッチ４を、車両１００の発進時または再発進時の駆動アシスト、コースティングにおける補機駆動、制動時の制動アシストに利用できる。

以下の説明においては、補助モータ２を用いて説明するが、補助モータ８または補助モータ９であってもよい。また、補助モータ２の回転とは、ロータ２１が回転力を発生させている状態であり、回転力を発生させて回転を開始する状態を含んでいる。また、補助モータ２の停止とは、ロータ２１が回転力を発生させていない状態であり、回転力を発生させず、空転している状態も含んでいる。

最初に、駆動装置１によるエンジン１１０の駆動アシストについて説明する。駆動アシストにおいて、制御回路７７は特許請求の範囲の駆動アシスト制御部として機能する。

図６は、エンジン１１０が冷間より始動され、エンジン１１０の回転数がアイドリングを維持している状態からアクセルペダルが踏み込まれる場合における、アクセルペダル、エンジン１１０の回転、補助モータ２の回転または停止、補機クラッチ４の開閉（遮断または接続）の各タイミングを示す図である。

図６に示すように、アクセルペダルが開放されているとき（期間Ｔ１）、エンジン１１０は暖気運転によりアイドリング回転数を維持している。また、補助モータ２は停止しており、補機クラッチ４は閉（接続）じている。したがって、エンジン１１０によりベルトＢを介して補機２００が駆動され、その動作性能が確保されている。

そして、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると（期間Ｔ２）、補助モータ２が回転を開始し、補助モータ２によるエンジン１１０の駆動アシストが開始する。これにより、エンジン１１０の回転数がアイドリング回転数から徐々に増加する。

エンジン１１０の回転数が所定の回転数を越えると（期間Ｔ３）、エンジン１１０により十分な回転トルクが得られるものとして、補助モータ２の回転を停止させて駆動アシストを終了する。

また、補機クラッチ４は閉じた（接続）状態を維持し、エンジン１１０による補機２００の動作性能を確保する。補助モータ２が回転を停止させる回転数は、特に限定されるものではない。たとえば、車両１００がターボチャージャ搭載車であれば、ターボチャージャの立ち上がり回転数、具体的に１０００〜１２００ｒｐｍ程度に設定してもよい。

図７は駆動装置１による駆動アシストの制御を示すフローチャートである。駆動アシストにおいて、制御装置７は、補助モータ２が駆動可能であるかを確認するため、補助モータ用バッテリ３が所定の下限電圧以上であることを確認する（ＳＴ１）。

そして、補助モータ用バッテリ３の電圧が所定の下限電圧未満であるときは、駆動アシストは行わず、補助モータ用バッテリ３の充電を行う。なお、補助モータ用バッテリ３の充電は、後述する制動アシストによる補助モータ２の回生により得られる。

次に、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたかを確認する（ＳＴ２）。そして、アクセルペダルが開放されている場合は待機する。そして、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると、補機クラッチ４を閉じた状態（接続）で補助モータ２を回転させる（ＳＴ３）。

次にエンジン１１０が所定の回転数以上であるかを確認する（ＳＴ４）。エンジン１１０の回転数が、所定回転数未満であれば補助モータ２の回転を継続させ、所定回転数以上であれば、補助モータ２を停止させ、駆動アシストを終了する（ＳＴ５）。なお、補機クラッチ４は閉じた状態（接続）を維持させる。

次に、駆動装置１によるコースティングにおける補機駆動について説明する。コースティングにおいては、制御回路７７が特許請求の範囲におけるコースティング制御部として機能する。

図８は、所定速度でアクセルペダルを開放してコースティングを開始し、その後に再びアクセルペダルを踏み込みコースティングを終了させる場合のアクセルペダル、駆動クラッチ１３０、エンジン１１０の回転、補助モータ２の回転または停止、補機クラッチ４の開閉の各タイミングを示す図である。なお、コースティングを行う車両１００の速度は、特に限定されるものではないが、たとえば時速６０ｋｍ程度であってもよい。

コースティングの開始前、すなわち運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていると（期間Ｔ１０）、駆動クラッチ１３０および補機クラッチ４が閉じた状態（接続）でエンジン１１０が回転し、補助モータ２は停止している。

そして、アクセルペダルの踏み込みが開放されると（期間Ｔ１１）、エンジン１１０の回転が停止し、駆動クラッチ１３０が自動的に開放される（遮断）。また、補機クラッチ４が開放され（遮断）、補助モータ２との接続による燃費低下を回避する。さらに、補助モータ２が回転して補機２００を駆動させ、その動作性能を確保する。これにより、コースティングが開始する。

その後、再び運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると（期間Ｔ１２）、駆動クラッチ１３０が自動的に閉じ（接続）、エンジン１１０が再び回転し、コースティングが終了する。

そして、補機クラッチ４が閉じ（接続）、補助モータ２が回転してエンジン１１０の回転が所定回転数以上となり、十分な回転トルクが得られるまでエンジン１１０の駆動をアシストする。エンジン１１０の回転数が所定の回転数を越えると（期間Ｔ１３）、補助モータ２の回転を停止させて駆動アシストを終了する。

図９は駆動装置１によるコースティングの制御を示すフローチャートである。コースティングにおいて、制御装置７は、駆動アシストと同様に、補助モータ用バッテリ３の電圧が所定の下限電圧以上であることを確認する（ＳＴ１０）。

そして、補助モータ用バッテリ３の電圧が所定の下限電圧未満であるときは、コースティングを行わず、補助モータ用バッテリ３を充電する。次に、運転者によりアクセルペダルが開放されたかを確認する（ＳＴ１１）。そして、アクセルペダルが開放されていると、エンジンブレーキがオフしているかを確認する（ＳＴ１２）。

エンジンブレーキがオフであると、車両１００が所定の速度以上で走行中であるかを確認する（ＳＴ１３）。たとえば、車両１００の車速が時速１０ｋｍであるかを確認してもよい。なお、具体的な車速の値は特に限定されるものではない。

車速が所定速度以上であると、暖気運転が完了しているかを確認するため、冷却水の温度が所定温度以上であるかを確認する（ＳＴ１４）。冷却水の温度が所定温度以上であるとき、駆動クラッチ１３０を自動的に開放（遮断）する（ＳＴ１５）。そして、補機クラッチ４を開放（遮断）し（ＳＴ１６）、補助モータ２を回転させて補機２００の動作性能を確保し（ＳＴ１７）、エンジン１１０を停止させてコースティングを開始する（ＳＴ１８）。

その後、アクセルペダルが踏み込まれると（ＳＴ１１）、コースティングであるかを確認し（ＳＴ１９）、コースティングであれば、エンジンを再び回転させ（ＳＴ２０）、コースティングを終了する。また、補機を駆動するために回転中の補助モータ２は、駆動アシストを行うために回転力を増加させて回転を維持する（ＳＴ２１）。

そして、補機クラッチ４を閉じ（接続）（ＳＴ２２）、駆動クラッチ１３０を自動的に閉じて（接続）、駆動アシストによる再発進を行う（ＳＴ２３）。再び、ＳＴ１０に戻り、上記工程を繰り返しながら走行を継続する。

また、コースティングの開始前に、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれているか、エンジンブレーキがオンであるか、車速が所定の速度未満であるか、もしくは、冷却水が所定の温度未満であるときには、補機クラッチ４を閉じ（接続）（ＳＴ２２）、駆動クラッチ１３０を自動的に閉じて（接続）駆動アシストによる発進を行う（ＳＴ２３）。

次に駆動装置１によるエンジン１１０の制動アシストについて説明する。制動アシストにおいては、制御回路７７が特許請求の範囲における制動アシスト制御部として機能する。

図１０は、コースティング中の車両１００の制動時における、ブレーキペダルの踏み込み、駆動クラッチ１３０の開閉、エンジン１１０の回転、補助モータ２による回生制動力の発生、補機クラッチ４の開閉の各タイミングを示す図である。

補助モータ２による回生制動力とは、補機クラッチ４を閉じた状態（接続）で、停止中の補助モータ２を回転させることにより、補助モータ２の回生による交流電力を不図示のインバータにより直流電力に変換し、補助モータ用バッテリ３を充電することで得られる制動力である。制御装置７は、不図示のインバータを制御することにより、補助モータ２の回生を制御できる。

運転者によりブレーキペダルが開放されているとき（期間Ｔ２０）、駆動クラッチ１３０は開放（遮断）され、エンジン１１０は停止している。また、補機クラッチ４は開いた状態（接続）であり、補助モータ２は、補機２００を駆動させるため回転しているが、回生制動力は発生させていない。

運転者によりブレーキぺダルが踏み込まれると（期間Ｔ２１）、コースティングが終了し、エンジン１１０が回転し、駆動クラッチ１３０が自動的に閉じて（遮断）、エンジンブレーキが作動する。そして、補機クラッチ４が閉じて（接続）、補助モータ２の回生による回生制動力を発生する。

図１１は駆動装置１による制動アシストを示すフローチャートである。制御装置７は、補助モータ用バッテリ３が充電可能であるかを確認するため、補助モータ用バッテリ３の電圧が所定の上限電圧未満であることを確認する（ＳＴ３０）。補助モータ用バッテリ３の電圧が所定の上限電圧以上であれば、制動アシストを行わない。

次にブレーキペダルが踏み込まれたかを確認する（ＳＴ３１）。ブレーキペダルが踏み込まれると、駆動クラッチ１３０が自動的に閉じて（接続）、エンジン１１０によるエンジンブレーキが作動する（ＳＴ３２）。さらに、補機クラッチ４を閉じ（接続）（ＳＴ３３）、補助モータ２の回生による回生制動力を発生させる（ＳＴ３４）。なお、ブレーキペダルが踏み込まれていないときは、制動アシストは行わない。

以上に説明した通り、上記の実施形態によれば、補助モータ２、補機クラッチ４、クランクシャフト１１１が同軸上に配置されるため、補助モータ２および補機クラッチ４のコンパクトな搭載が可能となり、補助モータの伝達効率を高められる。

また、補機クラッチ４を開放することにより、エンジン１１０とは独立して、補助モータ２を回転できるため、たとえエンジン１１０の停止状態においても、補機２００を駆動でき、その動作性能を確保できる。

また、上記実施形態によれば、補助モータ２はクランクシャフト１１１の補機２００側の端部に取り付けられるため、補機２００の近傍で駆動力を伝達でき、補機２００への伝達効率を高められる。

また、上記実施形態によれば、補助モータ８または補助モータ９を用いることにより、補助モータの回転軸ＡＸ３方向の小型化を実現できる。さらに、プーリ部８１３により、ロータ８１をクランクシャフトプーリとしても機能させることにより、部品点数を削減して小型化および軽量化を実現できる。また、補助モータ８は、補助モータ９に比べて大きなトルクを発生できる。

また、上記実施形態によれば、発進時または再発進時に補機クラッチ４を閉じて補助モータ２を回転させることにより、補助モータ２をエンジン１１０の駆動アシストとしても利用できる。また、低回転時のエンジン１１０のトルク不足を補うとともに、排気量を低減させて燃費を改善できる。

また、上記実施形態によれば、コースティングにおいても、補機クラッチ４を開放して補助モータ２を回転させることにより、補助モータ２により補機２００の動作性能を確保できる。また、上記実施形態によれば、制動時において、補機クラッチ４を閉じて補助モータ２に回生制動力を発生させることにより、補助モータ２をエンジン１１０の制動アシストにも利用できる。

なお、本発明の駆動装置および車両は、以上に説明した実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することもできる。

Claims (10)

1. エンジンにより回転され、駆動クラッチを介して駆動輪に前記回転を伝達するクランクシャフトと、
   該クランクシャフトおよび前記エンジンの補機を回転駆動可能な補助モータと、
   前記クランクシャフトと前記補助モータとの間に設けられた補機クラッチとを備え、
   前記クランクシャフトの回転軸と、前記補助モータの回転軸と、前記補機クラッチの中心軸とがそれぞれ同軸上に配置されていることを特徴とする車両の駆動装置。
2. 前記補助モータが、前記クランクシャフトの、前記エンジンの補機側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 前記補助モータが、アウターロータ型のモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動装置。
4. 前記補助モータが、インナーロータ型のモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動装置。
5. 前記補助モータが、ロータの外周面上に、前記エンジンの補機を回転駆動するベルトを巻き掛ける溝を有するものであることを特徴とする請求項３または４に記載の車両の駆動装置。
6. アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルペダル検出部と、
   前記駆動クラッチの開閉を検出するエンジンブレーキ検出部と、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転検出部と、
   前記車両の速度を検出する車速検出部と、
   前記アクセルペダルが開放され、前記駆動クラッチが開放され、前記エンジンが停止しており、且つ前記車両の速度が所定速度以上であるとき、前記補機クラッチを開放して前記補助モータを回転させるコースティング制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
7. アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルペダル検出部と、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転検出部と、
   前記アクセルペダルが踏み込まれ、且つ前記エンジンの回転数が所定回転数以下であるとき、前記補助モータの回転を開始または維持させ、その後、前記エンジンの回転数が前記所定回転数を越えると前記補助モータの回転を停止させる駆動アシスト制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
8. 前記アクセルペダルが踏み込まれ、且つ前記エンジンの回転数が所定回転数以下であるとき、前記補助モータの回転を開始または維持させ、その後、前記エンジンの回転数が前記所定回転数を越えると前記補助モータの回転を停止させる駆動アシスト制御部とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の車両の駆動装置。
9. ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキペダル検出部と、
   前記プレーキペダルが踏み込まれたときに、回生制動力を発生するように前記補助モータの回転を停止させる制動アシスト制御部とを備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両の駆動装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両の駆動装置を搭載した車両であることを特徴とする車両。
    
    

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