KR20180118536A

KR20180118536A - 하이브리드 4륜 구동차

Info

Publication number: KR20180118536A
Application number: KR1020180044914A
Authority: KR
Inventors: 세이지 구와하라
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2018-10-31
Also published as: CA3002306C; EP3392071B1; RU2693778C1; KR102031724B1; AU2018202614A1; TW201841784A; US11046169B2; CN108725180B; MY190575A; BR102018008066A2; MX2018004990A; US20180304738A1; JP2018177171A; TWI668137B; PH12018000110A1; JP6624151B2; CA3002306A1; EP3392071A1; AU2018202614B2; CN108725180A

Abstract

엔진에 의하여 전후의 4륜을 구동할 수 있음과 함께, 에너지 회생 효율이 우수하고, 게다가 전륜을 구동하는 모터의 탑재성이 우수한 하이브리드 4륜 구동차를 제공한다.
전륜(4)측에 배치된 엔진(1)과, 제1 전동기(7)와, 배기 가스를 후방을 향하여 배출하는 배기 관로(17)와, 엔진(1)이 출력한 동력을 후륜(3)에 전달하는 제1 프로펠러 샤프트(12)와, 엔진(1)이 출력한 동력을 전륜(4)측으로 분할하는 트랜스퍼(11)와, 트랜스퍼(11)로부터 전륜(4)에 구동력을 전달하는 제2 프로펠러 샤프트(13)와, 전륜(4)과 토크를 수수하는, 발전 기능이 있는 제2 전동기(20)를 구비하고, 제2 프로펠러 샤프트(13)는, 차체(2)의 폭 방향으로 제1 프로펠러 샤프트(12)를 사이에 놓고 배기 관로(17)와는 반대측에 배치되고, 제2 전동기(20)는 제2 프로펠러 샤프트(13)에 연결되어 있다.

Description

하이브리드 4륜 구동차{FOUR-WHEEL DRIVE HYBRID VEHICLE}

본 발명은, 구동력원으로서 내연 기관(엔진)과 모터(또는 발전 기능이 있는 모터)를 구비하며, 전륜 및 후륜을 구동하여 주행할 수 있는 하이브리드 차량에 관한 것이다.

이러한 종류의 하이브리드 차의 일례가 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1의 도 1에는, 엔진과 리어 구동 모터와 변속기를 차량 전방측으로부터 순서대로 배열함과 함께, 변속기에 리어 프로펠러 샤프트를 연결하고, 엔진은 후륜을 구동하도록 구성하고, 그 엔진의 흡기측에 프런트 구동 모터를 배치함과 함께, 그 프런트 구동 모터를 전동 기구를 통해 전륜에 연결한 구성이 기재되어 있다. 이 인용 문헌 1의 도 1에 기재된 구성에서는, 트랜스퍼나 프런트 프로펠러 샤프트를 마련하지 않는 구성으로 함으로써 구동 모터나 전동 기구, 게다가 엔진에 의하여 구동되는 발전 모터를, 다른 부품과 간섭하는 일 없이 탑재할 수 있다고 되어 있다.

일본 특허 공개 제2016-2772호 공보

특허문헌 1의 도 1에 도시하는 구성에서는, 프런트 구동 모터에 의하여 좌우의 전륜을 구동하고, 차량의 전체로서 소위 4륜 구동차로 하고 있다. 그 프런트 구동 모터는, 좌우의 차륜의 드라이브 샤프트를 연결한 축선상에서 엔진에 인접한 위치에 배치되어 있다. 좌우의 차륜은 1대의 프런트 구동 모터로 구동되기 때문에, 선회 시 등에 있어서의 차동 회전을 가능하게 하기 위하여 프런트 차동 기어가 필수로 된다. 그 프런트 차동 기어는, 좌우의 드라이브 샤프트의 길이의 상위를 가급적 작게 하기 위하여 차량의 폭 방향에서의 중앙부에 배치하는 것이 바람직하며, 그렇게 하면 프런트 차동 기어와 엔진의 간섭이 발생하기 쉬워진다. 특허문헌 1의 도 1에 기재된 구성에서는, 프런트 구동 모터에 추가하여 이와 같은 프런트 차동 기어를 전륜측에 배치하게 되므로 공간상의 제약이 더욱 커진다. 그 때문에, 프런트 구동 모터나 프런트 차동 기어 또는 프런트 구동 모터를 프런트 차동 기어 등에 연결하는 전동 기구 등을 소형화할 수밖에 없어, 4륜 구동차로서 구동력 특성이 제약될 가능성이 있다. 또한 특허문헌 1의 도 1에 기재된 구성에서는, 프런트 구동 모터나 전동 기구를 차폭 방향으로 엔진에 인접하여 배치하게 된다. 그 때문에, 차량의 전방측의 중량이 후방측과 비교하여 커져 버리고, 또한 무게 중심 위치가 차량의 전후 방향에서의 중앙부보다도 전방측에 치우쳐 버리며, 그 결과, 차량의 주행 안정성이나 선회 특성 등에 악영향을 미쳐 버릴 가능성이 있다.

본 발명은 상기 기술적 과제에 착안하여 이루어진 것이며, 엔진에 의하여 전후의 4륜을 구동할 수 있음과 함께, 전륜을 구동하는 모터에 대한 공간상의 제약을 가급적 적게 한, 전륜을 구동하는 모터의 탑재성을 향상시킨 하이브리드 4륜 구동차를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 차체의 전방측 또는 후방측에 마련된 제1 구동륜과, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 구동륜과는 반대측에 마련된 제2 구동륜을 갖는 하이브리드 4륜 구동차에 있어서, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 구동륜측에 배치된 엔진과, 상기 엔진이 출력한 토크에 토크를 더하는 제1 전동기와, 상기 엔진에서 발생한 배기 가스를 상기 차체의 후방을 향하여 배출하는 배기 관로와, 상기 엔진이 출력한 동력을 상기 제2 구동륜에 전달하는 제1 프로펠러 샤프트와, 상기 엔진이 출력한 동력을 상기 제1 구동륜측으로 분할하는 트랜스퍼와, 상기 트랜스퍼로부터 상기 제1 구동륜에 구동력을 전달하는 제2 프로펠러 샤프트와, 상기 제1 구동륜과 토크를 수수하는, 발전 기능이 있는 제2 전동기를 구비하고, 상기 제2 프로펠러 샤프트는, 상기 차체의 폭 방향으로 상기 제1 프로펠러 샤프트를 사이에 놓고 상기 배기 관로와는 반대측에 배치되고, 상기 제2 전동기는 상기 제2 프로펠러 샤프트에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 하이브리드 4륜 구동차는, 상기 제2 전동기와 상기 제2 프로펠러 샤프트를 토크 전달 가능하게 연결하는 전동 기구를 더 구비하고 있어도 된다.

본 발명에 있어서는, 상기 전동 기구는, 상기 제2 전동기의 회전수에 대하여 상기 제2 프로펠러 샤프트의 회전수가 저회전수로 되는 감속 기구에 의하여 구성되어 있어도 된다.

또한 본 발명에 있어서는, 상기 전동 기구는, 상기 제2 전동기와 상기 제2 프로펠러 샤프트 사이의 토크의 전달을 선택적으로 차단하는 걸림 결합 기구를 갖고 있어도 된다.

본 발명에 있어서는, 상기 제2 프로펠러 샤프트는 상기 차체의 전후 방향을 향하여 배치됨과 함께, 상기 제1 구동륜측의 제1 단부와, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 갖고, 상기 제2 전동기, 또는 상기 제2 전동기 및 상기 전동 기구는 상기 제2 단부측에 배치되어 있어도 된다.

또한 본 발명의 하이브리드 4륜 구동차는, 상기 제1 구동륜은 전륜이고 상기 제2 구동륜은 후륜이어도 된다.

본 발명에서는, 상기 엔진의 출력측에 연결된 변속기를 더 구비하고, 상기 변속기는, 동력을 전달하는 걸림 결합 상태와 동력의 전달을 차단하는 해방 상태로 전환되는 클러치 기구를 구비하고 있어도 된다.

본 발명에서는, 상기 제1 전동기는 상기 변속기의 입력측에, 상기 엔진과 동일 축선 상에 배치되고, 상기 트랜스퍼는 상기 변속기의 출력측에 연결되어 있어도 된다.

본 발명에서는, 상기 제2 전동기는 상기 트랜스퍼보다도 상기 제2 구동륜측에 배치되어 있어도 된다.

본 발명에서는, 상기 제1 전동기는 발전 기능을 구비한 전동기여도 된다.

본 발명에 의하면, 트랜스퍼와 제1 구동륜 사이에서 토크를 전달하는 제2 프로펠러 샤프트에 제2 전동기를 연결하고 있으며, 따라서 제2 전동기는 제2 프로펠러 샤프트와 함께, 제1 프로펠러 샤프트를 사이에 놓고 배기 관로와는 반대측에 배치된다. 그 때문에, 제1 프로펠러 샤프트를 사이에 놓고 배기 관로와는 반대측의 공간을 유효하게 이용하여 제2 전동기를 배치할 수 있다. 달리 말하면, 제2 전동기나 그 외의 부품이 공간상의 제약을 받기 어려워, 기존의 차체의 구조 또는 차량의 구조를 특별히 크게 변경하지는 않고 2모터 타입의 하이브리드 4륜 구동차를 구성할 수 있다.

또한 제2 전동기를 제2 프로펠러 샤프트에 연결하고 있는 전동 기구를 감속 기구에 의하여 구성한 경우, 제2 전동기를 소위 고회전형의 전동기로 함으로써 제2 전동기의 체격을 작게 할 수 있다. 따라서 제1 프로펠러 샤프트를 사이에 놓고 배기 관로와는 반대측의 공간이 작은 경우에도 2모터 타입의 하이브리드 4륜 구동차를 구성할 수 있다.

또한 전동 기구에 마련되어 있는 걸림 결합 기구에 의하여 제2 전동기를 제2 프로펠러 샤프트로부터 단절하도록 구성하면, 엔진의 구동력 또는 엔진과 제1 전동기의 구동력으로 주행하는 경우에 제2 전동기를 불필요하게 연동 회전시키는 것을 피하여 동력 손실을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제2 전동기를 제2 프로펠러 샤프트의 단부 중 제1 구동륜측과는 반대측의 단부측에 배치하면, 제2 프로펠러 샤프트와 제2 전동기가 제2 프로펠러 샤프트의 길이 방향으로 서로 어긋나게 위치하게 되므로, 제2 프로펠러 샤프트의 외경의 제약이 적어져 제2 프로펠러 샤프트를 필요 충분한 굵기로 할 수 있다.

엔진이 출력한 동력을 제1 프로펠러 샤프트를 통해 후륜에 전달함과 함께, 트랜스퍼 및 제2 프로펠러 샤프트를 통해 전륜에 전달하도록 구성한 경우에는, 감속 시에 전륜으로부터 제2 전동기에 토크를 전달하여 제2 전동기를 발전기로서 기능시킬 수 있으므로, 감속 시의 전륜의 접지 하중이 크거나 또는 슬립 한계가 높은 것에 의하여 에너지의 회생 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서는, 클러치 기구를 갖는 변속기를 엔진 또는 제1 전동기와 제1 프로펠러 샤프트 사이에 배치함으로써 엔진에 의하여 제1 전동기를 발전기로서 동작시키고, 그 전력으로 제2 전동기를 모터로서 동작시킴으로써 소위 시리즈 모드를 성립시킬 수 있다. 또한 제2 전동기로 주행하고 있는 상태에서 제1 전동기에 의하여 엔진을 모터링하여 엔진을 시동하는 등, 구동 모드 또는 주행 모드를 다양화할 수 있다.

그리고 제2 전동기를 변속기나 트랜스퍼보다도 제2 구동륜측에 배치함으로써 제2 전동기를 위한 공간을 더 넓게 할 수 있으며, 그 때문에 제2 전동기를 필요 충분히 크게 할 수 있는 등, 제2 전동기의 차량 탑재성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 하이브리드 4륜 구동차의, 주로 파워 트레인을 도시하는 모식도이다.
도 2는 그 제1 모터·제네레이터에 연결된 전동 기구의 일례를 도시하는 구조선도이다.
도 3은 그 제1 모터·제네레이터에 연결된 전동 기구를 동력 분할 기구로서 구성한 예를 도시하는 구조선도이다.
도 4는 제2 모터·제네레이터가 연결되어 있는 전동 기구의 일례를 도시하는 구조선도이다.
도 5는 제2 모터·제네레이터가 연결되어 있는 전동 기구의 다른 예를 도시하는 구조선도이다.
도 6은 제2 모터·제네레이터가 연결되어 있는 전동 기구의 또 다른 예를 도시하는 구조선도이다.
도 7은 제2 모터·제네레이터 및 전동 기구를 프런트 프로펠러 샤프트와 동심원상에 배치한 예를 도시하는 구조선도이다.
도 8은 제2 모터·제네레이터 및 전동 기구를 트랜스퍼보다 전방측에 배치한 예를 도시하는 구조선도이다.
도 9는 제어 계통의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 하이브리드 4륜 구동차에서 설정되는 모드 및 각 모드에서의 엔진, 변속기, 걸림 결합 기구, 그리고 각 모터·제네레이터의 동작 상태를 종합하여 나타내는 도면표이다.

도 1에 본 발명의 실시 형태로서의 4륜 구동차의 일례를 모식적으로 도시하고 있다. 도 1은 주로 파워 트레인을 도시하고 있으며, 여기에 도시하는 예는, 엔진(1)을 차체(2)의 전방측에 배치하고 엔진(1)의 동력을 후륜(3)에 전달하는, 소위 FR(프런트 엔진·리어 드라이브)차를 베이스로 한 4륜 구동차의 예이다. 전륜(4)이 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 구동륜에 상당하고, 후륜(3)이 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 구동륜에 상당한다. 또한 엔진(1)은 전륜(4)측에서 좌우의 전륜(4) 사이{차체(2)의 폭 방향에서의 대략 중앙부}에, 후륜(3)측을 향하여(후방향으로) 배치되어 있다.

엔진(1)의 출력측에 변속기(5)가 배치되며, 엔진(1)의 출력축(크랭크 샤프트: 도시되지 않음)이 변속기(5)의 입력축(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 변속기(5)는, 요는 입력 회전수의 출력 회전수에 대한 비율을 적절히 변경할 수 있는 기구이며, 유단 변속기나 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단 변속기 등에 의하여 구성할 수 있다. 변속기(5)는 더 바람직하게는, 걸림 결합함으로써 토크를 전달하고, 해방함으로써 토크의 전달을 차단하여 뉴트럴 상태를 설정할 수 있는 클러치 기구(6)를 구비하고 있다.

엔진(1)과 변속기(5)는 동일한 축선 상에 배치되어 있으며, 그 엔진(1)과 변속기(5) 사이에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 전동기에 상당하는 제1 모터·제네레이터(MG1)(7)가 배치되어 있다. 제1 모터·제네레이터(7)는 주로 주행을 위한 구동력을 출력하고, 또한 엔진(1)을 모터링하는 토크를 출력하고, 게다가 시리즈 하이브리드 모드에서 발전을 행한다. 따라서 제1 모터·제네레이터(7)는 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 연결되어 있다. 제2 모터·제네레이터(7)는 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 직접 연결되어 있어도 되고, 또는 적당한 전동 기구(8)를 통해 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 연결되어 있어도 된다.

그 전동 기구(8)의 일례를 도 2에 구조선도로 도시하고 있다. 도 2에 도시하는 예는, 유성 기어 기구(9)로 이루어지는 감속 기구의 예이며, 선 기어(9S)와, 선 기어(9S)에 대하여 동심원상에 배치된 내치 기어인 링 기어(9R)와, 선 기어(9S) 및 링 기어(9R)에 맞물려 있는 피니언 기어를 보유 지지하고 있는 캐리어(9C)를 갖고 있다. 선 기어(9S)는 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축과 동일 축선 상에 배치되어 있다. 또한 링 기어(9R)는 케이싱 등의 고정부(10)에 고정되어 있다. 또한 캐리어(9C)는 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 연결되어 있다. 한편, 제1 모터·제네레이터(7)는 상기 유성 기어 기구(9)와 동일 축선 상에 나열되어 배치되며, 로터(7R)와 스테이터(7S)를 구비하고, 로터(7R)가 상기 선 기어(9S)에 연결되고, 스테이터(7S)가 고정부(10)에 고정되어 있다. 이와 같이 전동 기구(8)로서 유성 기어 기구(9)를 채용함으로써, 전동 기구(8) 및 제1 모터·제네레이터(7)를 엔진(1)이나 변속기(5)와 동일한 축선 상에 배치하여 파워 트레인의 전체로서의 콤팩트화가 도모되어 있다. 특히 파워 트레인의 전체로서의 최대 외경이 작아지도록 구성되어 있다.

또한 본 발명의 실시 형태에서는, 전동 기구(8)를 유성 기어 기구(9)로 이루어지는 동력 분할 기구로서 구성해도 된다. 그 일례를 도 3에 구조선도로 도시하고 있다. 도 3에 도시하는 예는 싱글 피니언형의 유성 기어 기구(9)를 사용한 예이며, 선 기어(9S)에 제1 모터·제네레이터(7)가 연결되고, 캐리어(9C)에 엔진(1)의 출력축이 연결되고, 링 기어(9R)에 변속기(5)의 입력축이 연결되어 있다. 도 3에 도시하는 구성에서는, 엔진(1)이 출력한 동력이 제1 모터·제네레이터(7)와 변속기(5)로 분할되며, 제1 모터·제네레이터(7)는 엔진(1)에 의하여 회전됨으로써 발전을 행하고, 그에 수반하는 반력을 선 기어(9S)에 가한다. 따라서 엔진(1)의 회전수가 제1 모터·제네레이터(7)에 의하여 연비 효율이 좋은 회전수로 제어됨과 함께, 변속기(5)에는 엔진(1)의 출력 토크와 제1 모터·제네레이터(7)에 의한 반력 토크가 합산되어 입력된다.

또한 제1 모터·제네레이터(7)를 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 직접 연결하는 경우에는, 엔진(1)의 출력축 또는 변속기(5)의 입력축에 로터(7R)를 직접 끼워맞추어 일체화하면 된다.

변속기(5)의 출력측에 4륜 구동용(4WD용)의 트랜스퍼(11)가 배치되어 있다. 트랜스퍼(11)는, 엔진(1)이 출력한 동력 또는 변속기(5)로부터 출력되는 토크를 후륜(3)측과 전륜(4)측에 분배하는 기구이며, 후륜(3)측에 토크를 출력하는 부재(도시되지 않음)에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 프로펠러 샤프트에 상당하는 리어 프로펠러 샤프트(12)가 연결되고, 전륜(4)측에 토크를 출력하는 부재(도시되지 않음)에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 프로펠러 샤프트에 상당하는 프런트 프로펠러 샤프트(13)가 연결되어 있다.

트랜스퍼(11)는, 체인이나 벨트를 사용한 권취 전동 기구나 기어 기구에 의하여 구성할 수 있다. 또한 트랜스퍼(11)는, 전륜(4)과 후륜(3)의 차동 회전을 가능하게 하는 차동 기구나, 그 차동 회전을 마찰 클러치 등에 의하여 제한하는 차동 제한 기구를 구비한 차동 기구로 이루어지는 풀타임 4륜 구동 기구, 또는 전륜(4)측에의 토크의 전달을 선택적으로 차단하는 파트타임 4륜 구동 기구 등에 의하여 구성할 수 있다.

리어 프로펠러 샤프트(12)는 변속기(5) 또는 트랜스퍼(11)로부터 차량의 후방으로 뻗어 있으며, 리어 차동 기어(14)에 연결되어 있다. 리어 차동 기어(14)는 좌우의 후륜(3)에 토크를 전달하는 종감속기이다. 또한 프런트 프로펠러 샤프트(13)는 차량의 전방으로 뻗어 있으며, 프런트 차동 기어(15)에 연결되어 있다. 리어 차동 기어(14)는 좌우의 전륜(4)에 토크를 전달하는 종감속기이다.

엔진(1)은 가솔린 등의 연료와 공기의 혼합기를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키는 열기관이며, 복수의 기통(16)을 구비함과 함께, 연소 배기 가스를 배출하기 위한 배기 관로(17)를 구비하고 있다. 이 배기 관로(17)는 종래 알려져 있는 자동차용 엔진에 있어서의 배기 관로와 마찬가지로, 각 기통(16)에 연통하고 있는 배기 매니폴드와, 그 배기 매니폴드에 연통된 배기관을 구비하며, 연소 배기 가스를 차체(2)의 후방을 향하여 배출하도록 구성되어 있다. 그 배기 관로(17)의 도중에는, 배기 가스의 흐름 방향에서의 상류측으로부터 배기 가스 정화 촉매(18)와 머플러(19)가 마련되어 있다.

도 1에 도시하는 엔진(1)은, 기통(16)이 직선상에 나열된 직렬 엔진이며, 엔진(1)의 우측 또는 좌측 중 어느 일방측에 배기 관로(17)가 접속되어 있다. 그리고 그 배기 관로(17)는, 엔진(1)이나 변속기(5) 등이 나열되어 있는 폭 방향에서의 중심부에 대하여 우측 또는 좌측 중 어느 일방측에 치우친 위치를 통과하여 차체(2)의 후방측으로 뻗어 있다. 이에 대하여 프런트 프로펠러 샤프트(13)는, 차체(2)의 폭 방향으로 엔진(1)이나 변속기(5) 등을 사이에 놓고 배기 관로(17)와는 반대측에 배치되어 있다. 또한 이들 배기 관로(17) 및 프런트 프로펠러 샤프트(13), 변속기(5), 트랜스퍼(11), 그리고 리어 프로펠러 샤프트(12) 등은 도시되지 않은 플로어 패널의 하측(즉, 바닥 아래)에 배치되어 있다.

상술한 프런트 프로펠러 샤프트(13)에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 전동기에 상당하는 제2 모터·제네레이터(MG2)(20)가 연결되어 있다. 제2 모터·제네레이터(20)는 주행을 위한 구동력을 출력하고, 또한 감속 시에 에너지 회생을 행하기 위한 것이며, 예를 들어 영구 자석식의 동기 전동기와 같은, 발전 기능이 있는 모터가 채용되고 있다. 제2 모터·제네레이터(20)는 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 직접 연결되어 있어도 된다. 또한 적절한 전동 기구(21)를 통해 제2 모터·제네레이터(20)와 프런트 프로펠러 샤프트(13)가 연결되어 있어도 된다.

도 4는 그 전동 기구(21)의 일례를 도시하는 구조선도이며, 여기에 도시하는 예는 유성 기어 기구(22)와 걸림 결합 기구(23)와 감속 기어 쌍(24)을 갖고 있다. 유성 기어 기구(22)는, 선 기어(22S)와, 선 기어(22S)와 동심원상에 배치된 내치 기어인 링 기어(22R)와, 선 기어(22S) 및 링 기어(22R)에 맞물려 있는 피니언 기어를 보유 지지하고 있는 캐리어(22C)를 회전 요소로 한 싱글 피니언형의 유성 기어 기구이며, 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 차량 후방측에서 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 동일 축선 상에 배치되어 있다. 그 캐리어(22C)에 프런트 프로펠러 샤프트(13)가 연결되어 있으며, 또한 링 기어(22R)와 케이싱 등의 소정의 고정부(10) 사이에 걸림 결합 기구(23)가 마련되어 있다. 걸림 결합 기구(23)는, 걸림 결합함으로써 링 기어(22R)를 고정부(10)에 연결하여 링 기어(22R)의 회전을 멈추고, 또한 해방함으로써 링 기어(22R)의 고정을 해제하는 기구이며, 걸림 결합 기구(23)로는 도그 클러치 등의 맞물림식 클러치 또는 마찰식 클러치 등의 기구를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 걸림 결합 기구(23)의 기능, 및 걸림 결합 기구(23)를 마련하는 것에 의한 이점을 설명한다. 걸림 결합 기구(23)를 걸림 결합하면, 링 기어(22R)가 고정되어 유성 기어 기구(22)가 감속 기구로서 기능하고, 또한 걸림 결합 기구(23)를 해방하면, 링 기어(22R)에 반력이 작용하지 않게 되어 유성 기어 기구(22){또는 전동 기구(21)}가 토크를 전달하지 않는, 소위 뉴트럴 상태로 된다. 따라서 걸림 결합 기구(23)를 해방하여 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 제2 모터·제네레이터(20)를 토크를 전달하지 않도록 단절하면, 엔진(1)을 구동력원으로 하여 주행할 때 제2 모터·제네레이터(20)를 연동 회전시키는 일이 없다. 즉, 제2 모터·제네레이터(20)의 최대 회전수가 구조상 제한되어 있다고 하더라도, 엔진(1)을 구동력원으로 하여 고차속(예를 들어 130㎞/h 이상)으로 주행하는 경우의 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 회전수, 즉, 차속이 제2 모터·제네레이터(20)에 의하여 제한되는 것이 방지된다.

또한 감속 기어 쌍(24)과 유성 기어 기구(22)에 의한 감속비가 클수록, 소정의 차속에 대한 제2 모터·제네레이터(20)의 회전수가 고회전수로 된다. 그러나 걸림 결합 기구(23)를 해방함으로써 제2 모터·제네레이터(20)를 프런트 프로펠러 샤프트(13)로부터 단절할 수 있으므로, 제2 모터·제네레이터(20)가 프런트 프로펠러 샤프트(13)측으로부터 전달되는 토크로 강제적으로 회전되는 경우에 걸림 결합 기구(23)를 해방함으로써, 제2 모터·제네레이터(20)가 과도하게 고회전수로 회전되는 것이 방지된다. 달리 말하면, 걸림 결합 기구(23)에 의하여 제2 모터·제네레이터(20)를 프런트 프로펠러 샤프트(13)로부터 단절할 수 있음으로써 감속 기어 쌍(24)이나 유성 기어 기구(22)에 의한 감속비를 크게 할 수 있으며, 그렇게 함으로써 제2 모터·제네레이터(20)의 구동력으로 주행하는 경우, 예를 들어 제2 모터·제네레이터(20)의 구동력으로 발진하는 경우, 전륜(4)에서의 구동력을 크게 하여 발진 가속성을 양호한 것으로 할 수 있다.

감속 기어 쌍(24)은, 선 기어(22S)에 연결되어 선 기어(22S)와 일체로 되어 있는 드리븐 기어(24a)와, 그 드리븐 기어(24a)보다 소직경(잇수가 적은) 드라이브 기어(24b)에 의하여 구성되어 있다. 그리고 그 드라이브 기어(24b)에 제2 모터·제네레이터(20)가 연결되어 있다. 따라서 제2 모터·제네레이터(20)가 모터로서 기능하여 토크를 출력하는 경우, 드리븐 기어(24a) 및 이와 일체인 선 기어(22S)가 제2 모터·제네레이터(20)보다 저회전수로 된다. 또한 걸림 결합 기구(23)가 걸림 결합하여 링 기어(22R)가 고정되어 있는 경우, 입력 요소로 되어 있는 선 기어(22S)의 회전수에 대하여 출력 요소로 되어 있는 캐리어(22C)의 회전수가 저회전수로 된다. 따라서 캐리어(22C)에 연결되어 있는 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 회전수는 제2 모터·제네레이터(20)의 회전수보다 저회전수로 된다. 즉, 전동 기구(21)는 전체로서 감속 기구로 되어 있다.

도 4에 도시하는 구성에서는, 제2 모터·제네레이터(20)는 프런트 프로펠러 샤프트(13) 중, 차체(2)의 전후 방향으로 후방측의 단부에 연결되어 있다. 더 구체적으로는, 변속기(5)나 트랜스퍼(11)보다도 후방측에서 이들 변속기(5)나 트랜스퍼(11) 등과 간섭하지 않는 개소에 제2 모터·제네레이터(20)가 배치되어 있다. 달리 말하면, 기존의 4륜 구동차에 있어서의 바닥 아래에 발생하고 있는 공간을 유효하게 이용하여 제2 모터·제네레이터(20)나 전동 기구(21)가 배치되어 있다. 그 때문에, 기존의 4륜 구동차의 구조를 크게 변경하지 않고 소위 2모터식의 하이브리드 차로서 구성할 수 있다. 또한 제2 모터·제네레이터(20)는, 감속기로서 기능하는 전동 기구(21)를 통해 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 연결되어 있으므로, 제2 모터·제네레이터(20)의 토크가 전동 기구(21)에 의하여 증폭되어 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 전달된다. 그 때문에, 제2 모터·제네레이터(20)로서 저토크·고회전형의 모터를 채용할 수 있으며, 그렇게 함으로써 제2 모터·제네레이터(20)가 소형화되어 차체(2)에의 탑재성이 더 양호해진다.

또한 도 1에서 부호 Ft는 연료 탱크를 나타내고 있으며, 상술한 제2 모터·제네레이터(20)나 전동 기구(21)는 연료 탱크 Ft에 간섭하지 않는 위치에 배치되어 있다. 또한 제2 모터·제네레이터(20)나 전동 기구(21)를 우선적으로 배치하고, 그에 수반하여 연료 탱크 Ft의 배치나 형상을 변경한다고 하더라도, 그러한 변경은 기존의 차체(2)의 구조를 특별히 크게 변경하는 것으로는 되지 않는다.

상술한 도 4에 도시하는 예는, 제2 모터·제네레이터(20)와 프런트 프로펠러 샤프트(13)를 토크 전달 가능하게 연결하고, 또한 그 연결을 해제하도록 구성한 예이지만, 본 발명의 실시 형태는 도 4에 도시하는 구성에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시 형태에서는, 제2 모터·제네레이터(20)와 프런트 프로펠러 샤프트(13)가 상시 토크 전달 가능하게 연결되어 있어도 되며, 그 일례를 도 5에 도시하고 있다. 여기에 도시하는 예는 상술한 도 4에 도시하는 구성 중, 걸림 결합 기구(23)를 제거하고 링 기어(22R)를 고정부(10)에 설치하여 고정하고, 또한 감속 기어 쌍(24)을 제거하고 제2 모터·제네레이터(20)를 캐리어(22C)에 직접 연결한 예이다.

도 5에 도시하는 구성에서는, 차량이 주행하고 있는 경우에 제2 모터·제네레이터(20)가 상시 회전한다. 따라서 액셀러레이터 온의 상태에서는 제2 모터·제네레이터(20)에 전력을 공급하여 모터로서 동작시킴으로써, 전륜(4)에 전달되는 구동 토크를 제2 모터·제네레이터(20)에 의하여 보조할 수 있으며, 또한 감속 시에는 전륜(4)으로부터 전달되는 토크에 의하여 제2 모터·제네레이터(20)를 발전기로서 기능시킴으로써 에너지 회생을 행할 수 있다. 또한 도 5에 도시하는 구성에 있어서도 유성 기어 기구(22)가 감속 기구로서 기능하므로, 제2 모터·제네레이터(20)를 저토크·고회전형의 것으로 하여 그의 소형화를 도모할 수 있다. 또한 도 5에 도시하는 구성에서는, 제2 모터·제네레이터(20)를 유성 기어 기구(22)와 함께 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 연장선상에 배치할 수 있으므로, 차체(2)의 전후 방향에서의 공간을 유효하게 이용하여 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22)를 배치할 수 있다.

또한 도 6에 도시하는 예는, 도 4에 도시하는 구성 중, 유성 기어 기구(22)를 제거함과 함께, 감속 기어 쌍(24)에 있어서의 드리븐 기어(24a)를 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 직접 연결한 예이다. 이 도 6에 도시하는 구성에 있어서도, 차량이 주행하고 있는 경우에 제2 모터·제네레이터(20)가 상시 회전한다. 따라서 액셀러레이터 온의 상태에서는 제2 모터·제네레이터(20)에 전력을 공급하여 모터로서 동작시킴으로써, 전륜(4)에 전달되는 구동 토크를 제2 모터·제네레이터(20)에 의하여 보조할 수 있으며, 또한 감속 시에는 전륜(4)으로부터 전달되는 토크에 의하여 제2 모터·제네레이터(20)를 발전기로서 기능시킴으로써 에너지 회생을 행할 수 있다. 또한 도 6에 도시하는 구성에서는, 전술한 도 4에 도시하는 구성과 마찬가지로 제2 모터·제네레이터(20)를 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 대하여 편심(오프셋)시켜 배치하게 된다. 그 경우, 제2 모터·제네레이터(20)는 리어 프로펠러 샤프트(12)와 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 중심축선 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 제2 모터·제네레이터(20)와, 차체(2)를 구성하고 있는 사이드 멤버(도시되지 않음)의 간섭을 피할 수 있다.

또한 도 7에 도시하는 예는, 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22)를 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 후단측{차체(2)의 후방측}의 단부의 외주측에 배치한 예이다. 이들 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22)는 트랜스퍼(11)보다도 차체(2)의 전후 방향으로 전방측에 배치되어 있으며, 그 유성 기어 기구(22)에 있어서의 선 기어(22S)는 중공형(원통형)의 기어이고 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 동심원상에 배치되어 있다. 또한 제2 모터·제네레이터(20)도 중공형으로 구성되어 있으며, 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 동심원상에 배치되어 있다. 그리고 선 기어(22S)에 제2 모터·제네레이터(20)의 로터가 연결되어 있다. 도 7에 도시하는 구성에서는, 트랜스퍼(11)를 차체(2)의 전후 방향으로 후방측으로 이동시켜 변속기(5)와의 사이에 공간을 둠으로써, 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22)를 변속기(5)와 간섭하는 일 없이 배치할 수 있다. 또한 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22)를 동일 축선 상에 배치하게 되기 때문에, 제2 모터·제네레이터(20) 또는 유성 기어 기구(22)의 외경이 주변의 다른 부재와의 간섭을 피하기 위하여 제약된 경우, 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 외경이 제2 모터·제네레이터(20) 또는 유성 기어 기구(22)의 외경의 제약에 따라 제약되는 경우가 있다. 따라서 도 7에 도시하는 구성은, 전륜(4)의 구동 토크 또는 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 걸리는 토크가 작은 차량에 적용할 수 있다.

그리고 도 8에 도시하는 예는, 프런트 프로펠러 샤프트(13)와 동심원상에 배치하는 부재를 상기 제2 모터·제네레이터(20) 및 유성 기어 기구(22) 대신 제2 모터·제네레이터(20) 및 감속 기어 쌍(24)으로 한 예이다. 도 8에 도시하는 구성에서는 변속기(5)와 트랜스퍼(11) 사이에 공간이 띄워져 있으며, 그 공간에 제2 모터·제네레이터(20)가 배치되어 있다. 그 제2 모터·제네레이터(20)에 설치되어 있는 드라이브 기어(24b)에 맞물려 있는 드리븐 기어(24a)가 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 끼워맞춰져 일체화되어 있다. 이 도 8에 도시하는 구성에서는, 프런트 프로펠러 샤프트(13)의 외경이 특별히 제약되는 일은 없지만, 리어 프로펠러 샤프트(12) 및 제2 모터·제네레이터(20), 그리고 프런트 프로펠러 샤프트(13)가 차체(2)의 폭 방향으로 나열되어 배치되게 되므로, 차폭이 넓은 차량에서 채용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 형태에 있어서의 하이브리드 4륜 구동차는, 상술한 바와 같이 2개의 모터·제네레이터(7, 20)를 구비하고 있으므로 다양한 구동 상태(동작 상태)를 설정할 수 있다. 그러기 위한 제어 계통의 일례를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에 도시하는 예는, 도 2에 도시하는 전동 기구(8) 및 도 4에 도시하는 전동 기구(21)를 구비하고 있는 4륜 구동차에 있어서의 제어 계통을 도시하고 있다. 엔진(1)은 스로틀 개방도나 점화 시기 등을 전기적으로 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 변속기(5)는 전진이나 후진 등의 주행 레인지나 변속 단 등을 전기적으로 제어할 수 있는 자동 변속기이다. 또한 전동 기구(21)는 전술한 걸림 결합 기구(23)의 걸림 결합·해방의 제어를 전기적으로 행할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 각 모터·제네레이터(7, 20)는, 축전 장치(25a) 및 인버터(25b)를 포함하는 컨트롤러(25)에 접속되어 있으며, 이 컨트롤러(25)에 의하여 각 모터·제네레이터(7, 20)를 모터로서 기능시키거나 또는 발전기로서 기능시키도록 구성되어 있다.

이들 엔진(1) 및 변속기(5), 전동 기구(21), 그리고 컨트롤러(25)를 제어하는 전자 제어 장치(ECU)(26)가 마련되어 있다. ECU(26)는 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되며, 입력된 데이터와 미리 기억하고 있는 데이터를 사용하여 연산을 행하고, 연산의 결과를 제어 명령 신호로서 출력하도록 구성되어 있다. 그 입력 데이터의 예를 들면, 구동 요구량인 액셀러레이터 개방도, 차속, 제동 요구인 브레이크 답력 또는 브레이크 페달의 답입량, 축전 장치에 있어서의 충전 잔량(SOC), 전륜(4) 및 후륜(3)의 차륜 속도(회전수), 엔진(1)의 냉각수 온도 등이다.

ECU(26)에 의하여 실행되는 제어의 예를 도 10에 종합하여 나타내고 있다. 도 10에 있어서의 「모드」란에는, 상기 하이브리드 4륜 구동에 의하여 설정되는 제어 모드(주행 모드)를 열거하고 있으며, 「EV」는 엔진(1)의 구동력을 사용하지 않고 주행하는 전기 주행 모드를 나타내고, 「ENG 시동」은 정지해 있는 엔진(1)을 시동하는 모드를 나타내고, 「HV」는 엔진(1)과 어느 모터·제네레이터(7, 20)의 구동력으로 주행하는 하이브리드 모드를 나타내며, 그 중 「시리즈」는 제1 모터·제네레이터(7)에서 발전한 전력으로 제2 모터·제네레이터(20)를 구동하여 주행하는 시리즈 모드, 「패럴렐」은 엔진(1) 및 각 모터·제네레이터(7, 20)의 구동력으로 주행하는 패럴렐 모드를 나타낸다. 또한 「T/M」란은 변속기(5)의 동작 상태를 나타내는 난이며, 「N」은 토크를 전달하지 않는 뉴트럴 상태를 나타내고, 「D·R」은 소위 주행 레인지이며, 후진 단 또는 전진 상태에서의 어느 변속 단이 설정되어 있는 것을 나타낸다. 「걸림 결합 기구」란은 전술한 전동 기구(21)에 있어서의 걸림 결합 기구(23)의 동작 상태를 나타내는 난이며, 「ON」은 토크를 전달하는 걸림 결합 상태, 「OFF」는 토크를 전달하지 않는 해방 상태, 「ON·OFF」는 걸림 결합 및 해방 중 어느 것이어도 되는 것을 나타낸다. 「ENG」란은 엔진(1)의 동작 상태를 나타내는 난이며, 「OFF」는 정지 상태, 「ON」은 구동 토크를 출력하는 구동 상태, 「Drn」은 시동을 위하여 모터링(크랭킹)되어 있는 피구동 상태를 나타낸다. 「MG1」란은 제1 모터·제네레이터(7)의 동작 상태를 나타내는 난이고, 또한 「MG2」는 제2 모터·제네레이터(20)의 동작 상태를 나타내는 난이며, 각각의 난에 있어서의 「OFF」는 정지 상태, 「M」은 모터로서 동작하고 있는 상태, 「G」는 발전기로서 동작하고 있는 상태, 「RG」는 에너지 회생을 행하여 발전하고 있는 상태를 나타낸다.

SOC가 충분히 많고, 또한 액셀러레이터 개방도가 작은 등의 경우, 전기 주행 모드가 설정된다. 이 상태에서는, 변속기(5)에서는 토크를 전달하지 않도록 소정의 클러치 또는 브레이크가 해방되어 뉴트럴 상태로 제어된다. 엔진(1)은 연료의 공급이나 점화가 멈추어져 정지 상태로 제어된다. 마찬가지로 제1 모터·제네레이터(7)는 정지된다. 이에 대하여 제2 모터·제네레이터(20)는 모터로서 동작하도록 소위 역행되며, 그 구동 토크를 전륜(4)에 전달하기 위하여 걸림 결합 기구(23)는 걸림 결합 상태로 제어된다. 그 경우, 전동 기구(21)가 전술한 바와 같이 감속 기구에 의하여 구성되어 있으면, 제2 모터·제네레이터(20)의 토크가 전동 기구(21)에서 증대되어 프런트 프로펠러 샤프트(13)에 전달되므로, 제2 모터·제네레이터(20)가 고회전수형의 모터·제네레이터이더라도 필요 충분한 구동 토크를 얻을 수 있다.

또한 전기 주행 모드에서 주행하고 있는 상태에서 액셀러레이터 개방도가 감소되거나 또는 브레이크 조작된 경우, 제2 모터·제네레이터(20)는 발전기로서 기능되어 에너지 회생(RG)을 행한다. 그 경우의 발전 에너지는, 전륜(4)이 주행 관성력으로 회전됨으로써 전륜(4)으로부터 제2 모터·제네레이터(20)에 전달되는 에너지이며, 감속 시에 있어서의 전륜(4)의 접지 하중이 크거나 또는 슬립 한계가 높은 것에 의하여 회생 토크나 회생 회전수를 크게 하여 효율적으로 에너지 회생할 수 있다.

엔진(1)을 시동하기 위한 모터링은 제1 모터·제네레이터(7)에 의하여 행한다. 즉, SOC가 소정값보다 저하된 경우, 또는 엔진(1)의 온도가 저하된 경우, 액셀러레이터 개방도, 즉, 구동 요구량이 증대된 경우 등에 엔진(1)을 시동하는 조건이 성립한다. 따라서 제1 모터·제네레이터(7)는 모터로서 동작하도록 제어되고, 또한 변속기(5)는 제1 모터·제네레이터(7)의 토크를 전달하지 않도록 뉴트럴 상태로 제어된다. 또한 제2 모터·제네레이터(20)는 차량의 상태에 따라 모터로서 기능하도록 제어되거나 또는 정지 상태로 제어된다. 마찬가지로 걸림 결합 기구(23)는 차량의 상태에 따라 걸림 결합 상태 또는 해방 상태로 제어된다.

시리즈 모드는, 엔진(1)에 의하여 제1 모터·제네레이터(7)를 구동하여 제1 모터·제네레이터(7)에 의하여 발전하고, 그 전력으로 제2 모터·제네레이터(20)를 모터로서 동작시키고 그 제2 모터·제네레이터(20)의 구동 토크로 주행하는 모드이다. 따라서 엔진(1)은 구동 상태로 제어되고, 또한 제1 모터·제네레이터(7)는 발전기로서 기능하도록 제어된다. 그 경우, 엔진(1)의 구동 토크가 후륜(3)에 전달되지 않도록 하기 위하여 변속기(5)는 뉴트럴 상태로 제어된다. 제2 모터·제네레이터(20)는 제1 모터·제네레이터(7)에서 발전한 전력이 공급되어 모터로서 기능하며, 그 구동 토크를 전륜(4)에 전달하기 위하여 걸림 결합 기구(23)는 걸림 결합 상태로 제어된다. 또한 이 시리즈 모드에서 감속하는 경우, 제2 모터·제네레이터(20)에 의하여 에너지 회생을 행하는 것은 전기 주행 모드의 경우와 마찬가지이다.

그리고 패럴렐 모드는 엔진(1)과 2개의 모터·제네레이터(7, 20)의 구동력으로 주행하는 모드이며, 따라서 상기 시리즈 모드에서의 동작 상태에 대하여 제1 모터·제네레이터(7)가 축전 장치의 전력에 의하여 모터로서 동작하고, 또한 엔진(1)의 구동 토크를 후륜(3)에 전달하기 위하여 변속기(5)는 소정의 변속 단(후진 단을 포함함)을 설정하는 상태로 제어된다. 이 패럴렐 모드에서는, 엔진(1) 및 제1 모터·제네레이터(7)가 출력한 구동 토크가 변속기(5)를 통해 후륜(3)측에 전달됨과 함께, 트랜스퍼(11)를 통해 전륜(4)측에 전달되고, 이에 추가하여 제2 모터·제네레이터(20)의 구동 토크가 전륜(4)에 부가되므로 차량의 전체로서의 구동력이 커져, 악로 주파성이나 동력 성능이 우수한 하이브리드 4륜 구동차로 할 수 있다. 또한 패럴렐 모드에서 주행하고 있는 상태에서 감속하는 경우, 전륜(4) 및 후륜(3)으로부터 각 모터·제네레이터(7, 20)에 주행 관성력에 기초하는 토크를 전달할 수 있으므로, 각 모터·제네레이터(7, 20)를 발전기로서 기능시켜 에너지 회생을 행한다. 이 경우에도 전륜(4)에서의 접지 하중이 크거나 또는 슬립 한계가 높으므로, 효율이 좋은 에너지 회생을 행할 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 실시 형태에서 나타낸 구성에 한정되지 않는 것이며, 특허를 청구하고 있는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다. 일례로서, 엔진(1)을 후륜(3)측에 차체(2)의 전방을 향하여 배치하여, 엔진(1)의 구동 토크는 전륜(4)에 대하여 전달하는 한편, 트랜스퍼(11)로부터 후륜(3)에 구동 토크를 전달하도록 구성해도 된다. 또한 전동 기구 등에 유성 기어 기구를 사용하는 경우, 선 기어나 링 기어 또는 캐리어 등의 회전 요소를, 적절히 입력 요소나 고정 요소 또는 출력 요소로 되도록 구성해도 된다.

1: 엔진
2: 차체
3: 후륜
4: 전륜
5: 변속기
6: 클러치 기구
7, 20: 모터·제네레이터
7R: 로터
7S: 스테이터
8: 전동 기구
9: 유성 기어 기구
9C: 캐리어
9R: 링 기어
9S: 선 기어
10: 고정부
11: 트랜스퍼
12: 리어 프로펠러 샤프트
13: 프런트 프로펠러 샤프트
14: 프런트 차동 기어
15: 리어 차동 기어
16: 기통
17: 배기 관로
18: 배기 가스 정화 촉매
19: 머플러
21: 전동 기구
22: 유성 기어 기구
22C: 캐리어
22R: 링 기어
22S: 선 기어
23: 걸림 결합 기구
24: 감속 기어 쌍
24a: 드리븐 기어
24b: 드라이브 기어
25: 컨트롤러
26: 전자 제어 장치(ECU)
Ft: 연료 탱크

Claims

차체의 전방측 또는 후방측에 마련된 제1 구동륜과, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 구동륜과는 반대측에 마련된 제2 구동륜을 갖는 하이브리드 4륜 구동차에 있어서,
상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 구동륜측에 배치된 엔진과,
상기 엔진이 출력한 토크에 토크를 더하는 제1 전동기와,
상기 엔진에서 발생한 배기 가스를 상기 차체의 후방을 향하여 배출하는 배기 관로와,
상기 엔진이 출력한 동력을 상기 제2 구동륜에 전달하는 제1 프로펠러 샤프트와,
상기 엔진이 출력한 동력을 상기 제1 구동륜측으로 분할하는 트랜스퍼와,
상기 트랜스퍼로부터 상기 제1 구동륜에 구동력을 전달하는 제2 프로펠러 샤프트와,
상기 제1 구동륜과 토크를 수수하는, 발전 기능이 있는 제2 전동기를
구비하고,
상기 제2 프로펠러 샤프트는, 상기 차체의 폭 방향으로 상기 제1 프로펠러 샤프트를 사이에 놓고 상기 배기 관로와는 반대측에 배치되고,
상기 제2 전동기는 상기 제2 프로펠러 샤프트에 연결되어 있는
것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제1항에 있어서,
상기 제2 전동기와 상기 제2 프로펠러 샤프트를 토크 전달 가능하게 연결하는 전동 기구를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제2항에 있어서,
상기 전동 기구는, 상기 제2 전동기의 회전수에 대하여 상기 제2 프로펠러 샤프트의 회전수가 저회전수로 되는 감속 기구에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 전동 기구는, 상기 제2 전동기와 상기 제2 프로펠러 샤프트 사이의 토크의 전달을 선택적으로 차단하는 걸림 결합 기구를 갖는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 프로펠러 샤프트는 상기 차체의 전후 방향을 향하여 배치됨과 함께, 상기 제1 구동륜측의 제1 단부와, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 갖고,
상기 제2 전동기는 상기 제2 단부측에 배치되어 있는
것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제2항 또는 제2항을 인용하는 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 프로펠러 샤프트는 상기 차체의 전후 방향을 향하여 배치됨과 함께, 상기 제1 구동륜측의 제1 단부와, 상기 차체의 전후 방향으로 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 갖고,
상기 제2 전동기 및 상기 전동 기구는 상기 제2 단부측에 배치되어 있는
것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 구동륜은 전륜이고 상기 제2 구동륜은 후륜인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진의 출력측에 연결된 변속기를 더 구비하고,
상기 변속기는, 동력을 전달하는 걸림 결합 상태와 동력의 전달을 차단하는 해방 상태로 전환되는 클러치 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제8항에 있어서,
상기 제1 전동기는 상기 변속기의 입력측에, 상기 엔진과 동일 축선 상에 배치되고,
상기 트랜스퍼는 상기 변속기의 출력측에 연결되어 있는
것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제9항에 있어서,
상기 제2 전동기는 상기 트랜스퍼보다도 상기 제2 구동륜측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전동기는 발전 기능을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 4륜 구동차.