(57)【要約】【課題】簡単な構成で、低コスト化、小型化、軽量化が可能な四輪駆動車両の駆動装置を提供する。【解決手段】プロペラシャフト７上に設けた第２の駆動装置２０の駆動力が副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に伝達される四輪駆動車両の駆動装置において、当該第２の駆動装置２０は、エンジン３からの駆動力が伝達されて回転する入力軸２１に対して相対回転可能に支持されたヨーク（モータヨーク）２７と、ヨーク２７に固定された永久磁石２８と、出力軸２３上に固定されたコイル（モータコイル）３２とからなるモータ３５を備え、第１、第２ワンウェイベアリング３７，３８によって入力軸２１が正転方向と逆転方向のいずれに回転した場合にも当該回転でヨーク２７が正転方向に回転するように構成した。モータ３５の回転数を従来よりも低く抑えることができるので、安価なＤＣモータを使用できる。【選択図】図２
2014069657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動装置と第２の駆動装置の駆動力が主駆動輪に伝達されるとともに、前記第２の駆動装置の駆動力が副駆動輪に伝達される四輪駆動車両の駆動装置であって、
前記第２の駆動装置は、
前記第１の駆動装置からの駆動力が伝達されて回転する入力軸と、
前記入力軸に対して相対回転可能に設置されて前記副駆動輪へ駆動力を伝達する出力軸と、
前記入力軸及び前記出力軸を回転可能に支持する固定側の部材と、
前記入力軸及び前記固定側の部材に対して相対回転可能に支持されたモータヨークと、前記出力軸上に固定されたモータコイルと、前記モータヨークに固定された永久磁石と、からなる電動機と、
前記入力軸と前記モータヨークとの間に設けられて、前記入力軸と前記モータヨークの相対回転を一方向にのみ許容する第１ワンウェイ機構と、
前記モータヨークと前記ケースとの間に設けられて、前記モータヨークと前記ケースの相対回転を一方向にのみ許容する第２ワンウェイ機構と、
前記入力軸と前記モータヨークとの間に設けた遊星歯車機構と、を備え、
前記入力軸が正転方向に回転すると前記第１ワンウェイ機構を介して前記モータヨークが正転方向に回転し、前記入力軸が逆転方向に回転すると前記遊星歯車機構を介して前記モータヨークが正転方向に回転するように構成した
ことを特徴とする四輪駆動車両の駆動装置。
【請求項２】
前記電動機は、ブラシ型の直流電動機である
ことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の駆動装置。
【請求項３】
前記第２の駆動装置は、前記主駆動輪と前記副駆動輪を連結するプロペラシャフト上に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車両の駆動装置。
【請求項４】
前記入力軸と前記出力軸は同軸上に配置されており、前記入力軸の端部と前記出力軸の端部とがベアリングを介して相対回転可能に連結されており、
前記第１ワンウェイ機構は、前記入力軸の前記端部の外周と前記モータヨークの内周との間に設けたワンウェイベアリングであり、
前記第２ワンウェイ機構は、前記モータヨークの外周と前記固定側の部材との間に設けたワンウェイベアリングである
ことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の駆動装置。
【請求項５】
前記モータヨークは、前記モータコイルの外周を囲む筒部と、該筒部の前記入力軸側の端部から径方向に延びる底部とを有する有底筒状の部材であり、
前記遊星歯車機構は、前記入力軸の外周に固定された第１要素と、前記モータヨークの前記筒部の内周に固定された第２要素と、前記モータヨークの前記底部に固定された第３要素と、を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の四輪駆動車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動輪と副駆動輪を備えた四輪駆動車両において、エンジンなどの駆動源を有する第１の駆動装置で主駆動輪を駆動すると共に、電動機を有する第２の駆動装置で副駆動輪を駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主駆動輪をエンジンで駆動すると共に副駆動輪を電動機（モータ）で駆動する四輪駆動車両がある。このような四輪駆動車両では、例えば、特許文献１に示すように、副駆動輪を駆動する電動機として交流電動機（ＡＣモータ）を使用し、該交流電動機をインバータ制御により全車速域で作動可能とするものがある。また、特許文献２に示すように、副駆動輪を駆動する電動機として小型の直流電動機（ＤＣモータ）を使用し、当該直流電動機による副駆動輪の駆動を車両発進時のアシストのみに特化して行うようにしたものがある。
【０００３】
しかしながら、電動機による副駆動輪の駆動を全車速域で行えるようにするためには、大出力の電動機を備える必要がある。さらに、電動機を制御するためのインバータ回路が必要となることで、四輪駆動車両のコスト増・サイズ増につながるという問題がある。
【０００４】
また、電動機による副駆動輪の駆動を車両発進時のアシストのみに特化して行うように構成した場合、車両発進時以外の通常走行時には、車両が二輪駆動（２ＷＤ）状態となる。そのため、雪道など滑り易い路面での加減速や旋回時に四輪駆動（４ＷＤ）特有の車両安定性を発揮することができない。
【０００５】
なお、車両の駆動源としての電動機の小型化を図るためには、プラネタリギヤ機構などを使用した減速機構でトルク増幅を行うように構成することで、高回転・低トルク型の電動機を使用することが従来から行われている。しかしながら、この方法では、電動機自体の小型化は可能であるものの、電動機の高回転化に伴い、高い印加電圧が必要となり、電源系の大容量化につながるという問題がある。また、ギヤなどの部品点数も増加するため、駆動装置及び車両のコスト増、寸法の大型化、重量増につながるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１５９５０２号公報
【特許文献２】特開平８−１７５２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、低コスト化、小型化、軽量化が可能な四輪駆動車両の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる四輪駆動車両の駆動装置は、第１の駆動装置（３）と第２の駆動装置（２０）の駆動力が主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）に伝達されるとともに、前記第２の駆動装置（２０）の駆動力が副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達される四輪駆動車両の駆動装置であって、前記第２の駆動装置（２０）は、前記第１の駆動装置（３）からの駆動力が伝達されて回転する入力軸（２１）と、前記入力軸（２１）に対して相対回転可能に設置されて前記副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）へ駆動力を伝達する出力軸（２３）と、前記入力軸（２１）及び前記出力軸（２３）を回転可能に支持する固定側の部材（２５）と、前記入力軸（２１）及び前記固定側の部材（２５）に対して相対回転可能に支持されたモータヨーク（２７）と、前記出力軸（２３）上に固定されたモータコイル（３２）と、前記モータヨーク（２７）に固定された永久磁石（２８）と、からなる電動機（３５）と、前記入力軸（２１）と前記モータヨーク（２７）との間に設けられて、前記入力軸（２１）と前記モータヨーク（２７）の相対回転を一方向にのみ許容する第１ワンウェイ機構（３７）と、前記モータヨーク（２７）と前記ケース（２５）との間に設けられて、前記モータヨーク（２７）と前記ケース（２５）の相対回転を一方向にのみ許容する第２ワンウェイ機構（３９）と、前記入力軸（２１）と前記モータヨーク（２７）との間に設けた遊星歯車機構（３０）と、を備え、前記入力軸（２１）が正転方向に回転すると前記第１ワンウェイ機構（３７）を介して前記モータヨーク（２７）が正転方向に回転し、前記入力軸（２１）が逆転方向に回転すると前記遊星歯車機構（３０）を介して前記モータヨーク（２７）が正転方向に回転するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる四輪駆動車両の駆動装置によれば、副駆動輪に駆動力を伝達する第２の駆動装置は、第１の駆動装置からの駆動力が伝達されて回転する入力軸に対して相対回転可能に支持されたモータヨークと、モータヨークに固定された永久磁石と、出力軸上に固定されたモータコイルとからなる電動機を備える。そして、第１、第２ワンウェイ機構によって、入力軸が正転方向と逆転方向のいずれに回転した場合にも当該回転でモータヨークが正転方向に回転するように構成した。これにより、第１の駆動装置の駆動力をモータヨークに伝達して回転可能としている。したがって、電動機の回転数を低く抑えることができるので、電動機を低回転・高トルクの領域で使用することを可能としながらも、第１の駆動装置の停止状態での電動機のみの駆動力による車両の発進、従来の四輪駆動車両と同様の従動輪へのトルク配分の制御、さらには、電動機による回生などを行うことができる駆動装置となる。さらに、第１の駆動装置から従動輪への駆動力伝達の切り離しを行うための油圧や電磁力の作用を用いたクラッチ機構などを省略できるので、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
【００１０】
この場合、上記の電動機（３５）は、ブラシ型の直流電動機（３５）であってよい。上記構成の駆動装置では、車両の全車速域で電動機を低回転・高トルクの領域で使用することが可能であるため、電動機として、比較的に安価なブラシ型の直流電動機を用いることができる。これにより、駆動装置の及び車両の低コスト化を図ることができる。
【００１１】
また、上記の駆動装置では、前記第２の駆動装置（２０）は、前記主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）と前記副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）を連結するプロペラシャフト（７）上に設けられていてよい。
【００１２】
プロペラシャフト上に設置する駆動装置での駆動輪側（入力軸）と従動輪側（出力軸）との差回転（差動）は、駆動輪のスリップなどで差回転が過大になった場合を含めてもさほど高い回転数にはならない。そのため、従来のモータヨークを固定したタイプの電動機と比較して駆動装置の差動回転数が非常に低い回転数となる。したがって、電動機の回転数を低く抑えることができる。
【００１３】
また、上記の駆動装置では、前記入力軸（２１）と前記出力軸（２３）は同軸上に配置されており、前記入力軸（２１）の端部（２１ａ）と前記出力軸（２３）の端部（２３ａ）とがベアリング（４１）を介して相対回転可能に連結されており、前記第１ワンウェイ機構（３７）は、前記入力軸（２１）の前記端部の外周と前記モータヨーク（２７）の内周との間に設けたワンウェイベアリングであり、前記第２ワンウェイ機構（３９）は、前記モータヨーク（２７）の外周と前記固定側の部材（２５）との間に設けたワンウェイベアリングであってよい。
【００１４】
また、上記の駆動装置では、前記モータヨーク（２７）は、前記モータコイル（３２）の外周を囲む筒部（２７ａ）と、該筒部（２７ａ）の前記入力軸（２１）側の端部から径方向に延びる底部（２７ｂ）とを有する有底筒状の部材であり、前記遊星歯車機構（３０）は、前記入力軸（２１）の外周に固定された第１要素（３０ａ）と、前記モータヨーク（２７）の前記筒部（２７ａ）の内周に固定された第２要素（３０ｂ）と、前記モータヨーク（２７）の前記底部（２７ｂ）に固定された第３要素（３０ｃ）と、を備えてよい。
【００１５】
これらの構成によれば、駆動輪と従動輪との間の駆動力伝達経路の切り離しを行うための機構として、油圧や電磁力の作用を用いたクラッチ機構などは備えずに、その代わりに、上記のワンウェイベアリング又はプラネタリギヤを備えることで、駆動装置の構成の簡素化を図ることができる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素に付した符号を参考のために例示したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる四輪駆動車両の駆動装置によれば、簡単な構成で、駆動装置及び四輪駆動車両の低コスト化、小型化、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる四輪駆動車両の概略構成を示す図である。
【図２】モータユニット（駆動装置）を示す概略の側断面図である。
【図３】（ａ）は、モータ単独での前進発進時のトルクフロー（モータユニットのトルクフロー）を示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図４】（ａ）は、車両前進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図５】（ａ）は、モータ単独での後進発進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図６】（ａ）は、後進走行時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図７】（ａ）は、モータによる回生（車両前進時の回生）時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図８】（ａ）は、モータの零トルク制御（前進時の零トルク制御）時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図９】（ａ）は、前後スプリットμ路での前進発進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図１０】（ａ）は、モータ単独走行（ＥＶ走行）時（前進時）のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【図１１】（ａ）は、ＡＢＳ作動時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるモータユニット（第２の駆動装置）を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に搭載したエンジン（第１の駆動装置）３と、エンジン３と一体に設置したトランスミッション（変速機）４と、プロペラシャフト７上に設置したモータユニット（第２の駆動装置）２０とを備えている。
【００１９】
エンジン３の出力軸（図示せず）は、トランスミッション４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、トランスミッション４、フロントデフ５、トランスファー機構１０、プロペラシャフト７、モータユニット２０、リアデファレンシャル（以下「リアデフ」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。なお、以下の説明で軸方向というときは、車両の進行方向（前後方向）に沿って延伸するプロペラシャフト７の軸方向を指すものとする。また、前又は後というときは、当該軸方向の前（車両の前進方向）及び後（後進方向）を指すものとする。
【００２０】
プロペラシャフト７上には、トランスファー機構１０からリアデフ８への駆動力伝達経路２上に配置したモータユニット２０が設けられている。図２は、モータユニット２０を示す概略の側断面図である。同図に示すように、モータユニット２０は、プロペラシャフト７を介してエンジン３からの駆動力が伝達されて回転する入力軸２１と、入力軸２１に対して相対回転可能に連結されて後輪Ｗ３，Ｗ４へ駆動力を伝達する出力軸２３と、入力軸２１と出力軸２３を相対回転可能に支持してなるケース（固定側の部材）２５と、ケース２５内に配置されて入力軸２１及びケース２５に対して相対回転可能に支持されたモータヨーク（以下、「ヨーク」と記す。）２７と、入力軸２１とモータヨーク２７との間に設けたプラネタリギヤ機構（遊星歯車機構）３０と、出力軸２３に固定されたモータコイル（以下、「コイル」と記す。）３２と、モータヨーク２７に固定された永久磁石２８とを備える。コイル３２とヨーク２７及び永久磁石２８とでモータ（電動機）３５が構成されている。モータ３５は、直流電動機（ＤＣモータ）である。
【００２１】
また、モータユニット２０は、入力軸２１とヨーク２７との間に設けられて、入力軸２１とヨーク２７の相対回転を一方向にのみ許容するスプラグ型の第１ワンウェイベアリング（第１ワンウェイ機構）３７と、ヨーク２７とケース２５との間に設けられて、ヨーク２７とケース２５との相対回転を一方向にのみ許容するスプラグ型の第２ワンウェイベアリング（第２ワンウェイ機構）３９とを備える。
【００２２】
また、出力軸２３の前端部（コイル３２の前端側）２３ａは、入力軸２１における後端部（出力軸２３側の端部）２１ａの内周に連結されている。出力軸２３と入力軸２１との連結部分には、ニードルベアリング４１が介在している。これにより、出力軸２３と入力軸２１は同軸上で相対回転可能に連結されている。また、第１ワンウェイベアリング３７は、入力軸２１の後端部２１ａの外周とヨーク２７の内周との間に設けられており、第２ワンウェイベアリング３９は、ヨーク２７の外周とケース２５の内周との間に設けられている。
【００２３】
また、ヨーク２７は、コイル３２の外周を囲む円筒状の筒部２７ａと、該筒部２７ａの入力軸２１側の端部から径方向に沿って内側へ延びる円形平板状の底部２７ｂとを有する有底筒状であって、断面形状が横向きの略コ字型に形成された部材である。また、モータ３５を構成するコイル３２は、その外形が円柱状に形成されており、永久磁石２８は、ヨーク２７の内周でコイル３２の外周面を囲む円筒状に形成されている。したがって、出力軸２３とヨーク２７の相対回転によって、コイル３２と永久磁石２８が相対回転するようになっている。
【００２４】
プラネタリギヤ機構３０は、入力軸２１の外周に固定されたサンギヤ（第１要素）３０ａと、ヨーク２７の筒部２７ａの内周に固定されたリングギヤ（第２要素）３０ｂと、ヨーク２７の底部２７ｂに固定されたキャリア（第３要素）３０ｃとを備える。このプラネタリギヤ機構３０によって、後述するように、入力軸２１の逆転方向の回転がヨーク２７に対して正転方向の回転として伝達される。また、ヨーク２７の正転方向の回転が入力軸２１に対して逆転方向の回転として伝達される。
【００２５】
第１ワンウェイベアリング３７は、入力軸２１が正転方向（車両前側から見て時計回り方向）に回転すると作動（係合）して入力軸２１とヨーク２７を係止する。これにより、入力軸２１の回転がヨーク２７に伝達されてヨーク２７が正転する。その一方で、第１ワンウェイベアリング３７は、入力軸２１が逆転方向（車両前側から見て反時計回り方向）に回転するとフリーとなり、入力軸２１とヨーク２７との相対回転が許容される。なお、入力軸２１が逆転する際には、当該入力軸２１の逆転がプラネタリギヤ機構３０を介してヨーク２７の正転として伝達される。
【００２６】
また、第２ワンウェイベアリング３９は、ヨーク２７が逆転方向に回転しようとすると作動（係合）し、ケース２５に対してヨーク２７を係止する。これにより、ヨーク２７の逆転が阻止される。その一方で、第２ワンウェイベアリング３９は、ヨーク２７が正転方向に回転する際にはフリーとなり、ヨーク２７の正転が許容される。
【００２７】
また、入力軸２１とヨーク２７との間には、それらを相対回転可能に支持するベアリング４３が設置されており、ヨーク２７とケース２５との間には、ケース２５に対してヨーク２７を相対回転可能に支持するベアリング４５が設置されている。さらに、ケース２５と出力軸２３との間には、ケース２５に対して出力軸２３を相対回転可能に支持するベアリング４７が設置されている。また、モータ３５は、ケース２５に取り付けたワイヤー４８の先端に設けたブラシ４９を備え、該ブラシ４９が出力軸２３の外周面に当接（摺接）している。
【００２８】
また、図１に示すように、モータユニット２０には、車両に搭載されたＥＣＵ（制御部）１１とバッテリユニット（蓄電装置）１２とが接続されている。バッテリユニット１２は、低圧（１２Ｖ）のバッテリを有するユニットであり、モータ３５との間で電力の授受を行うことが可能である。ＥＣＵ１１は、モータユニット２０の制御を含む車両の動作に関する各種の制御を行う機能を有している。したがって、ＥＣＵ１１の制御に基づいて、モータ３５には、バッテリユニット１２からの電力が供給されるようになっている。これにより、バッテリユニット１２からの供給電力でモータ３５を駆動することができる。その一方で、モータ３５で発電した電力をバッテリユニット１２に蓄電することも可能である。
【００２９】
また、図示は省略するが、車両には、エンジン３を始動するためのセルモータ（始動装置）が設置されている。また、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の車輪速を検出するための車輪速センサが設けられている。車輪速センサの検出データは、ＥＣＵ１１に送られる。
【００３０】
ここで、モータ３５の回転数（モータ回転数）を算出する手順について説明する。モータ３５の回転数（モータ回転数）は、車輪速センサにより検出した前輪車輪速及び後輪車輪速、トランスファー機構１０のレシオ（Ｒ１）、リアデフ８のレシオ（Ｒ２）、プラネタリギヤ機構３０のレシオ（Ｒ３）、モータユニット２０の入力側回転数（Ｎｉｎ）及び出力側回転数（Ｎｏｕｔ）などから算出する。すなわち、モータ回転数は、車輪速センサにより検出した前輪車輪速Ｖｆ及び後輪車輪速Ｖｒを換算（レシオ換算）して算出することができる。
【００３１】
モータ回転数の算出方法は、下記の通りである。
モータ３５（モータユニット２０）の入力側回転数（Ｎｉｎ）＝前輪車輪速平均値Ｖｆ１）×トランスファー機構１０のレシオ（Ｒ１）
モータ３５（モータユニット２０）の出力側回転数（Ｎｏｕｔ）＝後輪車輪速平均値（Ｖｒ１）×リアデフ８のレシオ（Ｒ２）
とすると、
車両１の前進（ＦＷＤ）時のモータ回転数（Ｎｆ）＝（Ｎｉｎ）−（Ｎｏｕｔ）
車両１の後進（ＲＶＳ）時のモータ回転数（Ｎｒ）＝（Ｎｉｎ）×プラネタリギヤ機構３０のレシオ（Ｒ３）−（Ｎｏｕｔ）
となる。
【００３２】
モータ３５の前後レシオ（入力側回転数（Ｎｉｎ）と出力側回転数（Ｎｏｕｔ）の比）は、車両前進時には、コイル回転数Ｎｃとヨーク回転数Ｎｅの関係がコイル回転数Ｎｃ＞ヨーク回転数Ｎｅとなるようなレシオ（以下、このレシオを「マイナスレシオ」という場合がある。）に設定する。その一方で、車両後進時には、ヨーク回転数Ｎｅ＞コイル回転数Ｎｃとなるようなレシオに設定する。
【００３３】
次に、上記構成のモータユニット２０の動作について説明する。なおここでは、入力軸２１が上記の正転方向に回転するときに車両１が前進（ＦＷＤ）し、入力軸２１が上記の逆転方向に回転するときに車両１が後進（ＲＶＳ）するものとする。
【００３４】
（１）通常発進及び登坂発進
図３（ａ）は、モータ３５単独での通常前進（前進方向の発進）時のトルクフロー（モータユニット２０におけるトルクフロー、以下同じ。）を示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素（出力軸２３、第１ワンウェイベアリング３７、ヨーク２７、第２ワンウェイベアリング３９、入力軸２１）の状態を示す一覧表である。なお、図３及び以降の各図では、点線で示すトルクは、正転トルク（正転方向の回転で伝達されるトルク）であり、実線で示すトルクは、逆転トルク（逆転方向の回転で伝達されるトルク）である。車両１の通常発進（前進方向）では、アイドリングストップ状態（エンジン３の停止状態）から発進が行えるように、モータ３５のトルクのみで車両１を発進させて前輪Ｗ１，Ｗ２にトルクを伝達することによりエンジン３を始動するいわゆる押し掛け始動を行い、当該押し掛け始動とセルモータによる始動とを合わせてエンジン３を始動する。この際、図３（ｂ）の表に示すように、出力軸２３（コイル３２）の正転によるトルクの反力で、ヨーク２７に対して逆転方向のトルクが付与される。これにより、第２ワンウェイベアリング３９が作動（係合）してヨーク２７が固定される。すなわち、コイル３２が正転するときのヨーク２７側の反力を第２ワンウェイベアリング３９が受けてヨーク２７を固定する。これにより、コイル３２に発生したトルクを後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達することで、モータ３５のみのトルクによる車両１の発進（ＥＶ発進）が可能となる。
【００３５】
図４（ａ）は、車両前進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。モータ３５による車両１の発進後、後輪Ｗ３，Ｗ４の駆動力で車両１が前進方向へ移動する。その際、路面から前輪Ｗ１、Ｗ２に伝わる反力で前輪Ｗ１，Ｗ２を回転させることでエンジン３を押し掛け始動することができる。エンジン３の始動後は、モータユニット２０に対して、エンジン３の駆動力によって入力軸２１から正転方向の駆動力が入力する。したがって、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１ワンウェイベアリング３７が作動してヨーク２７が正転しながらコイル３２からの反力を受けることができる。このとき、第２ワンウェイベアリング３９はフリー（回転が許容される状態）となるため、ケース２５に対するヨーク２７の係合（ロック）が解除される。そして、このときのコイル回転数Ｎｃとヨーク回転数Ｎｅの関係は、コイル３２回転数Ｎｃ＞ヨーク２７回転数Ｎｅであるため、従動輪Ｗ３，Ｗ４への出力トルクをモータ３５の電力負荷（正の電力負荷）に応じたトルクに制御することができる。
【００３６】
なお、登坂発進などで車両１の駆動力を必要とする状況や、発電のためにアイドリングストップを実施していない場合には、車両停止状態からエンジン３の駆動力を使用できる。したがってその場合は、車両１の発進時から図４（ａ）に示すトルクフローでのトルク伝達を行うことができる。つまり、車両１に必要な駆動力に応じて、モータ３５単独での発進とモータ３５とエンジン３との両方を用いた発進とのいずれかの発進形態を選択することができる。
【００３７】
（２）後進（ＲＶＳ）発進
図５（ａ）は、モータ３５単独での後進発進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。後進発進では、前進発進と同様にアイドリングストップ後のエンジン３の押し掛け始動を可能としている。すなわち、コイル３２が逆転するときに受ける反力によってヨーク２７が正転しようとする。しかしながら、プラネタリギヤ機構３０を介して回転が停止している入力軸２１へ反力が伝わることで、ヨーク２７が固定される。そのため、モータ３５による逆転トルクを発生することができ、モータ３５単独の駆動力による後進発進（ＥＶ発進）が可能となる。このとき、ヨーク２７のみが正転方向に回転しようとするため、第１、第２ワンウェイベアリング３７，３９はいずれもフリーとなる。
【００３８】
図６（ａ）は、後進走行時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。モータ３５による車両１の後進発進後、後輪Ｗ３，Ｗ４の駆動力で車両１が後進方向へ移動する。これにより、路面からの反力で前輪Ｗ１，Ｗ２を回転させることで、エンジン３を押し掛け始動することができる。エンジン３の始動後は、エンジン３の駆動力により入力軸２１からモータユニット２０へ逆転方向の駆動力が入力するため、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ヨーク２７は正転し続けると共に、入力軸２１からの反力を受ける。そのため、後進発進時に対してモータ３５の逆転回転数が増加するのみとなる。このとき、ヨーク回転数Ｎｅとコイル回転数Ｎｃの関係は、ヨーク回転数Ｎｅ＞コイル回転数Ｎｃであるため、後輪Ｗ３，Ｗ４への出力トルクを電力負荷（負の電力負荷）に応じたトルクに制御できる。
【００３９】
なお、登坂発進などで車両の駆動力を必要とする状況や、発電のためにアイドリングストップを実施していない場合には、車両の停止状態からエンジン３の駆動力を用いることができるので、前進時と同様、車両発進時から図６に示すトルクフローとなる。
【００４０】
（３）回生（車両前進時）
図７（ａ）は、モータ３５による回生（車両前進時の回生）時のトルクフローであり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。アクセルオフでの空走中や通常走行中は、モータユニット２０の前後レシオに応じて、コイル回転数Ｎｃ＞ヨーク回転数Ｎｅの関係でモータ３５のコイル３２とヨーク２７が相対回転を続けている。このとき、コイル３２は正電力を発電しており、当該発電による電圧が回生可能な電圧に達している場合は、バッテリユニット１２への充電を行うことも可能である。
【００４１】
また、図７（ａ）に示すように、回生中は発電量に応じた回生トルクが出力軸２３から後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達される。そのため、路面の状況や車両状態により、回生量を調節することで後輪Ｗ３，Ｗ４への伝達トルクを制御することができる。
【００４２】
（４）コースティングダウン（タイトターンブレーキング）
図８（ａ）は、モータ３５の零トルク制御（前進時の零トルク制御）時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。車両１の高速走行時にアクセルオフとなった場合など、従動輪Ｗ３，Ｗ４の引き摺りトルクを低減する必要性が高い状況では、モータ３５に対して該モータ３５の差動に応じた電力を供給することで、モータトルクが零（０）になるよう制御することができる。これにより、図８（ａ），（ｂ）に示すように、モータ３５を介して後輪Ｗ３，Ｗ４にトルクが伝達されないようにすることができる。したがって、後輪Ｗ３、Ｗ４の引き摺りトルクによる車両１の減速加速度を緩和して、車両１の空走距離を飛躍的に伸ばすことが可能となる。また、低速でハンドルを一杯に切った状態など急角度の転舵旋回時にも、モータトルクを零（０）に制御することで、タイトターンブレーキング現象（転舵時の前後輪の旋回半径差によって前後差回転が発生することで従動輪が引き摺られる現象）を抑制することができる。これにより、四輪駆動（４ＷＤ）走行の性能（商品性）を向上させることができる。
【００４３】
（５）前後スプリットμ発進（車両前進時）
図９（ａ）は、前後スプリットμ路（前輪Ｗ１，Ｗ２が踏む路面の摩擦係数が後輪Ｗ３，Ｗ４が踏む路面の摩擦係数よりも小さい路面をいう。）での前進発進時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。前輪（駆動輪）Ｗ１，Ｗ２が低μ（低摩擦抵抗）路面上にある場合や急加速でスリップした場合には、モータユニット２０の前後レシオを超えて前輪Ｗ１，Ｗ２が高い車輪速になる現象が発生する。このとき、モータ３５のコイル３２とヨーク２７は、コイル回転数Ｎｃ＜ヨーク回転数Ｎｅの関係で相対回転し、車両後進時と同じ状態となる。よって、モータ３５の電力は負の状態となる。そのため、モータ３５に正電力を与え続けると異常電圧によりシステムが破壊されるおそれがある。そこで、前輪Ｗ１，Ｗ２のスリップ量が所定量を超えた場合には、モータ３５で発電された負電力を回生するか、もしくは当該負電力を抵抗器（図示せず）に流して熱エネルギーに変換して消費することでシステムを保護することが必要である。また、このようにモータ３５で負電力が発生する際には、コイル３２に電磁力が作用することで、出力軸２３にトルクが発生する。そのため、負電力の回収量は、この出力軸２３に発生するトルクがモータユニット２０などシステムの強度限界の範囲内となるような回収量に設定しておく必要がある。
【００４４】
（６）モータ単独走行（ＥＶ走行）
図１０（ａ）は、モータ単独走行（ＥＶ走行）時（前進時）のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。バッテリユニット１２に蓄えられた電力が余剰の場合など電力に余裕があるときは、エンジン３を停止してモータ３５単独による走行（ＥＶ走行）が可能である。例えば、エンジン３の停止後も車両１の慣性力により前輪Ｗ１，Ｗ２は回転し続けるため、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、入力軸２１に正転方向の回転によるトルクが入力される。よって、モータ３５のトルクの反力を入力軸２１側で受けることができ、前輪Ｗ１，Ｗ２のグリップ（タイヤグリップ）の限界を超えないモータ３５のトルクを上限として、連続走行が可能となる。
【００４５】
（７）ＡＢＳ作動時（前進走行時）
図１１（ａ）は、ＡＢＳ作動時のトルクフローを示す図であり、（ｂ）は、そのときの各要素の状態を示す一覧表である。ブレーキ操作が行われた場合のＡＢＳ（Anti-lock Braking System）の作動時には、四輪駆動トルク（４ＷＤトルク）による前後締結力を可能な限り小さくし、四輪の回転同期によるＡＢＳの誤制御を防ぐ必要がある。そこで、ＡＢＳ信号が出力されたときは、図１１（ａ）に示すように、第１ワンウェイベアリング３７をフリーにして前後締結力を０にするため、コイル３２に負電力を印加して、入力軸２１の回転数よりもヨーク２７の回転数を高めるよう制御する。これにより、前輪（駆動輪）Ｗ１，Ｗ２と後輪（従動輪）Ｗ３，Ｗ４との間の駆動力伝達経路を切り離すことができるため、前後輪の駆動力制御とブレーキ制御との干渉を防ぐことが可能となる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態の四輪駆動車両では、後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に駆動力を伝達する第２の駆動装置は、エンジン３からの駆動力が伝達されて回転する入力軸２１に対して相対回転可能に支持されたヨーク（モータヨーク）２７と、ヨーク２７に固定された永久磁石２８と、出力軸２３上に固定されたコイル（モータコイル）３２とからなるモータ３５を備える。そして、第１、第２ワンウェイベアリング３７，３８によって、入力軸２１が正転方向と逆転方向のいずれに回転した場合にも当該回転でヨーク２７が正転方向に回転するように構成した。これにより、エンジン３の駆動力をヨーク２７に伝達して回転可能としている。したがって、モータ３５の回転数を低く抑えることができるので、モータ３５を低回転・高トルクの領域で使用することを可能としながらも、エンジン３の停止状態でのモータ３５のみの駆動力による車両１の発進（ＥＶ発進）、従来の四輪駆動車両と同様の後輪（従動輪）Ｗ３，Ｗ４へのトルク配分の制御、モータ３５による回生などを行うことができる駆動装置となる。さらに、エンジンから後輪（従動輪）Ｗ３，Ｗ４への駆動力伝達経路の切り離しを行うための油圧や電磁力の作用を用いたクラッチ機構などを省略できるので、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
【００４７】
また、上記構成の駆動装置では、モータ３５を低回転・高トルクの領域で使用することが可能であるため、当該モータ３５として、比較的に安価なブラシ型の直流電動機（ＤＣモータ）を用いることができる。これにより、駆動装置の及び車両の低コスト化を図ることができる。
【００４８】
また、上記のモータユニット２０は、前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４を連結するプロペラシャフト７上に設けられている。プロペラシャフト７上に設置する駆動装置での駆動輪側（入力軸２１）と従動輪側（出力軸２３）との差回転（差動）は、前輪（駆動輪）Ｗ１，Ｗ２のスリップなどで差回転が過大になった場合を含めて、さほど高い回転数にはならない。そのため、本実施形態のモータ３５では、従来のモータヨークを固定したタイプのモータと比較して非常に低い回転数となる。したがって、モータ３５に安価なＤＣモータを使用することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、車両の主駆動輪を駆動する第１の駆動装置としてエンジン３を備える場合を示したが、本発明にかかる駆動装置が備える第１の駆動装置は、エンジン３以外にも、他の電動機（モータ）やその他の駆動装置であってもよい。また、上記実施形態に示す四輪駆動車両は、前輪を主駆動輪とし後輪を副駆動輪とする車両であるが、本発明にかかる四輪駆動車両は、これ以外にも、後輪を主駆動輪とし前輪を副駆動輪とする車両であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１    四輪駆動車両
２    駆動力伝達経路
３    エンジン（第１の駆動装置）
４    トランスミッション
５    フロントデフ
６，６    フロントドライブシャフト
７    プロペラシャフト
８    リアデフ
９，９    リアドライブシャフト
１０    トランスファー機構
１２    バッテリユニット
２０    モータユニット（第２の駆動装置）
２１    入力軸
２１ａ    後端部
２３    出力軸
２５    ケース（固定側の部材）
２７    モータヨーク
２８    永久磁石
３０    プラネタリギヤ機構
３２    コイル
３５    モータ（電動機）
３７    第１ワンウェイベアリング（第１ワンウェイ機構）
３９    第２ワンウェイベアリング（第２ワンウェイ機構）
４１    ニードルベアリング
４３    ベアリング
４５    ベアリング
４７    ベアリング
４８    ワイヤー
４９    ブラシ
Ｗ１，Ｗ２    前輪（駆動輪）
Ｗ３，Ｗ４    後輪（従動輪）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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