(57)【要約】【課題】簡易な構成のハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両は、内燃機関と、内燃機関から伝達された動力を車両の駆動輪に配分する差動機構と、内燃機関に対して差動機構を挟んで対向した側から差動機構に接続され、当該差動機構に動力を伝達する電動機とを備え、内燃機関と電動機をそれぞれ適宜作動させ、差動機構を介して車両を走行させる。【選択図】図２
2011084140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた内燃機関と、
前記内燃機関から伝達された動力を前記車両の駆動輪に配分する差動機構と、
前記内燃機関に対して前記差動機構を挟んで対向した側から当該差動機構に接続され、当該差動機構に動力を伝達する電動機と、から構成されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記駆動輪は、第１の駆動輪と、当該第１の駆動輪とは異なる第２の駆動輪とからなり、
前記差動機構は、
前記内燃機関から伝達される動力のみを前記第１の駆動輪に配分する第１の差動機構と、
前記電動機から伝達される動力のみを前記第２の駆動輪に配分する第２の差動機構と、から構成したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の取付構造を簡易にしたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関と電動機とを組み合わせて構成したハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両は、電動機で内燃機関の駆動系に動力を付加したり、車両の制動エネルギーで発電した電力を蓄え、走行に利用することなどにより、車両のエネルギー効率を大きく向上できるという利点を有している。例えば特許文献１には、内燃機関と変速機との間に電動機を組み込んだ例のハイブリッド車両に関する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３０４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、内燃機関と変速機との間に電動機を組み込むには、エンジンと変速機との間に組み付けを可能とした専用の構造を有する電動機が必要とされる。更に車両側のシャシフレームに対する変速機等の位置が変更となることから、車両への取り付け用のマウント位置などを変更する必要がある。
【０００５】
またトラックなど貨物用車両のようにエンジン、クラッチ機構、変速機、プロペラシャフトを直列に配置した車両においては、内燃機関と変速機との間に電動機を組み込むと、駆動系（エンジンからプロペラシャフトまで）の長さが長くなることから駆動系全体における振動の対策を新たに行う必要が生じる。貨物用車両のように駆動系を長く配置した車両では、エンジンや変速機など個々の構成部材に対する振動対策を行うとともに、それらが車両上に搭載され、連結された状態で発生する駆動系全体での曲げ振動に対して対策を講じる必要が生じる。
【０００６】
そのため内燃機関や変速機に変更を加えたとしても、それらの間に電動機を組み付ければ、その分駆動系が長くなり従来有していた振動バランスとは異なり、電動機が組み付けられた駆動系全体に対して改めて振動対策を行う必要がある。殊に、質量の大きいエンジンや変速機の間に電動機が組み込まれると、電動機の近傍部分での曲げ共振に注意する必要があり、駆動系全体の剛性を見直す必要も生じてくる。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、車両が従来有していた駆動系の構造に大幅な変更を加えることなく、ハイブリッド構造を実現可能としたハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両は、車両に設けられた内燃機関と、前記内燃機関から伝達された動力を前記車両の駆動輪に配分する差動機構と、前記内燃機関に対して前記差動機構を挟んで対向した側から当該差動機構に接続され当該差動機構に動力を伝達する電動機と、から構成されたことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、上記ハイブリッド車両において、前記駆動輪は、第１の駆動輪と、当該第１の駆動輪とは異なる第２の駆動輪とからなり、前記差動機構は、前記内燃機関から伝達される動力のみを前記第１の駆動輪に配分する第１の差動機構と、前記電動機から伝達される動力のみを前記第２の駆動輪に配分する第２の差動機構と、から構成されたことを特徴とする（請求項２）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるハイブリッド車両によれば、現状の車両が有する駆動系構造に大幅な変更を加えることなく、ハイブリッド車両を構成できる。従来の駆動系に構造的な大きな変更がなされないので、従来のように駆動系全体の剛性を見直す必要がない。したがって、新たに設置した電動機に関して振動対策を行えばよく、振動対策上非常に有利である。
【００１１】
また、電動機は、外付けの電動機となり、汎用の電気モータも利用できるため、従来の駆動系の内部に電動機を追加する場合に比べ、低コストでハイブリッド車両を実現できる。また、駆動系の内部に電動機を備えた場合と比較して、ハイブリッド走行における制御が容易になる。
【００１２】
さらに、電動機は、エンジンに対して差動機構を挟んで対向した側から差動機構に接続されるので、従来、貨物車両ではデッドスペースとなっていた差動機構の後方のスペースを有効に利用することができ、電動機の搭載性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるハイブリッド車両の一実施形態を示す側面図である。
【図２】ハイブリッド車両の一例を示す平面図である。
【図３】差動機構の一例を示す分解斜視図である。
【図４】ハイブリッド車両の他の例を示す平面図である。
【図５】ハイブリッド車両の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明にかかる、ハイブリッド車の一実施形態について図を用いて説明する。図１に、ハイブリッド車としての車両１０を示す。
【００１５】
車両１０は、四隅に従動輪である前車輪１２ａ、駆動輪である後前車輪１２ｂ、従動輪である後後車輪１２ｃを備え、車両１０の前方から順に内燃機関としてのエンジン１４、クラッチ機構１６、変速機１８、プロペラシャフト２０、差動機構２２、電動機としてのモータ２４を有している。
【００１６】
エンジン１４は、ディーゼルエンジンで、図２に示すように車両１０に対して縦置きに配置されている。尚、エンジン１４は、内燃機関であれば、ガソリンエンジン等その他のエンジンでよい。
【００１７】
クラッチ機構１６は、エンジン１４と変速機１８の間に設けられ、エンジン１４の出力軸と変速機１８の入力軸（いずれも図示せず。）との回転を断続させる。変速機１８は、変速機構を内部に具え、出力端（図示せず。）がプロペラシャフト２０に接続されている。プロペラシャフト２０は、変速機１８の出力端と差動機構２２の間に設けられ、両者を連結している。クラッチ機構１６および変速機１８は、基本的に自動変速装置であり、エンジン１４と協同して制御される。
【００１８】
差動機構２２は、駆動輪である後前車輪１２ｂに設けられ、プロペラシャフト２０からの回転力を左右の後前車輪１２ｂに分配するとともに、左右の後前車輪１２ｂ間の差動を行わせる。差動機構２２は、図３に示すように前方にプロペラシャフト２０を連結させる入力端部２３を具えるとともに、後方に出力端部２５を具えている。後方に設けられた出力端部２５は、後輪２軸が駆動輪である車両において、後後車輪の差動機構と接続させるためのプロペラシャフト（出力軸）を連結させる連結部であり、後輪２軸の車両では従来から用いられているものである。
【００１９】
モータ２４は、電気モータで、所定の出力を有し、図２に示すように左右の後後車輪１２ｃ間に設置されている。
【００２０】
モータ２４はブラケット（図示せず。）を介してフレーム３０に固定され、モータ２４から突出された出力軸２６は、連結軸３２を介して差動機構２２の出力端部２５に連結されている。連結軸３２は、自在継手と軸方向の長さ変動を許容する調節機構を有している既存のプロペラシャフトを流用することができる。またモータ２４は、差動機構２２の出力端部２５に出力軸２６を直接連結させても、減速機や増速機、またはクラッチ機構（いずれも図示せず。）などを介して連結させてもよい。
【００２１】
出力端部２５は、差動機構２２のリングギヤ（図示せず。）に噛合っている。車両１０はまた、電池５０、パワーコントロールユニット５２を備えている。電池５０は、モータ２４を作動させるに十分な出力電圧を有している。パワーコントロールユニット５２は、インバータなどを備え、モータ２４を駆動させたり、モータ２４で発電された電力を電池５０に蓄電させる。モータ２４は、パワーコントロールユニット５２からの指示により駆動されると、連結軸３２を介して回転が出力端部２５に伝わり、差動機構２２のリングギヤを駆動させる。
【００２２】
次に、車両１０の作動について説明する。
【００２３】
例えば車両１０に乗車して、キーを回すと、エンジン１４が作動する。ギヤをドライブレンジに入れ、アクセルを踏み込むと、エンジン１４の駆動力がクラッチ機構１６、変速機１８を通ってプロペラシャフト２０を回転させ、差動機構２２が左右の後前車輪１２ｂを駆動させる。また、パワーコントロールユニット５２からモータ２４に駆動用電力が送られ、モータ２４が駆動される。モータ２４の回転力は、差動機構２２リングギヤに加えられ、車両１０の発進を補助する。あるいは、モータ２４の駆動力のみで車両１０を発進させてもよい。
【００２４】
そして車両１０は、車速、アクセルの踏み込み量、変速機１８の設定ギヤ段などを考慮して、適宜エンジン１４、クラッチ機構１６、変速機１８を操作し、更にモータ２４を駆動して、エンジン１４とモータ２４の双方の出力を適宜使用して走行する。また、制動時等は、モータ２４に後前車輪１２ｂの回転を伝達し、モータ２４で発電を行わせる。モータ２４で発電された電力は、パワーコントロールユニット５２から電池５０に送られ、電池５０に蓄えられる。
【００２５】
このように車両１０は、従来の車両に用いられていたエンジン１４を動力源とする駆動系をそのまま利用することができる。したがって車両１０は、従来のハイブリッド車両のように駆動系の内部にモータを追加する場合に比べて、コストを抑制してハイブリッド車両を提供することができる。更に車両１０は、エンジン１４を動力源とする駆動系が変更されていないため、駆動系全体としての新たな振動対策を行う必要がほとんどない。振動対策としては、差動機構２２の後方に取り付けたモータ２４に関して行えばよく、振動対策にかかる開発時間を短縮することができる。
【００２６】
モータ２４は、外付けの電気モータであり、汎用の電気モータを利用できるため、コストを低減して、ハイブリッド車両を提供することができる。また、貨物用車両においては、後前車輪１２ｂの後方は元来空間となっているので、従来からの車両のデッドスペースを有効に利用することができ、モータ２４の搭載性が良好である。
【００２７】
次に、他の車両の例を図４を用いて説明する。
【００２８】
図４に示す車両１１は、後軸を２軸とした車両で、後前車輪１２ｂ及び後後車輪１２ｃが共に駆動輪である車両である。車両１１は、後前車輪１２ｂ及び後後車輪１２ｃに差動機構２２ａ、２２ｂを具え、車両前方に配置された差動機構２２ａにはエンジン１４からの動力が伝達されるプロペラシャフト２０が連結され、車両前方の差動機構２２ａと後方の差動機構２２ｂとは、連結プロペラシャフト２１で連結されている。モータ２４は、当該モータ２４の出力軸２６を車両後方に配置された差動機構２２ｂに連結軸３２を介して連結されている。
【００２９】
このように車両１１を構成しても、エンジン１４からの回転力は、プロペラシャフト２０を介して車両前方の差動機構２２ａに伝達されて後前車輪１２ｂを駆動させ、また連結プロペラシャフト２１を介して車両後方の差動機構２２ｂを作動させ、後後車輪１２ｃを駆動させる。更に、後後車輪の差動機構２２ｂにモータ２４の回転力を加えることにより、駆動力を増加させ、車両１１を走行させることができる。また制動時等には、後後軸の差動機構２２を介してモータ２４に発電を行わせ、電池５０に蓄えることができる。
【００３０】
車両１１によっても、構造上変更箇所が少なく、既存の差動機構２２ａ、２２ｂおよびモータ２４を流用でき、かつエンジン１４を動力源とする駆動系に対する振動対策を、新たにほとんど行う必要がないため、低コストでハイブリッド車両を提供できる。
【００３１】
更に、図５に示すように車両を構成してもよい。図５に示す車両１３は、後輪２軸で、後後車輪１２が従動輪である車両を従来の車両としている。車両１３は、従来従動輪であった後後車輪１２ｃに、新たに差動機構２２ｂを組み付けることにより後後車輪１２ｃ（第２の駆動輪）も駆動輪とする。後後車輪１２ｃに取り付けた差動機構２２ｂ（第２の差動機構）は、入力端部２３を後方に向けて取り付け、入力端部２３に連結軸３２を連結し、モータ２４の出力軸２６と接続させている。
【００３２】
このように構成すると、差動機構２２ａ（第１の差動機構）を介してエンジン１４で駆動される後前車輪１２ｂ（第１の駆動輪）の後方に、モータ２４で駆動される後後車輪１２ｃ（第２の駆動輪）が設けられる。したがって、後前車輪１２ｂをエンジン１４により駆動させ、後後車輪１２ｃをモータ２４により適宜駆動させることにより、異なる駆動源を用いて車両１０を走行させ、また制動時にモータ２４により発電を行わせ、電池５０に蓄電させることができる。
【００３３】
この例でも、エンジン１４を含む駆動系には変更がなく、エンジン１４の駆動力を動力源とする駆動系に対する振動対策を新たに行う必要がなく、低コストでハイブリッド車両を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、電気モータを接続させたハイブリッド車に用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…車両
１２…車輪
１２ａ…前車輪
１２ｂ…後前車輪
１２ｃ…後後車輪
１４…エンジン（内燃機関）
１６…クラッチ機構
１８…変速機
２０…プロペラシャフト
２２…差動機構
２４…モータ（電動機）
３０…フレーム
５０…電池
５２…パワーコントロールユニット
【図１】
2011084140.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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