(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両に関し、簡素な構成でモータを容易に配置する。【解決手段】動力源としてのエンジン１０と、エンジン１０よりも動力伝達経路の下流側に設けられたトランスミッション１２と、トランスミッション１２の出力軸に接続されたプロペラシャフト１３と、プロペラシャフト１３の動力伝達方向下流端に接続されたデファレンシャル装置２０と、デファレンシャル装置２０に駆動軸１４Ｌ，Ｒを介して接続された駆動輪１５Ｌ，Ｒと、デファレンシャル装置２０の動力伝達方向上流端に固定されてプロペラシャフト１３に駆動力を伝達可能なモータ３０とを備えた。【選択図】図１
2019001220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としての内燃機関と、
前記内燃機関よりも動力伝達経路の下流側に設けられたトランスミッションと、
前記トランスミッションの出力軸に接続されたプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流端に接続されたデファレンシャル装置と、
前記デファレンシャル装置に駆動軸を介して接続された駆動輪と、
前記デファレンシャル装置の動力伝達方向上流端に固定されて、前記プロペラシャフトに駆動力を伝達可能なモータと、を備える
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記デファレンシャル装置の動力伝達方向上流端に被固定フランジが形成され、前記モータの動力伝達方向下流端に前記被固定フランジに接合されてボルト締結される固定フランジが形成され、前記モータのロータが前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流側の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置された
請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
動力源としての内燃機関と、
前記内燃機関よりも動力伝達経路の下流側に設けられたトランスミッションと、
前記トランスミッションの出力軸に接続されたプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流端に接続されたデファレンシャル装置と、
前記デファレンシャル装置に駆動軸を介して接続された駆動輪と、
前記トランスミッションの動力伝達方向下流端に固定されて、前記プロペラシャフト又は前記出力軸に駆動力を伝達可能なモータと、を備える
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
前記トランスミッションの動力伝達方向下流端に被固定フランジが形成され、前記モータの動力伝達方向上流端に前記被固定フランジに接合されてボルト締結される固定フランジが形成され、前記モータのロータが前記プロペラシャフトの動力伝達方向上流側の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置された
請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記出力軸の動力伝達方向下流端に従動ギヤが設けられ、前記モータの駆動軸に前記従動ギヤと直接又はアイドラギヤを介して噛合する駆動ギヤが設けられ、前記モータが前記トランスミッションの動力伝達方向下流端の側部に固定された
請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記トランスミッションよりも動力伝達経路の下流側に遊星歯車機構が設けられ、前記モータが前記トランスミッションと前記遊星歯車機構との間に介装され、前記モータのロータが前記遊星歯車機構を介して前記出力軸の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置された
請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記モータの駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記トランスミッションのシフトアップ時に、シフトアップ開始からシフトアップ終了に亘って前記プロペラシャフトの回転数が維持されるように前記モータを駆動させて前記駆動輪に駆動力を付与する
請求項１から６の何れか一項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記制御部は、前記車両の減速走行時に該車両の減速度が所定の目標減速度となるように、前記モータを発電機として駆動させて前記駆動輪に制動力を付与する
請求項７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、ハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の動力源として内燃機関等のエンジンと、バッテリ等から供給される電力により駆動するモータとを併用したハイブリッド車両が広く実用化されている。
【０００３】
この種のハイブリッド車両として、例えば、特許文献１には、トランスミッションとデファレンシャル装置とを接続するプロペラシャフトの略中間位置にモータを配置したハイブリッド車両が開示されている。また、特許文献２には、クラッチ装置とトランスミッションとの間にモータを配置したハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２８７４９０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２３９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１記載のハイブリッド車両では、モータをプロペラシャフトの略中間位置に配置している。このため、モータを車体側（例えば、シャシフレーム等）に固定するためのブラケットが必要となり、部品点数の増加に伴うコスト上昇や組み付け作業性の悪化等を招く課題がある。
【０００６】
また、特許文献２記載のハイブリッド車両では、モータをトランスミッションよりも動力伝達経路の上流側に配置している。このため、例えば、シフトアップ時には、シンクロ機構によるギヤ抜きからディテント完了までの間はモータの駆動トルクをプロペラシャフトに伝達することができず、所謂トルク抜けを生じる課題がある。
【０００７】
本開示の技術は、簡素な構成でモータを容易に固定配置することができる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】
本開示のハイブリッド車両は、動力源としての内燃機関と、前記内燃機関よりも動力伝達方向下流側に設けられたトランスミッションと、前記トランスミッションの出力軸に接続されたプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流端に接続されたデファレンシャル装置と、前記デファレンシャル装置に駆動軸を介して接続された駆動輪と、前記デファレンシャル装置の動力伝達方向上流端に固定されて、前記プロペラシャフトに駆動力を伝達可能なモータと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記デファレンシャル装置の動力伝達方向上流端に被固定フランジが形成され、前記モータの動力伝達方向下流端に前記被固定フランジに接合されてボルト締結される固定フランジが形成され、前記モータのロータが前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流側の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置されてもよい。
【００１０】
本開示のハイブリッド車両は、動力源としての内燃機関と、前記内燃機関よりも動力伝達経路の下流側に設けられたトランスミッションと、前記トランスミッションの出力軸に接続されたプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトの動力伝達方向下流端に接続されたデファレンシャル装置と、前記デファレンシャル装置に駆動軸を介して接続された駆動輪と、前記トランスミッションの動力伝達方向下流端に固定されて、前記プロペラシャフト又は前記出力軸に駆動力を伝達可能なモータと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記トランスミッションの動力伝達方向下流端に被固定フランジが形成され、前記モータの動力伝達方向上流端に前記被固定フランジに接合されてボルト締結される固定フランジが形成され、前記モータのロータが前記プロペラシャフトの動力伝達方向上流側の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置されてもよい。
【００１２】
また、前記出力軸の動力伝達方向下流端に従動ギヤが設けられ、前記モータの駆動軸に前記従動ギヤと直接又はアイドラギヤを介して噛合する駆動ギヤが設けられ、前記モータが前記トランスミッションの動力伝達方向下流端の側部に固定されてもよい。
【００１３】
また、前記トランスミッションよりも動力伝達経路の下流側に遊星歯車機構が設けられ、前記モータが前記トランスミッションと前記遊星歯車機構との間に介装され、前記モータのロータが前記遊星歯車機構を介して前記出力軸の外周に固定され、前記モータのステータがモータケースの内周に固定されて前記ロータと対向配置されてもよい。
【００１４】
また、前記モータの駆動を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記トランスミッションのシフトアップ時に、シフトアップ開始からシフトアップ終了に亘って前記プロペラシャフトの回転数が維持されるように前記モータを駆動させて前記駆動輪に駆動力を付与することが好ましい。
【００１５】
また、前記制御部は、前記車両の減速走行時に該車両の減速度が所定の目標減速度となるように、前記モータを発電機として駆動させて前記駆動輪に制動力を付与することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のハイブリド車両によれば、簡素な構成でモータを容易に固定配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は、第一実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な側面図、（Ｂ）は、第一実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な平面図である。
【図２】（Ａ）は、第二実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な側面図、（Ｂ）は、第二実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な平面図である。
【図３】他の実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な平面図である。
【図４】他の実施形態に係るハイブリド車両を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
［第一実施形態］
図１は、本実施形態に係るハイブリッド車両１を示す模式図である。ハイブリッド車両（以下、単に車両と称する）１には、動力源の一例としてエンジン１０が搭載されている。エンジン１０には、クラッチ装置１１を介してトランスミッション１２が断接可能に接続されている。
【００２０】
トランスミッション１２は、例えば、オートメーテッドマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）又は、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）であって、不図示のアウトプットシャフト（出力軸）には、車体前後方向に延びるプロペラシャフト１３の入力端が連結されている。また、プロペラシャフト１３の出力端には、デファレンシャル装置２０のドライブピニオンシャフト（不図示）が連結されている。さらに、プロペラシャフト１３の出力端側には、モータ（電動発電機）３０がデファレンシャル装置２０に隣接して設けられている。
【００２１】
デファレンシャル装置２０は、何れも図示を省略するドライブピニオンシャフト、ドライブピニオンギヤ、サイドギヤ等の各種ギヤ類を収容したデファレンシャルキャリア２１と、デファレンシャルキャリア２１に図示しないボルト等により接合されたアクスルケース２２とを備えている。また、アクスルケース２２内には、デファレンシャルキャリア２１内の不図示のサイドギヤにスプライン嵌合された左右の駆動軸１４Ｌ，Ｒがそれぞれ回転自在に挿入支持されている。左右の駆動軸１４Ｌ，Ｒには左右の駆動輪１５Ｌ，Ｒがそれぞれ接続されている。
【００２２】
アクスルケース２２は、図１（Ａ）に示すように、リーフスプリング２３の前後方向略中心位置にＵ字ボルト等を介して固定支持されている。リーフスプリング２３は、その前後両端部をシャシフレーム２に固設された前後一対の各ブラケット３，４に図示しないピン部材等を介して回転可能に支持されている。
【００２３】
モータ３０は、デファレンシャル装置２０の動力伝達方向上流端（入力端）に隣接して設けられている。より詳しくは、モータ３０は、モータケース３１と、ロータ３２（図１（Ｂ）にのみ示す）と、ステータ３３（図１（Ｂ）にのみ示す）とを備えている。ロータ３２は、プロペラシャフト１３の出力端側（又は、不図示のドライブピニオンシャフトの入力端側）の外周に固定されている。ステータ３３は、モータケース３１の内周に固定されており、ロータ３２と対向して配置されている。
【００２４】
モータ３０は、インバータ３４（図１（Ｂ）にのみ示す）を介してバッテリ３５（図１（Ｂ）にのみ示す）に電気的に接続されている。モータ３０は、例えば、運転者による図示しないアクセルペダルの操作量に応じた要求トルクに対してエンジン１０の出力トルクのみでは不足する場合には、バッテリ３５からインバータ３４を介して供給される電力により電動機として駆動し、各駆動輪１５Ｌ，Ｒにトルクを付与する。一方、モータ３０は、車両１の制動時に、左右の駆動輪１５Ｌ，Ｒから駆動軸１４Ｌ，Ｒ、デファレンシャル装置２０、プロペラシャフト１３を介して伝達される回転力を用いて発電機として駆動する。この発電駆動に伴う回生電力は、インバータ３４を介してバッテリ３５に蓄電されるようになっている。
【００２５】
本実施形態において、モータ３０は、モータケース３１の出力側端に形成されたモータ側フランジ（固定フランジ）３７を、デファレンシャルキャリア２１の入力側端に形成されたデフ側フランジ（被固定フランジ）２４に接合させ、これら各フランジ３７，２４をボルトナットにより締結することにより固定されている。このように、モータケース３１をデファレンシャルキャリア２１に直接的に固定することで、モータ３０をシャシフレーム２にブラケット等を介して取り付ける必要がなくなり、固定構造の簡素化が図られるようになる。また、固定構造が簡素化されることにより、部品点数の増加に伴うコスト上昇や組み付け作業性の悪化も効果的に防止できるようになっている。
【００２６】
車速センサ６０は、プロペラシャフト１３の回転数から車両１の車速を検出する。ストロークセンサ６１は、クラッチ装置１１のクラッチストローク量を検出する。シフトポジションセンサ６２は、図示しないシフト操作装置のシフト位置を検出する。アクセル開度センサ６３は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン１０の燃料噴射量を検出する。ブレーキペダルセンサ６４は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出する。これら各種センサ類６０〜６４のセンサ値は、電気的に接続された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）１００に出力される。
【００２７】
ＥＣＵ１００は、車両１の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。また、ＥＣＵ１００は、トルク抜け防止制御部１１０と、制動補助制御部１２０とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００２８】
トルク抜け防止制御部１１０は、トランスミッション１２のシフトアップ時にトルク抜けを防止するトルク抜け防止制御を実施する。具体的には、トルク抜け防止制御部１１０は、ストロークセンサ６１及びシフトポジションセンサ６２の各センサ値に基づいてトランスミッション１２のシフトアップ作動を検出すると、車速センサ６０により検出されるプロペラシャフト１３の回転数がシフトアップ開始（クラッチ断）からシフトアップ完了（クラッチ接）に亘って維持されるように、モータ３０を電動機として駆動させる。トルク抜け防止制御時にバッテリ３５からインバータ３４を介してモータ３０に供給する電力量は、例えば、プロペラシャフト１３の目標回転数と車速センサ６０により検出されるプロペラシャフト１３の実回転数との差に基づいてフィードバック制御すればよい。このように、シフトアップ時はモータ３０を電動機として駆動させて駆動輪１５Ｌ，Ｒに所望のトルクを伝達することにより、シフトアップ時のトルク抜けが効果的に防止されるようになる。
【００２９】
制動補助制御部１２０は、車両１の減速走行時に駆動輪１５Ｌ，Ｒに制動力を付与して車両１を減速させる制動補助制御を実施する。具体的には、制動補助制御部１２０は、車速センサ６０、アクセル開度センサ６３、ブレーキペダルセンサ６４の各センサ値に基づいて車両１の減速走行を検出すると、車両１の減速度が所定の目標減速度となるように、モータ３０を発電機として駆動させ、各駆動輪１５Ｒ，Ｌに制動力を付与する。目標減速度は、不図示のブレーキペダルの踏み込み量や車速等に応じて適宜最適な目標値に設定すればよい。このように、車両１の減速走行時には、モータ３０を発電駆動させて各駆動輪１５Ｒ，Ｌに制動力を付与することで、モータ３０を補助ブレーキとして機能させることが可能となり、車両１の制動距離を効果的に短縮することができる。
【００３０】
以上詳述したように、本実施形態によれば、モータ３０をデファレンシャル装置２０の動力伝達方向上流端に隣接配置し、モータケース３１をデファレンシャルキャリア２１に直接的に固定することで、固定構造の簡素化が図られるようになっている。これにより、モータ３０をシャシフレーム２等の車体側にブラケット等を介して取り付ける必要がなくなり、部品点数の増加に伴うコスト上昇や組み付け作業性の悪化を効果的に防止することができる。
【００３１】
また、トランスミッション１２のシフトアップ時には、モータ３０を電動機として駆動させることで、プロペラシャフト１３の回転数がシフトアップ開始からシフトアップ完了に亘って維持されるようになっている。これにより、シフトアップ時のトルク抜けが確実に防止されるようになり、運転者の変速フィーリングや車両１の加速応答性を効果的に向上することができる。
【００３２】
また、車両１の減速走行時には、モータ３０を発電駆動させて、各駆動輪１５Ｒ，Ｌに制動力を付与することで、モータ３０が補助ブレーキとして機能するようになっている。これにより、車両１を目標減速度まで早期に減速させることが可能となり、車両１の制動距離を効果的に短縮することができる。
【００３３】
また、モータ３０をトランスミッション１２よりも動力伝達経路の下流側に配置したことにより、モータ３０の回生発電時には、各駆動輪１５Ｌ，Ｒから伝達される回転力をトランスミッション１２のギヤイン段やクラッチ装置１１の断接状態の影響を受けることなく直接的に回生電力に変換させることが可能となり、回生効率の向上を図ることができる。
【００３４】
［第二実施形態］
次に、図２に基づいて、第二実施形態に係る車両１の詳細を説明する。第二実施形態の車両１は、第一実施形態において、モータ３０をトランスミッション１２の動力伝達方向下流端に隣接して設けたものである。
【００３５】
具体的には、モータ３０は、モータケース３１と、ロータ３２（図２（Ｂ）にのみ示す）と、ステータ３３（図２（Ｂ）にのみ示す）とを備えている。ロータ３２は、プロペラシャフト１３の入力端側（又は、不図示のアウトプットシャフトの出力端側）の外周に固定されている。ステータ３３は、モータケース３１の内周に固定されており、ロータ３２と対向して配置されている。
【００３６】
モータ３０は、モータケース３１の入力側端に形成されたモータ側フランジ（固定フランジ）３７を、トランスミッションケース１２Ａの出力側端に形成されたミッション側フランジ（被固定フランジ）１２Ｂに接合させ、これら各フランジ３７，１２Ｂをボルトナットにより締結することにより固定されている。このように、モータケース３１をトランスミッションケース１２Ａに直接的に固定することで、固定構造の簡素化が図られるようになり、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３７】
［その他］
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３８】
例えば、図３に示すように、モータケース３１をトランスミッションケース１２Ａの出力側端の側部に直接的に固定して構成してもよい。この場合は、トランスミッション１２のアウトプットシャフト１２Ｃに従動ギヤＧ１を固設すると共に、モータ３０の駆動軸に駆動ギヤＧ３を固設し、これら各ギヤＧ１，Ｇ３をアイドルギヤＧ２又は、アイドルギヤＧ２を省略して直接的に噛合させればよい。
【００３９】
また、図３に示す変形例において、トランスミッション１２がアウトプットリダクションタイプであれば、従動ギヤＧ１は不図示のカウンタシャフトに設けられてもよい。
【００４０】
また、上述の各実施形態において、トランスミッション１２は、ＡＭＴ又はＭＴとして説明したが、トランスミッション１２をオートメーテッドトランスミッション（ＡＴ）としてもよい。この場合も上記実施形態のモータ３０の固定構造を適用することで、固定構造の簡素化を図ることができる。
【００４１】
また、図４に示すように、トランスミッション１２を一次減速機構とし、モータ３０よりも動力伝達経路の下流側に二次減速機構としての遊星歯車機構１９等を配置し、モータ３０の駆動力を遊星歯車機構１９にて減速させた後に、アウトプットシャフト１２Ｃからプロペラシャフト１３に伝達するように構成してもよい。この場合、モータ３０のロータ３２は、遊星歯車機構１９を経て、アウトプットシャフト１２Ｃの外周に固定すればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  車両
１０  エンジン
１１  クラッチ
１２  トランスミッション
１２Ａ  ミッションケース
１２Ｂ  ミッション側フランジ（被固定フランジ）
１２Ｃ  アウトプットシャフト（出力軸）
１３  プロペラシャフト
１４Ｌ，Ｒ  左右駆動軸
１５Ｌ，Ｒ  左右駆動輪
１９  遊星歯車機構
２０  デファレンシャル装置
２４  デフ側フランジ（被固定フランジ）
３０  モータ
３１  モータケース
３２  ロータ
３３  ステータ
３４  インバータ
３５  バッテリ
３７  モータ側フランジ（固定フランジ）
１００  ＥＣＵ（制御部）
【図１】
2019001220.tif 000003
【図２】
2019001220.tif 000004
【図３】
2019001220.tif 000005
【図４】
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