(57)【要約】【課題】駆動ユニットのレイアウト自由度が高く、質量増加に伴う電費の悪化を防止すること。【解決手段】駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２と、左右駆動輪５，６と、を備え、モータ/ジェネレータ１に、インバータ７とバッテリー８が接続された。この電動車両用駆動ユニットＡ１において、発電用エンジン９と、モータ/ジェネレータ１のモータ出力軸１ａを、左右駆動輪５，６への駆動伝達軸と、発電用エンジン９の発電用エンジン軸９ａと、の両者間で連結を切り替える切替機構１０と、を設ける。この切替機構１０を、車両が停車状態のとき、モータ出力軸１ａと駆動伝達軸との連結から、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの連結に切り替える機構とした（図１）。【選択図】図１
2015199410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータと、変速機と、駆動輪と、を備え、前記モータ/ジェネレータに、インバータとバッテリーが接続された電動車両用駆動ユニットにおいて、
発電用エンジンと、
前記モータ/ジェネレータのモータ出力軸を、前記駆動輪への駆動伝達軸と、前記発電用エンジンの発電用エンジン軸と、の両者間で連結を切り替える切替機構と、を設け、
前記切替機構を、車両が停車状態のとき、前記モータ出力軸と前記駆動伝達軸との連結から、前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸との連結に切り替える機構とした
ことを特徴とした電動車両用駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記切替機構を、前記変速機がパーキングレンジ位置を選択している停車状態のときにのみ、前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸を連結する機構とした
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記変速機は、セレクターによりパーキングレンジ位置への選択操作を行うと、パークギアにパーキングポールが噛み合い、パークギアを設けた変速機軸を変速機ケースに固定するパーク機構を有し、
前記切替機構を、前記パーク機構と連動して切り替わる機構とした
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記セレクターは、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置とパーキング＆発電レンジ位置とを有し、
前記切替機構は、前記セレクターにより走行レンジ位置を選択すると、前記モータ出力軸と前記駆動伝達軸を噛み合い締結し、前記セレクターによりパーキング＆発電レンジ位置を選択すると、前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸を噛み合い締結する第１ドグクラッチ切替機構である
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項５】
請求項３に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記セレクターは、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置とパーキングレンジ位置と発電レンジ位置を有し、
前記切替機構は、前記セレクターにより走行レンジ位置を選択すると、前記モータ出力軸と前記駆動伝達軸を噛み合い締結し、前記セレクターによりパーキングレンジ位置を選択すると、前記パークギアと前記パーキングポールが噛み合うが前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸は噛み合わないニュートラル状態とし、前記セレクターにより発電レンジ位置を選択すると、前記パークギアと前記パーキングポールの噛み合いを維持しながら、前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸を噛み合い締結する第２ドグクラッチ切替機構である
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項６】
請求項３に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記変速機は、前記モータ出力軸と前記駆動伝達軸と前記発電用エンジン軸が連結される３つの回転要素を有する遊星ギアを有して構成され、
前記切替機構は、前記遊星ギアの３つの回転要素のうち、前記発電用エンジン軸が連結される回転要素の変速機ケースへの固定から、前記駆動伝達軸が連結される回転要素の変速機ケースへの固定に切り替えるドグブレーキ切替機構である
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記遊星ギアは、前記モータ出力軸が連結されるサンギアと、前記駆動伝達軸が連結されるキャリアと、前記発電用エンジン軸が連結されるリングギアと、の３つの回転要素を有するシングルピニオン型遊星ギアであり、
前記ドグブレーキ切替機構は、走行時、前記リングギアを変速機ケースに固定し、停車状態での発電時、前記キャリアを変速機ケースに固定する
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【請求項８】
請求項２に記載された電動車両用駆動ユニットにおいて、
前記変速機は、前記モータ出力軸に設けたモータギアと、前記駆動伝達軸に設けた駆動ギアと、前記発電用エンジン軸に設けたエンジンギアと、を有し、これらのギアを互いに非噛み合い状態とし、可動ギアを、前記モータギアと前記駆動ギアに噛み合わせる、或いは、前記モータギアと前記エンジンギアに噛み合わせ可能にすることで構成され、
前記切替機構は、走行時、前記モータギアと前記駆動ギアに可動ギアが噛み合う状態から、発電時、前記モータギアと前記エンジンギアに可動ギアが噛み合う状態へ切り替える可動ギア切替機構である
ことを特徴とする電動車両用駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータと、変速機と、駆動輪と、を備える電動車両用駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車が不得手とする長距離走行を可能にする電動車両用駆動ユニットとして、エンジンと発電機本体からなる発電機を電気自動車に搭載し、走行駆動用モータとバッテリーへ供給する電気を発生させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１７４０４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、従来の電動車両用駆動ユニットにあっては、走行駆動用モータとは別にエンジンと発電機本体からなる発電機を搭載した構成になっている。このため、発電時以外（バッテリー残量が残っている状態）には使わない発電機を搭載した状態で車両が走行しなければならなくなり、質量の増加に伴い不必要に電費が悪化する、という問題があった。また、発電するとき（非常用）のために、発電機搭載用スペースを割いている構成になっているため、レイアウト自由度が悪化する、という問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動ユニットのレイアウト自由度が高く、質量増加に伴う電費の悪化を防止することができる電動車両用駆動ユニット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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両用駆動ユニットは、駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータと、変速機と、駆動輪と、を備え、前記モータ/ジェネレータに、インバータとバッテリーが接続されている。
この電動車両用駆動ユニットにおいて、発電用エンジンと、前記モータ/ジェネレータのモータ出力軸を、前記駆動輪への駆動伝達軸と、前記発電用エンジンの発電用エンジン軸と、の両者間で連結を切り替える切替機構と、を設けた。
前記切替機構を、車両が停車状態のとき、前記モータ出力軸と前記駆動伝達軸との連結から、前記モータ出力軸と前記発電用エンジン軸との連結に切り替える機構とした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、車両が停車状態のとき、モータ出力軸と駆動伝達軸との連結から、モータ出力軸と発電用エンジン軸との連結に切り替えられる。
すなわち、走行駆動用のモータ/ジェネレータは、走行中に使われるが停車中は基本的に使われない点に着目し、停車状態のとき、発電用エンジンと走行駆動用のモータ/ジェネレータを用いてエンジン発電を行うようにした。
したがって、走行駆動用のモータ/ジェネレータとインバータをエンジン発電に利用することができるため、不要な質量増加を防げる。さらには、発電用エンジンは、駆動輪を駆動する必要が無いので、車両を駆動するほどの出力は不要となり、小型エンジンでよい。
この結果、駆動ユニットのレイアウト自由度が高く、質量増加に伴う電費の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電動車両用駆動ユニットを示す全体システム図である。
【図２】本発明の電動車両用駆動ユニットを電気自動車にレイアウトした一例を示す駆動系斜視図である。
【図３】実施例１の第１ドグクラッチ切替機構を備えた電動車両用駆動ユニットを示す駆動系構成図である。
【図４】実施例１の第１ドグクラッチ切替機構におけるドグクラッチ切替動作とレンジ位置セレクト操作との連動関係を示す動作説明図である。
【図５】実施例１のセレクト操作系に有する第１ドグクラッチ切替機構の詳細構造例を示す斜視図である。
【図６】実施例１のＰ＆Ｇレンジ選択時におけるパーク機構と第１ドグクラッチ切替機構の連動作用を示す第１斜視図である。
【図７】実施例１のＰ＆Ｇレンジ選択時におけるパーク機構と第１ドグクラッチ切替機構の連動作用を示す第２斜視図である。
【図８】実施例１のＤレンジ選択時におけるパーク機構と第１ドグクラッチ切替機構の連動作用を示す第１斜視図である。
【図９】実施例１のＤレンジ選択時におけるパーク機構と第１ドグクラッチ切替機構の連動作用を示す第２斜視図である。
【図１０】実施例１の電動車両用駆動ユニットを搭載した電動車両でＤレンジ→Ｐ＆Ｇレンジ→Ｄレンジを選択したときの車速・バッテリーSOC・シフトポジション・エンジン回転数・パーク機構の各動作を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例２の第２ドグクラッチ切替機構を備えた電動車両用駆動ユニットを示す駆動系構成図である。
【図１２】実施例２の第２ドグクラッチ切替機構におけるドグクラッチ切替動作とレンジ位置セレクト操作との連動関係を示す動作説明図である。
【図１３】実施例２の電動車両用駆動ユニットを搭載した電動車両においてＧレンジ位置の選択許可/禁止動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施例２の電動車両用駆動ユニットを搭載した電動車両でＤレンジ→Ｐレンジ→Ｇレンジ→Ｐレンジ→Ｄレンジを選択したときの車速・バッテリーSOC・シフトポジション・エンジン回転数・パーク機構の各動作を示すタイムチャートである。
【図１５】実施例３のドグブレーキ切替機構を備えた電動車両用駆動ユニットを示す駆動系構成図である。
【図１６】実施例３のドグブレーキ切替機構におけるドグブレーキ切替動作と発電時/走行時との連動関係を示す動作説明図である。
【図１７】実施例３のシングルピニオン型遊星ギアの３つの回転要素の発電時/走行時における回転速度関係を示す共通速度線図である。
【図１８】実施例４の可動ギア切替機構を備えた電動車両用駆動ユニットを示す駆動系構成図である。
【図１９】実施例４の可動ギア切替機構における可動ギア切替動作と発電時/走行時との連動関係を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電動車両用駆動ユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１における電動車両用駆動ユニットＡ１の構成を、「全体システム構成」、「第１ドグクラッチ切替機構の構成」、「第１ドグクラッチ切替機構の詳細構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、本発明の電動車両用駆動ユニットＡを示し、図２は、電気自動車にレイアウトした一例を示す。以下、図１及び図２に基づき、全体システム構成を説明する。
【００１２】
前記電動車両用駆動ユニットＡは、図１に示すように、駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２（変速機）と、左ドライブシャフト３と、右ドライブシャフト４と、左駆動輪５（駆動輪）と、右駆動輪６（駆動輪）と、を備えている。
【００１３】
前記モータ/ジェネレータ１には、直流→三相交流への変換（放電・力行）と三相交流→直流への変換（充電・回生）を行うインバータ７と、外部充電と回生とエンジン発電により充電されるバッテリー８と、が接続されている。
【００１４】
前記減速機２の隣接位置であって、モータ/ジェネレータ１と対向する位置には、発電用エンジン９が搭載されている。この発電用エンジン９は、左右駆動輪５，６を駆動する必要は無いので車両を駆動するほどの出力は不要となり、図２に示すように、小型エンジンでよい。
【００１５】
前記減速機２には、モータ/ジェネレータ１のモータ出力軸１ａを、左右駆動輪５，６への左右ドライブシャフト３，４と、発電用エンジン９の発電用エンジン軸９ａと、の両者間で連結を切り替える切替機構１０を設けている。
【００１６】
前記切替機構１０は、車両が停車状態のとき、モータ出力軸１ａと左右ドライブシャフト３，４との連結から、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの連結に切り替える機構としている。特に、減速機２が、左右駆動輪５，６への駆動系の動作をロック固定しているパーキングレンジ位置を選択している停車状態のときにのみ、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを連結する機構とした。なお、以上述べた構成は、実施例１〜実施例４の各実施例に共通する全体システム構成である。
【００１７】
［第１ドグクラッチ切替機構の構成］
図３は、第１ドグクラッチ切替機構１１を備えた電動車両用駆動ユニットＡ１を示し、図４は、ドグクラッチ切替動作とレンジ位置セレクト操作との連動関係を示す。以下、図３及び図４に基づき、第１ドグクラッチ切替機構１１の構成を説明する。
【００１８】
前記電動車両用駆動ユニットＡ１は、図３に示すように、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２と、左ドライブシャフト３と、右ドライブシャフト４と、左駆動輪５と、右駆動輪６と、発電用エンジン９と、を備えている。
【００１９】
前記減速機２には、セレクター２１によりパーキング＆発電レンジ位置への選択操作を行うと、パークギア１７にパーキングポール１８が噛み合い、パークギア１７を設けた減速機入力軸２２（駆動伝達軸）を減速機ケース２３（変速機ケース）に固定するパーク機構２０を有する。この減速機２は、中空軸による減速機入力軸２２に設けた第１減速ギア２４と、第１減速ギア２４に噛み合う第２減速ギア２５と、第２減速ギア２５が設けられた減速機中間軸２６と、減速機中間軸２６に設けられた第３減速ギア２７と、を有する。加えて、第３減速ギア２７がデファレンシャルギア２８のリングギア２９に噛み合い、デファレンシャルギア２８に左右ドライブシャフト３，４が連結される。
【００２０】
前記第１ドグクラッチ切替機構１１は、パーク機構２０と連動して噛み合い締結を切り替えるドグクラッチを用いた機構である。すなわち、モータ/ジェネレータ１のモータ出力軸１ａを発電用エンジン９側まで延ばし、スプライン歯を外周に有するスプラインギア３１を設ける。そして、減速機２の減速機入力軸２２と、発電用エンジン９の発電用エンジン軸９ａを、共にスプラインギア３１の外径に合わせた中空軸にし、かつ、中空軸の外周にスプライン歯を形成する。さらに、カップリングスリーブ３２を、スプライン嵌合により軸方向に移動可能に設けることで構成される。このカップリングスリーブ３２のスライド動作が、パーク機構２０に設けられたパーキングポール１８の噛み合い動作や噛み合い解除動作と連動する。
【００２１】
前記セレクター２１は、車室内のドライバーから手の届く位置に設定され、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置（以下、「Ｄレンジ位置」という。）と、Ｐ＆Ｇレンジ位置（以下、「Ｐ＆Ｇレンジ位置」という。）と、を有する。セレクター２１によりＤレンジ位置を選択すると、第１ドグクラッチ切替機構１１は、図４の右側に示すように、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２を噛み合い締結する。セレクター２１によりＰ＆Ｇレンジ位置を選択すると、第１ドグクラッチ切替機構１１は、図４の左側に示すように、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結する。
【００２２】
［第１ドグクラッチ切替機構の詳細構成］
図５は、第１ドグクラッチ切替機構１１の詳細構造例を示す。以下、図５に基づき、パーク機構２０と連動して噛み合い締結を切り替える第１ドグクラッチ切替機構１１の詳細構成を説明する。
【００２３】
前記パーク機構２０は、図５に示すように、電動アクチュエータ６１と、アクチュエータシャフト６２と、ディテントプレート６３と、パーキングプレート６４と、ディテントスプリング６６と、パークロッド６７と、パークサポート６８と、パーキングポール１８と、を備えている。電動アクチュエータ６１は、セレクター２１へのセレクト操作により回動する電動モータを用いたアクチュエータであり、レンジ位置を検出するインヒビタースイッチを内蔵する。パークロッド６７は、その途中位置に、パークサポート６８とパーキングポール１８に挟まれて接する円錐面によるウエッジ部６７ａを有する。
【００２４】
前記第１ドグクラッチ切替機構１１は、図５に示すように、シフトプレート６５と、シフト動作変換プレート７０と、シフトフォーク７１と、フォークロッド７２と、を備えている。シフトプレート６５は、パーク機構２０のアクチュエータシャフト６２に設けられ、シフト動作変換プレート７０を介し、回転動作をスライド動作に変換する。すなわち、フォークロッド７２に設けられたシフトフォーク７１を、Ｄレンジ位置の選択時には、図５の上側であるＤ側にスライドさせ、Ｐ＆Ｇレンジ位置の選択時には、図５の下側であるＰ＆Ｇ側にスライドさせる。
【００２５】
次に、作用を説明する。
実施例１の電動車両用駆動ユニットＡ１における作用を、「パーク機構とドグクラッチ切替機構の連動作用」、「Ｄレンジ→Ｐ＆Ｇレンジ→Ｄレンジの選択作用」、「比較例の課題」、「電動車両用駆動ユニットの特徴作用」に分けて説明する。
【００２６】
［パーク機構とドグクラッチ切替機構の連動作用］
図６及び図７は、Ｐ＆Ｇレンジ選択時におけるパーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動作用を示し、図８及び図９は、Ｄレンジ選択時におけるパーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動作用を示す。以下、図６〜図９に基づき、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動作用を説明する。
【００２７】
セレクター２１によりＰ＆Ｇレンジ位置を選択すると、図外の電動アクチュエータ６１により図６及び図７の矢印Ｂ方向にアクチュエータシャフト６２が回される。よって、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７が移動し、ウエッジ部６７ａの外径によりパーキングポール１８を移動させ、パークサポート６８から引き離す。このため、パーク機構２０において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として締結方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギア１７とを噛み合い締結させる。
【００２８】
一方、第１ドグクラッチ切替機構１１においては、アクチュエータシャフト６２の回転に伴ってシフトプレート６５が回転すると、シフト動作変換プレート７０を介して、図６及び図７の矢印Ｃ方向にシフトフォーク７１をスライド移動させる。
【００２９】
このシフトフォーク７１が噛み合っているカップリングスリーブ３２が、図３に示す位置から図４の左側に示す位置までスライドし、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結させる。
【００３０】
セレクター２１によりＤレンジ位置を選択すると、図外の電動アクチュエータ６１により図８及び図９の矢印Ｄ方向にアクチュエータシャフト６２が回される。よって、パーキングプレート６４に一端が連結されたパークロッド６７が移動し、ウエッジ部６７ａが外れることによりパーキングポール１８をパークサポート６８側に移動させる。このため、パーク機構２０において、パーキングポール１８は、ポール軸１８ｂを中心として解除方向に回動し、パーキングポール１８の凸部１８ａとパークギア１７との噛み合いを解除させる。
【００３１】
一方、シンクロ機構においては、アクチュエータシャフト６２の回転に伴ってシフトプレート６５が回転すると、シフト動作変換プレート７０を介して、図８及び図９の矢印Ｅ方向にシフトフォーク７１をスライド移動させる。
【００３２】
このシフトフォーク７１が噛み合っているカップリングスリーブ３２が、図３に示す位置から図４の右側に示す位置までスライドし、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２を噛み合い締結させる。
【００３３】
［Ｄレンジ→Ｐ＆Ｇレンジ→Ｄレンジの選択作用］
図１０は、電動車両用駆動ユニットＡ１を搭載した電動車両でＤレンジ→Ｐ＆Ｇレンジ→Ｄレンジを選択したときのタイムチャートを示す。以下、図１０に基づき、Ｄレンジ→Ｐ＆Ｇレンジ→Ｄレンジの選択作用を説明する。
【００３４】
時刻t0から時刻t1までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての走行中である。この走行中は、車速が保たれ、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をモータ側（Ｍ）で用いているため、放電により低下する。このＤレンジ位置の選択時には、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、第１ドグクラッチ切替機構１１は、発電用エンジン９を切り離しているため、エンジン回転数はゼロである。また、パーク機構２０は、パーキングポール１８とパークギア１７との噛み合いを解除している。
【００３５】
時刻t1から時刻t2までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１により回生している減速走行中である。この走行中は、車速が低下し、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をジェネレータ側（Ｇ）で用いているため、充電により緩やかな勾配にて上昇する。このＤレンジの選択時には、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、第１ドグクラッチ切替機構１１は、発電用エンジン９を切り離しているため、エンジン回転数はゼロである。また、パーク機構２０は、パーキングポール１８とパークギア１７との噛み合いを解除している。
【００３６】
車速ゼロの時刻t2にてＤレンジ位置からＰ＆Ｇレンジ位置に切り替える。すると、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、パーク機構２０側では、パーキングポール１８とパークギア１７とが噛み合う。そして、第１ドグクラッチ切替機構１１側では、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２との噛み合い締結から、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの噛み合い締結に切り替わる。すなわち、発電用エンジン９とモータ/ジェネレータ１とインバータ７を用いた発電により、バッテリー８に充電することが可能な状況が整えられる。
【００３７】
時刻t2直後の時刻t3にてエンジン発電要求が判断されると、発電用エンジン９の始動により、時刻t3からエンジン発電が開始される。そして、時刻t4までエンジン発電を継続すると、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をジェネレータ側（Ｇ）で用いているため、エンジン発電による充電により減速中よりも急な勾配にて上昇する。
【００３８】
時刻t4にてエンジン発電停止要求が判断されると、発電用エンジン９が停止され、時刻t5にて発進を意図し、Ｐ＆Ｇレンジ位置からＤレンジ位置に切り替える。すると、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、パーク機構２０側では、パーキングポール１８とパークギア１７との噛み合いが解除される。そして、第１ドグクラッチ切替機構１１側では、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの噛み合い締結から、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２との噛み合い締結に切り替わる。すなわち、発電用エンジン９が切り離され、モータ/ジェネレータ１による走行が可能な状況が整えられる。
【００３９】
時刻t5から時刻t6までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての加速走行中である。また、時刻t6以降は、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての定速走行中である。
【００４０】
このように、Ｄレンジ位置からＰ＆Ｇレンジ位置に切り替えられると、例えば、モータ/ジェネレータ１を用い、残っているバッテリーエネルギーを使って発電用エンジン９を始動し、その後、発電用エンジン回転数が所定の回転数以上になった時点で、エンジン発電を開始することができる。このＰ＆Ｇレンジ位置の選択時に行うエンジン発電により、電気自動車の不得手とする長距離走行に対応することができる。
なお、発電用エンジン９の始動や停止は、バッテリーSOCを監視しながらの制御により自動的に行うようにしても良いし、ドライバーが車室内からのスイッチ操作により行うようにしても良い。さらに、発電用エンジン９に手動にてクランキングする機構を設け、駐車時にクランキング操作や停止操作により行うようにしても構わない。
【００４１】
［比較例の課題］
電気自動車の不得意な長距離走行を可能とするため、エンジンと発電機本体からなる発電機を車両に搭載し、バッテリーへ充電する電気を車両内で発生させるものを比較例１とする（例えば、特開平10-117404号公報参照）。
【００４２】
この比較例１は、走行駆動用モータとは別に発電機本体を合わせ持っている構成になっている。このため、発電時以外（バッテリー残量が残っている状態）においては、使わない発電機を搭載した状態で車両が走行しなければならなくなり、質量の増加に伴い不必要に電費（燃費に相当する電気自動車の燃料消費率にあたる言葉）が悪化する。
【００４３】
また、発電するとき（非常用）のために、発電機搭載用スペースを割いている構成になっている。このため、レイアウト自由度が悪化する。
【００４４】
１つのモータを駆動用や発電に利用するようにしたハイブリッド電気自動車を比較例２とする（例えば、特許第3173436号参照）。
【００４５】
この比較例２の場合、モータが１つになっている点では比較例１より優れているが、比較例２の場合、エンジン、タイヤ、モータの３つの回転要素が互いに回転している場合にもクラッチの断続制御を行わねばならない。この場合、回転差を吸収可能なクラッチ（通常は湿式多板クラッチが多用される）が利用され、この制御には通常油圧回路が用いられる。そのため、潤滑用オイル、オイルポンプ、油圧回路、油圧回路用コントローラ、コントローラ間の信号伝達用ハーネスが必要となり、結果的に大きく重くなるという問題がある。
【００４６】
さらに、エンジンは発電だけでなく走行用の動力源にも利用されるため、車両サイズに見合った出力（大きさ、重さ）が必要となる。たとえば1500kgの車両には通常1.5L〜2.5Lクラス、質量では約100kg〜150kgのエンジンとなる。このエンジンの質量は、EV走行時においては質量増加を招くだけであり、その質量増加に伴う電費の悪化となるのは比較例１の場合と同じ問題である。
【００４７】
［電動車両用駆動ユニットの特徴作用］
上記のように、実施例１では、第１ドグクラッチ切替機構１１を、車両が停車状態のとき、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２との連結から、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの連結に切り替える構成とした。
【００４８】
すなわち、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１は、走行中に使われるが、停車中は基本的に使われない点に着目し、停車状態のとき、発電用エンジン９と走行駆動用のモータ/ジェネレータ１を用いてエンジン発電を行うようにした。
【００４９】
したがって、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１とインバータ７をエンジン発電に利用することができるため、不要な質量増加を防げる。さらには、発電用エンジン９は、左右駆動輪５，６を駆動する必要が無いので、車両を駆動するほどの出力は不要となり、小型エンジンでよい。その結果、例えば、100cc〜200ccクラスのガソリンエンジンが適用可能となる。この場合の質量は、20kg〜30kg程度となる。
このため、駆動ユニットのレイアウト自由度が高く、質量増加に伴う電費の悪化を防止することができる。
【００５０】
実施例１では、切替機構１０を、減速機２がＰ＆Ｇレンジ位置を選択している停車状態のときにのみ、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを連結する機構とする構成とした。
例えば、Ｐ＆Ｇレンジ位置を選択している停車状態以外でモータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを連結しようとすると、回転差を吸収する必要があることで、複雑な制御や油圧回路が必要な湿式多板クラッチ等を用いた構造となる。
これに対し、Ｐ＆Ｇレンジ位置を選択している停車状態は、駆動系がロック固定されていて、モータ/ジェネレータ１と発電用エンジン９を停止していれば、連結に関与する３つの軸は静止状態である。このため、例えば、噛み合い締結や噛み合い締結解除ができるドグクラッチ構造を、回転同期制御等を要さずに用いることが可能になる。
したがって、回転差を吸収する必要が無く、複雑な制御や油圧回路が不要であることで、切替機構１０を簡素な構造とすることができる。なお、切替機構１０が、例えば、第１ドグクラッチ切替機構１１のように簡潔な構造になるため、この点でも、切替機構１０を追加することによる不要な質量増加を防ぐことができる。
【００５１】
実施例１では、減速機２は、セレクター２１によりＰ＆Ｇレンジ位置への選択操作を行うと、パークギア１７にパーキングポール１８が噛み合い、パークギア１７を設けた減速機入力軸２２を減速機ケース２３に固定するパーク機構２０を有する。そして、切替機構１０を、パーク機構２０と連動して切り替わる機構とする構成とした。
この構成により、セレクター２１によりＰ＆Ｇレンジ位置への選択操作を行うと、パーク機構２０と連動してモータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａが連結される。つまり、切替機構１０を追加するにあたって、パーク機構２０の一部（電動アクチュエータ６１やアクチュエータシャフト６２）を利用することになる。
したがって、追加機構が少ない簡素な機構で、パーク機構２０と連動する切替機構１０を実現することができる。
【００５２】
実施例１では、セレクター２１は、選択するレンジ位置として、Ｄレンジ位置とＰ＆Ｇレンジ位置とを有する。そして、切替機構１０を、セレクター２１によりＤレンジ位置を選択すると、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２を噛み合い締結し、セレクター２１によりＰ＆Ｇレンジ位置を選択すると、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結する第１ドグクラッチ切替機構１１とする構成とした。
すなわち、減速機２側で、Ｄレンジ位置とＰレンジ位置を有するとき、Ｐレンジ位置をＰ＆Ｇレンジ位置に変更するだけで、パーク機構２０と連動するドグクラッチを用いた第１ドグクラッチ切替機構１１とすることができる。
したがって、減速機２の変更や追加を最小限に抑えながら、パーク機構２０と連動するドグクラッチを用いた第１ドグクラッチ切替機構１１を構成することができる。
【００５３】
次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両用駆動ユニットＡ１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５４】
(1) 駆動系の上流から順に、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、変速機（減速機２）と、駆動輪（左右駆動輪５，６）と、を備え、モータ/ジェネレータ１に、インバータ７とバッテリー８が接続された電動車両用駆動ユニットＡ１において、
発電用エンジン９と、
前記モータ/ジェネレータ１のモータ出力軸１ａを、駆動輪（左右駆動輪５，６）への駆動伝達軸（減速機入力軸２２）と、発電用エンジン９の発電用エンジン軸９ａと、の両者間で連結を切り替える切替機構１０と、を設け、
切替機構１０を、車両が停車状態のとき、モータ出力軸１ａと駆動伝達軸（減速機入力軸２２）との連結から、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａとの連結に切り替える機構とした（図１）。
このため、駆動ユニットのレイアウト自由度が高く、質量増加に伴う電費の悪化を防止することができる。
【００５５】
(2) 切替機構１０を、変速機（減速機２）がパーキングレンジ位置（Ｐ＆Ｇレンジ位置）を選択している停車状態のときにのみ、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを連結する機構とした（図４）。
このため、(1)の効果に加え、回転差を吸収する必要が無く、複雑な制御や油圧回路が不要であることで、切替機構１０を簡素な構造とすることができると共に、不要な質量増加を防ぐことができる。
【００５６】
(3) 変速機（減速機２）は、セレクター２１によりパーキングレンジ位置（Ｐ＆Ｇレンジ位置）への選択操作を行うと、パークギア１７にパーキングポール１８が噛み合い、パークギア１７を設けた変速機軸（減速機入力軸２２）を変速機ケース（減速機ケース２３）に固定するパーク機構２０を有し、
切替機構１０を、パーク機構２０と連動して切り替わる機構とした（図３）。
このため、(2)の効果に加え、追加機構が少ない簡素な機構で、パーク機構２０と連動する切替機構１０を実現することができる。
【００５７】
(4) セレクター２１は、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置（Ｄレンジ位置）とパーキング＆発電レンジ位置（Ｐ＆Ｇレンジ位置）とを有し、
切替機構１０は、セレクター２１により走行レンジ位置（Ｄレンジ位置）を選択すると、モータ出力軸１ａと駆動伝達軸（減速機入力軸２２）を噛み合い締結し、セレクター２１によりパーキング＆発電レンジ位置（Ｐ＆Ｇレンジ位置）を選択すると、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結する第１ドグクラッチ切替機構１１である（図５）。
このため、(3)の効果に加え、変速機（減速機２）の変更や追加を最小限に抑えながら、パーク機構２０と連動するドグクラッチを用いた第１ドグクラッチ切替機構１１を構成することができる。
【実施例２】
【００５８】
実施例２は、切替機構を、実施例１と同様に、ドグクラッチを用いたドグクラッチ切替機構とし、セレクターにより選択するレンジ位置を、Ｄレンジ位置・Ｐレンジ位置・Ｇレンジ位置に分けた例である。
【００５９】
まず、構成を説明する。
【００６０】
図１１は、第２ドグクラッチ切替機構１２を備えた電動車両用駆動ユニットＡ２を示し、図１２は、ドグクラッチ切替動作とレンジ位置セレクト操作との連動関係を示す。以下、図１１及び図１２に基づき、第２ドグクラッチ切替機構１２の構成を説明する。
【００６１】
前記電動車両用駆動ユニットＡ２は、図１２に示すように、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２と、左ドライブシャフト３と、右ドライブシャフト４と、左駆動輪５と、右駆動輪６と、発電用エンジン９と、を備えている。なお、具体的な構成は、実施例１の図３と同様である。
【００６２】
セレクター２１は、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置（以下、「Ｄレンジ位置」という。）と、パーキングレンジ位置Ｐ（以下、「Ｐレンジ位置」という。）と、発電レンジ位置（以下、「Ｇレンジ位置」という。）と、を有する。
【００６３】
前記セレクター２１によりＤレンジ位置を選択すると、第２ドグクラッチ切替機構１２は、図１２の右側に示すように、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２を噛み合い締結する。セレクター２１によりＰレンジ位置を選択すると、第２ドグクラッチ切替機構１２は、図１２の中央部に示すように、パークギア１７とパーキングポール１８が噛み合うがモータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａは噛み合わないニュートラル状態とする。セレクター２１によりＧレンジ位置を選択すると、第２ドグクラッチ切替機構１２は、図１２の左側に示すように、パークギア１７とパーキングポール１８の噛み合いを維持しながら、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結する。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６４】
次に、作用を説明する。
［Ｇレンジ位置への選択許可/禁止作用］
図１３は、電動車両用駆動ユニットＡ２を搭載した電動車両においてＧレンジ位置の選択許可/禁止動作の流れを示す。以下、図１３に基づき、Ｇレンジ位置への選択許可/禁止作用を説明する。
【００６５】
今、休憩所等で車両が停止した場合を考える。ドライバーは“停止”状態なので、Ｐレンジ位置に入れる。Ｐレンジ位置に入れると、図１３の動作処理が開始される。まず、Ｐレンジ位置に入れた停止状態でバッテリー残量（SOC）が充分である場合は、ステップＳ１→ステップＳ６へ進み、ステップＳ６では、Ｇレンジ位置への選択が禁止される。なお、Ｇレンジ位置への選択禁止表示は、ランプ表示やメッセージ表示や音声表示等で行う。
【００６６】
一方、Ｐレンジ位置に入れた停止状態でバッテリー残量（SOC）が少ないが、近くに充電施設が有る場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、ステップＳ３では、充電ステーションで充電するようにドライバーに促す。なお、充電ステーションでの充電の呼びかけは、メッセージ表示や音声表示等で行う。
【００６７】
さらに、Ｐレンジ位置に入れた停止状態でバッテリー残量（SOC）が少ないが、近くに充電施設が無い場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４へと進み、ステップＳ４では、Ｇレンジ位置への選択が許可される。なお、Ｇレンジ位置への選択許可表示は、ランプ表示やメッセージ表示や音声表示等で行う。
【００６８】
充電ステーションで急速充電、或いは、Ｇレンジ位置への選択許可に基づきドライバーがＧレンジ位置を選択することにより、エンジン発電による充電を行い、バッテリー８への充電を終了すると、ステップＳ５からステップＳ６へ進み、Ｇレンジ位置への選択が禁止される。なお、バッテリーSOCが十分なレベルに達し、Ｇレンジ位置への選択禁止表示に基づき、ドライバーがＰレンジ位置に戻すと、燃料をカットするなどして発電用エンジン９を停止させる。
【００６９】
［Ｄレンジ→Ｐレンジ→Ｇレンジ→Ｐレンジ→Ｄレンジの選択作用］
図１４は、電動車両用駆動ユニットＡ２を搭載した電動車両でＤレンジ→Ｐレンジ→Ｇレンジ→Ｐレンジ→Ｄレンジを選択したときのタイムチャートを示す。以下、図１４に基づき、Ｄレンジ→Ｐレンジ→Ｇレンジ→Ｐレンジ→Ｄレンジの選択作用を説明する。
【００７０】
時刻t0から時刻t1までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての走行中である。この走行中は、車速が保たれ、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をモータ側（Ｍ）で用いているため、放電により低下する。
【００７１】
時刻t1から時刻t2までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１により回生している減速走行中である。この走行中は、車速が低下し、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をジェネレータ側（Ｇ）で用いているため、充電により緩やかな勾配にて上昇する。
【００７２】
車速ゼロの時刻t2にてＤレンジ位置からＰレンジ位置に切り替える。すると、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、パーク機構２０側では、パーキングポール１８とパークギア１７とが噛み合う。但し、第２ドグクラッチ切替機構１２側では、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａは噛み合わないニュートラル状態とされる。
【００７３】
時刻t3にてＰレンジ位置からＧレンジ位置に切り替える。すると、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、パーク機構２０側でのパーキングポール１８とパークギア１７とが噛み合いを維持したままで、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａが噛み合い締結に切り替わる。すなわち、発電用エンジン９とモータ/ジェネレータ１とインバータ７を用いたエンジン発電によるバッテリー８への充電が時刻t3から開始される。そして、時刻t4までエンジン発電を継続すると、バッテリー８の充電容量であるバッテリーSOCは、モータ/ジェネレータ１をジェネレータ側（Ｇ）で用いているため、エンジン発電による充電により減速中よりも急な勾配にて上昇する。
【００７４】
時刻t4にてＧレンジ位置からＰレンジ位置に切り替えると、発電用エンジン９が停止される。時刻t5にて発進を意図し、Ｐレンジ位置からＤレンジ位置に切り替える。すると、パーク機構２０と第１ドグクラッチ切替機構１１の連動により、パーク機構２０側では、パーキングポール１８とパークギア１７との噛み合いが解除される。そして、第１ドグクラッチ切替機構１１側では、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２との噛み合い締結に切り替わる。すなわち、発電用エンジン９が切り離され、モータ/ジェネレータ１による走行が可能な状況が整えられる。
【００７５】
時刻t5から時刻t6までは、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての加速走行中である。また、時刻t6以降は、Ｄレンジ位置を選択し、モータ/ジェネレータ１を駆動しての定速走行中である。
【００７６】
このように、Ｐレンジ位置からＧレンジ位置に切り替えられると、例えば、モータ/ジェネレータ１を用い、残っているバッテリーエネルギーを使って発電用エンジン９を始動し、その後、発電用エンジン回転数が所定の回転数以上になった時点で、エンジン発電を開始することができる。このＧレンジ位置の選択時に行うエンジン発電により、電気自動車の不得手とする長距離走行に対応することができる。
【００７７】
また、従前通りのＰレンジ位置と、エンジン発電のためのＧレンジ位置を別々に実現できる構成とした。このため、車載システムからの情報に基づきＧレンジ位置選択許可があるとき（図１３）、或いは、ドライバーの判断により発電要求があるとき、積極的にＧレンジ位置を選択することで、エンジン発電を行うことができる。
したがって、パーク機構２０と連動するドグクラッチを用いた第２ドグクラッチ切替機構１２を用いながら、ドライバーに対しエンジン発電のためのＧレンジ位置選択自由度を与えることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００７８】
次に、効果を説明する。
実施例２の電動車両用駆動ユニットＡ２にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００７９】
(5) セレクター２１は、選択するレンジ位置として、走行レンジ位置（Ｄレンジ位置）とパーキングレンジ位置（Ｐレンジ位置）と発電レンジ位置（Ｇレンジ位置）を有し、
前記切替機構１０は、セレクター２１により走行レンジ位置（Ｄレンジ位置）を選択すると、モータ出力軸１ａと駆動伝達軸（減速機入力軸２２）を噛み合い締結し、セレクター２１によりパーキングレンジ位置（Ｐレンジ位置）を選択すると、パークギア１７とパーキングポール１８が噛み合うがモータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａは噛み合わないニュートラル状態とし、セレクター２１により発電レンジ位置（Ｇレンジ位置）を選択すると、パークギア１７とパーキングポール１８の噛み合いを維持しながら、モータ出力軸１ａと発電用エンジン軸９ａを噛み合い締結する第２ドグクラッチ切替機構１２である（図１２）。
このため、実施例１の(3)の効果に加え、パーク機構２０と連動するドグクラッチを用いた第２ドグクラッチ切替機構１２を用いながら、ドライバーに対しエンジン発電のためのＧレンジ位置選択自由度を与えることができる。
【実施例３】
【００８０】
実施例３は、切替機構を、遊星ギアの回転要素を固定するドグブレーキ切替機構にした例である。
【００８１】
まず、構成を説明する。
図１５は、ドグブレーキ切替機構１３を備えた電動車両用駆動ユニットＡ３を示し、図１６は、ドグブレーキ切替動作と発電時/走行時との連動関係を示し、図１７は、減速ギアと切替ギアを兼用するシングルピニオン型遊星ギアの３つの回転要素の発電時/走行時における回転速度関係を示す。以下、図１５〜図１７に基づき、ドグブレーキ切替機構１３の構成を説明する。
【００８２】
前記電動車両用駆動ユニットＡ３は、図１５に示すように、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２と、左ドライブシャフト３と、右ドライブシャフト４と、左駆動輪５と、右駆動輪６と、発電用エンジン９と、を備えている。
【００８３】
前記減速機２は、図１５に示すように、モータ出力軸１ａと減速機入力軸２２と発電用エンジン軸９ａが連結される３つの回転要素を有するシングルピニオン型遊星ギア３３（遊星ギア）と、終減速機構と、を有して構成される。
【００８４】
前記シングルピニオン型遊星ギア３３は、図１５に示すように、モータ出力軸１ａが連結されるサンギア３３ａと、減速機入力軸２２が連結されるキャリア３３ｂと、発電用エンジン軸９ａが連結されるリングギア３３ｃと、の３つの回転要素を有する。
【００８５】
前記切替機構１０は、図１６に示すように、走行時、リングギア３３ｃを減速機ケース２３に固定し、停車状態での発電時、キャリア３３ｂを減速機ケース２３に固定するドグブレーキ切替機構１３としている。ここで、ドグブレーキ切替機構１３は、実施例１，２のように、パーク機構２０と連動させて切り替えを行っても良いし、また、レンジ位置を検出し、アクチュエータを用いて切り替え制御を行っても良い。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００８６】
次に、作用を説明する。
シングルピニオン型遊星ギア３３は、図１５に示すように、回転要素として、サンギア３３ａと、キャリア３３ｂと、リングギア３３ｃと、を有する。そして、モータ出力軸１ａはサンギア３３ａに、発電用エンジン軸９ａはリングギア３３ｃに、減速機入力軸２２はキャリア３３ｂに接続されている。
【００８７】
例えば、シングルピニオン型遊星ギア３３のサンギア３３ａの歯数を３６とし、リングギア３３ｃの歯数を７２とすると、互いの歯数の比によって各回転要素の回転数比の関係を、図１７の共通速度線図に示すことができる。
【００８８】
この場合、発電用エンジン９の発電用エンジン軸９ａと繋がっているリングギア３３ｃの回転を、ドグブレーキ切替機構１３により止めると、モータ/ジェネレータ４の回転数と、左右駆動輪５，６と繋がっている減速機入力軸２２の回転数の比は、３：１となることがわかる。
一般に電気自動車では、３軸構成（ギアセットと２個使って）により、モータの回転数を７〜１０程度減速させてドライブシャフト（タイヤ）に伝えていた。つまり、各ギアセットのギア比は３前後であり、シングルピニオン型遊星ギア３３を用いたドグブレーキ切替機構１３とすることで、今までのギアセット１段分の減速比を設けることが可能となる。
【００８９】
一方、ドグブレーキ切替機構１３を切り替えてキャリア３３ｂの回転を停止させると、モータ/ジェネレータ４の回転数と発電用エンジン９の回転数比は、２：１となる。
通常、エンジンの最も効率の良い回転数は、3000rpm〜5000rpm付近であり、モータの最も効率の良い回転数は、7000rpm〜10000rpmであることが多い。これに対し、シングルピニオン型遊星ギア３３を用いたドグブレーキ切替機構１３の構成とすることで、発電するときに、両方の最も効率の良い回転数で運転することが可能となる。
【００９０】
このように、シングルピニオン型遊星ギア３３を用いてドグブレーキ切替機構１３を構成することで、各回転要素の回転数比を調整しつつも、実施例１，２と同様の切り替え機能を発揮することができ、シンプルかつ確実に車両が停止した状態で、効率良くエンジン発電を行うことができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００９１】
次に、効果を説明する。
実施例３の電動車両用駆動ユニットＡ３にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００９２】
(6) 変速機（減速機２）は、モータ出力軸１ａと駆動伝達軸（減速機入力軸２２）と発電用エンジン軸９ａが連結される３つの回転要素（サンギア・キャリア・リングギア）を有する遊星ギア（シングルピニオン型遊星ギア３３）を有して構成され、
切替機構１０は、遊星ギア（シングルピニオン型遊星ギア３３）の３つの回転要素のうち、発電用エンジン軸９ａが連結される回転要素の変速機ケース（減速機ケース２３）への固定から、駆動伝達軸（減速機入力軸２２）が連結される回転要素の変速機ケース（減速機ケース２３）への固定に切り替えるドグブレーキ切替機構１３である（図１５）。
このため、実施例１の(3)の効果に加え、切替機構１０の中に減速機構を取り入れることができるので、３軸構造で減速していた減速構造を２軸構造によりコンパクト化することができる。
【００９３】
(7) 遊星ギアは、モータ出力軸１ａが連結されるサンギア３３ａと、駆動伝達軸（減速機入力軸２２）が連結されるキャリア３３ｂと、発電用エンジン軸９ａが連結されるリングギア３３ｃと、の３つの回転要素を有するシングルピニオン型遊星ギア３３であり、
ドグブレーキ切替機構１３は、走行時、リングギア３３ｃを変速機ケース（減速機ケース２３）に固定し、停車状態での発電時、キャリア３３ｂを変速機ケース（減速機ケース２３）に固定する（図１７）。
このため、(6)の効果に加え、走行時には、モータ/ジェネレータ４の回転を減速することができ、発電時には、発電用エンジン９とモータ/ジェネレータ４の最も効率の良い回転数による運転でエンジン発電を行うことができる。
【実施例４】
【００９４】
実施例４は、切替機構を、モータギアとエンジンギアに噛み合う可動ギア切替機構にした例である。
【００９５】
まず、構成を説明する。
図１８は、可動ギア切替機構１４を備えた電動車両用駆動ユニットＡ４を示し、図１９は、可動ギア切替動作と発電時/走行時との連動関係を示す。以下、図１８及び図１９に基づき、可動ギア切替機構１４の構成を説明する。
【００９６】
前記電動車両用駆動ユニットＡ４は、図１８に示すように、走行駆動用のモータ/ジェネレータ１と、減速機２と、左ドライブシャフト３と、右ドライブシャフト４と、左駆動輪５と、右駆動輪６と、発電用エンジン９と、を備えている。
【００９７】
前記減速機２は、図１８に示すように、モータ出力軸１ａに設けたモータギア３４と、減速機中間軸２６（駆動伝達軸）に設けた第２減速ギア２５（駆動ギア）と、発電用エンジン軸９ａに設けたエンジンギア３５と、を有する。そして、これらのギア３４，２５，３５を互いに非噛み合い状態とし、可動ギア３６を、モータギア３４と第２減速ギア２５に噛み合わせる、或いは、モータギア３４とエンジンギア３５に噛み合わせ可能にすることで構成される。なお、減速機中間軸２６には、第２減速ギア２５の隣接位置に、パーキングポール１８が噛み合うパークギア１７を有する。
【００９８】
前記切替機構１０は、走行時、モータギア３４と第２減速ギア２５に可動ギア３６が噛み合う状態から、発電時、モータギア３４とエンジンギア３５に可動ギア３６が噛み合う状態へ切り替える可動ギア切替機構１４である。ここで、可動ギア切替機構１４は、実施例１，２のように、パーク機構２０と連動させて切り替えが行われる。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００９９】
次に、作用を説明する。
Ｄレンジ等が選択される走行時には、可動ギア切替機構１４の可動ギア３６を、モータギア３４と第２減速ギア２５に噛み合う状態とする。これにより、モータ/ジェネレータ１からの回転駆動力が、モータ出力軸１ａ→モータギア３４→可動ギア３６→第２減速ギア２５→減速機中間軸２６へと伝達される。
【０１００】
一方、Ｐ＆Ｇレンジ等が選択される停車時には、可動ギア切替機構１４の可動ギア３６を、モータギア３４とエンジンギア３５に噛み合う状態とする。これにより、モータ/ジェネレータ１と発電用エンジン９が、可動ギア３６を介して連結され、発電用エンジン９とモータ/ジェネレータ１を用いたエンジン発電を行うことが可能になる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１０１】
次に、効果を説明する。
実施例４の電動車両用駆動ユニットＡ４にあっては、下記の効果を得ることができる。
【０１０２】
(8) 変速機（減速機２）は、モータ出力軸１ａに設けたモータギア３４と、駆動伝達軸（減速機中間軸２６）に設けた駆動ギア（第２減速ギア２５）と、発電用エンジン軸９ａに設けたエンジンギア３５と、を有し、これらのギア３４，２５，３５を互いに非噛み合い状態とし、可動ギア３６を、モータギア３４と駆動ギア（第２減速ギア２５）に噛み合わせる、或いは、モータギア３４とエンジンギア３５に噛み合わせ可能にすることで構成され、
切替機構１０は、走行時、モータギア３４と駆動ギア（第２減速ギア２５）に可動ギア３６が噛み合う状態から、発電時、モータギア３４とエンジンギア３５に可動ギア３６が噛み合う状態へ切り替える可動ギア切替機構１４である（図１８）。
このため、実施例１の(3)の効果に加え、モータギア３４の周りを円弧状に移動する可動ギア３６を追加するだけで、切替機構１０としての可動ギア切替機構１４を簡単に構成することができる。
【０１０３】
以上、本発明の電動車両用駆動ユニットを実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０４】
実施例１，２では、切替機構１０として、ドグクラッチを用いた第１ドグクラッチ切替機構１１と第２ドグクラッチ切替機構１２の例を示した。しかし、切替機構として、クラッチを用いる場合、乾式クラッチや湿式クラッチや電磁クラッチ等の別のクラッチ機構を使っても構わない。
【０１０５】
実施例３では、切替機構１０として、シングルピニオン型遊星ギア３３を用い、サンギア３３ａにモータ軸、キャリア３３ｂに駆動軸、リングギア３３ｃに発電用エンジン軸を接続する例を示した。しかし、遊星ギアを用いる切替機構としては、ダブルピニオン型遊星ギアやラビニヨウ型遊星ギア等を用いても良く、又、接続方法も実施例３以外の接続方法としても構わない。
【０１０６】
実施例１〜実施例４では、変速機として、１つの減速比を持つ減速機２の例を示した。しかし、変速機としては、２つ以上の変速比を持つ電動車両用変速機等を用いる例としても構わない。
【０１０７】
実施例１〜実施例４では、切替機構１０として、減速機２に内蔵して設けた機構例を示した。しかし、切替機構としては、変速機（減速機を含む）から独立して構成するような例としても構わない。
【０１０８】
実施例１では、本発明の電動車両用駆動ユニットを、電気自動車ベースの駆動ユニットに適用する例を示した。しかし、本発明の電動車両用駆動ユニットは、シリーズハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両等のように、ハイブリッド車両ベースの駆動ユニットにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
Ａ１、Ａ２，Ａ３，Ａ４  電動車両用駆動ユニット
１  モータ/ジェネレータ
１ａ  モータ出力軸
２  減速機（変速機）
２２  減速機入力軸（駆動伝達軸）
３  左ドライブシャフト
４  右ドライブシャフト
５  左駆動輪（駆動輪）
６  右駆動輪（駆動輪）
７  インバータ
８  バッテリー
９  発電用エンジン
９ａ  発電用エンジン軸
１０  切替機構
１１  第１ドグクラッチ切替機構
１２  第２ドグクラッチ切替機構
１３  ドグブレーキ切替機構
１４  可動ギア切替機構
１７  パークギア
１８  パーキングポール
２０  パーク機構
２１  セレクター
２３  減速機ケース（変速機ケース）
２５  第２減速ギア（駆動ギア）
２６  減速機中間軸（駆動伝達軸）
３３  シングルピニオン型遊星ギア（遊星ギア）
３３ａ  サンギア
３３ｂ  キャリア
３３ｃ  リングギア
３４  モータギア
３５  エンジンギア
３６  可動ギア
【図１】
2015199410.tif 000003
【図２】
2015199410.tif 000004
【図３】
2015199410.tif 000005
【図４】
2015199410.tif 000006
【図５】
2015199410.tif 000007
【図６】
2015199410.tif 000008
【図７】
2015199410.tif 000009
【図８】
2015199410.tif 000010
【図９】
2015199410.tif 000011
【図１０】
2015199410.tif 000012
【図１１】
2015199410.tif 000013
【図１２】
2015199410.tif 000014
【図１３】
2015199410.tif 000015
【図１４】
2015199410.tif 000016
【図１５】
2015199410.tif 000017
【図１６】
2015199410.tif 000018
【図１７】
2015199410.tif 000019
【図１８】
2015199410.tif 000020
【図１９】
2015199410.tif 000021