(57)【要約】【課題】  ドラグトルクの発生により電動モータが車輪側から強制的に回転されることを抑制することを可能とする。【解決手段】 トルクを出力可能な電動モータ５と、電動モータ５の出力回転を受ける後輪１１，１３と、電動モータ５と後輪１１，１３との間のトルク伝達を断続可能なオイル潤滑環境にあるクラッチ３３とを備えた減速駆動装置２３において、電動モータ５を、永久磁石を有するマグネットモータとし、クラッチ３３の遮断時に、永久磁石の磁力によりマグネットモータの被駆動回転の抑制又は規制を行うことを特徴とする。【選択図】      図３
2005312147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを出力可能な電動モータと、
前記電動モータの出力回転を受ける被駆動部と、
前記電動モータと被駆動部との間のトルク伝達を断続可能なオイル潤滑環境にあるクラッチとを備えた電動モータ駆動装置において、
前記電動モータを、永久磁石を有するマグネットモータとし、
前記クラッチの遮断時に、前記永久磁石の磁力により前記マグネットモータの被駆動回転の抑制又は規制を行うことを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動モータ駆動装置であって、
前記電動モータの出力回転を減速して前記クラッチへ入力する減速機構を設けたことを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項３】
トルクを出力可能な電動モータと、
前記電動モータの出力回転を受ける被駆動部と、
前記電動モータと被駆動部との間のトルクを断続可能なオイル潤滑環境にあるクラッチとを備えた電動モータ駆動装置において、
前記電動モータを、電磁石を有するコイルモータとし、
前記クラッチの遮断時に、前記電磁石に保持のための通電を行い該電磁石の磁力により前記コイルモータの被駆動回転の抑制又は規制を行う保持制御手段を設けたことを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の電動モータ駆動装置であって、
前記電動モータの駆動回路に、開閉スイッチを備えた制動閉回路を並列接続し、
前記駆動回路の遮断時に前記開閉スイッチをＯＮとする制動制御手段を設けたことを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項５】
請求項４記載の電動モータ駆動装置であって、
前記クラッチの温度環境を検出する温度センサを設け、
前記制動制御手段は、前記温度センサが検出する温度が所定温度を下回るとき前記前記開閉スイッチをＯＮとすることを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の電動モータ駆動装置であって、
前記電動モータの被駆動回転を検出する回転検出手段を設け、
前記制動制御手段は、前記回転検出手段が検出する回転が所定回転を上回るとき前記前記開閉スイッチをＯＮとすることを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項７】
請求項６記載の電動モータ駆動装置であって、
前記回転検出手段は、前記電動モータの被駆動回転時の逆起電力を検出することを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の電動モータ駆動装置であって、
前記電動モータを、他の主駆動源に対して副駆動源としたことを特徴とする電動モータ駆動装置。
【請求項９】
請求項８記載の電動モータ駆動装置であって、
前記主駆動源は内燃機関であり、
前記内燃機関及び電動モータは、一方が前後輪の一方を他方が同他方を駆動することを特徴とする電動モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源に電動モータを用いた電気自動車や、駆動力源にエンジン（内燃機関）と電動モータとを併用する四輪駆動ハイブリッド電気自動車の電動モータ側動力伝達系に用いられる電動モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動モータ駆動装置としては、例えば図９に示すような減速駆動装置がある。図９の減速駆動装置２００は、電動モータ２０１の出力を減速して左右のアクスルシャフトへ伝達し、例えば左右の後輪を駆動するようになっている。電動モータ２０１は、副駆動源として用いられている。前輪側は内燃機関などのエンジンが主駆動源として用いられ、該エンジンによって左右前輪を駆動するようになっている。
【０００３】
前記減速駆動装置２００には、固定側のハウジング２０５に第１伝動軸２０７が回転自在に支持されている。第１伝動軸２０７は、電動モータ２０１に連動連結され、該電動モータ２０１から入力トルクを受けるようになっている。第１伝動軸２０７には、第１の減速機構２０９を構成する減速ギヤ２１１が設けられている。減速ギヤ２１１には、第１の減速機構２０９の他方の減速ギヤ２１５が噛合っている。減速ギヤ２１５は、第２伝動軸２１７に支持されている。第２伝動軸２１７は、前記第１伝動軸２０７に対して平行に配置され、前記ハウジング２０５に回転自在に支持されている。
【０００４】
前記第２伝動軸２１７には、第２の減速機構２１９を構成する減速ギヤ２２１が設けられている。減速ギヤ２２１には、第２の減速機構２１９の他方の減速ギヤ２２３が噛合っている。減速ギヤ２２３は、リヤデファレンシャル装置２２５のデフケース２２７に対しベアリング２２９を介して相対回転自在に支持されている。
【０００５】
前記リヤデファレンシャル装置２２５は、前記デフケース２２７内に差動歯車機構２３１を支持している。デフケース２２９は、ハウジング２０５にベアリング２３３により回転自在に支持されている。
【０００６】
前記減速ギヤ２２３とデフケース２２９との間のトルクの伝達遮断の切り替えは、多板の摩擦板を用いた電磁摩擦クラッチ２３５で行われる。電磁摩擦クラッチ２３５は、デフケース２２９内のデフオイルにより潤滑される環境となっている。
【０００７】
前記電磁摩擦クラッチ２３５がトルク伝達状態に有れば、電動モータ２０１を駆動することにより、第１，第２減速機構２０９，２１９を介して減速されたトルクがリヤデファレンシャル装置２２５へ伝達される。リヤデファレンシャル装置２２５からは、左右のアクスルシャフトへトルクが伝達される。このトルクにより、エンジンの駆動に対し発進走行や登坂走行のアシストを行うことができる。
【０００８】
前記電動モータが停止しているときは、前記電磁摩擦クラッチ２３５がトルク遮断状態に切り替えられる。この切り替え状態で、車輪側の回転がリヤデファレンシャル装置２２５へ伝達されても、第１，第２減速機構２０９，２１９、電動モータ２０１へ回転が伝達されることはない。このため、電動モータ２０１の出力が停止しているとき第１，第２減速機構２０９，２１９、及び電動モータが車輪側の回転により強制的に駆動されて被駆動回転することは、基本的にはない。
【０００９】
しかし、冬季など外気温度が低いと走行当初などにおいてデフケース２２９内のデフオイルの粘性が高く、電磁摩擦クラッチ２３５にドラグトルクを招く恐れがある。電磁摩擦クラッチ２３５にドラグトルクを招いた場合には、電磁摩擦クラッチ２３５が遮断状態に制御されていても、左右後輪側の回転が電磁摩擦クラッチ２３５、第１，第２減速機構２０９，２１９を介して電動モータ２０１に入力されることになり、電動モータ２０１の回転子側が強制的に回転駆動される恐れがある。
【００１０】
前記ドラグトルクの発生は、電磁摩擦クラッチ２３５が大型化すればそれだけ大きくなり、電磁摩擦クラッチ２３５のトルク伝達容量の増大が制限される恐れがある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１０４０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする問題点は、ドラグトルクの発生により電動モータが被駆動部側から強制的に回転される点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ドラグトルクの発生により電動モータが被駆動部側から強制的に回転されることを抑制するため、電動モータを、永久磁石を有するマグネットモータや、電磁石を有するコイルモータとし、クラッチの遮断時に、前記永久磁石又は電磁石の磁力により前記電動モータの被駆動回転の抑制又は規制を行うことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の伝動モータ駆動装置は、電動モータを、永久磁石を有するマグネットモータや、電磁石を有するコイルモータとし、クラッチの遮断時に、前記永久磁石又は電磁石の磁力により前記電動モータの被駆動回転の抑制又は規制を行うため、クラッチの遮断時に、前記永久磁石又は電磁石の磁力により前記電動モータの被駆動回転の規制を行うことができる。このため、クラッチにおけるドラグトルクをある程度許容することができ、クラッチのトルク伝達容量の増大を可能とする。
また、コイルモータを用いたときは、保持用の電流の調整により電磁石の磁力を調整することができ、より制御制を向上させることができる。
【００１５】
前記電動モータの出力回転を減速して前記クラッチへ入力する減速機構を設けた場合は、電動モータの出力トルクを減速機構で減速して被駆動部側へ伝達することができる。この場合、クラッチのドラグトルクにより被駆動部の回転が電動モータへ増速して伝達されても、永久磁石又は電磁石の磁力により前記電動モータの被駆動回転の抑制又は規制を行うことができるから、前記減速を確実に行わせることができる。また、電動モータからクラッチが配置された減速機構経路の回転も抑制又は規制することができる。
【００１６】
前記電動モータの駆動回路に、開閉スイッチを備えた制動閉回路を並列接続し、前記駆動回路の遮断時に前記開閉スイッチをＯＮとする制動制御手段を設けた場合は、電動モータが被駆動回転されると電動モータのジェネレータ的な動作により前記制動閉回路に逆起電力による電流が流れて回転制動力を発生し、被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。
【００１７】
前記クラッチの温度環境を検出する温度センサを設け、前記制御手段は、前記温度センサが検出する温度が所定温度を下回るとき前記前記開閉スイッチをＯＮとする場合は、電動モータが被駆動回転されると電動モータのジェネレータ的な動作により前記制動閉回路に逆起電力による電流が流れて回転制動力を発生し、オイル粘性が高い時に被駆動回転の抑制又は規制を確実に行うことができる。
【００１８】
前記電動モータの被駆動回転を検出する回転検出手段を設け、前記制動制御手段は、前記回転検出手段が検出する被駆動回転が所定回転を上回るとき前記前記開閉スイッチをＯＮとする場合は、電動モータの被駆動回転が所定回転を上回るとき電動モータのジェネレータ的な動作により前記制動閉回路に逆起電力による電流が流れて回転制動力を発生し、被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。
【００１９】
前記回転検出手段が、前記電動モータの被駆動回転時の逆起電力を検出する場合は、特別な回転センサを設けなくても、或いは回転センサが故障しても逆起電力により電動モータの被駆動回転を確実に検出することができる。
【００２０】
前記電動モータを、他の主駆動源に対して副駆動源とした場合は、全体的に小型、軽量に形成することができる。また、副駆動源の音振性能の向上を図ることができると共に、耐久性をも向上することができる。
【００２１】
前記主駆動源は内燃機関であり、前記内燃機関及び電動モータは、一方が前後輪の一方を他方が同他方を駆動する駆動源となる場合は、四輪駆動車において前後輪の一方へ動力を伝動する電動モータ駆動装置を小型、軽量に構成することができる。また、該減速駆動装置の音振性能の向上を図ることができると共に、耐久性をも向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
電動モータの被駆動回転の規制を行うという目的を、簡単な構造で実現した。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の電動モータ駆動装置を実施例１に係る減速駆動装置に適用した四輪駆動車のスケルトン平面図である。図１のように、四輪駆動車１は、主駆動源である内燃機関としてのエンジン３と、副駆動源である電動モータ５とを備えている。
【００２４】
本発明実施例の特徴は、前記電動モータ５を、永久磁石を有するマグネットモータとし、後述するクラッチの遮断時に、前記永久磁石の磁力により前記マグネットモータの被駆動回転の抑制又は規制を行うことにあるが、まず、四輪駆動車の全体構成、及び減速駆動装置の具体的構成を説明した後、特徴説明を行う。
（四輪駆動車の全体構成）
図１において、前記エンジン３は本実施形態において、左右の前輪７，９を駆動し、電動モータ５は同左右の後輪１１，１３を駆動する駆動源となっている。但し、前輪を副駆動源の電動モータ５で駆動し、後輪１１，１３を主駆動源のエンジン３で駆動する構成にすることもできる。
【００２５】
前記エンジン３の出力は、トランスミッション１５を介してデファレンシャル装置であるフロントデファレンシャル装置１７に入力されるようになっている。フロントデファレンシャル装置１７には、左右のアクスルシャフト１９，２１を介して、前記前輪７，９が連動連結されている。
【００２６】
前記電動モータ５は、伝動モータ駆動装置である減速駆動装置２３の駆動源として構成されている。減速駆動装置２３の出力側には、左右のアクスルシャフト２５，２７を介して、前記左右の後輪１１，１３が連動連結されている。
【００２７】
前記電動モータ５の出力は、減速駆動装置２３の減速機構２９に入力されるようになっている。減速駆動装置２３には、リヤデファレンシャル装置３１が設けられている。リヤデファレンシャル装置３１には、前記左右のアクスルシャフト２５，２７が連動連結されている。減速駆動装置２３には、クラッチ３３が設けられている。クラッチ３３は、減速駆動装置２３の潤滑オイルによるオイル潤滑環境にあり、前記減速機構２９とリヤデファレンシャル装置３１との間のトルク伝達を断続する。すなわち、クラッチ３３は、電動モータ５と被駆動部である左右後輪１１，１３側との間のトルク伝達を断続可能な構成となっている。
【００２８】
前記電動モータ５は、制御手段としてのコントローラ３５によって制御されるようになっている。コントローラ３５には、ギヤ回転数センサ３７、温度センサ３９からの検出信号を入力するほか、前後輪７，９，１１，１３の車輪速センサからの検出値等の各種センサからの検出信号を入力するようになっている。ギヤ回転数センサ３５は、前記減速機構２９のギヤの回転数を検出するもので、本実施例において前記電動モータ５の被駆動回転を検出する回転検出手段を構成する。前記温度センサ３９は、前記減速駆動装置２３内の潤滑オイルの温度を検出するものであり、潤滑オイルの温度により前記クラッチ３３の温度環境を検出する。なお、クラッチ３３の温度環境は、減速駆動装置２３のケーシング４７の温度、クラッチ３３の周辺部材の温度、外気温度、さらにはこれらの組み合わせによっても検出することができる。
【００２９】
前記電動モータ５には、バッテリ４１から給電されるようになっている。バッテリ４１には蓄電用のジェネレータ４３が接続されている。バッテリ４１は、車両の減速時等においてジェネレータ４３の発電によって充電される。
【００３０】
なお、図１の二点鎖線図示のように、主駆動源であるエンジン３により駆動される専用ジェネレータ４５を設け、該専用ジェネレータ４５による発電電流を前記伝動モータ５へ直接供給する構成にすることも可能である。この場合は、電動モータ５給電用のバッテリ４１を省略することができる。
【００３１】
通常走行時には、コントローラ３５の制御により電動モータ５の駆動停止及びクラッチ３３遮断を行って後輪１１，１３側へのトルク伝達を停止する。エンジン３の駆動によってトランスミッション１５を介しフロントデファレンシャル装置１７にトルクが伝達される。フロントデファレンシャル装置１７から左右のアクスルシャフト１９，２１を介して、左右の前輪７，９にトルク伝達が行われ、二輪駆動状態で走行することができる。
【００３２】
車両発進走行、車両加速走行時等、大きな駆動力が必要となるときは、コントローラ３５により電動モータ５が駆動されると共にクラッチ３３が接続される。従って、電動モータ５の出力トルクが減速駆動装置２３の減速機構２９、クラッチ３３、リヤデファレンシャル装置３１へと伝達される。リヤデファレンシャル装置３１からは、左右のアクスルシャフト２５，２７を介して左右の後輪１１，１３へトルク伝達が行われる。
【００３３】
従って、四輪駆動車１は、エンジン３による前輪７，９の駆動と電動モータ５による後輪１１，１３の駆動とによって四輪駆動状態で大きな駆動力で発進走行等を行うことができる。
（減速駆動装置の具体的構成）
かかる四輪駆動車１の前記減速駆動装置２３は、例えば図２のようになっている。図２は減速駆動装置２３の断面図ある。
【００３４】
図２のように、減速駆動装置２３はケーシング４７に収容されている。このケーシング４７はケーシング本体４９とカバー５１から構成されており、カバー５１はボルト５３によってケーシング本体４９の一側開口部に固定されている。ケーシング４７にはオイル溜まりが設けられており、潤滑用のオイルが封入されている。このオイルは鉱物油である。
【００３５】
前記電動モータ５は、ケーシング本体４９の他側端部にボルト５５により締結固定されている。
【００３６】
前記ケーシング４７の内部には、電動モータ５と同軸に、第１軸５７が支持されている。第１軸５７は一端側がボールベアリング５９により、他端側がボールベアリング６１によってそれぞれケーシング本体４９に支時されている。第１軸５７の他端に形成された大径孔６３には、ハブ６５が溶接されている。ハブ６５には、スプライン６７が形成され、電動モータ５の出力軸６９がスプライン６７を介して第１軸５７にスプライン係合している。第１軸５７の他端部とケーシング本体４９との間にはオイルシール７１が介設されている。
【００３７】
前記減速機構２９は、前記電動モータ５の出力回転を減速して前記クラッチ３３へ入力するもので、２段の第１，第２減速機構７３，７５から構成されている。
【００３８】
前記第１減速機構７３は互いに噛み合った小径ギア７７と大径ギア７９から構成されている。小径ギア７７は第１軸５７の一端部に一体形成されており、大径ギア７９は第２軸８５に圧入支持されている。第２軸８５の一端側はボールベアリング８７によってカバー５１に支時されており、他端部はニードルベアリング８９によってケーシング本体４９に支時されている。第２軸８５の一端側とカバー５１との間にはオイルシール９１が配置され、外部へのオイル漏れを防止している。
【００３９】
前記第２減速機構７５は互いに噛み合った小径ギア８１と大径ギア８３から構成されている。小径ギア８１は第２軸８５に一体形成されており、大径ギア８３はリヤデファレンシャル装置３１のアウターデフケース９３の端部に溶接されている。
【００４０】
前記電動モータ５の出力トルクは、第１，第２減速機構７３，７５によって後輪１１，１３の走行回転数域まで減速され、トルクが増幅されてリヤデファレンシャル装置３１のアウターデフケース９３を回転させる。
【００４１】
前記リヤデファレンシャル装置３１は、前記クラッチ３３、ベベルギア式の差動機構９５などから構成されている。
【００４２】
前記クラッチ３３は、アウターデフケース９３、インナーデフケース９７、多板式のメインクラッチ９９、ボールカム１０１、プレッシャープレート１０３、カムリング１０５、多板式のパイロットクラッチ１０７、リターンスプリング１０９、アーマチャ１１１、電磁石１１３により構成されている。
【００４３】
前記アウターデフケース９３の大径ギア８３は、ボールベアリング１１５，１１７によってインナーデフケース９７上に支承されている。また、アウターデフケース９３は大径ギア７９によるトルク伝達だけを行い、部材の支持機能から開放されたフローティング構造になっている。
【００４４】
前記インナーデフケース９７は、一端のボス部１１９がボールベアリング１２１によってカバー５１に支承され、他端のボス部１２３がボールベアリング１２５と電磁石１１３のコア１２７とを介してケーシング本体４９に支持されている。コア１２７はケーシング本体４９に固定されている。
【００４５】
前記ボス部１２３の外周には、磁性材料で形成されたロータ１２９がスナップリング１３１によって固定され、軸方向に位置決められている。
【００４６】
前記メインクラッチ９９は、アウターデフケース９３とインナーデフケース９７との間に配置されている。メインクラッチ９９のアウタープレートはアウターデフケース９３の内周にスプライン係合し、同インナープレートはインナーデフケース９７の外周にスプライン係合している。
【００４７】
前記パイロットクラッチ１０７はアウターデフケース９３とカムリング１０５との間に配置されている。パイロットクラッチ１０７のアウタープレートはアウターデフケース９３の内周にスプライン係合し、同インナープレートはカムリング１０５の外周にスプライン係合している。
【００４８】
前記ボールカム１０１はプレッシャープレート１０３とカムリング１０５との間に形成されている。プレッシャープレート１０３はインナーデフケース９７の外周に軸方向移動自在にスプライン係合し、ボールカム１０１のカムスラスト力を受けてメインクラッチ９９を押圧する。
【００４９】
前記カムリング１０５とロータ１２９との間には、スラストベアリング１３３が配置されている。スラストベアリング１３３は、ボールカム１０１のカム反力を受けると共に、カムリング１０５とロータ１２９との間の相対回転を吸収する。
【００５０】
前記プレッシャープレート１０３とインナーデフケース９７との間に、リターンスプリング１３５が配置されている。プレッシャープレート１０３は、リターンスプリング１０９によりメインクラッチ９９の連結解除方向に付勢されている。
【００５１】
前記アーマチャ１１１はリング状に形成されており、プレッシャープレート１０３とパイロットクラッチ１０７との間に軸方向移動自在に配置されている。
【００５２】
前記電磁石１１３のリード線はグロメットを介してケーシング本体４９の外部に引き出され、コネクターによってバッテリー４１側に接続されている。
【００５３】
前記電磁石１１３のコア１２７とロータ１２９との間には適度なエアギャップが形成されており、このエアギャップ、ロータ１２９、パイロットクラッチ１０７、アーマチャ１１１によって電磁石１１３の磁路が構成されている。電磁石１１３を通電制御すると前記磁路上に磁束ループが形成される。
【００５４】
前記差動機構９５は、ピニオンシャフト１３７、ピニオンギア１３９、出力側のサイドギア１４１，１４３から構成されている。
【００５５】
前記サイドギア１４１，１４３は左右のアクスルシャフト２５，２７にそれぞれスプライン係合しており、各アクスルシャフト２５，２７はインナーデフケース９７の両ボス部１１９，１２３とカバー５１及びケーシング本体４９とをそれぞれ貫通し、左右の後輪１１，１３に連結されている。
【００５６】
前記アクスルシャフト２５，２７とカバー５１及びケーシング本体４９との間には、それぞれオイルシール１４５が配置され、外部へのオイル漏れを防止している。
【００５７】
前記インナーデフケース９７の回転はピニオンシャフト１３７からピニオンギア１３９を介して各サイドギア１４１，１４３に配分され、さらにアクスルシャフト２５，２７から左右の後輪１１，１３に伝達される。
【００５８】
悪路などで後輪１１，１３の間に駆動抵抗差が生じると、電動モータ５の駆動力はピニオンギア１３９の自転によって左右の後輪１１，１３に差動配分される。
【００５９】
前記コントローラ３５は、各種センサーによって検知した路面状態、車両の発進、加速、旋回のような走行条件及び操舵条件などに応じて、電磁石１１３の通電制御を行う。
【００６０】
前記電磁石１１３の通電制御は、電動モータ５の動作コントロールと共に行われ、電磁石１１３の通電停止は、電動モータ５を駆動停止させるときに行われる。
【００６１】
前記電磁石１１３が励磁されると、上記の磁束ループによってアーマチャ１１１が吸引され、ロータ１２９との間でパイロットクラッチ１０７を締結し、パイロットトルクを発生させる。パイロットトルクが発生すると、パイロットクラッチ１０７によってアウターデフケース９３に連結されたカムリング１０５と、インナーデフケース９７側のプレッシャープレート１０３とを介してボールカム１０１に電動モータ５側からの伝達トルクが作用する。ボールカム１０１は、前記伝達トルクを増幅しながらカムスラスト力に変換し、プレッシャープレート１０３を移動させてメインクラッチ９９を締結させる。
【００６２】
こうしてクラッチ３３が連結されると、大径ギア８３に伝達された電動モータ５のトルクがアウターデフケース９３からインナーデフケース９７に伝達され、その回転は差動機構９５によって左右の後輪１１，１３に配分され、車両が四輪駆動状態になる。
【００６３】
このとき、電磁石１１３の励磁電流を制御すると、パイロットクラッチ１０７の滑り率が変化してボールカム１０１のカムスラスト力が変わり、後輪１１，１３側への伝達トルクが制御される。このような伝達トルクの制御を、例えば、旋回時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させることができる。
【００６４】
前記電磁石１１３の励磁を停止すると、パイロットクラッチ１０７が開放されてボールカム１０１のカムスラスト力が消失し、リターンスプリング１３５の付勢力によってプレッシャープレート１０３が戻り、メインクラッチ９９が開放されてクラッチ３３の連結が解除され、車両は前輪７，９の二輪駆動状態になる。
【００６５】
前記クラッチ３３の連結解除操作は、上記のように電動モータ５の停止操作と同時に行われるから、二輪駆動状態では、アウターデフケース９３と減速機構２９と電動モータ５が後輪１１，１３の連れ回りから切り離され、機械的に回されることが防止される。
【００６６】
従って、減速機構２９、電動モータ５及びそのベアリング、バッテリー４１、レギュレータなどの集積回路の回路素子が後輪１１，１３の連れ回りによる悪影響から保護され、耐久性が向上する。
【００６７】
前記ケーシング本体４９内でのオイルの粘性による回転抵抗は、オイル温度が−２０℃に下がるまで極めて小さいが、−２０℃以下になると急激に増加し、−３０℃以下になると増加の割合がさらに大きくなる。
【００６８】
前記メインクラッチ９９とパイロットクラッチ１０７は、ケーシング４７内のオイル溜りのオイルによって潤滑・冷却されるが、オイル温度が−３０℃以下になる寒冷地や厳冬期にはオイルの粘性の急激な上昇によって、リヤデファレンシャル装置３１のメインクラッチ９９（クラッチ３３）にドラグトルクを生じる恐れがある。クラッチ３３にドラグトルクが生じると、二輪駆動走行時に電動モータ２５を停止させても後輪２１，２３連れ回りの回転が減速機構２９を通って増速され、電動モータ５を高速で無理に回転させるから、電動モータ５と上記の関連機能に負担が掛かる。この負担を少しでも少なくしようとすると、クラッチ３３のトルク伝達容量の増大が制限される。
【００６９】
そこで、本実施例では、図３から図５のような構成とした。図３は、図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図、図４は電動モータ５の駆動回路の一部を示す回路図、図５はフローチャートである。
【００７０】
図３のように、前記電動モータ５は、マグネットモータで構成されている。電動モータ５は、モータハウジング１４７内に永久磁石１４９を備えている。永久磁石１４９は本実施形態において周方向等間隔に４個設けられている。回転子１５１は前記出力軸６９と一体に回転する構成となっている。回転子１５１には、外周側にヘッド部１５３が設けられている。ヘッド部１５３は、周方向等間隔に５個設けられている。各ヘッド部の内側に電機子コイル１５５が設けられている。
【００７１】
図４のように、前記電動モータ５は、駆動回路１５７によって前記コントローラ３５
及びバッテリ４１に対して回路構成されている。駆動回路１５７に、制動閉回路１５９を並列に接続している。制動閉回路１５９には、開閉スイッチ１６１が設けられている。開閉スイッチ１６１は、制動制御手段としても機能する前記コントローラ３５により開閉制御されるようになっている。
【００７２】
次に図５のフローチャートに基づいて作用を説明する。
【００７３】
ステップ１では、イグニッションスイッチのＯＮ，ＯＦＦ信号、温度センサ３９及びギヤ回転数センサ３７の検出信号を読み込みステップＳ２へ移行する。
【００７４】
ステップＳ２では、「２ＷＤモードか？」が判断される。ここでは、発進走行、加速走行により大きな駆動トルクを必要とする（４ＷＤモード）か否（２ＷＤモード）かをコントローラ３５が判断する。４ＷＤモードであるとき（ＮＯ）、ステップＳ３へ移行し、２ＷＤモードであるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ４へ移行する。
【００７５】
ステップＳ３では、「接点Ａ  ＯＦＦ」の処理が行われる。ここでは、コントローラ３５からの信号により図４の開閉スイッチ１６１がＯＦＦに制御される。このとき、電動モータ５は駆動回路１５７を介しコントローラ３５により回転駆動制御され、同時にクラッチ３３も締結制御される。従って、四輪駆動車１は、前後輪７，９，１１，１３による四輪駆動状態で走行し、エンジン３の出力に対する電動モータ５のパワーアシストにより発進走行や加速走行を無理なく円滑に行わせることができる。
【００７６】
ステップＳ４では、「モータ被駆動回転」が判断される。この判断では、ギヤ回転数検出センサ３７の検出信号により、電動モータ５が、後輪１１，１３側からの回転伝達により所定回転数以上の被駆動回転が行われているか否かが判断される。所定回転数以上の被駆動回転が行われていないと判断されたとき（ＮＯ）、処理は終了し、所定回転数以上の被駆動回転が行われていると判断されたとき（ＹＥＳ）、ステップＳ５へ移行する。
【００７７】
前記ステップＳ４から処理が終了した場合、クラッチ３３でのドラグトルクにより後輪１１，１３からの回転伝達があっても、ドラグトルクが小さい状態にあるため、電動モータ５（マグネットモータ）の特性によりヘッド部１５３が永久磁石１４９に強く引き付けられて回転子１５１の回転が停止しているか、所定回転数を下回る回転となっている。このため、電動モータ５及び減速機構２９などの被駆動回転が抑制されるか規制され、電動モータ５と減速機構２９など関連機能とに負担が掛かることが抑制される。
【００７８】
ステップＳ５へ移行したときは、「接点Ａ  ＯＮ」の処理が行われる。ここでは、コントローラ３５からの信号により開閉スイッチ１６１がＯＮに制御される。同時に駆動回路１５７による駆動制御、クラッチ３３の締結制御が停止される。開閉スイッチ１６１がＯＮにされると、電動モータ５と開閉スイッチ１６１との制動閉回路１５９が閉成される。この制動閉回路１５９の閉成により、電動モータ５が所定回転数以上で被駆動回転しているとき電動モータ５の逆起電力により電動モータ５及び開閉スイッチ１６１の制動閉回路１５９に電流が流れ、電動モータ５に制動作用が働く。この制動作用により前記永久磁石１４９によるヘッド部１５３の強い引き付けと相俟ってクラッチ３３でのドラグトルクによる電動モータ５の被駆動回転が抑制されるか規制され、電動モータ５と関連機能に負担が掛かることが抑制される。
【００７９】
ステップＳ６では、「タイマー設定時間」の処理が行われ、コントローラ３５内のタイマが起動し、設定時間開閉スイッチ１６１のＯＮ状態が継続される。タイマの設定時間が経過するとステップＳ７へ移行する。
【００８０】
ステップＳ７では、「設定温度以上か？」の判断が行われる。ここでは、温度センサ３９からの検出信号により減速機構３９内のオイル温度が判断され、クラッチ３３の温度環境を判断する。判断の結果、温度が所定温度を下回るとき（ＮＯ）、クラッチ３３でのドラグトルクが依然大きいと判断され、処理はステップＳ５へ戻り、ステップＳ５，Ｓ６の処理が繰り返される。判断の結果、温度が所定温度以上であるとき（ＹＥＳ）、クラッチ３３でのドラグトルクが小さいか無いと判断され、処理はステップＳ８へ移行する。
【００８１】
ステップＳ８では、「接点Ａ  ＯＦＦ」の処理が行われる。ここでは、コントローラ３５からの信号により開閉スイッチ１６１がＯＦＦに制御され、処理は終了する。
【００８２】
以上のように、電動モータ５を、永久磁石１４９を有するマグネットモータとし、クラッチ３３の遮断時に、前記永久磁石１４９の磁力により前記電動モータ５の被駆動回転の抑制又は規制を行うため、クラッチ３３の遮断時に、前記電動モータ５の被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。このため、電動モータ５と関連機能とに負担が掛かることが抑制される。また、クラッチ３３におけるドラグトルクをある程度許容することができ、クラッチ３３のトルク伝達容量の増大をも可能とする。
【００８３】
前記電動モータ５の出力回転を減速して前記クラッチ３３へ入力する減速機構２９を設けたので、電動モータ５の出力トルクを減速機構２９で減速して後輪１１，１３側へ伝達することができる。この場合、クラッチ３３のドラグトルクにより後輪１１，１３の回転が電動モータ５へ増速して伝達されても、永久磁石１４９の磁力により前記電動モータ５の被駆動回転の抑制又は規制を行うことができ、前記減速を確実に行わせることができる。
【００８４】
前記電動モータ５の駆動回路１５７に、開閉スイッチ１６１を備えた制動閉回路１５９を並列接続し、前記駆動回路１５７の遮断時に前記開閉スイッチ１６１をＯＮとするコントローラ３５を設けたので、電動モータ５が被駆動回転されると電動モータ５のジェネレータ的な動作により前記制動閉回路１５９に逆起電力による電流が流れて回転制動力を発生し、被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。
【００８５】
前記クラッチ３３の温度環境を検出する温度センサ３９を設け、前記コントローラ３５は、前記温度センサ３９が検出する温度が所定温度を下回るとき前記前記開閉スイッチ１６１をＯＮとするため、電動モータ５が被駆動回転されると電動モータ５のジェネレータ的な動作により前記制動閉回路１５９に逆起電力による電流が流れ、オイルの粘性が高いときであっても同様に被駆動回転の抑制又は規制を確実に行うことができる。
【００８６】
前記電動モータ５の被駆動回転を検出するギヤ回転数センサ３７を設け、前記コントローラ３５は、前記ギヤ回転数センサ３７が検出する被駆動回転が所定回転を上回るとき前記前記開閉スイッチ１６１をＯＮとするため、電動モータ５の被駆動回転が所定回転を上回るとき前記制動閉回路１５９に逆起電力による電流が流れ、同様に被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。
【００８７】
なお、上記実施例において、制動閉回路１５９を省略することもできる。この場合、電動モータ５の被駆動回転の制動作用は、永久磁石１４９の磁力のみとなるが、マグネットモータの特性によりクラッチ３３のドラグトルクによっては、十分な制動作用を発揮することができる。
【実施例２】
【００８８】
図６から図８は、本発明の実施例２に係り、図６は図２のＳＡ−ＳＡ矢視に対応した断面図、図７は電動モータの駆動回路の一部を示す回路図、図８はフローチャートである。なお、全体的な構成は図１，図２を参照し、また、実施例１と対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００８９】
図６のように、前記電動モータ５Ａは、コイルモータで構成されている。電動モータ５Ａは、モータハウジング１４７Ａ内に主極１６５及び界磁コイル１６７で構成された４個の電磁石１６９と電機子コイル１７１を備えた回転子１７３とが設けられている。回転子１７３は前記出力軸６９と一体に回転する構成となっている。
【００９０】
図７のように、前記電動モータ５Ａは、駆動回路１５７Ａによって前記コントローラ３５及びバッテリ４１に対して回路構成されている。駆動回路１５７Ａに、制動閉回路１５９を並列に接続している。制動閉回路１５９には、開閉スイッチ１６１が設けられている。開閉スイッチ１６１は、制動制御手段としても機能する前記コントローラ３５により開閉制御されるようになっている。また、前記電動モータ５には、保持制御手段として保持制御回路１７５が接続されている。保持制御回路１７５は、前記クラッチ３３の遮断時に、前記電磁石１６９に保持のための通電を行い該電磁石１６９の磁力により前記電動モータ５Ａの被駆動回転の抑制又は規制を行う。
【００９１】
次に図８のフローチャートに基づいて作用を説明する。本実施例のフローチャートも基本的には実施例１の図５のフローチャートに対応しており、対応するステップには同符号を付して説明する。
【００９２】
図８のフローチャートでは、ステップＳ２で４ＷＤモードであると判断されてステップＳ９へ移行すると、「接点Ａ  ＯＦＦ／界磁電流  ＯＮ」の処理が行われる。この処理により、図７の開閉スイッチ１６１がＯＦＦに制御される。このとき、電動モータ５Ａにはコントローラ３５の制御により駆動回路１５７Ａを介し界磁電流が通電され、同時にクラッチ３３も締結制御される。従って、四輪駆動車１は、前後輪７，９，１１，１３による四輪駆動状態で走行し、エンジン３の出力に対する電動モータ５のパワーアシストにより発進走行や加速走行を無理なく円滑に行わせることができる。
【００９３】
ステップＳ４において電動モータ５Ａが被駆動回転していると判断され、且つステップＳ７においてクラッチ３３の温度環境が設定温度以下であれば（ＹＥＳ）ステップＳ１０へ移行し、設定温度を下回っていなければ（ＮＯ）ステップＳ１１へ移行する。
【００９４】
ステップＳ１０では、「接点Ａ  ＯＮ／界磁電流  ＯＮ」の処理が行われる。この処理により、図７の開閉スイッチ１６１がＯＮとなって、制動閉回路１５９が閉成される。この制動閉回路１５９が閉成したときの制動作用は上記の通りである。同時にコントローラ３５の制御により、保持制御回路１７５を介し電磁石１６９に保持のための界磁電流の通電を行う。この電流により電磁石１６９が働き、その磁力により回転子１７３は主極１６５に強く引き付けられる。これら、制動閉回路１５９による制動作用と電磁石１６９による制動作用とにより回転子１７３は回転が停止するか、所定回転数を下回る回転となる。このため、電動モータ５Ａの被駆動回転が抑制されるか規制され、電動モータ５Ａと関連機能に負担が掛かることが抑制される。また、クラッチ３３におけるドラグトルクをある程度許容することができ、クラッチ３３のトルク伝達容量の増大をも可能とする。
【００９５】
ステップＳ１１では、「接点Ａ  ＯＦＦ／界磁電流  ＯＦＦ」の処理が行われる。この処理により、図７の開閉スイッチ１６１がＯＦＦとなって、制動閉回路１５９が開成され、保持制御回路１７５を介した保持用の界磁電流の通電制御が停止され処理は終了する。
【００９６】
以上のように、本実施例においても、電動モータ５Ａを、電磁石１６９を有するコイルモータとし、クラッチ３３の遮断時に、前記電磁石１６９の磁力により前記電動モータ５Ａの被駆動回転の抑制又は規制を行うことができる。このため、電動モータ５Ａと関連機能に負担が掛かることが抑制される。また、クラッチ３３におけるドラグトルクをある程度許容することができ、クラッチ３３のトルク伝達容量の増大をも可能とする。その他、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では保持用の界磁電流の調整により電磁石１６９の磁力を調整することができ、より制御制を向上させることができる。
【００９７】
なお、上記各実施例では、電動モータ５，５Ａの被駆動回転をギヤ回転数センサ３７の検出信号により判断したが、前記電動モータ５，５Ａの被駆動回転時の逆起電力を検出して判断する回転検出手段の構成にすることも可能である。この場合は、逆起電力により電動モータ５，５Ａの被駆動回転を確実に検出することができる。また、前記ギヤ回転数センサ３７の検出に前記逆起電力の検出を組み合わせることで、ギヤ回転数センサ３７が故障したときでも電動モータ５，５Ａの被駆動回転検出のバックアップを行うことができ、より正確な制御を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】減速駆動装置の断面図である（実施例１）。
【図３】図２のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である（実施例１）。
【図４】電動モータの駆動回路の一部を示す回路図である（実施例１）。
【図５】フローチャートである（実施例１）。
【図６】図２のＳＡ−ＳＡ矢視に対応した断面図である（実施例２）。
【図７】電動モータの駆動回路の一部を示す回路図である（実施例２）。
【図８】フローチャートである（実施例２）。
【図９】減速駆動装置の断面図である（従来例）。
【符号の説明】
【００９９】
１  四輪駆動車
３  エンジン（主駆動源）
５  電動モータ（マグネットモータ、副駆動源）
５Ａ  電動モータ（コイルモータ、副駆動源）
１１，１３  後輪（被駆動部）
２３  減速駆動装置
２９  減速機構
３３  クラッチ
３５  コントローラ（制動制御手段）
３７  ギヤ回転数センサ（回転検出手段）
３９  温度センサ
１４９  永久磁石
１５７  駆動回路
１５９  制動閉回路
１６１  開閉スイッチ
１６９  電磁石
１７５  保持制御回路
【図１】
2005312147.tif 000003
【図２】
2005312147.tif 000004
【図３】
2005312147.tif 000005
【図４】
2005312147.tif 000006
【図５】
2005312147.tif 000007
【図６】
2005312147.tif 000008
【図７】
2005312147.tif 000009
【図８】
2005312147.tif 000010
【図９】
2005312147.tif 000011