(57)【要約】【課題】  回転装置および第２の駆動力源の配置方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することの可能なハイブリッド車の駆動装置を提供する。【解決手段】  第１の駆動力源２および第２の駆動力源１３と、第１の駆動力源２の動力を、回転装置１３および車輪に分配する動力分配装置７とを有するハイブリッド車の駆動装置において、第１の駆動力源２および第２の駆動力源３に動力伝達可能に連結され、かつ、前輪４および後輪５に動力伝達可能に連結された動力伝達装置２６，３３が設けられており、動力伝達装置３３は、回転装置１３と第２の駆動力源３の間に配置されている。【選択図】  図１
2005029063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動力源および第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源の動力を、回転装置および車輪に分配する動力分配装置とを有するハイブリッド車の駆動装置において、
前記第１の駆動力源または第２の駆動力源の少なくとも一方から伝達される動力を、車両の前後方向に配置されている車輪に分配する動力伝達装置を有し、前記回転装置と第２の駆動力源との間に、前記動力伝達装置が配置されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。
【請求項２】
車両の前後方向に配置された複数の車輪と、第１の駆動力源および第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源の動力を、回転装置および車輪に分配する動力分配装置とを備えたハイブリッド車の駆動装置において、
前記第１の駆動力源から動力分配装置に伝達された動力を、第１の車輪に伝達する第１の伝動装置と、前記第２の駆動力源の動力を、前記複数の車輪のうち、前記第１の車輪とは異なる位置に配置されている第２の車輪に伝達する第２の伝動装置とを有し、
前記回転装置と第２の駆動力源との間に、前記第１の伝動装置が配置されているとともに、前記第１の駆動力源または第２の駆動力源または回転装置のいずれかの軸線と同軸上に、前記第２の伝動装置の軸線が配置されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。
【請求項３】
前記動力分配装置と前記第１の車輪とを連結する第１の動力伝達経路と、
前記第２の駆動力源と前記第２の車輪とを連結する第２の動力伝達経路と、
前記第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とを、選択的に接続・遮断する接続装置と、
前記回転装置の動力を前記動力分配装置を経由させて第１の駆動力源に伝達することにより、この第１の駆動力源の回転数を上昇させる始動装置と、
前記始動装置により第１の駆動力源の回転数を上昇させる場合に、前記第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とを動力伝達可能に接続し、前記回転装置で前記第１の駆動力源の回転数を上昇させる場合の反力を、前記第２の駆動力源で受け止めさせる反力制御装置と
を有していることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の駆動装置。
【請求項４】
前記第１の駆動力源から動力分配装置に伝達された動力を第２の車輪に伝達する第１の接続装置と、前記第２の駆動力源の動力を第１の車輪に伝達する第２の接続装置とを有することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の駆動装置。
【請求項５】
前記回転装置および第２の駆動力源に共通する第１の軸線と、車両の前後方向に配置されている車輪に動力を分配する動力伝達装置の第２の軸線とを有し、前記第１の軸線および第２の軸線に直交する平面内で、前記第１の軸線と第２の軸線とが異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のハイブリッド車の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の駆動力源を有するハイブリッド車、特に、複数の駆動力源の動力を、前輪および後輪に伝達することの可能なハイブリッド車の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の駆動力源、例えば、エンジンおよびモータ・ジェネレータを有するハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、車両の走行状態に基づいて、エンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止などを制御することで、排出ガスおよび騒音の低減を図ることが可能である。このハイブリッド車の一例が、下記の特許文献１に記載されている。すなわち、エンジンの動力が自動変速機の入力軸に伝達されるように構成されているとともに、エンジンから入力軸に至る動力伝達経路には、エンジンの動力を自動変速機およびモータ・ジェネレータに分配する遊星歯車装置が設けられている。この遊星歯車装置は、サンギヤおよびリングギヤおよびキャリヤを有しており、サンギヤはモータ・ジェネレータのロータに連結され、キャリヤは自動変速機の入力軸に連結されている。また、エンジンとリングギヤとを選択的に連結・解放する第１クラッチと、キャリヤとサンギヤとを一体的に連結する第２のクラッチとが設けられている。特許文献１に記載されているハイブリッド駆動装置は、フロントエンジン・リヤドライブをベースとするものであり、これらのエンジン、モータ・ジェネレータ、遊星歯車装置、自動変速機は、車両の前後方向に沿って配置されている。
【０００３】
そして、特許文献１に記載されているハイブリッド駆動装置においては、モータ走行モード、エンジン走行モード、エンジン＋モータ走行モードなどのモードを選択可能である。まず、モータ走行モードが選択された場合は、第１のクラッチが解放され、かつ、第２のクラッチが係合されるとともに、エンジンが停止され、モータ・ジェネレータの動力が自動変速機に伝達される。また、エンジン走行モードが選択された場合は、第１クラッチおよび第２クラッチが係合されるとともに、エンジンの動力が遊星歯車装置を経由して自動変速機に伝達される。このエンジン走行モードが選択された場合は、「モータ・ジェネレータを空転させて、力行も充電もおこなわない状態」、または、「エンジンの動力でモータ・ジェネレータを発電機として起動させて、充電をおこなう状態」のいずれかを選択可能である。さらに、エンジン＋モータ走行モードが選択された場合は、第１クラッチおよび第２クラッチが係合されるとともに、エンジンの動力が遊星歯車装置を経由して自動変速機に伝達される。また、モータ・ジェネレータが力行駆動され、モータ・ジェネレータの動力も自動変速機に伝達される。
【０００４】
一方、前記特許文献１には、ハイブリッド駆動装置をスタンバイ四輪駆動車に用いる例が記載されている。これは、自動変速機の出力軸に、トランスファ（センタデフ装置）を配設したものである。このトランスファは、自動変速機からの出力トルクを、後輪出力軸と前輪出力軸とに分配して伝達する装置である。具体的には、出力軸の延長上に遊星歯車装置が配置されており、その遊星歯車装置のキャリヤに自動変速機の出力軸が連結されている。また、遊星歯車装置のリングギヤは、後輪出力軸と一体回転するように連結されている。遊星歯車装置のサンギヤは、出力軸の外周に配置された駆動スプロケットに一体化されている。駆動スプロケットと対をなす従動スプロケットが設けられており、従動スプロケットが前輪出力軸に取り付けられている。そして、駆動スプロケットおよび従動スプロケットにチェーンが巻き掛けられている。
【特許文献１】特開平９−３２２３１２号公報（段落番号００１５、段落番号００２０ないし段落番号００２３、段落番号００８０ないし段落番号００９６、段落番号０１２９、段落番号０１３０、図１、図６、図７、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、エンジン、モータ・ジェネレータ、自動変速機が車両の前後方向に沿って配置されているとともに、ハイブリッド駆動装置を四輪駆動車に用いる例では、自動変速機の出力軸にトランスファが連結されている。したがって、車両の前後方向における駆動装置の全長が長くなるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、第１の駆動力源および第２の駆動力源の動力を、前輪および後輪に伝達することが可能である駆動装置を構成する場合に、駆動装置の全長を可及的に短縮することの可能なハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、第１の駆動力源および第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源の動力を、回転装置および車輪に分配する動力分配装置とを有するハイブリッド車の駆動装置において、前記第１の駆動力源または第２の駆動力源の少なくとも一方から伝達される動力を、車両の前後方向に配置されている車輪に分配する動力伝達装置を有し、前記回転装置と第２の駆動力源との間に、前記動力伝達装置が配置されていることを特徴とするものである。ここで、「回転装置と第２の駆動力源との間に、動力伝達装置が配置されている」には、「回転装置と第２の駆動力源との間に、動力伝達装置の少なくとも一部が配置されている構成」と「回転装置と第２の駆動力源との間に、動力伝達装置の全部が配置されている構成」とが含まれる。
【０００８】
請求項２の発明は、車両の前後方向に配置された複数の車輪と、第１の駆動力源および第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源の動力を、回転装置および車輪に分配する動力分配装置とを備えたハイブリッド車の駆動装置において、前記第１の駆動力源から動力分配装置に伝達された動力を、第１の車輪に伝達する第１の伝動装置と、前記第２の駆動力源の動力を、前記複数の車輪のうち、前記第１の車輪とは異なる位置に配置されている第２の車輪に伝達する第２の伝動装置とを有し、前記回転装置と第２の駆動力源との間に、前記第１の伝動装置が配置されているとともに、前記第１の駆動力源または第２の駆動力源または回転装置のいずれかの軸線と同軸上に、前記第２の伝動装置の軸線が配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記動力分配装置と前記第１の車輪とを連結する第１の動力伝達経路と、前記第２の駆動力源と前記第２の車輪とを連結する第２の動力伝達経路と、前記第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とを、選択的に接続・遮断する接続装置と、前記回転装置の動力を前記動力分配装置を経由させて第１の駆動力源に伝達することにより、この第１の駆動力源の回転数を上昇させる始動装置と、前記始動装置により第１の駆動力源の回転数を上昇させる場合に、前記第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とを動力伝達可能に接続し、前記回転装置で前記第１の駆動力源の回転数を上昇させる場合の反力を、前記第２の駆動力源で受け止めさせる反力制御装置とを有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第１の駆動力源から動力分配装置に伝達された動力を第２の車輪に伝達する第１の接続装置と、前記第２の駆動力源の動力を第１の車輪に伝達する第２の接続装置とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記回転装置および第２の駆動力源に共通する第１の軸線と、車両の前後方向に配置されている車輪に動力を分配する動力伝達装置の第２の軸線とを有し、前記第１の軸線および第２の軸線に直交する平面内で、前記第１の軸線と第２の軸線とが異なる位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、回転装置と第２の駆動力源の間に、動力伝達装置が配置されるため、回転装置および第２の駆動力源の配置方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。
【００１３】
請求項２の発明によれば、回転装置と第２の駆動力源との間に第１の伝動装置が配置されているため、回転装置および第２の駆動力源の配置方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得ることができる他に、回転装置により第１の駆動力源の回転数を上昇させる場合の反力を、第２の駆動力源で受け止めることが可能である。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得ることができる他に、第１の駆動力源から動力分配装置に伝達された動力を第２の車輪に伝達するとともに、第２の駆動力源の動力を第１の車輪に伝達することが可能であり、複数の車輪に対する動力分配の制御性が向上する。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果を得ることができる他に、第１の軸線と第２の軸線とが、所定の平面内で異なる位置に配置されているため、第１の軸線の長さ方向における駆動装置の全長を、一層短縮することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
つぎに、この発明の適用例である四輪駆動車について説明する。四輪駆動車は車両の前後方向の異なる位置に複数の車輪、具体的には前輪および後輪が配置されている。この発明の適用例である四輪駆動車は、複数の駆動力源を有しており、複数の駆動力源の少なくとも一方の動力を、前輪または後輪の少なくとも一方に分配することが可能である。複数の駆動力源としては、例えば動力の発生原理が異なる駆動力源が用いられる。以下に述べる実施例は、各駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置される要素の配置位置やレイアウトに特徴がある。
【実施例１】
【００１８】
この実施例１は、請求項１および請求項５の発明に対応するものである。以下、実施例１に含まれる具体例を順次説明する。
【００１９】
（具体例１）
図１は、この発明の対象となるハイブリッド車、具体的には、四輪駆動車１のパワートレーンの構成、および四輪駆動車１の制御系統を示す概念図である。四輪駆動車１は、複数種類の駆動力源、具体的には動力の発生原理が異なる複数の駆動力源として、エンジン２およびモータ・ジェネレータ３を有している。エンジン２は燃料の燃焼により熱エネルギを発生させ、その熱エネルギを運動エネルギに変換する機能を有する動力装置であり、エンジン２としては内燃機関、より具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることが可能である。モータ・ジェネレータ３は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する機能とを兼備した動力装置である。
【００２０】
さらに、エンジン２およびモータ・ジェネレータ３と、前輪４および後輪５とを動力伝達可能に連結する入力軸６が設けられている。前輪４および後輪５は、四輪駆動車１の前後方向で異なる位置に配置されている。そして、エンジン２と入力軸６との間の動力伝達経路には、動力分配装置７が設けられている。動力分配装置７は、シングルピニオン形式の遊星歯車装置を主体として構成されている。動力分配装置７は、エンジン２のクランクシャフト８と同心状に配置されたサンギヤ９と、サンギヤ９と同心状に配置されたリングギヤ１０と、サンギヤ９およびリングギヤ１０に噛合されたピニオンギヤ１１を、自転可能、かつ、公転可能に保持するキャリヤ１２とを有している。このキャリヤ１２とクランクシャフト８とが一体回転するように連結されている。また、リングギヤ１０と入力軸６とが、コネクティングドラム（環状部材）４２により、一体回転するように連結されている。このコネクティングドラム４２の内側にキャリヤ１２が配置されている。コネクティングドラム４２は、軸線Ａ１を中心として回転可能である。
【００２１】
エンジン２および動力分配装置７および入力軸６は、同一の軸線Ａ１を中心として回転可能に配置されている。この軸線Ａ１は四輪駆動車１の前後方向に、かつ、略水平に配置されている。つまり、この実施例では、四輪駆動車１の前後方向と、軸線方向とは同義である。四輪駆動車１の前後方向において、エンジン２と動力分配装置７との間にはモータ・ジェネレータ１３が配置されている。モータ・ジェネレータ１３は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する機能とを兼備している。モータ・ジェネレータ１３は、ケーシング１４に固定されたステータ１５と、軸線Ａ１を中心として回転可能なロータ１６とを有している。ロータ１６と、動力分配装置７のサンギヤ９とが一体回転するように連結されている。
【００２２】
前記モータ・ジェネレータ３は、ケーシング１４に固定されたステータ１７と、軸線Ａ１を中心として回転可能なロータ１８とを有している。そして、モータ・ジェネレータ３，１３との間で電力の授受をおこなう電力装置（図示せず）が設けられている。電力装置としては、燃料電池、蓄電装置などを用いることが可能である。燃料電池は、酸素と水素と反応させて起電力を発生する発電装置であり、燃料電池で発生した電力をモータ・ジェネレータ３，１３に供給することが可能である。なお、モータ・ジェネレータ３，１３で発生した電力を燃料電池に蓄電することは不可能である。蓄電装置としては、例えば、バッテリ、キャパシタなどを用いることが可能である。この蓄電装置を用いた場合は、蓄電装置からモータ・ジェネレータ３，１３に電力を供給する一方、モータ・ジェネレータ３，１３で発生した電力を蓄電装置に充電することも可能である。以下、電力装置として、蓄電装置を用いた場合を例として説明する。
【００２３】
また、モータ・ジェネレータ１３と入力軸６との間の動力伝達経路には、変速機１９が配置されている。変速機１９は、シングルピニオン形式の遊星歯車装置を主体として構成されている。変速機１９は、入力軸６と同心状に配置されたサンギヤ２０と、サンギヤ２０と同心状に配置されたリングギヤ２１と、サンギヤ２０およびリングギヤ２１に噛合されたピニオンギヤ２２を、自転可能、かつ、公転可能に保持するキャリヤ２３とを有している。そして、サンギヤ２０と、モータ・ジェネレータ３のロータ１８とが一体回転するように連結され、キャリヤ２３がケーシング１４に固定されている。そして、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７と変速機１９との間にモータ・ジェネレータ３が配置されている。
【００２４】
つぎに、入力軸６と前輪４および後輪５との間の動力伝達経路の構成を説明する。まず、図示しない水平面内において、クランクシャフト８および入力軸６と平行に、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５が設けられている。また、フロントプロペラシャフト２４とリヤプロペラシャフト２５とを連結するトランスファ２６が設けられている。このトランスファ２６はダブルピニオン形式の遊星歯車装置を主体として構成されている。すなわち、トランスファ２６は、サンギヤ２７と、サンギヤ２７と同心状に配置されたリングギヤ２８と、サンギヤ２７に噛合するピニオンギヤ２９と、リングギヤ２８およびピニオンギヤ２９に噛合するピニオンギヤ３０と、ピニオンギヤ２９，３０を、自転可能、かつ、一体的に公転可能に保持するキャリヤ３１とを有している。このキャリヤ３１とリヤプロペラシャフト２５とが一体回転するように連結されている。トランスファ２６を構成する回転要素は、軸線Ｂ１を中心として回転可能である。また、トランスファ２６の回転中心となる軸線Ｂ１と、軸線Ａ１とは非同心状である。具体的には軸線Ａ１と軸線Ｂ１とは相互に平行であり、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７の配置領域と、トランスファ２６の配置領域とが重なっている。
【００２５】
また、サンギヤ２７とフロントプロペラシャフト２４とが一体回転するように連結されている。さらにまた、キャリヤ３１とフロントプロペラシャフト２４との間の動力伝達状態を制御するクラッチ３２が設けられている。このクラッチ３２としては、例えば、油圧式クラッチまたは電磁式クラッチなどを用いることが可能である。このクラッチ３２は軸線Ｂ１を中心として配置されている。そして、クラッチ３２は、そのトルク容量を段階的、または無段階に（連続的に）制御することが可能である。
【００２６】
一方、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７とモータ・ジェネレータ３との間には、巻き掛け伝動装置３３が配置されている。巻き掛け伝動装置３３は、入力軸６と一体回転するスプロケット３４と、トランスファ２６のリングギヤ２８と一体回転するスプロケット３５と、スプロケット３４，３５に巻き掛けられたチェーン３６とを有している。なお、スプロケット３５は、リヤプロペラシャフト２５の外側に取り付けられており、リヤプロペラシャフト２５とスプロケット３５とは相対回転可能に構成されている。そして、四輪駆動車１の前後方向で、モータ・ジェネレータ１３およびモータ・ジェネレータ３の配置領域内に、トランスファ２６および巻き掛け伝動装置３３が配置されている。具体的には、四輪駆動車１の前後方向で、モータ・ジェネレータ１３の前端と、モータ・ジェネレータ３の後端との間の領域、もしくは空間に、トランスファ２６および巻き掛け伝動装置３３の少なくとも一部、望ましくは全部が配置されている。
【００２７】
ところで、四輪駆動車１の室内とエンジンルーム（図示せず）とはダッシュパネルにより区画されており、ダッシュパネルの下端にはフロアパネル（図示せず）が連続されている。ダッシュパネルは四輪駆動車１の高さ方向に設けられており、フロアパネルは略水平に配置されている。また、四輪駆動車１の前後方向において、ダッシュパネルの後方にフロアパネルが連続されている。なお、フロアパネルの上方にはシート（図示せず）が配置される。そして、エンジン２およびモータ・ジェネレータ１３および動力分配装置７およびトランスファ２６および巻き掛け伝動装置３３は、エンジンルームおよびエンジンルームの下方に配置されている。
【００２８】
これに対して、モータ・ジェネレータ３および変速機１９は、フロアパネルの下方に配置されている。具体的に説明すると、フロアパネルには、室内側に向けて突出する向きに湾曲されたトンネル部（図示せず）が形成されており、このトンネル部の、下方に、モータ・ジェネレータ３および変速機１９およびリヤプロペラシャフト２５が配置されている。なお、前記ケーシング１４は、エンジンルーム内からフロアパネルの下方に亘って配置されており、このケーシング１４内に、モータ・ジェネレータ３，１３、入力軸６、動力分配装置７、変速機１９、トランスファ２６、巻き掛け伝動装置３３などが収納されている。
【００２９】
さらに、フロントプロペラシャフト２４と前輪４との間の動力伝達経路には、フロントデファレンシャル３７およびフロントドライブシャフト３８が配置されている。一方、リヤプロペラシャフト２５と後輪５との間の動力伝達経路には、リヤデファレンシャル３９およびリヤドライブシャフト４０が配置されている。
【００３０】
つぎに、四輪駆動車１の制御系統について説明すれば、車両全体を制御する電子制御装置４１が設けられており、電子制御装置４１には、エンジン始動要求、加速要求、制動要求、車速、エンジン回転数、操舵角、路面の摩擦係数、モード選択要求などの信号が入力される。電子制御装置４１からは、エンジン２を制御する信号、モータ・ジェネレータ３，１３を制御する信号、クラッチ３２のトルクを制御する信号などが出力される。
【００３１】
上記のように構成された四輪駆動車１の制御例を説明すれば、電子制御装置４１に入力される信号、および電子制御装置４１に記憶されているデータに基づいて、各種のモードが選択的に切り換えられる。このモードは、モード選択要求を示す信号、またはモード選択要求以外の信号により選択される。この具体例１においては、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードなどを選択可能である。エンジンモードが選択された場合は、エンジン２が運転され、モータ・ジェネレータ３は電動機として起動されない。また、電気自動車モードが選択された場合は、モータ・ジェネレータ３が電動機として起動され、エンジン２には燃料が供給されない。ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン２が運転され、かつ、モータ・ジェネレータ３が電動機として起動される。
【００３２】
例えば、四輪駆動車１が停止している時、または四輪駆動車１が走行している時に、エンジン２を始動する場合は、モータ・ジェネレータ１３を電動機として駆動させ、モータ・ジェネレータ１３のトルクを動力分配装置７を経由してエンジン２に伝達し、エンジン２をクランキングする。エンジン２をクランキングする制御と並行して、エンジン１に燃料を供給して燃焼させる制御が実行される。そして、エンジン回転数が自律回転可能な回転数になった時点で、モータ・ジェネレータ１３によるクランキング制御を終了する。このようにして、エンジン２が始動された場合は、エンジントルクが、動力分配装置７を経由して入力軸６に伝達される。ここで、エンジン２が自律回転している場合は、モータ・ジェネレータ１３の回転方向および回転速度を制御することにより、エンジン回転速度と、動力分配装置７のリングギヤ１０の回転速度との比、すなわち変速比を、無段階に（連続的に）制御することが可能である。
【００３３】
これに対して、モータ・ジェネレータ３が電動機として起動された場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクがサンギヤ２０に伝達される。すると、変速機１９のキャリヤ２３が反力要素として機能し、リングギヤ２１がモータ・ジェネレータ３とは逆方向に回転する。なお、モータ・ジェネレータ３の回転速度よりもリングギヤ２１の回転速度の方が低速となる。すなわち、変速機１９は減速機として機能する。
【００３４】
上記のようにして、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３のうち、少なくとも一方のトルクが入力軸６に伝達されるとともに、入力軸６のトルクは巻き掛け伝動装置３３を経由してトランスファ２６のリングギヤ２８に伝達される。トランスファ２６に伝達されたトルクは、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５に分配される。フロントプロペラシャフト２４のトルクは、フロントデファレンシャル３７およびフロントドライブシャフト３８を経由して前輪４に伝達されて駆動力が発生する。リヤプロペラシャフト２５のトルクは、リヤデファレンシャル３９およびリヤドライブシャフト４０を経由して後輪５に伝達されて駆動力が発生する。
【００３５】
ここで、クラッチ３２が係合されている場合は、フロントプロペラシャフト２４とリヤプロペラシャフト２５とが一体回転することとなる。クラッチ３２が係合されている場合は、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５に伝達されるトルクの分配率は５０：５０となる。一方、クラッチ３２が解放されている場合は、トランスファ２６の機能により、フロントプロペラシャフト２４の回転速度と、リヤプロペラシャフト２５の回転速度とに差が生じることが許容される。クラッチ３２が解放されている場合は、フロントプロペラシャフト２４の回転速度と、リヤプロペラシャフト２５の回転速度との差に応じて、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５に伝達されるトルクの分配率が変化する。このように、トランスファ２６は、前輪４および後輪５にトルクを分配する機能と、フロントプロペラシャフト２４とリヤプロペラシャフト２５の相対回転を許容するデファレンシャル（センターデフ）としての機能とを兼備している。
【００３６】
さらに、クラッチ３２をスリップ制御することも可能である。スリップ制御とは、入力軸６からトランスファ２６に伝達されるトルクが略一定である場合を想定すれば、クラッチ３２のトルク容量を、クラッチ３２を解放する場合のトルク容量よりも高く、かつ、クラッチ３２を係合する場合のトルク容量よりも低く制御することを意味する。このスリップ制御を実行した場合は、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５に伝達されるトルクの分配率を、トルク容量に応じて調整することが可能である。
【００３７】
この具体例１においては、各種のモードの切り換え制御、およびクラッチ３２のトルク容量の制御により、四輪駆動車１の走行性能を制御することが可能である。つまり、車速や車両挙動、具体的には、四輪駆動車１が発進する場合、四輪駆動車１が加速する場合、四輪駆動車１が減速する場合、四輪駆動車１が旋回走行する場合、四輪駆動車１が低摩擦係数路を走行する場合などに応じて、前輪４および後輪５に対するトルク分配率を最適となるように制御して、安定した走行性能を確保することが可能である。なお、エンジン２が運転されている場合は、エンジントルクによりモータ・ジェネレータ３，１３の少なくとも一方を発電機として起動させ、その電力を蓄電装置に充電することも可能である。
【００３８】
一方、四輪駆動車１が惰力走行する場合は、四輪駆動車１の運動エネルギが、トランスファ２６および巻き掛け伝動装置３３を経由して入力軸６に伝達され、入力軸６のトルクがモータ・ジェネレータ３，１３に伝達される。ここで、モータ・ジェネレータ３，１３のうちの少なくとも一方を発電機として起動させ、その電力を蓄電装置に充電することも可能である。つまり、後輪５のみならず前輪４の運動エネルギを電気エネルギに変換して、蓄電装置に充電することが可能であり、エンジン２の動力で発電をおこなう制御の実行時間を低減でき、燃費が向上する。
【００３９】
図１に示されたパワートレーンのレイアウトによる効果を説明すれば、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ１３とモータ・ジェネレータ３との間に、巻き掛け伝動装置３３が配置されている。つまり、モータ・ジェネレータ１３とモータ・ジェネレータ３との間に元々形成されている空間を利用して、その空間に巻き掛け伝動装置３３を配置している。言い換えれば、巻き掛け伝動装置３３を配置するために専用の空間を確保せずに済む。したがって、四輪駆動車１の前後方向における各要素の配置スペースが狭められ、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能であり、車載性が向上する。
【００４０】
また、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ１３の前方端と、モータ・ジェネレータ３の後方端との間の領域に、トランスファ２６が配置されている。したがって、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を一層短縮することが可能である。言い換えれば、変速機１９とリヤデファレンシャル３９との間に、機械式のトランスファを設けずに済み、駆動装置をコンパクト化することが可能である。したがって、駆動装置の製造コストが上昇することを抑制することが可能である。すなわち、限られた空間やスペースを利用して、モータ・ジェネレータ３およびトランスファ２６を配置することで、四輪駆動車としての性能を確保している。さらに、モータ・ジェネレータ３，１３と、クラッチ３２とが、相互に平行な軸線Ａ１，Ｂ１を中心として配置されているため、四輪駆動車１の前後方向におけるこれらの要素の配置スペースが狭められ、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を一層短縮することができる。
【００４１】
また、巻き掛け伝動装置３３をエンジンルーム内に配置しているため、フロアパネルが室内側に突出することを回避することが可能である。さらに、四輪駆動車１の前後方向において、巻き掛け伝動装置３３およびトランスファ２６の配置位置を調整するものであるため、既存のフロントデファレンシャル、リヤデファレンシャル、フロントドライブシャフト、リヤドライブシャフトなどの要素を、その要素の形状および構造を変更せずに用いることが可能である。
【００４２】
（具体例２）
つぎに、実施例１に含まれる具体例２を、図２に基づいて説明する。具体例２の構成において、具体例１の構成と同じ構成については、具体例１と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。この具体例２では、四輪駆動車１の前後方向において、巻き掛け伝動装置３３とモータ・ジェネレータ３との間に、変速機１９が配置されている。この具体例２においては、コネクティングドラム４２と巻き掛け伝動装置３３および変速機１９との連結構造が、具体例１とは異なる。すなわち、コネクティングドラム４２の内周に、リングギヤ２１が形成されている。また、コネクティングドラム４２の外周にスプロケット３４が形成されている。そして、コネクティングドラム４２の外側にチェーン３６が配置されている。一方、トランスファ２６の一部を構成するキャリヤ３１の外側に、スプロケット３５が配置されている。
【００４３】
この具体例２においても、具体例１と同様の構成部分については、具体例１と同様の作用効果を得ることができる。一方、具体例２においては、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７およびトランスファ２６の配置領域と、スプロケット３４，３５の配置領域とが重なっている。さらに、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７とモータ・ジェネレータ３との間に変速機１９が配置されている。このため、四輪駆動車１の前後方向における各要素の配置スペースを一層狭めることが可能であり、駆動装置の全長を一層短縮することが可能である。さらに、具体例２においては、リングギヤ１０，２１が、共にコネクティングドラム４２に形成されており、具体例１で述べた入力軸６を設けずに済む。したがって、具体例２によれば、具体例１に比べて部品点数を低減することが可能であり、駆動装置の製造コストを抑制することができ、かつ、駆動装置の組み立て作業を容易化することが可能である。
【００４４】
（具体例３）
つぎに、実施例１に含まれる具体例３を、図３に基づいて説明する。具体例３において、具体例１および具体例２の構成と同じ構成については、具体例１および具体例２と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。この具体例３においては、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７とモータ・ジェネレータ３との間に変速機１９が配置されている。なお、コネクティングドラム４２の外周にはアウターギヤ４３が形成されている。
【００４５】
この具体例３においては、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２５の軸線（図示せず）とは異なる位置に、軸線Ｂ１が設定されており、その軸線Ｂ１を中心とするトランスファ２６が設けられている。
この軸線Ｂ１は、軸線Ａ１およびフロントプロペラシャフト２４の軸線（図示せず）およびリヤプロペラシャフト２５の軸線（図示せず）よりも下方に配置されている。トランスファ２６は、サンギヤ２７、ピニオンギヤ２９，３０、キャリヤ３１を有している。ピニオンギヤ２９は、サンギヤ２７およびピニオンギヤ３０に噛合されている。また、トランスファ２６は、一体回転可能に連結されたアウターギヤ４４およびインナーギヤ４５を有しており、アウターギヤ４４とアウターギヤ４３とが噛合され、ピニオンギヤ３０とインナーギヤ４５とが噛合されている。
【００４６】
また、軸線Ｂ１を中心として回転可能な第１のカウンタ軸４６および第２のカウンタ軸４７が設けられている。第１のカウンタ軸４６とサンギヤ２７とが一体回転するように連結され、第２のカウンタ軸４７とキャリヤ３１とが一体回転するように連結されている。さらに、第１のカウンタ軸４６にはギヤ４８が形成され、第２のカウンタ軸４７にはギヤ４９が形成されている。さらに、キャリヤ３１と第１カウンタ軸４７との間における動力伝達状態を制御するクラッチ３２が設けられている。一方、フロントプロペラシャフト２４にはギヤ５０が形成され、リヤプロペラシャフト２５にはギヤ５１が形成されている。そして、ギヤ４８とギヤ５０とが噛合され、ギヤ４９とギヤ５１とが噛合されている。
【００４７】
この具体例３においては、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３の少なくとも一方の動力が、コネクティングドラム４２およびアウターギヤ４３を経由して、アウターギヤ４４に伝達されると、そのアウターギヤ４４のトルクの一部は、第１のカウンタ軸４６、ギヤ４８，５０を経由してフロントプロペラシャフト２４に伝達される。また、アウターギヤ４４のトルクの一部は、第２のカウンタ軸４７、ギヤ４９，５１を経由してリヤプロペラシャフト２５に伝達される。この具体例３において、具体例１と同じ構成部分については、具体例１と同じ機能を有するとともに、具体例１と同じ動力伝達作用および動力分配作用が生じる。
【００４８】
ところで、具体例３においては、トランスファ２６の軸線Ｂ１を、フロントプロペラシャフト２４の軸線（図示せず）、およびリヤプロペラシャフト２５の軸線（図示せず）よりも下方に配置している。このため、トランスファ２６の配置空間を確保することを目的として、フロアパネルを室内側に向けて突出させる場合に、その突出量の増加を低減することが可能である。
【００４９】
ここで、実施例１で述べた構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、四輪駆動車１がこの発明の車両に相当し、エンジン２が、この発明の第１の駆動力源に相当し、モータ・ジェネレータ１３が、この発明の回転装置に相当し、前輪４および後輪５が、この発明の車輪に相当し、モータ・ジェネレータ３が、この発明の第２の駆動力源に相当し、四輪駆動車１が、この発明のハイブリッド車に相当し、動力分配装置７がこの発明の動力分配装置に相当し、巻き掛け伝動装置３３、アウターギヤ４３、コネクティングドラム４２、トランスファ２６が、この発明の動力伝達装置に相当し、クラッチ３２が、この発明の動力分配状態制御装置に相当し、軸線Ａ１が、この発明の第１の軸線に相当し、軸線Ｂ１が、この発明の第２の軸線に相当する。また、前輪および後輪に対する動力の分配率もしくはトルクの分配率が、この発明における「動力の分配状態」に相当する。
【００５０】
そして、この発明における動力伝達装置には、第１の駆動力源および第２の駆動力源の動力を、複数の車輪に分配するトランスファと、第１の駆動力源および第２の駆動力源および動力分配装置と、トランスファとを動力伝達可能に連結する伝動装置とが含まれる。伝動装置とは、巻き掛け伝動装置３３、アウターギヤ４３、コネクティングドラム４２などを意味する。さらに、この発明の技術的範囲には、動力伝達装置の少なくとも一部または全部が、回転装置と第２の駆動力源との間に配置されている構成が含まれる。この実施例１では、動力伝達装置の一部、具体的には、伝動装置が、回転装置と第２の駆動力源との間に配置されている構成が挙げられている。なお、特に図示しないが、トランスファが、回転装置と第２の駆動力源との間に配置されている構成も、この発明の技術的範囲に含まれることは勿論である。
【００５１】
この実施例１において、巻き掛け伝動装置には、前記チェーン伝動の他に、ベルト伝動も含まれる。また、具体例１においては、動力伝達装置を構成する伝動装置として巻き掛け伝動装置が示され、具体例３では歯車伝動装置が示されているが、伝動装置には、摩擦伝動装置も含まれる。
【実施例２】
【００５２】
つぎに、この発明の実施例２を説明する。この実施例２は、請求項２および請求項３および請求項５の発明に対応する実施例である。
【００５３】
（具体例４）
ハイブリッド車の駆動装置の具体例４を、図４に基づいて説明する。図４に示された構成において、実施例１の具体例１の構成と同じ構成については、具体例１と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。具体例４においては、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７とモータ・ジェネレータ３との間に、巻き掛け伝動装置３３が配置されている。この巻き掛け伝動装置３３は、コネクティングドラム４２と一体回転するスプロケット３４と、フロントプロペラシャフト２４と一体回転するスプロケット３５と、スプロケット３４およびスプロケット３５に巻き掛けられたチェーン３６とを有する。さらに、巻き掛け伝動装置３３は、フロアパネルのトンネル部の下方に配置されている。
【００５４】
一方、入力軸６とコネクティングドラム４２とは相対回転可能であり、コネクティングドラム４２およびスプロケット３４と、入力軸６との間における動力伝達状態を制御するクラッチ５２が設けられている。クラッチ５２としては、例えば油圧式クラッチまたは電磁式クラッチを用いることが可能である。クラッチ５２のトルク容量は、電子制御装置４１により制御される。また、四輪駆動車１の前後方向において、巻き掛け伝動装置３３とモータ・ジェネレータ３との間に、クラッチ５２が配置されている。さらに、入力軸６とリヤデファレンシャル３９とが、リヤプロペラシャフト２５により連結されている。
【００５５】
この具体例４においても、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードを選択的に切換可能である。エンジンモードが選択された場合、エンジントルクは、動力分配装置７、コネクティングドラム４２、巻き掛け伝動装置３３を経由してフロントプロペラシャフト２４に伝達される。また、クラッチ５２のトルク容量が所定値以下である場合は、エンジントルクは後輪５には伝達されず、前輪駆動状態となる。これに対して、クラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクが前輪４および後輪５に伝達されて、四輪駆動状態となる。
【００５６】
電気自動車モードが選択された場合は、モータ・ジェネレータ３が電動機として駆動され、モータ・ジェネレータ３のトルクが後輪５に伝達される。ここで、クラッチ５２のトルク容量が所定値以下である場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクは前輪４には伝達されず、後輪駆動状態となる。これに対して、クラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクは、巻き掛け伝動装置３３を経由して前輪４にも伝達されて、四輪駆動状態となる。ハイブリッドモードが選択され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値以下である場合は、前述の同様の原理により、エンジントルクは前輪４に伝達され、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５に伝達されて、四輪駆動状態となる。また、ハイブリッドモードが選択され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、前述の同様の原理により、エンジントルクは前輪４および後輪５に伝達され、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５および前輪４に伝達されて、四輪駆動状態となる。
【００５７】
この具体例４においては、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ１３とモータ・ジェネレータ３との間に巻き掛け伝動装置３３が配置されている。したがって、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。
【００５８】
つぎに、四輪駆動車１が停車している時、または四輪駆動車１が走行している時に、エンジン２を始動する制御を説明する。エンジン２を始動する要求が生じた場合は、クラッチ５２のトルク容量を高めるとともに、モータ・ジェネレータ１３を電動機として起動させる。ここで、四輪駆動車１が停車している場合は、モータ・ジェネレータ３の回転数を阻止する制御を実行する。これに対して、四輪駆動車１がモータ・ジェネレータ３の動力で走行している場合は、モータ・ジェネレータ３の回転数の低下を抑制する制御を実行する。このようなモータ・ジェネレータ３の制御により、エンジン２の始動にともなう反力が、モータ・ジェネレータ３により受け止められる。すると、モータ・ジェネレータ１３のトルクが動力分配装置７を経由してエンジン２に伝達され、エンジン回転数が上昇する。この制御と並行して燃料を燃焼させる制御が実行されて、エンジン回転数が所定回転数を越えた場合に、モータ・ジェネレータ１３によるクランキングが終了する。
【００５９】
このように、エンジン２の始動時には、動力分配装置７のリングギヤ１０が反力要素となり、その反力がモータ・ジェネレータ３により受け止められる。したがって、エンジン２を始動する場合の反力が、前輪４および後輪５に伝達されることを抑制でき、エンジン２の始動性が向上する。また、エンジン２を始動した後は、電子制御装置４１に入力される信号などに基づいて、四輪駆動車１の走行性能の目標値が判断される。この判断結果に基づいて、エンジン２で負担するトルクと、モータ・ジェネレータ３で負担するトルクとを算出し、その算出結果に基づいて、エンジン出力が制御される。一方、エンジン２の運転状態は、燃費が最適状態となるような運転状態に制御する必要があり、燃費最適状態に対応するエンジン出力と、前記エンジン出力との差を可及的に小さくするように、クラッチ５２のトルク容量を制御することが可能である。
【００６０】
なお、この具体例４においても、実施例１の具体例１で述べた制御と同じように、車速や車両挙動に応じて、前輪４および後輪５への駆動力配分を制御することが可能である。また、基本的には、前輪４および後輪５に対する駆動力配分の要求に対して、モータ・ジェネレータ３の出力制御で対応する制御を実行すれば、クラッチ５２のトルク容量を比較的低く設定することも可能である。また、クラッチ５２のトルク容量の制御により、前輪４および後輪５に対する駆動力配分の要求を満足するよりも、モータ・ジェネレータ３の出力制御で対処する方が、駆動力配分要求に対する応答性が高い。さらに、四輪駆動車１が後退する場合は、モータ・ジェネレータ３の出力制御およびクラッチ５２のトルク容量の制御を製御して、前輪４および後輪５で最適な駆動力が生じるように、前輪４および後輪５に対するトルクの配分を制御することが可能である。なお、具体例４の構成において、実施例１の構成と同じ構成部分については、実施例１と同じ機能が生じ、かつ、同じ作用効果を得られる。
【００６１】
（具体例５）
四輪駆動車１の具体例５を、図５に基づいて説明する。この具体例５において、実施例１の具体例１と同じ構成については、実施例１の具体例１と同じ符号を付してその構成の説明を省略する。そして、具体例５においては、クラッチ５２の配置位置および構成が具体例４とは異なる。すなわち、リヤプロペラシャフト２５と一体回転するコネクティングドラム５３が設けられており、コネクティングドラム５３は軸線Ａ１を中心として回転可能である。このコネクティングドラム５３にリングギヤ２１が形成されている。また、四輪駆動車１の前後方向において、変速機１９とリヤプロペラシャフト２５との間にクラッチ５２が配置されている。そして、入力軸６とコネクティングドラム５３との間で伝達されるトルクの容量が、クラッチ５２により制御される。クラッチ５２のトルク容量は、電子制御装置４１により制御される。なお、入力軸６とコネクティングドラム４２とは、一体回転するように連結されている。
【００６２】
この具体例５においても、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードを選択的に切換可能である。エンジン２が運転され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値以下である場合は、エンジントルクは前輪４に伝達され、後輪５には伝達されない。また、エンジン２が運転され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクは前輪４および後輪５に伝達される。
【００６３】
一方、モータ・ジェネレータ３が電動機として駆動され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値以下である場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５に伝達され、前輪４には伝達されない。また、モータ・ジェネレータ３が駆動され、かつ、クラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクは、前輪４および後輪５に伝達される。
【００６４】
この具体例５においては、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３よりも後方にクラッチ５２を配置することにより、モータ・ジェネレータ３を可及的に前方に配置している。すなわち、外径が大きく、かつ、大重量となるモータ・ジェネレータ３を可及的に前方に配置している。したがって、モータ・ジェネレータ３を配置するためにフロアパネルを上方に突出させる量を、可及的に少なくすることができる。また、モータ・ジェネレータ３を可及的に前方に配置することにより、パワープラントのねじり剛性を高め、パワープラントの振動周波数と、共振周波数との差をなるべく大きくすることが可能である。
【００６５】
（具体例６）
つぎに、実施例２の他の具体例を図６に基づいて説明する。具体例６の構成において、実施例１および具体例４の構成と同じ構成部分については、実施例１および具体例４の構成と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。具体例６においては、四輪駆動車１の前後方向において、巻き掛け伝動装置３３と、モータ・ジェネレータ３との間に巻き掛け伝動装置５４が配置されている。巻き掛け伝動装置５４は、入力軸６と一体回転するスプロケット５５と、フロントプロペラシャフト２４に取り付けられたスプロケット５６と、スプロケット５５およびスプロケット５６に巻き掛けられたチェーン５７とを有する。また、スプロケット５６とフロントプロペラシャフト２４とは相対回転可能である。さらに、スプロケット５６とフロントプロペラシャフト２４とを選択的に連結するクラッチ５８が設けられている。クラッチ５８は、軸線Ａ１と平行な軸線Ｂ１を中心として配置されている。このクラッチ５８のトルク容量は、電子制御装置４１により制御される。
【００６６】
この具体例６においても、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードを選択的に切換可能である。クラッチ５８のトルク容量が所定値以下である場合は、エンジントルクを前輪４に伝達し、モータ・ジェネレータ３のトルクを後輪５に伝達することが可能であるとともに、エンジントルクは後輪５には伝達されず、モータ・ジェネレータ３のトルクは前輪４には伝達されない。これに対して、クラッチ５８のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクを前輪４および後輪５に伝達し、モータ・ジェネレータ３のトルクを後輪５および前輪４に伝達することが可能である。ここで、エンジントルクは、巻き掛け伝動装置３３、フロントプロペラシャフト２４、クラッチ５８、巻き掛け伝動装置５４、入力軸６を経由して後輪５に伝達される。また、モータ・ジェネレータ３のトルクは、入力軸６、巻き掛け伝動装置５４、クラッチ５８、フロントプロペラシャフト２４を経由して前輪４に伝達される。
【００６７】
この具体例６においては、クラッチ５８が軸線Ｂ１を中心として配置されているため、軸線Ａ１の周囲に配置される要素の点数を削減でき、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を、一層短縮することが可能である。また、モータ・ジェネレータ３を可及的に前方に配置することが可能である。したがって、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を、一層短縮することが可能である。なお、この具体例６においても、実施例１および具体例４と同じ構成部分については、実施例１および具体例４と同じ機能、同じ作用効果を得ることが可能である。
【００６８】
（具体例７）
つぎに具体例７を、図７に基づいて説明する。具体例７の構成において、実施例１および具体例４，７の構成と同じ構成部分については、実施例１および具体例４，７の構成と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。具体例７においては、スプロケット５６がフロントプロペラシャフト２４と一体回転するように構成され、スプロケット３５とフロントプロペラシャフト２４とが相対回転可能となっている。また、スプロケット５５と入力軸６とが相対回転可能となっているとともに、入力軸６とコネクティングドラム４２およびスプロケット３４とが一体回転するように連結されている。また、スプロケット５５とリングギヤ２１とが一体回転するように連結されている。さらに、クラッチ５８により、フロントプロペラシャフト２４とスプロケット３５とが、選択的に連結される構成となっている。このクラッチ５８は、四輪駆動車１の前後方向において、動力分配装置７と巻き掛け伝動装置３３との間に配置されている。
【００６９】
この具体例７においても、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードを選択的に切換可能である。クラッチ５８のトルク容量が所定値以下である場合は、エンジントルクを後輪５に伝達し、モータ・ジェネレータ３のトルクを前輪４に伝達することが可能であるとともに、エンジントルクは前輪４には伝達されず、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５には伝達されない。これに対して、クラッチ５８のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクを前輪４および後輪５に伝達し、モータ・ジェネレータ３のトルクを後輪５および前輪４に伝達することが可能である。ここで、エンジントルクは、巻き掛け伝動装置３３、クラッチ５８、フロントプロペラシャフト２４を経由して前輪４に伝達される。また、モータ・ジェネレータ３のトルクは、変速機１９、巻き掛け伝動装置５４、フロントプロペラシャフト２４を経由して前輪４に伝達される。また、モータ・ジェネレータ３のトルクは、フロントプロペラシャフト２４、クラッチ５８、巻き掛け伝動装置３３、入力軸６を経由して後輪５に伝達される。
【００７０】
この具体例７においても、クラッチ５８が軸線Ｂ１を中心として配置され、かつ、モータ・ジェネレータ３が可及的に前方に配置されているため、具体例６と同じ効果を得ることが可能である。なお、この具体例７においても、実施例１および具体例６と同じ構成部分については、実施例１および具体例６と同じ機能、同じ作用効果を得ることが可能である。
【００７１】
（具体例８）
具体例８を、図８に基づいて説明する。具体例８において、実施例１および具体例４と同じ構成については、実施例１および具体例４と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。具体例８と具体例４とを比較すると、コネクティングドラム４２および入力軸６と、フロントプロペラシャフト２４との間における動力伝達構造が異なる。まず、コネクティングドラム４２と一体回転するギヤ５９が形成されており、入力軸６と一体回転するギヤ６０が形成されている。一方、フロントプロペラシャフト２４と一体回転するギヤ６１が形成されている。さらに、フロントプロペラシャフト２４よりも下方にはカウンタ軸６３が配置されており、カウンタ軸６３にはギヤ６４，６５が設けられている。ギヤ６４はカウンタ軸６３と一体回転する構成であり、ギヤ６５はカウンタ軸６３と相対回転可能である。そして、ギヤ６４とギヤ５９，６１とが噛合され、ギヤ６５とギヤ６０とが噛合されている。これらのギヤ５９，６０，６１，６４，６５により、歯車伝動装置６７が形成されている。そして、カウンタ軸６３とギヤ６５とを選択的に連結するクラッチ６６が設けられている。クラッチ６６は、カウンタ軸６３の軸線Ｃ１を中心として配置されている。この軸線Ｃ１は軸線Ａ１と平行である。なお、クラッチ６６のトルク容量は電子制御装置４１により制御される。
【００７２】
この具体例８においても、エンジンモード、電気自動車モード、ハイブリッドモードを選択的に切換可能である。クラッチ６６のトルク容量が所定値以下である場合は、エンジントルクがギヤ５９，６４，６１を経由してフロントプロペラシャフト２４に伝達され、エンジントルクは後輪５には伝達されない。また、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５に伝達され、モータ・ジェネレータ３のトルクは、前輪４には伝達されない。これに対して、クラッチ６６のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクは前輪４に伝達されるとともに、エンジントルクは、カウンタ軸６３、ギヤ６５，６０、入力軸６を経由して後輪５にも伝達される。また、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５に伝達されるとともに、ギヤ６０，６５、カウンタ軸６３、ギヤ６４，６１を経由してフロントプロペラシャフト２４に伝達される。
【００７３】
この具体例８においても、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、歯車伝動装置６７が配置されているため、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。また、具体例８においては、クラッチ６６とカウンタ軸６３とが同軸上に配置されているとともに、クラッチ６６は、カウンタ軸６３、クランクシャフト８、入力軸６よりも下方に配置されている。このため、クラッチ６６の配置空間を確保するために、フロアパネルを上方に突出させる量を低減することが可能である。なお、この具体例８においても、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ機能、同じ作用効果を得ることが可能である。
【００７４】
ここで、実施例２で説明した構成と、請求項２および請求項３の発明の構成との対応関係を説明すれば、前輪４および後輪５が、この発明の第１の車輪および第２の車輪に相当し、巻き掛け伝動装置３３，５４、歯車伝動装置６７が、この発明の第１の伝動装置に相当し、コネクティングドラム５３、入力軸６が、この発明の第２の伝動装置に相当し、フロントプロペラシャフト２４、入力軸６、カウンタ軸６３、歯車伝動装置６７、巻き掛け伝動装置５４、コネクティングドラム５３、リヤプロペラシャフト２５が、この発明の第１の動力伝達経路および第２の動力伝達経路に相当し、クラッチ５２，５８，６６が、この発明の接続装置に相当し、電子制御装置４１が、この発明の始動装置および反力制御装置に相当する。実施例２のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例３】
【００７５】
この実施例３は、請求項２ないし５の発明に対応する実施例である。以下、四輪駆動車１に適用されるパワートレーンの実施例３の具体例を、順次説明する。
【００７６】
（具体例９）
四輪駆動車１のパワートレーンの他の具体例を図９に基づいて説明する。この具体例９において、実施例１および具体例６と同じ構成部分については、実施例１および具体例６と同じ符号を付して、その構成の説明を省略する。具体例９においては、具体例６で説明した巻き掛け伝動装置３３および巻き掛け伝動装置５４を有している。また、スプロケット３４とスプロケット５５とを選択的に連結するクラッチ５２が設けられている。このクラッチ５２は、四輪駆動車１の前後方向において、巻き掛け伝動装置３３と巻き掛け伝動装置５４との間に配置されている。また、スプロケット３５とスプロケット５６とを選択的に連結するクラッチ５８が設けられている。このクラッチ５８は、四輪駆動車１の前後方向において、スプロケット３５とスプロケット５６との間に配置されている。これらのクラッチ５２，５８のトルク容量は、電子制御装置４１により制御される。
【００７７】
また、具体例９においては、クラッチ５２，５８のトルク容量が共に所定値以下に制御され、かつ、四輪駆動車１が略一定車速で走行して、前輪４および後輪５が回転する場合に、スプロケット３５の回転速度の方が、スプロケット５６の回転速度よりも低速となり、かつ、スプロケット５５の回転速度の方が、スプロケット３４の回転速度よりも低速となるように、フロントデファレンシャル３７の減速比、リヤデファレンシャル３９の減速比、スプロケット３４，３５，５５，５６の巻き掛け半径などの諸元が設定されている。
【００７８】
具体例９において、クラッチ５２，５８のトルク容量が共に所定値以下である場合は、エンジントルクを前輪４に伝達することが可能であり、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクを後輪５に伝達することが可能であるとともに、エンジントルクは後輪５には伝達されず、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクは前輪４には伝達されない。
【００７９】
ところで、一方のクラッチ５８のトルク容量が所定値を越えた場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクの一部が、巻き掛け伝動装置５４を経由して前輪４にも伝達される。これに対して、他方のクラッチ５２のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクの一部が、入力軸６を経由して後輪５にも伝達される。つまり、回転速度の高い方の回転要素から、回転速度が低い方の回転要素にトルクが伝達される。なお、クラッチ５２，５８のトルク容量が共に所定値を越える制御は実行されない。
【００８０】
このように、クラッチ５２，５８のトルク容量を制御することにより、前輪４および後輪５に伝達されるトルクの分配率の制御性もしくは調整自由度が向上する。例えば、四輪駆動車１の走行性能を確保する制御と、エンジン２の運転状態を、燃費が最適となるようにエンジン出力を調整する制御とを並行しておこなう場合に、四輪駆動車１の走行性能要求に対するエンジン出力の要求値と、燃費が最適となるためのエンジン出力の要求値との差を、クラッチ５２またはクラッチ５８のトルク容量を制御することにより吸収可能である。言い換えれば、クラッチ５２またはクラッチ５８の滑りにより、回転要素同士の回転速度差を吸収することが可能である。
【００８１】
この具体例９においても、四輪駆動車１が停車している時、または四輪駆動車１が走行している時に、エンジン２を始動する要求が生じた場合は、クラッチ５２，５８の少なくとも一方のトルク容量を高めて、モータ・ジェネレータ１３によりエンジン回転数を高める場合の反力を、モータ・ジェネレータ３で受けることにより、エンジン２の始動性を向上することが可能である。また、具体例９においても、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、巻き掛け伝動装置３３，５４およびクラッチ５２，５８が配置されているため、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。なお、具体例９において、実施例１および具体例６と同じ構成部分については、実施例１および具体例６と同じ機能および同じ作用効果を得ることが可能である。
【００８２】
（具体例１０）
四輪駆動車１におけるパワートレーンの具体例１０を、図１０に基づいて説明する。この具体例１０の基本的な構成は、実施例１および具体例８と略同じである。具体例１０の構成において、実施例１および具体例８と同じ構成部分については、実施例１および具体例８と同じ符号を付してその説明を省略する。具体例１０においては、フロントプロペラシャフト２４にギヤ６１，６８が設けられている。ギヤ６１はフロントプロペラシャフト２４と一体回転するように構成され、ギヤ６８はフロントプロペラシャフト２４と相対回転可能に構成されている。このギヤ６８と、カウンタ軸６３のギヤ６５とが噛合されている。これらのギヤ５９，６０，６１，６４，６５，６８により、歯車伝動装置６７が形成されている。そして、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、歯車伝動装置６７が配置されている。また、ギヤ６８とフロントプロペラシャフト２４とを選択的に連結するクラッチ６９が設けられている。クラッチ６９はフロントプロペラシャフト２４と同軸上に配置されており、クラッチ６９のトルク容量は電子制御装置４１により制御される。クラッチ６９としては、例えば、油圧式クラッチまたは電磁式クラッチを用いることが可能である。
【００８３】
ところで、具体例１０では、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値以下に制御され、かつ、四輪駆動車１が略一定車速で走行して、前輪４および後輪５が回転する場合において、フロントプロペラシャフト２４の回転速度の方がギヤ６８の回転速度よりも高速になるとともに、ギヤ６４の回転速度よりもギヤ６５の回転速度の方が高速となるように、フロントデファレンシャル３７の減速比、リヤデファレンシャル３９の減速比、歯車伝動装置６７の各ギヤの歯数などの諸元が設定されている。
【００８４】
具体例１０において、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値以下である場合は、エンジントルクを前輪４に伝達することが可能であり、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクを後輪５に伝達することが可能であるとともに、エンジントルクは後輪５には伝達されず、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクは前輪４には伝達されない。
【００８５】
ところで、一方のクラッチ６９のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクの一部が、ギヤ６８，６５，６０および入力軸６を経由して後輪５にも伝達される。これに対して、他方のクラッチ６６のトルク容量が所定値を越えた場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクの一部が、ギヤ６０，６５、カウンタ軸６３、ギヤ６４，６１、フロントプロペラシャフト２４を経由して前輪４にも伝達される。つまり、回転速度の高い方の回転要素から、回転速度が低い方の回転要素にトルクが伝達される。なお、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値を越える制御は実行されない。
【００８６】
このように、具体例１０においては、クラッチ６６，６９のトルク容量を制御することにより、具体例９と同じ作用効果を得ることが可能である。また、この具体例１０においても、四輪駆動車１が停車している時、または四輪駆動車１が走行している時に、エンジン２を始動する要求が生じた場合は、クラッチ６６，６９の少なくとも一方のトルク容量を高め、かつ、エンジン２の始動にともなう反力を、モータ・ジェネレータ３で受け止める制御を実行することにより、エンジン２の始動性を向上させることが可能である。また、具体例１０においても、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、歯車伝動装置６７が配置されているため、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。なお、具体例１０において、実施例１および具体例８と同じ構成部分については、実施例１および具体例８と同じ機能および同じ作用効果を得ることが可能である。
【００８７】
（具体例１１）
四輪駆動車１におけるパワートレーンの具体例１１を、図１１に基づいて説明する。この具体例１１の構成において、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ符号を付してその説明を省略する。具体例１１においては、入力軸６およびコネクティングドラム４２と一体回転するギヤ５９が設けられているとともに、ギヤ５９と同軸にギヤ６０が設けられている。ギヤ６０は変速機１９のリングギヤ２１と一体回転する構成となっている。また、軸線Ｃ１を中心として回転可能なカウンタ軸６３が配置されている。軸線Ｃ１は軸線Ａ１および軸線Ｂ１と平行であり、かつ、軸線Ｃ１は軸線Ａ１および軸線Ｂ１よりも下方に位置している。
【００８８】
このカウンタ軸６３にはギヤ６４，６５が設けられている。ギヤ６５はカウンタ軸６３と一体回転する構成であり、ギヤ６４はカウンタ軸６３と相対回転する構成である。また、ギヤ６４とギヤ５９とが噛合され、ギヤ６５とギヤ６０とが噛合されている。さらに、ギヤ６４とカウンタ軸６３とを選択的に連結するクラッチ６６が設けられている。クラッチ６６はカウンタ軸６３と同軸上に配置されている。なお、クラッチ６６のトルク容量は電子制御装置４１により制御される。
【００８９】
さらに、フロントプロペラシャフト２４にギヤ６１，６８が設けられている。ギヤ６８はフロントプロペラシャフト２４と一体回転するように構成され、ギヤ６１はフロントプロペラシャフト２４と相対回転可能に構成されている。このギヤ６８と、カウンタ軸６３のギヤ６５とが噛合されている。また、ギヤ６１とギヤ６４とが噛合されている。これらのギヤ５９，６０，６１，６４，６５，６８により、歯車伝動装置６７が形成されている。そして、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、歯車伝動装置６７が配置されている。また、ギヤ６１とフロントプロペラシャフト２４とを選択的に連結するクラッチ６９が設けられている。クラッチ６９はフロントプロペラシャフト２４と同軸上に配置されており、クラッチ６９のトルク容量は電子制御装置４１により制御される。クラッチ６６，６９としては、例えば、油圧式クラッチまたは電磁式クラッチを用いることが可能である。
【００９０】
ところで、具体例１１では、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値以下に制御され、かつ、四輪駆動車１が略一定車速で走行して、前輪４および後輪５が回転する場合において、ギヤ６１の回転速度の方がフロントプロペラシャフト２４の回転速度よりも高速になるとともに、カウンタシャフト６３の回転速度よりもギヤ６４の回転速度の方が低速となるように、フロントデファレンシャル３７の減速比、リヤデファレンシャル３９の減速比、歯車伝動装置６７の各ギヤの歯数などの諸元が設定されている。
【００９１】
具体例１１において、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値以下である場合は、エンジントルクを後輪５に伝達することが可能であり、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクを前輪４に伝達することが可能であるとともに、エンジントルクは前輪４には伝達されず、かつ、モータ・ジェネレータ３のトルクは後輪５には伝達されない。具体的には、モータ・ジェネレータ３のトルクは、変速機１９、ギヤ６０，６５，６８を経由してフロントプロペラシャフト２４に伝達される。
【００９２】
ところで、一方のクラッチ６６のトルク容量が所定値を越えた場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクの一部が、カウンタシャフト６３、ギヤ６４，５９、入力軸６を経由して後輪５にも伝達される。これに対して、他方のクラッチ６９のトルク容量が所定値を越えた場合は、エンジントルクの一部が、ギヤ６４，６１、フロントプロペラシャフト２４を経由して前輪４にも伝達される。なお、クラッチ６６，６９のトルク容量が共に所定値を越える制御は実行されない。
【００９３】
このように、具体例１１においては、クラッチ６６，６９のトルク容量を制御することにより、具体例９と同じ作用効果を得ることが可能である。また、この具体例１１においても、四輪駆動車１が停車している時、または四輪駆動車１が走行している時に、エンジン２を始動する要求が生じた場合は、クラッチ６６，６９の少なくとも一方のトルク容量を高め、かつ、エンジン２の始動にともなう反力を、モータ・ジェネレータ３で受け止めることにより、エンジン２の始動性を向上させることが可能である。また、具体例１１においても、四輪駆動車１の前後方向において、モータ・ジェネレータ３とモータ・ジェネレータ１３との間に、歯車伝動装置６７が配置されているため、四輪駆動車１の前後方向における駆動装置の全長を可及的に短縮することが可能である。なお、具体例１１において、実施例１と同じ構成部分については、実施例１と同じ機能および同じ作用効果を得ることが可能である。
【００９４】
ここで、実施例３の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、クラッチ５２，５８，６６，６９が、この発明の第１の接続装置および第２の接続装置に相当する。実施例３のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１および実施例２の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【００９５】
さらに、各実施例においては、軸線が車両の前後方向に配置されているが、各請求項の係る発明のハイブリッド車には、軸線が車両の左右方向（幅方向）に配置されている車両も含まれる。なお、図２ないし図１１においては、電子制御装置４１、前輪４、後輪５、フロントデファレンシャル３７、リヤデファレンシャル３９、フロントドライブシャフト３８、リヤドライブシャフト４０が省略されている。また、実施例２および実施例３は、全てのクラッチのトルク容量が所定値以下である場合に、第１の駆動力源の動力が前輪または後輪の一方にに伝達され、第２の駆動力源の動力が前輪または後輪の他方に伝達される構成であればよい。さらに、各実施例は、車両の前後方向で、３箇所以上の異なる位置に車輪が配置されている車両にも適用可能である。そして、第１の駆動力源から動力が伝達される車輪が、車両の前後方向に複数設けられていてもよい。さらに、第２の駆動力源から動力が伝達される車輪が、車両の前後方向に複数設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
この発明は、複数の駆動力源を有するハイブリッド車、具体的には車両の前後方向に配置されている複数の車輪に動力を伝達することの可能な四輪駆動車の駆動装置に関するものであり、したがって、四輪駆動車の駆動装置を製造販売する産業分野、または、このような駆動装置を搭載した四輪駆動車の製造販売をおこなう産業分野において、この発明を利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】この発明を四輪駆動車に適用した場合における実施例１のうち、具体例１を示す概念図である。
【図２】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例１のうち、具体例２を示す概念図である。
【図３】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例１のうち、具体例３を示す概念図である。
【図４】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例２のうち、具体例４を示す概念図である。
【図５】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例２のうち、具体例５を示す概念図である。
【図６】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例２のうち、具体例６を示す概念図である。
【図７】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例２のうち、具体例７を示す概念図である。
【図８】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例２のうち、具体例８を示す概念図である。
【図９】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例３のうち、具体例９を示す概念図である。
【図１０】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例３のうち、具体例１０を示す概念図である。
【図１１】この発明を四輪駆動車に適用した場合の実施例３のうち、具体例１１を示す概念図である。
【符号の説明】
【００９８】
１…四輪駆動車、２…エンジン、３，１３…モータ・ジェネレータ、４…前輪、５…後輪、６…入力軸、７…動力分配装置、２４…フロントプロペラシャフト、２６…トランスファ、３２，５２，５８，６６，６９…クラッチ、３３，５４…巻き掛け伝動装置、４１…電子制御装置、４２，５３…コネクティングドラム、４３…アウターギヤ、６３…カウンタ軸、６７…歯車伝動装置、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１…軸線。
【図１】
2005029063.tif 000003
【図２】
2005029063.tif 000004
【図３】
2005029063.tif 000005
【図４】
2005029063.tif 000006
【図５】
2005029063.tif 000007
【図６】
2005029063.tif 000008
【図７】
2005029063.tif 000009
【図８】
2005029063.tif 000010
【図９】
2005029063.tif 000011
【図１０】
2005029063.tif 000012
【図１１】
2005029063.tif 000013