JP2011173440A

JP2011173440A - 四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置

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Publication number: JP2011173440A
Application number: JP2010036924A
Authority: JP
Inventors: Tamaki Sasaki; 環佐々木; Takeji Koide; 武治小出; Hirokuni Miyano; 博邦宮野; Shinji Kitaoka; 慎治北岡
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-09-08
Also published as: EP2540590A1; CN102770297A; US20130324359A1; WO2011105017A1; EP2540590A4

Abstract

【課題】回生エネルギーの量を増大することができる四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置を提供することである。
【解決手段】本発明の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１１は、内燃機関３１及び回転電機３２から出力される回転動力を前輪９１と後輪９３とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段２１を有し、前後輪駆動力分配手段２１は、車両の制動時に、前後輪駆動力分配手段２１と後輪９３との間を切断する後輪切断状態にし、前後輪駆動力分配手段と前記２１前輪９１との間を接続する前輪接続状態にし、前輪９１からの回転動力を回転電機３２で回生する回生状態にすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置に関する。

内燃機関とモータとを動力源とするハイブリッド車の１つとして、特許文献１で示される構成のものがある。また、内燃機関とモータとを動力源とする四輪駆動のハイブリッド車が近年開発されている。

ところで、四輪駆動車は、前後輪に駆動力を分配するトランスファ（前後輪駆動力分配装置）を有しているものがある。四輪で駆動する際、前輪と後輪とでは、加速時・定常時・旋回時（以下、「加速時等」とする。）の駆動力の配分比は、前輪が約３０〜５０％、後輪が約５０〜７０％であり、制動時の制動力分配比は、前輪が約７０〜８０％、後輪が約２０〜３０％であることが最適であると言われる。例えば、図１０に示される三菱自動車工業株式会社のパジェロに用いられているトランスファは、前輪が約３０％、後輪が約７０％である。

このように、駆動力の分配比を車両の加速時等を想定して決定されているトランスファを用いたハイブリッド車において、モータへ回生する回生エネルギーをできるだけ多くしようとして、回生ブレーキを主とした制動を行うと、必要な制動力の分配比ではないため、後輪を基準とすると制動力が低下し、前輪を基準とすると後輪がスリップし車両安定性が低下する等の問題が想定される。制動時は、機械式ブレーキで主に制動し、車輪に加わる負荷（運動エネルギー）の多くを回生エネルギーとして回収することができない。

国際公開第２００９／０５１１４３号パンフレット

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、回生エネルギーの量を増大することができる四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段を有し、
前記前後輪駆動力分配手段は、車両の制動時に、
前記前後輪駆動力分配手段と前記後輪との間を切断する後輪切断状態にし、
前記前後輪駆動力分配手段と前記前輪との間を接続する前輪接続状態にし、
前記前輪からの前記回転動力を前記回転電機で回生する回生状態にすることである。

また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記前後駆動力分配手段は、前記前輪及び前記後輪の回転差を吸収するディファレンシャル装置と、前記ディファレンシャル装置をロック状態にするロック手段と、前記ディファレンシャル装置と前記後輪との間を断続する後輪断続手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記ロック手段を前記ロック状態にすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。

また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記前後輪駆動力分配手段は、前記後輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを断続可能に結合する後輪断続手段と、前記前輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを常時接続するか断続可能に結合する前輪結合手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記前輪結合手段を接続とすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。

請求項１に係る発明においては、内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段が、車両の制動時に、前後輪駆動力分配手段と後輪との間を切断する後輪切断状態にし、前後輪駆動力分配手段と前輪との間を接続する前輪接続状態にする。つまり、制動時には後輪と内燃機関及び回転電機との間が切断され、前輪側のみが内燃機関及び回転電機と接続状態となる。そして、前後輪駆動力分配手段は、前輪からの回転動力を回転電機に回生する回生状態となる。つまり、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷（運動エネルギー）を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。

請求項２に係る発明においては、前後輪駆動力分配手段がディファレンシャル装置とロック手段と後輪断続手段とを有し、前輪接続状態はロック手段をロック状態にすることであり、後輪切断状態は後輪断続手段を切断とすることである。ディファレンシャル装置は、前後輪の回転差を吸収することができる公知技術が用いられる装置を使用することができる。後輪切断状態となると、ディファレンシャル装置と前輪との間で回転動力を伝達できなくなる。ディファレンシャル装置と前輪との間で回転動力を伝達するためには、ロック手段でディファレンシャル装置をロック状態とする。よって、前輪と内燃機関及び回転電機とが直結される。これにより、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。

請求項３に係る発明においては、前後輪駆動力分配手段が後輪断続手段と前輪結合手段とを有しており、前輪接続状態を前輪結合手段を接続とすることに対応し、後輪接続状態を後輪断続手段を切断とすることに対応する。よって、制動時に、前輪は内燃機関及び回転電機と直結し、後輪は内燃機関及び回転電機から切断される。つまり、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。

本実施形態１の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１１を搭載した車両の構成を模式的に表した説明図である。本実施形態１の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１１の構成を模式的に表した説明図である。本変形形態１の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１４の構成を模式的に表した説明図である。本変形形態２の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１５の構成を模式的に表した説明図である。本変形形態３の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１６の構成を模式的に表した説明図である。本変形形態４の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１７の構成を模式的に表した説明図である。本変形形態５の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１８の構成を模式的に表した説明図である。本実施形態２の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１２の構成を模式的に表した説明図である。本実施形態３の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置１３の構成を模式的に表した説明図である。従来の四輪駆動車に用いられる変速機とトランスファの構成を示す説明図である。

本発明の代表的な実施形態を図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態に係る四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置（以下、「動力伝達装置」とする。）は、駆動源として内燃機関とモータジェネレータ（回転電機）とを有する車両に搭載され、内燃機関とモータジェネレータが出力する回転動力を車輪に伝達する装置である。

（実施形態１）
本実施形態１の動力伝達装置１１は、図１及び図２に示されるように、トランスファ（前後輪駆動力分配装置）２１を有する。そして、その他の手段として、変速機３３、前輪伝達部９２、第１後輪伝達部９４、第２後輪伝達部９５、前輪ディファレンシャル装置（図示略）、後輪ディファレンシャル装置（図示略）等を有する。

トランスファ２１は、変速機３３を介して、動力源である内燃機関３１及びモータジェネレータ３２と接続している。変速機３３とトランスファ２１とは、入力部３４によって接続されている。なお、変速機３３はモータジェネレータ３２と接続し、モータジェネレータ３２は内燃機関と接続している。トランスファ２１は、ディファレンシャル装置４１とロック手段４２と後輪断続手段５とを有し、内燃機関３１及びモータジェネレータ３２から出力される回転動力を前輪９１と後輪９３とに分配し、伝達する。そして、トランスファ２１は、車両の制動時に、トランスファ２１と後輪９３との間を切断する後輪切断状態、トランスファ２１と前輪９１との間を接続する前輪接続状態、前輪からの回転動力をモータジェネレータ３２で回生する回生状態となる。トランスファ２１が前輪９１と後輪９３とに回転動力を分配する分配比は、一般的に設定される分配比が設定されているものとする。例えば、前輪９１が４０％、後輪９３が６０％とする。

ディファレンシャル装置４１は、変速機３３、前輪９１との間で回転動力を伝達するための前輪伝達部９２及び後輪９３との間で回転動力の伝達をするための第１後輪伝達部９４と接続し、前輪９１及び後輪９３の回転差を吸収する。

ロック手段４２は、ディファレンシャル装置４１の前輪９１と後輪９３との回転差を吸収する機能が発揮しないようにディファレンシャル装置４１をロック状態と、ディファレンシャル装置４１の機能をロックしないロック解除状態とを有する。

後輪断続手段５は、ディファレンシャル装置４１と接続する第１後輪伝達部９４と、後輪９３と接続する第２後輪伝達部９５との間に位置し、ディファレンシャル装置４１と後輪９３との間を断続する手段である。後輪断続手段５は、接続と切断とを切り替えることができれば、公知技術を用いることができる。例えば、摩擦クラッチや電磁クラッチ等を用いることが考えられる。

トランスファ２１は、ロック手段４２をロック状態にすることで前輪接続状態となり、後輪断続手段５を切断することで後輪切断状態となる。よって、車両の制動時、ロック手段４２がロック状態となり、後輪断続手段が切断となる。なお、車両が四輪で駆動する際は、後輪断続手段５は第１後輪伝達部９４と第２後輪伝達部９５とを一体回転可能に接続する。

次に、本実施形態１の動力伝達装置１１の作用効果について説明する。まず、車両が発進、加速、定常走行、旋回する等、減速や制動等の制動時以外に前輪９１及び後輪９２で駆動する駆動時は、トランスファ２１は、ロック手段４２がロック解除状態であり、後輪断続手段５が接続状態である。内燃機関３１及びモータジェネレータ３２の駆動により回転動力が出力されると変速機３３を介して、トランスファ２１に伝達される。トランスファ２１は、伝達された回転動力を前輪９１と後輪９３とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪９１と後輪９３との間で回転差が生じる場合は、ディファレンシャル装置４１により吸収する。

次に、車両の制動時、動力伝達装置１１は、後輪断続手段５が切断、ロック手段がロック状態となり、トランスファ２１を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪９１からの回転動力をモータジェネレータ３２で回生する回生状態にする。よって、前輪９１に加わる負荷（運動エネルギー）が、回転動力として前輪９１から前輪伝達部９２、ディファレンシャル装置４１、変速機３３、そしてモータジェネレータ３２へと伝達され、モータジェネレータ３２に回生する。なお、前輪９１及び後輪９３には、それぞれ機械式ブレーキを備えており、後輪９３は機械式ブレーキのみでブレーキをかけ、前輪９１は必要に応じて（モータジェネレータ３２で回生しきれない負荷に対して）機械式ブレーキを用いる。

本実施形態１の動力伝達装置１１によれば、前輪９１からトランスファ２１を介してモータジェネレータ３２に伝達される回生エネルギーの量は、後輪９３と関係がなく回生できるため、前輪９１に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪９３が内燃機関３１及びモータジェネレータ３２と切断されるため、後輪９３に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪９１への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪９１及び後輪９３から、回生する回生エネルギーの量より、後輪９３を切断して前輪９１からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。

また、トランスファ２１のディファレンシャル装置４１の機能をロックするロック手段４２は、通常搭載されており、本実施形態１の動力伝達装置１１は、後輪断続手段５を追加することで対応できるため、低コストで実現可能である。更に、前輪９１により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。

（変形形態１）
本変形形態１の動力伝達装置１４は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の構成であり、動力伝達装置１１が搭載された車両とは、内燃機関３１、モータジェネレータ３２、変速機３３の位置関係が異なっている。

トランスファ２１は、図３に示されるように、モータジェネレータ３と接続している。内燃機関３１と変速機３３、変速機３３とモータジェネレータ３とが接続している。

本変形形態１の動力伝達装置１４は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の作用効果を有する。

（変形形態２）
本変形形態２の動力伝達装置１５は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の構成であり、動力伝達装置１１が搭載された車両とは、内燃機関３１、モータジェネレータ３２、変速機３３の位置関係が異なっている。

モータジェネレータ３２は、図４に示されるように、モータジェネレータ３２の入出力用の軸８１が、直列に接続されている内燃機関３１及び変速機３３とトランスファ２４との間の軸８２と異なって配置されている。内燃機関３１とディファレンシャル装置４１との間の回転動力は、軸８２に一体回転可能に配置されるギヤ７１、モータジェネレータ３２の入出力用の軸８１と一体回転可能に配置されるギヤ７２を介して伝達される。モータジェネレータ３２とディファレンシャル装置４１との間は、ギヤ７２を介して伝達される。

本変形形態２の動力伝達装置１５は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の作用効果を有する。

（変形形態３）
本変形形態３の動力伝達装置１６は、実施形態１の動力伝達装置１１と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。

トランスファ２５は、図５に示されるように、ディファレンシャル装置４１とロック手段４２と後輪断続手段５とを有し、更にモータジェネレータ３２が配置されている。モータジェネレータ３２は、ディファレンシャル装置４１、第１後輪伝達部９４及び第２後輪伝達部９５と同軸に配置されている前輪伝達部９２を回転軸とし、ディファレンシャル装置４１に対して直列に配置される。モータジェネレータ３２とディファレンシャル装置４１との間では、前輪伝達部９２に対して遊転可能に配置されているギヤ７３を介して回転動力が伝達される。内燃機関３１とトランスファ２５との間では、変速機３３、軸８２を介して伝達される。軸８２と一体回転可能なギヤ７１は、軸８２とは異なる追加軸８３と一体回転可能なギヤ７４と常時噛合している。追加軸８３のギヤ７４は、モータジェネレータ３２のギヤ７３と常時噛合している。よって、内燃機関３１が出力した回転動力は、変速機３３、軸８２、ギヤ７１、ギヤ７４、ギヤ７３、ディファレンシャル装置４１と伝達される。

本変形形態３の動力伝達装置１６は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の作用効果を有する。

（変形形態４）
本変形形態４の動力伝達装置１７は、実施形態１の動力伝達装置１１と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置１１が搭載された車両とは、モータジェネレータ３２の位置が異なっている。

モータジェネレータ３２は、図６に示されるように、内燃機関３１及び変速機３３と直列的に配置されず、トランスファ２６に追加した軸８４を介して、ディファレンシャル装置４１との間で回転動力を伝達する。軸８４は、内燃機関３１とトランスファ２６との間で回転動力が伝達させるための軸７１とは軸方向が異なり、一体回転可能な２つのギヤ７３、７４を有する。一方のギヤ７４は、モータジェネレータ３２の入出力用のギヤ７５と常時噛合する。他方のギヤ７３は、変速機と接続する軸８２と一体回転可能なギヤ７１及びディファレンシャル装置４１と常時噛合する。内燃機関３１とディファレンシャル装置４１との間では、変速機３３、軸８２、ギヤ７２、ギヤ７３を介して回転動力が伝達される。モータジェネレータ３２とディファレンシャル装置４２との間では、ギヤ７５、ギヤ７４、軸８４、ギヤ７３を介して回転動力が伝達される。

本変形形態４の動力伝達装置１７は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の作用効果を有する。

（変形形態５）
本変形形態５の動力伝達装置１８は、実施形態１の動力伝達装置１１と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置１１が搭載された車両とは、内燃機関３１、モータジェネレータ３２、変速機３３の位置関係が異なっている。

トランスファ２７は、図７に示されるように、モータジェネレータ３と接続している。内燃機関３１と変速機３３、変速機３３とモータジェネレータ３とが接続している。

前輪９１とディファレンシャル装置４１との間で回転動力を伝達する前輪駆動軸９２が、ディファレンシャル装置４１、ロック手段４２、後輪断続手段５、第１後輪駆動軸９４、第２後輪駆動軸９５と軸方向が異なる。ディファレンシャル装置４１、ロック手段４２、後輪断続手段５、第１後輪駆動軸９４及び第２後輪駆動軸９５が内燃機関３１、変速機３３、モータジェネレータ３２とを直列につなぐ軸方向と同軸的に配置されている。更に、モータジェネレータ３２とディファレンシャル装置４１とをつなぐ軸８２と前輪駆動軸９２とは異なり、追加軸８５が追加されている。そして、追加軸８５は追加軸８５と一体回転可能なギヤ７７を有する。また、前輪駆動軸９１は、前輪駆動軸９１と一体回転可能なギヤ７８を有する。追加軸８５のギヤ７７は、ギヤ７８と常時噛合する。前輪９１とディファレンシャル装置４１との間は、モータジェネレータ３２とディファレンシャル装置４１とを接続する軸８２を回転軸とするギヤ７６から常時噛合する追加軸８５上のギヤ７７、前輪駆動軸９１上のギヤ７８、前輪駆動軸９２を介して回転動力が伝達される。

本変形形態５の動力伝達装置１８は、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の作用効果を有する。

（実施形態２）
本実施形態２の動力伝達装置１２は、実施形態１の動力伝達装置１１と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。

動力伝達装置１２はトランスファ２２を有し、その他の手段として、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の手段を有する。

トランスファ２２は、図８に示されるように、前輪結合手段４３と後輪断続手段５とを有する。後輪断続手段５は、入力部３５によって変速機３３と接続し、後輪伝達部９６によって後輪９３と接続する。前輪結合手段４３は、第１前輪伝達部９７によって入力部３５と接続し、第２前輪伝達部９８によって前輪９１と接続する。つまり、前輪結合手段４３は、変速機３３と前輪９１との間であり、変速機３３を介して回転動力が伝達される場合、前輪９１と後輪９３とに分配された後の経路上に位置する。前輪結合手段４３は、回転動力の伝達割合を可変可能であり、前輪９１と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを断続可能に結合し、前輪９１と後輪９３との回転差を吸収することができる（例えば、多板クラッチを用いることができる）。後輪断続手段５は、変速機３３と後輪９３との間で、前輪結合手段４３と後輪９３との間であり、変速機３３を介して回転動力が伝達される場合、前輪９１と後輪９３とに分配された後の経路上に位置し、後輪９３と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを断続可能に結合する。

トランスファ２２の前輪接続状態は、前輪結合手段４３が前輪９１と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを接続している状態であり、後輪接続状態は後輪断続手段５が後輪９３と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを切断している状態である。

本実施形態２の動力伝達装置１２は、車両の駆動時、トランスファ２２が前輪接続状態であり、後輪断続手段５は後輪９３と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを接続している。内燃機関３１及びモータジェネレータ３２の駆動により回転動力が出力されると変速機３３を介して、トランスファ２２に伝達される。トランスファ２２は、伝達された回転動力を前輪９１と後輪９３とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪９１と後輪９３との間で回転差が生じる場合は、前輪結合手段４３により吸収する。

そして、車両の制動時、動力伝達装置１２は、後輪断続手段５が切断となり、トランスファ２２を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪９１からの回転動力をモータジェネレータ３２で回生する回生状態にする。よって、前輪９１に加わる負荷が、回転動力として前輪９１から第２前輪伝達部９８、前輪結合手段４３、第１前輪伝達部９７、入力部３５、変速機３３、そしてモータジェネレータ３２へと伝達され、モータジェネレータ３２に回生する。

本実施形態２の動力伝達装置１２によれば、前輪９１からトランスファ２１を介してモータジェネレータ３２に伝達される回生エネルギーの量は、後輪９３と関係がなく回生できるため、前輪９１に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪９３が内燃機関３１及びモータジェネレータ３２と切断されるため、後輪９３に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪９１への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪９１及び後輪９３から、回生する回生エネルギーの量より、後輪９３を切断して前輪９１からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。

また、トランスファ２２は、前輪結合手段４３としてフル・タイム式の四輪駆動車で用いられる可変分配式の多板クラッチやビスカス・カップリング式をそのまま用い、後輪断続手段５を追加することで実現することができるため、コストを抑えることができる。更に、前輪９１により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。

（実施形態３）
本実施形態３の動力伝達装置１３は、実施形態１の動力伝達装置１１と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。

動力伝達装置１３はトランスファ２３を有し、その他の手段として、実施形態１の動力伝達装置１１と同様の手段を有する。

トランスファ２３は、図９に示されるように、前輪結合手段４４と断続手段６と後輪断続手段５とを有する。前輪結合手段４４は、前輪９８と変速機３３とを直結する手段である。断続手段６は、前輪結合手段４４を介して変速機３と接続し、第１後輪伝達部９４によって後輪断続手段５と接続する。断続手段６は、回転動力の伝達割合を可変可能であり、後輪９３と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを断続可能に結合し、前輪９１と後輪９３との回転差を吸収することができる（例えば、多板クラッチを用いることができる）。後輪断続手段５は、第１後輪伝達部９４によって断続手段６と接続し、第２後輪伝達部９５によって後輪９３と接続する。

トランスファ２３は、前輪９１と変速機３３との間が常時接続しており、常時前輪接続状態である。そして、後輪切断状態は、後輪断続手段５を切断、断続手段６を切断にする状態である。

本実施形態３の動力伝達装置１３は、車両の駆動時及び制動時に関係なく、トランスファ２３が常時接続状態である。そして、車両の駆動時、トランスファ２３は、断続手段６を走行状態に合わせて割合を実現できる接続状態とし、後輪断続手段５が断続手段６を介して後輪９３と内燃機関３１及びモータジェネレータ３２とを接続となっている。内燃機関３１及びモータジェネレータ３２の駆動により回転動力が出力されると変速機３３を介して、トランスファ２３に伝達される。トランスファ２３は、伝達された回転動力を前輪９１と後輪９３とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪９１と後輪９３との間で回転差が生じる場合は、断続手段６により吸収する。

そして、車両の制動時、動力伝達装置１３は、後輪断続手段５及び断続手段が切断となり、トランスファ２３を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪９１からの回転動力をモータジェネレータ３２で回生する回生状態にする。よって、前輪９１に加わる負荷が、回転動力として前輪９１から前輪結合手段４４、変速機３３、そしてモータジェネレータ３２へと伝達され、モータジェネレータ３２に回生する。

本実施形態３の動力伝達装置１３によれば、前輪９１からトランスファ２１を介してモータジェネレータ３２に伝達される回生エネルギーの量は、後輪９３と関係がなく回生できるため、前輪９１に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪９３が内燃機関３１及びモータジェネレータ３２と切断されるため、後輪９３に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪９１への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪９１及び後輪９３から、回生する回生エネルギーの量より、後輪９３を切断して前輪９１からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。

また、トランスファ２３は、断続手段６としてフル・タイム式の四輪駆動車で用いられる可変分配式の多板クラッチやビスカス・カップリング式をそのまま用い、後輪断続手段５を追加することで実現することができるため、コストを抑えることができる。更に、前輪９１により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。

そして、後輪断続手段５を追加せず、断続手段６を切断とするだけで、実施形態３の動力伝達装置１３と同様の作用効果を有する動力伝達装置とすることもできる。つまり、部品の追加がないため、より低コストで実現することができる。

（その他）
以上、本発明の好適な実施形態及び変形形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではない。例えば、変形形態１〜変形形態５は、トランスファのディファレンシャル装置４１及びロック手段４２を実施形態２の前輪結合手段４３又は実施形態３の断続手段６に置き換えることができる。前輪結合手段４及び断続手段６に置き換えた場合も、動力伝達装置１２又は動力伝達装置１３と同様の作用効果を有する。

１１〜１８：動力伝達装置、
２１〜２７：トランスファ、
３１：内燃機関、３２：モータジェネレータ、３３：変速機、
３４：入力部、
４１：ディファレンシャル装置、４２：ロック手段、４３，４４：前輪結合手段、
５：後輪切断手段、
７１〜７８：ギヤ、８１，８２，８４：軸、８３，８５：追加軸、
９１：前輪、９２：前輪駆動軸、９３：後輪、９４：第１後輪駆動軸、
９５：第２後輪駆動軸、９６：後輪伝達部、９７：第１前輪駆動軸、
９８：第２前輪駆動軸。

Claims

内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段を有し、
前記前後輪駆動力分配手段は、車両の制動時に、
前記前後輪駆動力分配手段と前記後輪との間を切断する後輪切断状態にし、
前記前後輪駆動力分配手段と前記前輪との間を接続する前輪接続状態にし、
前記前輪からの前記回転動力を前記回転電機で回生する回生状態にすることを特徴とする四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。
前記前後駆動力分配手段は、前記前輪及び前記後輪の回転差を吸収するディファレンシャル装置と、前記ディファレンシャル装置をロック状態にするロック手段と、前記ディファレンシャル装置と前記後輪との間を断続する後輪断続手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記ロック手段を前記ロック状態にすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである請求項１に記載の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。
前記前後輪駆動力分配手段は、前記後輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを断続可能に結合する後輪断続手段と、前記前輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを常時接続するか断続可能に結合する前輪結合手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記前輪結合手段を接続とすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである請求項１に記載の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。