JP2015140133A - 車両駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化でき、モードの選択範囲を増やすことができる車両駆動システムを提供する。【解決手段】前輪側の第１駆動系５を駆動するエンジンと、第１駆動系５を駆動しバッテリに接続された第１モータジェネレータ１１と、後輪側の第２駆動系を駆動しバッテリに接続された第２モータジェネレータと、第１駆動系５に設けられエンジン及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部１９と、第１駆動系５に設けられエンジン及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部２１と、出力部２３に伝達される低速動力伝達部１９の駆動力を断続する低速クラッチ２５と、出力部２３に伝達される高速動力伝達部２１の駆動力を断続する高速クラッチ２７とを有する車両駆動システムとした。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に適用される車両駆動システムに関する。

従来、車両駆動システムとしては、前輪側を駆動するエンジンとバッテリに接続されたフロントモータ及びジェネレータとを有する第１駆動系と、後輪側を駆動しバッテリに接続されたリヤモータを有する第２駆動系とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この車両駆動システムにおける第１駆動系は、エンジンとジェネレータとが出力系を介して接続され、フロントモータと前輪とが前駆動伝達機構を介して接続され、出力系と前駆動伝達機構とがクラッチを介して接続されている。なお、第２駆動系は、リヤモータと後輪とが後駆動伝達機構を介して接続されている。

このような車両駆動システムでは、車両の運転状態に応じて、フロントモータとリヤモータとを駆動源とするＥＶモード、ジェネレータを介してエンジンを電力供給源としてフロントモータとリヤモータとを駆動源とするシリーズモード、エンジンとフロントモータとリヤモータとを駆動源とするパラレルモードなどを適宜選択される。

詳細には、ＥＶモードでは、エンジンの作動が停止されており、バッテリからの電力供給によってフロントモータ（或いはリヤモータ）が作動され、前駆動伝達機構（或いは後駆動伝達機構）を介して前輪（或いは後輪）に駆動力が伝達されて車両を走行させる。

シリーズモードでは、出力系と前駆動伝達機構との間のクラッチが接続解除状態とされ、エンジンの駆動力が出力系を介してジェネレータに伝達され、エンジンが電力供給源となる。このエンジンからの電力供給によって、ＥＶモードと同様に、フロントモータとリヤモータとが駆動源となり、車両を走行させる。

パラレルモードでは、エンジンで走行した方がモータで走行するよりも効率が高くなる場合に選択され、出力系と前駆動伝達機構との間のクラッチが接続状態とされ、エンジンの駆動力が出力系から前駆動伝達機構を介して前輪に駆動力が伝達される。このとき、フロントモータとリヤモータとは、駆動力をエンジンの駆動力に付加して車両を走行させる。

このような各モードを車両の運転状態に応じて適宜選択することにより、燃料消費量を著しく抑制し、車両の燃費向上を図ることができる。

特開２０１２−３０６６７号公報

しかしながら、上記特許文献１のような車両駆動システムでは、フロントモータとリヤモータとジェネレータとの少なくとも３つのモータを適用しているので、高コスト化していた。

また、上記特許文献１のような車両駆動システムでは、第１駆動系が前駆動伝達機構のような１つの変速機構のみであるので、例えば、車両の低速時においてエンジンを駆動源として用いることができないなど、モードの選択範囲が限られていた。

そこで、この発明は、低コスト化でき、モードの選択範囲を増やすことができる車両駆動システムの提供を目的としている。

本発明の車両駆動システムは、前後輪のうち一方側の第１駆動系を駆動するエンジンと、前記第１駆動系を駆動しバッテリに接続された第１モータジェネレータと、前記前後輪のうち他方側の第２駆動系を駆動し前記バッテリに接続された第２モータジェネレータと、前記第１駆動系に設けられ前記エンジン及び前記第１モータジェネレータから伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部と、前記第１駆動系に設けられ前記エンジン及び前記第１モータジェネレータから伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部と、出力部に伝達される前記低速動力伝達部の駆動力を断続する低速クラッチと、前記出力部に伝達される前記高速動力伝達部の駆動力を断続する高速クラッチとを有することを特徴とする。

この車両駆動システムでは、第１駆動系を駆動するモータが第１モータジェネレータであり、第２駆動系を駆動するモータが第２モータジェネレータであるので、ジェネレータのみとして機能するモータを削減でき、低コスト化することができる。

また、第１駆動系には、エンジン及び第１モータジェネレータから伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部と、エンジン及び第１モータジェネレータから伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部とが設けられているので、エンジン及び第１モータジェネレータから車輪側に出力される駆動力を２つの速度に選択して伝達することができる。

さらに、第１駆動系は、出力部に伝達される低速動力伝達部の駆動力を断続する低速クラッチと、出力部に伝達される高速動力伝達部の駆動力を断続する高速クラッチとを有するので、車両の走行速度に応じて、駆動源のモードの選択範囲を増やすことができる。

従って、このような車両駆動システムでは、低コスト化でき、モードの選択範囲を増やすことができる。

本発明によれば、低コスト化でき、モードの選択範囲を増やすことができる車両駆動システムを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る車両駆動システムが適用された車両の動力系を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る車両駆動システムの第１駆動系に配置されたフロントトランスファ装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る車両駆動システムの第２駆動系に配置されたリヤトランスファ装置の断面図である。 車両の２輪駆動走行における本発明の車両駆動システムと従来システムとの各モードにおける可否と、駆動源の作動状況とを示す表である。 車両の４輪駆動走行と停車時における本発明の車両駆動システムと従来システムとの各モードにおける可否と、駆動源の作動状況とを示す表である。

図１〜図５を用いて本発明の実施の形態に係る車両駆動システムについて説明する。

本実施の形態に係る車両駆動システム１は、前輪３，３側の第１駆動系５を駆動するエンジン７と、第１駆動系５を駆動しバッテリ１０に接続された第１モータジェネレータ１１と、後輪１３，１３側の第２駆動系１５を駆動しバッテリ１０に接続された第２モータジェネレータ１７と、第１駆動系５に設けられエンジン７及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部１９と、第１駆動系５に設けられエンジン７及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部２１と、出力部２３に伝達される低速動力伝達部１９の駆動力を断続する低速クラッチ２５と、出力部２３に伝達される高速動力伝達部２１の駆動力を断続する高速クラッチ２７とを有する。

また、第２駆動系１５は、第２モータジェネレータ１７と後輪１３，１３との間に伝達される駆動力を断続する第２駆動クラッチ２９を有する。

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る車両駆動システム１が適用された車両の動力系について説明する。

図１に示すように、車両駆動システム１を備えた車両は、エンジン７と第１モータジェネレータ１１とを駆動源とし、前輪３，３側を駆動する第１駆動系５と、第２モータジェネレータ１７を駆動源とし、後輪１３，１３側を駆動する第２駆動系１５とに大別される。

この第１駆動系５の第１モータジェネレータ１１と、第２駆動系１５の第２モータジェネレータ１７とは、車両に搭載されたバッテリ１０にそれぞれインバータ３１，３３を介して接続されており、モータとして機能する場合にはバッテリ１０から電力が供給されると共に、ジェネレータとして機能する場合にはバッテリ１０に充電する。なお、電源としては、バッテリ１０に限らず、蓄電池などであってもよい。

この車両駆動システム１における第１駆動系５と第２駆動系１５との各機構は、その作動がＥＣＵからなるコントローラ９によって制御されている。コントローラ９は、低速クラッチ２５（図２参照）のアクチュエータ、高速クラッチ２７（図２参照）のアクチュエータ、第２駆動クラッチ２９（図３参照）のアクチュエータ、前後左右車輪の回転を検知する回転センサ４，４，６，６、第１モータジェネレータ１１の電源及び回転を検知する電源／回転センサ１２、第２モータジェネレータ１７の電源及び回転を検知するリヤ電源／回転センサ１８、エンジン７の回転を検出するエンジン回転センサ８、アクセル角センサなどからなる加減速フィールセンサ、車速センサ、操舵角センサ、車両の傾斜状況を検知するグラビティセンサ、エンジン７の起動・停止、燃料・エア供給量などを制御するエンジン制御指令などの各種センサの情報が受信可能となっている。

なお、車速センサから直接車速を検知してもよいが、前後左右車輪に設けられた回転センサが検知した回転に基づいて車速を演算してもよい。また、コントローラ９は、上述した各種センサの他に、ブレーキセンサ、スロットル開度センサ、左右輪差回転センサ、前後輪差回転センサ、ヨーモーメントセンサ、油温センサ、外気温センサなどの各種センサの情報が入力される。

このような各種センサの情報を受信可能であるコントローラ９は、必要なセンサ情報を選択、演算又は記録チャートとの対比が可能であり、車両駆動システム１における第１駆動系５と第２駆動系１５との各機構に制御情報を出力して各機構の作動を制御する。以下、図１〜図５を用いて車両駆動システム１の詳細について説明する。

図１，図２に示すように、第１駆動系５は、駆動源としてのエンジン７及び第１モータジェネレータ１１と、複数の回転軸やギヤ組からなる伝達機構３５と、前輪３，３側の左右輪の差動を許容するフロントデフとしての差動機構３７と、前車軸３９，３９と、前輪３，３などで構成されている。なお、伝達機構３５と差動機構３７とは、フロントトランスファ装置４１の一部を構成している。

エンジン７は、伝達機構３５と差動機構３７とを収容するケーシング４３の一側面側の外部に配置され、出力軸であるエンジン軸（不図示）がダンパー４５を介して伝達機構３５の第１駆動軸４７に一体回転可能に直結されている。

このエンジン７は、コントローラ９と図示外の燃料タンクに接続されており、車両の走行状態に応じて、コントローラ９の制御によって燃料タンクから燃料が供給される。

第１モータジェネレータ１１は、エンジン７と反対側であるケーシング４３の他側面側の外部に配置され、出力軸であるモータ軸が連結部を介して伝達機構３５の第２駆動軸４９に一体回転可能に連結されている。

この第１モータジェネレータ１１は、コントローラ９とバッテリ１０に接続されており、車両の走行状態に応じて、コントローラ９の制御によって、モータとして機能する場合にはバッテリ１０から電力が供給され、ジェネレータとして機能する場合にはバッテリ１０に充電する。

なお、第１モータジェネレータ１１は、車両の停車や減速などにおける減速時にジェネレータとして機能し、車両の減速によるブレーキエネルギーが第１モータジェネレータ１１を介してバッテリ１０に充電される。

このようなエンジン７及び第１モータジェネレータ１１からの駆動力は、フロントトランスファ装置４１に伝達される。エンジン７からの駆動力は、ダンパー４５を介して第１駆動軸４７に伝達される。第１モータジェネレータ１１からの駆動力は、第２駆動軸４９に伝達され、変速ギヤ組６３を介して第１駆動軸４７に伝達される。

このエンジン７及び第１モータジェネレータ１１から駆動力が入力される第１駆動軸４７には、速比の異なる低速動力伝達部１９と高速動力伝達部２１とにおける低速入力ギヤ１０１と高速入力ギヤ１０７とが配置されている。

低速入力ギヤ１０１と低速出力ギヤ１０３とからなる低速動力伝達部１９に伝達された駆動力は、低速クラッチ２５に伝達され、低速クラッチ２５が接続状態であると、第３駆動軸５１に伝達される。高速入力ギヤ１０７と高速出力ギヤ１０９とからなる高速動力伝達部２１に伝達された駆動力は、高速クラッチ２７に伝達され、高速クラッチ２７が接続状態であると、第３駆動軸５１に伝達される。

この低速クラッチ２５と高速クラッチ２７とを選択的に接続させることにより、車両の走行状態に合わせて駆動源としてのエンジン７と第１モータジェネレータ１１の適切な使用回転（駆動力）を適切に変速させ、第３駆動軸５１に伝達させることができる。

この第３駆動軸５１に伝達された駆動力は、ピニオン１４７とリングギヤ１４９とからなる出力部２３を介して差動機構３７に伝達される。この差動機構３７に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ８５，８７にそれぞれ連結されたシャフト（不図示）及び前車軸３９，３９を介して前輪３，３に分配される。

フロントトランスファ装置４１は、伝達機構３５と差動機構３７とを有し、ケーシング４３内に収容され、伝達機構３５の第１駆動軸４７と、第２駆動軸４９と、第３駆動軸５１と、差動機構３７の回転軸線とが平行に配置されている。

第１駆動軸４７は、軸方向両側を一対のベアリング５３，５５を介してケーシング４３に回転可能に支持されている。また、第１駆動軸４７の端部外周には、連結部５７が形成され、ダンパー４５を構成する連結部材５９が一体回転可能に連結される。また、第１駆動軸４７とケーシング４３との径方向間には、ケーシング４３の内部と外部とを区画するシール部材６１が配置されている。

この第１駆動軸４７には、ダンパー４５を介してエンジン７からの駆動力が入力されると共に、変速ギヤ組６３と第２駆動軸４９とを介して第１モータジェネレータ１１のモータ機能による駆動力が入力される。

なお、第１モータジェネレータ１１がジェネレータとして機能している場合には、第１駆動軸４７に入力された駆動力が変速ギヤ組６３と第２駆動軸４９とを介して第１モータジェネレータ１１に出力される。

第２駆動軸４９は、中空状に形成され、軸方向両側を一対のベアリング６５，６７を介してケーシング４３に回転可能に支持されている。また、第２駆動軸４９の端部内周には、連結部６９が形成され、第１モータジェネレータ１１のモータ軸が一体回転可能に連結される。また、第２駆動軸４９の中央部には、第１駆動軸４７と一体回転可能に形成された高速動力伝達部２１の大径の高速入力ギヤ１０７と噛み合う小径のギヤ部７１が形成されている。このギヤ部７１と高速入力ギヤ１０７とは、互いに平行に配置され、変速ギヤ組６３を構成している。

なお、第２駆動軸４９のギヤ部７１を低速動力伝達部１９の低速入力ギヤ１０１と噛み合わせて変速ギヤ組６３を構成してもよい。また、第２駆動軸４９とケーシング４３との径方向間には、ケーシング４３の内部と外部とを区画するシール部材７３が配置されている。

この第２駆動軸４９には、第１モータジェネレータ１１がモータとして機能したとき、第１モータジェネレータ１１からの駆動力が入力され、変速ギヤ組６３を介して第１駆動軸４７に出力する。一方、第１モータジェネレータ１１がジェネレータとして機能したとき、変速ギヤ組６３を介して入力される第１駆動軸４７側からの駆動力を第１モータジェネレータ１１に出力する。このようなエンジン７及び第１モータジェネレータ１１のモータ機能による駆動力は、第１駆動軸４７を介して第３駆動軸５１に出力される。

第３駆動軸５１は、軸方向両側を一対のベアリング７５，７７を介してケーシング４３に回転可能に支持されている。この第３駆動軸５１には、低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７を介して第１駆動軸４７側から駆動力が入力され、出力部２３を介して差動機構３７に出力する。

差動機構３７は、ケーシング４３内に収容され、デフケース７９と、ピニオンシャフト８１と、ピニオン８３と、一対のサイドギヤ８５，８７とを備えている。

デフケース７９は、軸方向両側に形成されたボス部でそれぞれベアリング８９，９１を介してケーシング４３に回転可能に支持されている。このデフケース７９は、出力部２３を介して駆動力が伝達されて回転駆動される。このようなデフケース７９には、ピニオンシャフト８１とピニオン８３と一対のサイドギヤ８５，８７とが収容されている。

ピニオンシャフト８１は、端部をデフケース７９に係合してピンで抜け止めされデフケース７９と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト８１には、ピニオン８３が支承されている。

ピニオン８３は、デフケース７９の周方向等間隔に複数配置され、それぞれピニオンシャフト８１に支承されてデフケース７９の回転によって公転する。また、ピニオン８３の背面側とデフケース７９との径方向間には、ピニオン８３の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャが配置されている。

このピニオン８３は、一対のサイドギヤ８５，８７に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ８５，８７に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト８１に自転可能に支持されている。

一対のサイドギヤ８５，８７は、デフケース７９に相対回転可能に支持され、ピニオン８３と噛み合っている。また、サイドギヤ８５，８７とデフケース７９との軸方向間には、ピニオン８３との噛み合い反力によるサイドギヤ８５，８７の軸方向への移動を受けるスラストワッシャが配置されている。

この一対のサイドギヤ８５，８７は、内周側にスプライン形状の連結部９３，９５が設けられ、前輪３，３側に連結された前車軸３９，３９と一体回転可能に連結されるシャフト（不図示）がサイドギヤ８５，８７と一体回転可能に連結される。

なお、シャフトとケーシング４３との径方向間には、ケーシング４３の内部と外部とを区画するシール部材９７，９９が配置されている。このような一対のサイドギヤ８５，８７は、デフケース７９に入力された駆動力をシャフト（不図示）及び前車軸３９，３９を介して前輪３，３へ出力する。

このような第１駆動軸４７と第２駆動軸４９と第３駆動軸５１と差動機構３７とは、低速動力伝達部１９と、高速動力伝達部２１と、低速クラッチ２５と、高速クラッチ２７と、出力部２３とを介して動力伝達可能に配置されている。

低速動力伝達部１９は、互いに平行に配置された低速入力ギヤ１０１と低速出力ギヤ１０３とからなる。低速入力ギヤ１０１は、第１駆動軸４７に連結部１０５を介して第１駆動軸４７と一体回転可能に連結されている。この低速入力ギヤ１０１は、低速出力ギヤ１０３よりも小径に形成され、低速出力ギヤ１０３と噛み合っている。低速出力ギヤ１０３は、高速出力ギヤ１０９の外周上にニードルベアリングを介して高速出力ギヤ１０９及び第３駆動軸５１と相対回転可能に配置されている。

この低速動力伝達部１９は、エンジン７及びモータとして機能する第１モータジェネレータ１１から第１駆動軸４７を介して伝達される駆動力を低速で低速クラッチ２５に伝達する。このような低速動力伝達部１９には、高速動力伝達部２１が軸方向に隣接配置されている。

高速動力伝達部２１は、互いに平行に配置された高速入力ギヤ１０７と高速出力ギヤ１０９とからなる。高速入力ギヤ１０７は、第１駆動軸４７に連続する一部材で形成され、第１駆動軸４７と一体回転される。この高速入力ギヤ１０７は、高速出力ギヤ１０９よりも大径に形成され、高速出力ギヤ１０９と噛み合っている。高速出力ギヤ１０９は、第３駆動軸５１上にニードルベアリングを介して第３駆動軸５１と相対回転可能に配置されている。

この高速動力伝達部２１は、エンジン７及びモータとして機能する第１モータジェネレータ１１から第１駆動軸４７を介して伝達される駆動力を高速で高速クラッチ２７に伝達する。

このような低速動力伝達部１９と高速動力伝達部２１とから伝達される駆動力は、それぞれ低速と高速とで低速クラッチ２５と高速クラッチ２７とに伝達され、低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７の接続によって第３駆動軸５１に伝達される。

低速クラッチ２５は、低速出力ギヤ１０３とボルトで一体回転可能に固定された低速クラッチハブ１１１と、第３駆動軸５１と溶接などの固定手段によって一体回転可能に固定された低速クラッチハウジング１１３と、低速クラッチハブ１１１の外周と低速クラッチハウジング１１３の内周とにそれぞれ軸方向移動可能で一体回転可能に連結された複数のクラッチ板とからなる。

この低速クラッチ２５は、接続されると低速動力伝達部１９によって低速に変速された駆動力を第３駆動軸５１に伝達する。この低速クラッチ２５の内径側には、高速クラッチ２７が径方向にオーバーラップして配置されている。

高速クラッチ２７は、高速出力ギヤ１０９と連結部１１５で一体回転可能に連結された高速クラッチハウジング１１７と、高速クラッチハウジング１１７の内周と第３駆動軸５１の外周とにそれぞれ軸方向移動可能で一体回転可能に連結された複数のクラッチ板とからなる。

この高速クラッチ２７は、接続されると高速動力伝達部２１によって高速に変速された駆動力を第３駆動軸５１に伝達する。

この低速クラッチ２５と高速クラッチ２７とは、複数の外側クラッチ板と複数の内側クラッチ板とで構成された多板クラッチであり、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の摩擦クラッチとなっている。このような低速クラッチ２５と高速クラッチ２７とは、第３駆動軸５１の端部に配置されたアクチュエータとしての操作部１１９によって断続操作される。

操作部１１９は、ピニオン１４７と同軸的に設けられ、より詳しくは後述する油圧機構１２１やオイルポンプ（不図示）が第３駆動軸５１と同軸的に連結配置されている。操作部１１９は、油圧機構１２１と、低速押圧部材１２３と、高速押圧部材１２５とを備えている。

操作部１１９の作動を制御する制御機構としての油圧機構１２１は、ケーシング４３の外部に配置される外装タイプからなるバルブボディ１２７内に配置され、コントローラ９に接続された図示外の小型電動モータで駆動されるオイルポンプ（不図示）と、バルブボディ１２７内に設けられた油圧回路１２９とを備えている。

オイルポンプは、２つのポンプギヤが組み合わされたギヤポンプからなる。このオイルポンプは、バルブボディ１２７内で第３駆動軸５１の端部側に配置されている。このようなオイルポンプは、バルブボディ１２７内及びケーシング４３内の油溜まりに貯留されたオイルを、異物をろ過するオイルストレーナを介して吸入し、オイルに油圧を付与して油圧回路１２９を流通させる。

油圧回路１２９は、バルブボディ１２７内に設けられ、複数の油路などで形成され、コントローラ９の制御によって図示外の小型電動モータで駆動されるオイルポンプにより、規定油圧を油圧室内に蓄え、図示外のソレノイドバルブにより油圧が制御されたオイルが、径方向孔１３１，１３３から軸方向孔１３５，１３７を介して低速油圧シリンダ１３９及び高速油圧シリンダ１４１へ供給され、低速押圧部材１２３及び高速押圧部材１２５が移動操作される。

低速押圧部材１２３及び高速押圧部材１２５は、それぞれ第３駆動軸５１上に軸方向相対移動可能に配置されている。低速押圧部材１２３は、低速クラッチハウジング１１３によって軸方向位置が固定され、低速クラッチ２５の複数のクラッチ板と軸方向に対向配置されている。高速押圧部材１２５は、スナップリングなどの固定手段によって軸方向位置が固定され、高速クラッチ２７の複数のクラッチ板と軸方向に対向配置されている。

なお、低速押圧部材１２３の内周側には、スナップリングなどの固定手段によって軸方向位置が固定された区画部材１４３が配置され、低速押圧部材１２３と高速押圧部材１２５と区画部材１４３とで解除油圧シリンダ１４５が構成されており、この解除油圧シリンダ１４５は低速押圧部材１２３に形成された孔部によって低速油圧シリンダ１３９に連通されている。

この低速押圧部材１２３は、油圧機構１２１から油圧が制御されたオイルが低速油圧シリンダ１３９に供給されることによって低速クラッチ２５の接続方向に軸方向移動される。この低速押圧部材１２３の軸方向移動により、低速クラッチ２５が押圧操作されて接続状態となる。この低速クラッチ２５の接続により、第１駆動軸４７から低速動力伝達部１９を介して低速に変速された駆動力が第３駆動軸５１に伝達される。

このとき、低速油圧シリンダ１３９にオイルが供給されると、低速押圧部材１２３の孔部を介して解除油圧シリンダ１４５にもオイルが供給される。この解除油圧シリンダ１４５へのオイルの供給により、高速押圧部材１２５が高速クラッチ２７の接続解除方向に軸方向移動される。この高速押圧部材１２５の軸方向移動により、高速押圧部材１２５が高速クラッチ２７の複数のクラッチ板を押圧することがなく、低速クラッチ２５が接続された状態で、高速クラッチ２７が接続されることがない。

一方、高速押圧部材１２５は、油圧機構１２１から油圧が制御されたオイルが高速油圧シリンダ１４１に供給されることによって高速クラッチ２７の接続方向に軸方向移動される。この高速押圧部材１２５の軸方向移動により、高速クラッチ２７が押圧操作されて接続状態となる。この高速クラッチ２７の接続により、第１駆動軸４７から高速動力伝達部２１を介して高速に変速された駆動力が第３駆動軸５１に伝達される。

このとき、高速油圧シリンダ１４１にオイルが供給されると、低速押圧部材１２３が低速クラッチ２５の接続解除方向に軸方向移動される。この低速押圧部材１２３の軸方向移動により、低速押圧部材１２３が低速クラッチ２５の複数のクラッチ板を押圧することがなく、高速クラッチ２７が接続された状態で、低速クラッチ２５が接続されることがない。

このように低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７を介して第３駆動軸５１に伝達された駆動力は、出力部２３から差動機構３７側に出力される。

なお、低速油圧シリンダ１３９と高速油圧シリンダ１４１（或いは解除油圧シリンダ１４５も含む）は、第３駆動軸５１と同軸上に配置されているが、低速油圧シリンダ１３９と高速油圧シリンダ１４１をケーシング４３側に形成し、ロッドとベアリングなどの相対回転吸収手段を介して低速クラッチ２５と高速クラッチ２７との断続制御を行うこともできる。加えて、油圧機構１２１のバルブボディ１２７は、ケーシング４３の外部に配置される外装タイプとなっているが、ケーシング４３の内部に配置される内装タイプとしてもよい。

出力部２３は、互いに平行に配置されたピニオン１４７とリングギヤ１４９とからなる。ピニオン１４７は、操作部１１９が配置された第３駆動軸５１の反対側の端部に連結部１５１を介して第３駆動軸５１と一体回転可能に連結されている。また、ピニオン１４７は、高速動力伝達部２１の高速出力ギヤ１０９と軸方向に隣接配置されている。

このピニオン１４７は、リングギヤ１４９よりも小径に形成され、リングギヤ１４９と噛み合い、前輪３，３側への出力系路としては減速ギヤ機構をなしている。リングギヤ１４９は、差動機構３７のデフケース７９とボルトなどの固定手段によって一体回転可能に固定されている。

この出力部２３は、第３駆動軸５１に伝達された駆動力を差動機構３７に出力する。この差動機構３７に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ８５，８７に連結されたシャフト（不図示）及び前車軸３９，３９を介して前輪３，３へ出力される。

このような第１駆動系５では、駆動源としてのモータが第１モータジェネレータ１１であるので、ジェネレータのみとして機能するモータを削減でき、低コスト化することができる。

また、第１駆動系５には、低速動力伝達部１９と、高速動力伝達部２１とが設けられているので、エンジン７及び第１モータジェネレータ１１から前輪３，３側に出力される駆動力を２つの速度に選択することができる。

さらに、第１駆動系５は、出力部２３に伝達される低速動力伝達部１９の駆動力を断続する低速クラッチ２５と、出力部２３に伝達される高速動力伝達部２１の駆動力を断続する高速クラッチ２７とを有するので、車両の走行速度に応じて、駆動源の選択を行うことができ、モードの選択範囲を増やすことができる。

詳細には、第１モータジェネレータ１１がモータとして機能する場合、第２駆動軸４９から変速ギヤ組６３を介して駆動力が出力され、第１モータジェネレータ１１がジェネレータとして機能する場合、エンジン７からの駆動力が変速ギヤ組６３から第２駆動軸４９を介して入力される。

このため、第２駆動軸４９の適切な使用回転（駆動力）を組み合わせることにより、車両の広範囲の走行駆動状態とエネルギー回生とに対応することができる。

一方、第２駆動系１５は、図１，図３に示すように、駆動源としての第２モータジェネレータ１７と、減速ギヤ組などからなる減速機構１５３と、後輪１３，１３側の左右輪の差動を許容するリヤデフとしての差動機構１５５と、第２モータジェネレータ１７と差動機構１５５との間の動力伝達を断続する第２駆動クラッチ２９と、後車軸１５７，１５７と、後輪１３，１３などで構成されている。なお、減速機構１５３と差動機構１５５と第２駆動クラッチ２９とは、リヤトランスファ装置１５９を構成している。

第２モータジェネレータ１７は、減速機構１５３と差動機構１５５と第２駆動クラッチ２９とを収容するケーシング１６１の一側面側の外部に配置され、出力軸であるモータ軸が連結部を介して減速機構１５３の入力軸１６３に一体回転可能に連結されている。

この第２モータジェネレータ１７は、コントローラ９とバッテリ１０に接続されており、車両の走行状態に応じて、コントローラ９の制御によって、モータとして機能する場合にはバッテリ１０から電力が供給され、ジェネレータとして機能する場合にはバッテリ１０に充電する。

なお、第２モータジェネレータ１７は、第１モータジェネレータ１１と同様に、車両の停車や減速などにおける減速時にジェネレータとして機能し、車両の減速によるブレーキエネルギーが第２モータジェネレータ１７を介してバッテリ１０に充電される。

このような第２モータジェネレータ１７からの駆動力は、リヤトランスファ装置１５９に伝達される。詳細には、第２モータジェネレータ１７からの駆動力は、入力軸１６３から減速機構１５３に伝達され、第１ギヤ組１６５と中間軸１６７と第２ギヤ組１６９とを介して出力部材１７１に伝達される。

この出力部材１７１に伝達された駆動力は、第２駆動クラッチ２９に伝達され、第２駆動クラッチ２９が接続状態であると、差動機構１５５に伝達される。この差動機構１５５に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ２０３，２０５にそれぞれ連結されたシャフト（不図示）及び後車軸１５７，１５７を介して後輪１３，１３に分配される。

一方、車両が前輪駆動の２輪駆動状態である場合には、第２駆動クラッチ２９を接続解除状態とすることにより、後輪１３，１３の回転が差動機構１５５から減速機構１５３に伝達されることがなく、無駄な回転系を削減して燃費向上を図ることができる。

リヤトランスファ装置１５９は、減速機構１５３と、差動機構１５５と、第２駆動クラッチ２９とを備えている。

減速機構１５３は、ケーシング１６１内に収容され、入力軸１６３と、第１ギヤ組１６５と、中間軸１６７と、第２ギヤ組１６９と、出力部材１７１とを備えている。

入力軸１６３は、一端側が中空状に形成され、回転軸心が第２モータジェネレータ１７のモータ軸と平行に配置されている。また、入力軸１６３は、軸方向の両側外周でベアリング１７３，１７５を介してケーシング１６１に回転可能に支持され、軸方向の一端側の内周に形成された連結部１７７を介して第２モータジェネレータ１７のモータ軸が一体回転可能に連結されている。

この入力軸１６３の軸方向一端側の外周とケーシング１６１の内周との径方向間には、ケーシング１６１の内部と外部とを区画するシール部材１７９が配置されている。このような入力軸１６３の他端側外周には、第１小径ギヤ部１８１が連続する一部材で形成され、第１小径ギヤ部１８１と第１大径ギヤ部１８３とで第１ギヤ組１６５が構成されている。

第１ギヤ組１６５は、入力軸１６３に設けられた第１小径ギヤ部１８１と、中間軸１６７に設けられた第１大径ギヤ部１８３とからなる。第１大径ギヤ部１８３は、中間軸１６７と一体回転可能に圧入などの固定手段で固定され、第１小径ギヤ部１８１と噛み合っている。この第１ギヤ組１６５は、第２モータジェネレータ１７から出力される駆動力を入力軸１６３から減速させて中間軸１６７に出力する。

中間軸１６７は、回転軸心が入力軸１６３と平行に配置され、軸方向の両側外周でベアリング１８５，１８７を介してケーシング１６１に回転可能に支持されている。この中間軸１６７の外周には、第２小径ギヤ部１８９が連続する一部材で形成され、第２小径ギヤ部１８９と第２大径ギヤ部１９１とで第２ギヤ組１６９が構成されている。

第２ギヤ組１６９は、中間軸１６７に設けられた第２小径ギヤ部１８９と、出力部材１７１に設けられた第２大径ギヤ部１９１とからなる。第２大径ギヤ部１９１は、出力部材１７１の軸方向端部に一体回転可能に溶接などの固定手段で固定され、第２小径ギヤ部１８９と噛み合っている。この第２ギヤ組１６９は、中間軸１６７から出力される第１ギヤ組１６５で減速された駆動力をさらに減速させて出力部材１７１に出力する。

出力部材１７１は、筒状に形成され、回転軸心が中間軸１６７と平行に配置されている。また、出力部材１７１は、第２大径ギヤ部１９１の内周側でベアリング１９３，１９５を介して差動機構１５５のデフケース１９７と相対回転可能に配置されている。この出力部材１７１は、中間軸１６７から第２ギヤ組１６９を介して減速された駆動力が入力される。このような減速機構１５３で減速された駆動力は、出力部材１７１から第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に伝達される。

差動機構１５５は、ケーシング１６１内に収容され、デフケース１９７と、ピニオンシャフト１９９と、ピニオン２０１と、一対のサイドギヤ２０３，２０５とを備えている。

デフケース１９７は、回転軸心が減速機構１５３の出力部材１７１と平行に配置され、軸方向両側に形成されたボス部でそれぞれベアリング２０７，２０９を介してケーシング１６１に回転可能に支持されている。このデフケース１９７には、ピニオンシャフト１９９と、ピニオン２０１と、一対のサイドギヤ２０３，２０５とが収容されている。

ピニオンシャフト１９９は、端部をデフケース１９７に係合してピンで抜け止めされデフケース１９７と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト１９９には、ピニオン２０１が支承されている。

ピニオン２０１は、デフケース１９７の周方向等間隔に複数配置され、それぞれピニオンシャフト１９９に支承されてデフケース１９７の回転によって公転する。また、ピニオン２０１の背面側とデフケース１９７との径方向間には、ピニオン２０１の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャが配置されている。

このピニオン２０１は、一対のサイドギヤ２０３，２０５に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ２０３，２０５に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト１９９に自転可能に支持されている。

一対のサイドギヤ２０３，２０５は、デフケース１９７に相対回転可能に支持され、ピニオン２０１と噛み合っている。また、サイドギヤ２０３，２０５とデフケース１９７との軸方向間には、ピニオン２０１との噛み合い反力によるサイドギヤ２０３，２０５の軸方向への移動を受けるスラストワッシャが配置されている。

この一対のサイドギヤ２０３，２０５は、内周側にスプライン形状の連結部２１１，２１３が設けられ、後輪１３，１３側に連結された後車軸１５７，１５７と一体回転可能に連結されるシャフト（図１参照）がサイドギヤ２０３，２０５と一体回転可能に連結される。

なお、シャフトとケーシング１６１との径方向間には、ケーシング１６１の内部と外部とを区画するシール部材２１５，２１７が配置されている。このような一対のサイドギヤ２０３，２０５は、デフケース１９７に入力された駆動力をシャフト（不図示）及び後車軸１５７，１５７を介して後輪１３，１３へ出力する。

このような差動機構１５５に伝達される駆動力は、減速機構１５３の出力部材１７１とデフケース１９７との間に設けられた第２駆動クラッチ２９によって断続される。なお、このような出力部材１７１とデフケース１９７との間に第２駆動クラッチ２９が配置された機構は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。

第２駆動クラッチ２９は、複数の外側クラッチ板と複数の内側クラッチ板とからなる。複数の外側クラッチ板は、出力部材１７１の内周に形成されたスプライン形状の係合部に軸方向移動可能で出力部材１７１と一体回転可能に係合されている。複数の内側クラッチ板は、複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、デフケース１９７の外周に形成されたスプライン形状の係合部に軸方向移動可能でデフケース１９７と一体回転可能に係合されている。

この第２駆動クラッチ２９は、複数の外側クラッチ板と複数の内側クラッチ板とで構成された多板クラッチであり、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の摩擦クラッチとなっている。このような第２駆動クラッチ２９は、アクチュエータ２１９によって断続操作される。

アクチュエータ２１９は、押圧部材２２１と、ロータ２２３と、パイロットクラッチ２２５と、アーマチャ２２７と、電磁石２２９と、カム機構２３１とを備えている。

押圧部材２２１は、デフケース１９７のボス部の外周側で第２駆動クラッチ２９の複数のクラッチ板に対して軸方向に隣接配置され、出力部材１７１内に軸方向移動可能に配置されている。また、押圧部材２２１とデフケース１９７との軸方向間には、押圧部材２２１を第２駆動クラッチ２９の接続解除方向に付勢する付勢部材２３３が配置されている。

この付勢部材２３３により、第２駆動クラッチ２９の接続解除状態では、押圧部材２２１が第２駆動クラッチ２９の複数のクラッチ板を押圧することがなく、第２駆動クラッチ２９における引きずりトルクの発生を抑制することができる。この押圧部材２２１は、ロータ２２３と、パイロットクラッチ２２５と、アーマチャ２２７と、電磁石２２９と、カム機構２３１とによって第２駆動クラッチ２９の接続方向に軸方向移動され、第２駆動クラッチ２９を接続させる。

ロータ２２３は、磁性材料からなり、デフケース１９７のボス部の外周側で軸方向移動が規制されて配置され、電磁石２２９とパイロットクラッチ２２５との軸方向間に配置されている。また、ロータ２２３には、磁束ループを形成させるための非磁性材料からなる磁路形成部材が溶接などの固定手段によってロータ２２３と一体的に設けられている。

このロータ２２３は、電磁石２２９のコアとの径方向間に微小隙間を持って対向するエアギャップが設けられており、電磁石２２９のコアからロータ２２３への磁束の受け渡しが可能となっている。このようなロータ２２３には、パイロットクラッチ２２５が隣接配置されている。

パイロットクラッチ２２５は、出力部材１７１内でロータ２２３とアーマチャ２２７との軸方向間に配置されている。このパイロットクラッチ２２５は、出力部材１７１の内周に形成された係合部に軸方向移動可能で出力部材１７１と一体回転可能に連結する複数の外側プレートと、カムリング２３５の外周に複数の外側プレートに対して軸方向間に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング２３５と一体回転可能に連結する複数の内側プレートとで構成されている。このようなパイロットクラッチ２２５は、アーマチャ２２７が電磁石２２９の励磁によって吸引移動されることにより接続される。

アーマチャ２２７は、磁性材料からなり、軸方向にパイロットクラッチ２２５を挟んでロータ２２３と対向配置され、出力部材１７１内で軸方向移動可能に配置されている。このアーマチャ２２７は、電磁石２２９が励磁されたときに形成される磁束ループによって電磁石２２９側に吸引移動され、パイロットクラッチ２２５を接続させる。

電磁石２２９は、ケーシング１６１内に固定配置され、電磁コイルとコアとを備えている。電磁コイルは、合成樹脂などの絶縁部材によってモールド成形され、コアの内部に配置されている。コアは、磁性材料からなり、ロータ２２３とで電磁コイルの周囲を囲むように配置されてロータ２２３と共に磁束を透過して磁束ループを形成させる。

この電磁石２２９は、電磁コイルが通電を制御するコントローラ９に接続され、コントローラ９による制御によって第２駆動クラッチ２９で必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイルに通電される。この電磁コイルの通電により、パイロットクラッチ２２５が接続され、カム機構２３１でスラスト力が発生される。

カム機構２３１は、カムリング２３５と、カムリング２３５と押圧部材２２１とに周方向に形成された複数のカム面間に介在されたカムボール２３７とからなる。カムリング２３５は、デフケース１９７のボス部の外周に軸方向移動可能に配置されている。また、カムリング２３５とロータ２２３の軸方向間には、カム機構２３１で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリングが配置されている。このカムリング２３５の外周には、パイロットクラッチ２２５の複数の内側プレートが軸方向移動可能で一体回転可能に係合されている。

カムボール２３７は、カムリング２３５と押圧部材２２１とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されている。このカムボール２３７は、パイロットクラッチ２２５の接続によってカムリング２３５と押圧部材２２１との間に差回転が生じることにより、パイロットクラッチ２２５に生じる摩擦トルクに応じた強さで押圧部材２２１を第２駆動クラッチ２９側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。

このような第２駆動系１５では、電磁石２２９の電磁コイルへの通電により、コア、ロータ２２３、パイロットクラッチ２２５、アーマチャ２２７を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、アーマチャ２２７が電磁石２２９側に吸引移動されてパイロットクラッチ２２５が締結される。

このパイロットクラッチ２２５の締結トルクは、カム機構２３１を介して軸方向推力に変換され、押圧部材２２１が付勢部材２３３の付勢力に抗して第２駆動クラッチ２９の複数のクラッチ板を押圧して第２駆動クラッチ２９が接続される。この第２駆動クラッチ２９の接続により、出力部材１７１とデフケース１９７とが接続されて減速機構１５３で減速された駆動力が差動機構１５５に伝達される。

この第２駆動クラッチ２９の接続状態は、電磁石２２９への通電を停止することにより、付勢部材２３３の付勢力によって押圧部材２２１が第２駆動クラッチ２９の接続解除方向に軸方向移動されて解除される。

この第２駆動クラッチ２９の接続解除により、出力部材１７１とデフケース１９７との間の動力伝達が遮断され、車両の走行による後輪１３，１３の回転が減速機構１５３に入力されることがなく、車両の燃費向上を図ることができる。

このような車両駆動システム１において、第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１７のモータ機能のみで車両を駆動させるＥＶモードは、バッテリ１０の残量が所定値以上ある場合に選択される。

このＥＶモードでは、車両が後輪駆動の２輪駆動状態である場合、第１駆動系５ではエンジン７及び第１モータジェネレータ１１が停止され、低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７が接続解除状態となる。第２駆動系１５では、第２駆動クラッチ２９が接続され、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

一方、ＥＶモードでは、車両が前後輪駆動の４輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５又は高速クラッチ２７が接続され、第１モータジェネレータ１１のモータ機能による駆動力を低速動力伝達部１９又は高速動力伝達部２１を介して出力部２３から差動機構３７に出力する。第２駆動系１５では、第２駆動クラッチ２９が接続され、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

なお、ＥＶモードにおける第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１７による電力の回生は、車両の減速時などの車両のブレーキエネルギーに対して第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１７をジェネレータとして機能させることによって行われる。

エンジン７を電力供給源とし、第１モータジェネレータ１１のジェネレータ機能で発電させ、第２モータジェネレータ１７のモータ機能で車両を駆動させるシリーズモードは、バッテリ１０の残量の有無に関わらず選択可能であるが、特に、バッテリ１０の残量が所定値以下である場合に選択される。

このシリーズモードでは、車両が後輪駆動の２輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７が接続解除状態とされ、エンジン７の駆動力を第１モータジェネレータ１１のジェネレータ機能でバッテリ１０に充電させる。第２駆動系１５では、第２駆動クラッチ２９が接続され、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

一方、シリーズモードでは、車両が前後輪駆動の４輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５又は高速クラッチ２７が接続され、エンジン７の駆動力を第１モータジェネレータ１１のジェネレータ機能でバッテリ１０に充電させつつ、低速動力伝達部１９又は高速動力伝達部２１を介して出力部２３から差動機構３７に出力する。第２駆動系１５では、第２駆動クラッチ２９が接続され、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

エンジン７と第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１７のモータ機能とで車両を駆動させるパラレルモードは、バッテリ１０の残量が所定値以上ある場合に選択される。

このパラレルモードでは、車両が前輪駆動又は後輪駆動の２輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５又は高速クラッチ２７が接続され、エンジン７の駆動力を低速動力伝達部１９又は高速動力伝達部２１を介して出力部２３から差動機構３７に出力する。第２駆動系１５では、第１駆動系５の低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７の断続状況に応じて、第２駆動クラッチ２９が断続され、第２駆動クラッチ２９が接続状態であると、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

一方、パラレルモードでは、車両が前後輪駆動の４輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５又は高速クラッチ２７が接続され、エンジン７の駆動力を低速動力伝達部１９又は高速動力伝達部２１を介して出力部２３から差動機構３７に出力する。このとき、第１モータジェネレータ１１は、車両の走行状況に応じて、モータとして機能し、駆動力をエンジン７の駆動力に付加する。第２駆動系１５では、第２駆動クラッチ２９が接続され、第２モータジェネレータ１７のモータ機能による駆動力を第２駆動クラッチ２９を介して差動機構１５５に出力する。

エンジン７のみを駆動源として車両を駆動させるエンジンモードは、バッテリ１０の残量の有無に関わらず選択可能であり、車両が前輪駆動の２輪駆動状態で、エンジン７で走行した方が第１モータジェネレータ１１のモータ機能で走行するよりも効率が高くなる場合に選択される。

このエンジンモードでは、車両が前輪駆動の２輪駆動状態である場合、第１駆動系５では低速クラッチ２５又は高速クラッチ２７が接続され、エンジン７の駆動力を低速動力伝達部１９又は高速動力伝達部２１を介して出力部２３から差動機構３７に出力する。第２駆動系１５では、第２モータジェネレータ１７が停止され、第２駆動クラッチ２９が接続解除状態とされ、車両の走行による後輪１３，１３の回転の減速機構１５３への伝達を遮断する。

第１モータジェネレータ１１のジェネレータ機能によってバッテリ１０に充電させる発電充電モードでは、車両の停車時に、第１駆動系５では低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７を接続解除状態とし、エンジン７の駆動力を第１モータジェネレータ１１のジェネレータ機能でバッテリ１０に充電させる。第２駆動系１５では、第２モータジェネレータ１７が停止され、第２駆動クラッチ２９が接続解除状態とされる。

このように車両駆動システム１では、車両の走行状況によってエンジン７と第１モータジェネレータ１１及び第２モータジェネレータ１７との駆動源を選択すると共に、第１駆動系５における低速クラッチ２５及び高速クラッチ２７と第２駆動系１５における第２駆動クラッチ２９との断続を選択的に行うことによって、低速動力伝達部１９及び高速動力伝達部２１で駆動力を適切に変速させ、モードの選択範囲を増やすことができる。

ここで、車両駆動システム１と、低速動力伝達部１９及び高速動力伝達部２１と第２駆動クラッチ２９とを備えず、第１駆動系５にモータ、ジェネレータ、エンジンを備え、第２駆動系１５にモータを備えた従来システムとの各モードにおける可否と、駆動源の作動状況とを図４，図５の表に示す。

なお、この表では、車両駆動システム１を本システムとし、第１駆動系５をフロントとし、第２駆動系１５をリヤとし、第１モータジェネレータ１１をモータ／ジェネレーターとし、第２モータジェネレータ１７をモータとして表示している。

この表から明らかなように、従来システムでは、低速動力伝達部１９及び高速動力伝達部２１を備えていないので、車両の２輪駆動状態、或いは４輪駆動状態における低速時に、パラレルモードやエンジンモードを選択することができなかった。

これに対して車両駆動システム１では、低速動力伝達部１９及び高速動力伝達部２１を備えているので、車両の２輪駆動状態、或いは４輪駆動状態における低速時に、パラレルモードやエンジンモードを選択することができ、モードの選択範囲を増やすことができる。

加えて、従来システムでは、第２駆動クラッチ２９を備えていないので、第２モータジェネレータ１７を使用しないときにも、車両の走行による後輪１３，１３の回転が第２モータジェネレータ１７に伝達されてしまい、無駄な回転系が多くなっていた。

これに対して車両駆動システム１では、第２駆動クラッチ２９を備えているので、第２モータジェネレータ１７を使用しないとき、第２駆動クラッチ２９を接続解除状態とすることにより、車両の走行による後輪１３，１３の回転が第２モータジェネレータ１７側に伝達されることがなく、無駄な回転系が削減され、車両の燃費向上を図ることができる。

このような車両駆動システム１では、第１駆動系５を駆動するモータが第１モータジェネレータ１１であり、第２駆動系１５を駆動するモータが第２モータジェネレータ１７であるので、ジェネレータのみとして機能するモータを削減でき、低コスト化することができる。

また、第１駆動系５には、エンジン７及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部１９と、エンジン７及び第１モータジェネレータ１１から伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部２１とが設けられているので、エンジン７及び第１モータジェネレータ１１から前輪３，３側に出力される駆動力を２つの速度に選択することができる。

さらに、第１駆動系５は、出力部２３に伝達される低速動力伝達部１９の駆動力を断続する低速クラッチ２５と、出力部２３に伝達される高速動力伝達部２１の駆動力を断続する高速クラッチ２７とを有するので、車両の走行速度に応じて、駆動源の選択を行うことができ、モードの選択範囲を増やすことができる。

従って、このような車両駆動システム１では、低コスト化でき、モードの選択範囲を増やすことができる。

また、第２駆動系１５は、第２モータジェネレータ１７と後輪１３，１３との間に伝達される駆動力を断続する第２駆動クラッチ２９を有するので、車両が前輪駆動の２輪駆動状態である場合、第２駆動クラッチ２９を接続解除状態とすることにより、車両の走行による後輪１３，１３の回転が第２モータジェネレータ１７側に伝達されることがなく、フリクションを削減し車両の燃費向上を図ることができる。

なお、本発明の実施の形態に係る車両駆動システムでは、第１駆動系が前輪側に配置され、第２駆動系が後輪側に配置されているが、これに限らず、第１駆動系を後輪側に配置し、第２駆動系を前輪側に配置させてもよい。

また、第１駆動系の低速クラッチと高速クラッチとを断続操作するアクチュエータとしては、油圧機構のような油圧式アクチュエータを適用しているが、電磁式アクチュエータ、磁性流体、電動モータ、或いはシフトロッドとシフトフォークを用いるなど低速クラッチと高速クラッチとを断続できる構成であれば、アクチュエータはどのような形態であってもよい。

さらに、第１駆動系における伝達機構の第１駆動軸と第２駆動軸との間の変速ギヤ組は、平行な２軸の関係上で変速機能を持たせているが、第１モータジェネレータの規定回転数の許容設定によっては、変速ギヤ組を設けずに第１モータジェネレータを第１駆動軸と直接連結させてもよく、或いはプラネタリーギヤを用いた変速ギヤ組を第１駆動軸と同軸的に配置し、第１駆動軸と同軸的に第１モータジェネレータが連結されてもよい。

また、低速クラッチと高速クラッチとは、多板クラッチに限定されるものではなく、軸方向に対向する一対のドグ歯からなるドグクラッチ、電磁式などの摩擦単板クラッチ、軸方向に隣接する一対のスプライン歯と軸方向に可動する断続スリーブからなるスリーブクラッチ、断続制御可能な２ウェイクラッチ或いは１ウェイクラッチ、磁性流体クラッチなど、装置の特性に応じて実用に供するクラッチを備えることができる。

１…車両駆動システム
３…前輪
５…第１駆動系
７…エンジン
９…コントローラ
１０…バッテリ
１１…第１モータジェネレータ
１３…後輪
１５…第２駆動系
１７…第２モータジェネレータ
１９…低速動力伝達部
２１…高速動力伝達部
２３…出力部
２５…低速クラッチ
２７…高速クラッチ
２９…第２駆動クラッチ

Claims (2)

1. 前後輪のうち一方側の第１駆動系を駆動するエンジンと、
   前記第１駆動系を駆動しバッテリに接続された第１モータジェネレータと、
   前記前後輪のうち他方側の第２駆動系を駆動し前記バッテリに接続された第２モータジェネレータと、
   前記第１駆動系に設けられ前記エンジン及び前記第１モータジェネレータから伝達される駆動力を低速で伝達する低速動力伝達部と、
   前記第１駆動系に設けられ前記エンジン及び前記第１モータジェネレータから伝達される駆動力を高速で伝達する高速動力伝達部と、
   出力部に伝達される前記低速動力伝達部の駆動力を断続する低速クラッチと、
   前記出力部に伝達される前記高速動力伝達部の駆動力を断続する高速クラッチと、
   を有することを特徴とする車両駆動システム。
2. 請求項１記載の車両駆動システムであって、
   前記第２駆動系は、前記第２モータジェネレータと車輪との間に伝達される駆動力を断続する第２駆動クラッチを有することを特徴とする車両駆動システム。

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