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WO2013047243A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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WO2013047243A1
WO2013047243A1 PCT/JP2012/073660 JP2012073660W WO2013047243A1 WO 2013047243 A1 WO2013047243 A1 WO 2013047243A1 JP 2012073660 W JP2012073660 W JP 2012073660W WO 2013047243 A1 WO2013047243 A1 WO 2013047243A1
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WO
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motor generator
vehicle
energy storage
motor
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/073660
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
堀 剛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to CN201280046425.5A priority patent/CN103826904B/zh
Priority to JP2013536175A priority patent/JP5815039B2/ja
Priority to US14/347,191 priority patent/US9776497B2/en
Priority to KR1020147007373A priority patent/KR20140062488A/ko
Publication of WO2013047243A1 publication Critical patent/WO2013047243A1/ja
Priority to IN2220CHN2014 priority patent/IN2014CN02220A/en
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    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/96Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor having chargeable mechanical accumulator

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle drive device that is mechanically connected to a motor generator and includes a kinetic energy storage device that stores kinetic energy.
  • a flywheel drive generator 113 that rotationally drives or generates power by the flywheel 112
  • an axle drive generator 116 that generates power by rotationally driving or braking the axle DS
  • a battery 115 for storing electrical energy at start-up
  • a power generator 111 (preferably a fuel cell) for generating driving electricity
  • a power controller 117 for controlling the flywheel-driven generator 113 and the axle-driven generator 116
  • the flywheel driving power generator 113 When the vehicle driving power is larger than the power generation output of the power generation device 111 by the power controller 117, the flywheel driving power generator 113 generates power, and the vehicle driving power is smaller than the power generation output.
  • flywheel 112 due to surplus power and generated power during braking Discloses that storing energy.
  • Patent Document 2 in a hybrid type fuel cell vehicle including a fuel cell 211 and a flywheel 212, an electric motor 216 and a flywheel are stored in order to store the braking energy of the vehicle in the flywheel 212.
  • 212 includes a main transmission 214 and a main clutch 213 provided between 212, a battery 215 for storing electrical energy for starting a fuel cell vehicle, and a flywheel control device 217 for controlling them.
  • the flywheel control device 217 includes: The flywheel 212, the main transmission so as to convert the electrical energy from the fuel cell 211 and the battery 215 into mechanical energy via the electric motor 216, transmit this mechanical energy to the axle DS, and store excess mechanical energy.
  • Reference numeral 222 is a slave clutch
  • reference numeral 223 is a slave reduction gear
  • reference numeral 224 is a differential gear.
  • the flywheel drive generator 113 is not mechanically connected to an axle different from the axle DS, Other motor generators are required. Further, when the energy storage state of the flywheel 112 is greater than or equal to a predetermined value, there is a problem that regeneration can be performed only by the axle drive generator 116.
  • the main transmission 214 when recovering kinetic energy during braking, the main transmission 214 is controlled so that the rotational speed of the motor side is higher than the rotational speed of the flywheel 212. Then, it is described that the kinetic energy is stored in the flywheel 212 by turning on (turning on) the main clutch 213, and the regenerative electric power of the electric motor 216 is not stored in the flywheel 212, but mechanical energy is Since it is stored in the wheel 212, there is a problem that the main transmission 214 for adjusting the rotational speed is required.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a vehicle drive device that includes a kinetic energy storage device and can increase drive wheels and regenerative braking wheels without increasing the number of motor generators.
  • the purpose is to do.
  • a first motor generator (for example, a first motor generator M / G1 in an embodiment described later) mechanically connected to a vehicle wheel (for example, a front wheel Wf or a rear wheel Wr in an embodiment described later);
  • a second motor generator electrically connected to the first motor generator (for example, a second motor generator M / G2 in an embodiment described later);
  • a vehicle drive device e.g., a kinetic energy storage device (e.g., flywheel FW, first flywheel FW1 of an embodiment described later) that is mechanically connected to the second motor generator and stores kinetic energy.
  • the second motor generator is mechanically connected to another wheel (for example, a rear wheel Wr or a front wheel Wf in an embodiment described later) different from the wheel.
  • the invention of Claim 2 is It is provided on a power transmission path between the second motor generator and the kinetic energy storage device, and the second motor generator side and the kinetic energy storage device side are cut off or connected by being released or fastened.
  • First connecting / disconnecting means for example, a first clutch CL1 in an embodiment described later
  • the second motor generator is provided on a power transmission path between the second motor generator and the other wheel, and the second motor generator side and the other wheel side are disconnected or connected by releasing or fastening.
  • 2 connection / disconnection means for example, 2nd clutch CL2 of the below-mentioned embodiment).
  • the invention of Claim 3 is When the first motor generator is regeneratively driven by receiving power from the wheels, the first connecting / disconnecting means is fastened and the second motor generator is driven by power running.
  • the invention of Claim 4 adds to the structure of Claim 3, When the first motor generator is regeneratively driven by receiving power from the wheels, the second connecting / disconnecting means is released, and the second motor generator and the other wheels are shut off. And
  • An electrical energy storage device for example, a battery BATT in an embodiment described later electrically connected to the first motor generator is provided.
  • the invention of Claim 6 is When the energy storage state of the kinetic energy storage device is greater than or equal to a predetermined value, the first connection / disconnection means is released, and the power running drive of the second motor generator is stopped or reduced.
  • the invention of Claim 7 is When the energy storage state of the kinetic energy storage device is equal to or greater than a predetermined value, the first connecting / disconnecting means is released, the second connecting / disconnecting means is fastened, and the second motor generator is regeneratively driven. To do.
  • the invention described in claim 8 includes An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • an electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the first connecting / disconnecting means is released.
  • the second connecting / disconnecting means is fastened.
  • the invention described in claim 9 includes When the second motor / generator is regeneratively driven by receiving power from the kinetic energy storage device, the first connecting / disconnecting means is fastened and the first motor / generator is power-driven.
  • the invention of Claim 10 adds to the structure of Claim 9, An electrical energy storage device (for example, a battery BATT in an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator is provided.
  • a battery BATT for example, a battery BATT in an embodiment described later
  • the invention of Claim 11 is When the energy storage state of the kinetic energy storage device becomes a predetermined value or less, the regenerative drive of the second motor generator is stopped or reduced, and the first motor power generation is received by receiving the electrical energy of the electrical energy storage device. The machine is driven by power running.
  • the invention of Claim 12 is An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • a battery BATT electrical energy storage device
  • connection / disconnection means control device for example, a control device C / U in an embodiment described later for controlling the first connection / disconnection means and the second connection / disconnection means
  • the connecting / disconnecting means control device releases the first connecting / disconnecting means and fastens the second connecting / disconnecting means, and fastens the first connecting / disconnecting means and releases the second connecting / disconnecting means.
  • the second state is switched.
  • connection / disconnection means control device includes an actuator that is in the first state at a first position and is in the second state at a second position.
  • the invention described in claim 15 includes: Third connecting / disconnecting means provided on a power transmission path between the wheel and the first motor generator to release or fasten the wheel side and the first motor generator side to be disconnected or connected. (For example, a third clutch CL3 of an embodiment described later) is further provided.
  • the invention of Claim 16 is The first motor generator is further mechanically connected to the kinetic energy storage device.
  • the invention of Claim 17 is It is provided on a power transmission path between the second motor generator and the kinetic energy storage device, and the second motor generator side and the kinetic energy storage device side are cut off or connected by being released or fastened.
  • First connecting / disconnecting means for example, a first clutch CL1 in an embodiment described later
  • the second motor generator is provided on a power transmission path between the second motor generator and the other wheel, and the second motor generator side and the other wheel side are disconnected or connected by releasing or fastening.
  • Second connecting / disconnecting means for example, a second clutch CL2 in an embodiment described later
  • Third connecting / disconnecting means that is provided on the power transmission path between the first motor generator and the wheel, and that disconnects or connects the first motor generator side and the wheel side by releasing or fastening.
  • the third clutch CL3 of the embodiment described later It is provided on a power transmission path between the first motor generator and the kinetic energy storage device, and the first motor generator side and the kinetic energy storage device side are cut off or connected by releasing or fastening.
  • 4th connection / disconnection means for example, 4th clutch CL4 of the below-mentioned embodiment).
  • the invention of Claim 18 is Of the first motor generator and the second motor generator, the third vehicle energy recovery control is performed to recover the vehicle energy by regeneratively driving only the first motor generator. While fastening connection / disconnection means, regeneratively driving the first motor / generator, and fastening the first connection / disconnection means to power-drive the second motor / generator, Of the first motor generator and the second motor generator, the second vehicle energy recovery control is performed to recover the vehicle energy by regenerating and driving only the second motor generator.
  • the connecting / disconnecting means is fastened to regeneratively drive the second motor / generator, and the fourth connecting / disconnecting means is fastened to power-drive the first motor / generator.
  • the invention described in claim 19 includes An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • an electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the third connecting / disconnecting means is fastened, The connection / disconnection means is released to regeneratively drive the first motor / generator, the second connection / disconnection means is fastened, the first connection / disconnection means is released, and the second motor / generator is regeneratively driven. It is characterized by doing.
  • the invention described in claim 20 includes The first connecting / disconnecting means is fastened to regenerate the second motor / generator when the first vehicle drive control is performed to drive the vehicle by the wheels that rotate by receiving the power from the first motor / generator. While driving, fastening the third connecting / disconnecting means, and driving the first motor generator, When performing the second vehicle drive control for driving the vehicle with other wheels that rotate by receiving power from the second motor generator, the fourth connecting / disconnecting means is fastened, and the first motor generator is In addition to regenerative driving, the second connecting / disconnecting means is fastened to power-drive the second motor generator.
  • the invention described in claim 21 includes: An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • An electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the third connecting / disconnecting means is fastened, and the fourth connecting / disconnecting means is connected.
  • the second connecting / disconnecting means release the first connecting / disconnecting means, and power drive the second motor generator.
  • the invention of Claim 23 is A kinetic energy storage device different from the kinetic energy storage device (for example, a second flywheel FW2 in an embodiment described later),
  • the first motor generator is further mechanically connected to the other kinetic energy storage device.
  • the invention described in claim 24 includes: It is provided on a power transmission path between the second motor generator and the kinetic energy storage device, and the second motor generator side and the kinetic energy storage device side are cut off or connected by being released or fastened.
  • First connecting / disconnecting means for example, a first clutch CL1 in an embodiment described later
  • the second motor generator is provided on a power transmission path between the second motor generator and the other wheel, and the second motor generator side and the other wheel side are disconnected or connected by releasing or fastening.
  • Second connecting / disconnecting means for example, a second clutch CL2 in an embodiment described later
  • Third connecting / disconnecting means that is provided on the power transmission path between the first motor generator and the wheel, and that disconnects or connects the first motor generator side and the wheel side by releasing or fastening.
  • the third clutch CL3 of the embodiment described later Provided on a power transmission path between the first motor generator and the other kinetic energy storage device, and disconnecting the first motor generator side and the other kinetic energy storage device side by releasing or fastening.
  • a fourth connecting / disconnecting means for example, a fourth clutch CL4 in the embodiment described later
  • the invention described in claim 25 includes When the first vehicle energy recovery control for recovering only the first motor generator from the first motor generator and the second motor generator to recover the vehicle energy, the third disconnection is performed. Fastening the contact means, driving the first motor generator regeneratively, fastening the first connection / disconnection means and driving the second motor generator, When the second vehicle energy recovery control is performed to recover only the second motor generator from the first motor generator and the second motor generator by regenerative driving of the vehicle. The contact means is fastened to regeneratively drive the second motor generator, and the fourth connecting / disconnecting means is fastened to drive the first motor generator.
  • the invention described in claim 26 has the configuration described in claim 18 or 25, A predicted regeneration amount when the first motor generator is regeneratively driven by receiving power from the wheels, and another predicted regeneration when the second motor generator is regenerated by receiving power from the other wheels.
  • the predicted regenerative amount is larger, the first vehicle energy recovery control is performed, and when the other predicted regenerative amount is larger, the second vehicle energy recovery control is performed. It is characterized by that.
  • the invention described in claim 27 includes: An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator; When the energy storage state of the kinetic energy storage device is greater than or equal to a predetermined value, the first connecting / disconnecting means is released to stop or reduce the power running drive of the second motor generator, or the fourth connecting / disconnecting means. And the power running drive of the first motor generator is stopped or reduced.
  • An electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the invention described in claim 28 has the configuration described in claim 18 or 25, When performing the first vehicle energy recovery control, the fourth connecting / disconnecting means is released and the second connecting / disconnecting means is released, When performing the second vehicle energy recovery control, the first connecting / disconnecting means is released and the third connecting / disconnecting means is released.
  • the invention described in claim 29 includes The first connecting / disconnecting means is fastened to regenerate the second motor / generator when the first vehicle drive control is performed to drive the vehicle by the wheels that rotate by receiving the power from the first motor / generator. While driving, fastening the third connecting / disconnecting means, and driving the first motor generator, When performing the second vehicle drive control for driving the vehicle with other wheels that rotate by receiving power from the second motor generator, the fourth connecting / disconnecting means is fastened, and the first motor generator is In addition to regenerative driving, the second connecting / disconnecting means is fastened to power-drive the second motor generator.
  • the invention of claim 30 has Of the wheels that rotate by receiving power from the first motor generator and the other wheels that rotate by receiving power from the second motor generator, the wheels are more slippery.
  • the second vehicle drive control is performed when it is easy, while the first vehicle drive control is performed when the other wheels are more likely to slip.
  • the invention described in claim 31 includes When performing the first vehicle drive control, the second connecting / disconnecting means is released and the fourth connecting / disconnecting means is released, When performing the second vehicle drive control, the third connecting / disconnecting means is released and the first connecting / disconnecting means is released.
  • the invention described in claim 32 includes: An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • An electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the third connecting / disconnecting means is fastened, The connection / disconnection means is released to regeneratively drive the first motor / generator, the second connection / disconnection means is fastened, the first connection / disconnection means is released, and the second motor / generator is regeneratively driven. It is characterized by doing.
  • the invention described in claim 33 includes: An electrical energy storage device (for example, a battery BATT according to an embodiment described later) electrically connected to the first motor generator and the second motor generator;
  • An electrical energy storage device for example, a battery BATT according to an embodiment described later
  • the third connecting / disconnecting means is fastened, and the fourth connecting / disconnecting means is connected.
  • the second connecting / disconnecting means release the first connecting / disconnecting means, and power drive the second motor generator.
  • the invention described in claim 34 includes: The rotation axis of the kinetic energy storage device and the rotation axis of the other kinetic energy storage device are arranged on different straight lines.
  • the invention described in claim 35 includes: The wheels and the other wheels are arranged in the front-rear direction of the vehicle.
  • the electrical energy storage device includes a secondary battery (for example, a storage battery according to an embodiment described later), The battery can be charged by a charging device outside the vehicle.
  • a secondary battery for example, a storage battery according to an embodiment described later
  • the invention described in claim 37 includes: In parallel with the electrical energy storage device, an electrical energy generation device (for example, a fuel cell according to an embodiment described later) is provided.
  • an electrical energy generation device for example, a fuel cell according to an embodiment described later
  • the motor further includes a prime mover mechanically connected to any one of the wheels and the other wheels.
  • the driving wheels and the regenerative braking can be performed without increasing the number of motor generators by using the motor generator that has been used for storing energy in the conventional kinetic energy storage device. You can increase the number of wheels. That is, since the first and second motor generators connected to different wheels can be controlled independently, the traveling performance and efficiency of the vehicle can be improved.
  • the 2nd motor generator can be interrupted
  • the kinetic energy of the vehicle is converted into kinetic energy via the wheels, the first motor generator, the second motor generator, and the first connection / disconnection means mechanically or electrically. It can be stored in a storage device.
  • the second motor generator driven by the power running by receiving the regenerative power of the first motor generator is not disturbed by dragging of other wheels, it is more efficient.
  • energy can be stored in the kinetic energy storage device.
  • the number of options for storing energy regenerated by the first motor generator and / or the second motor generator is increased in addition to the kinetic energy storage device, and kinetic energy storage is performed. Since it becomes a complementary supply source when the energy of the apparatus is insufficient, the recovery of energy can be increased while the energy shortage can be reduced.
  • the first connection / disconnection means when the energy storage state of the kinetic energy storage device is greater than or equal to a predetermined value, the first connection / disconnection means is released to stop the energy storage in the kinetic energy storage device. It is possible to suppress excessive energy storage in the kinetic energy storage device. At the same time, by stopping or reducing the driving of the second motor generator, the regenerative power of the first motor generator can be stored in the electrical energy storage device.
  • the vehicle energy when the energy storage state of the kinetic energy storage device is not less than a predetermined value, the vehicle energy is regenerated from the second motor generator in addition to the first motor generator.
  • the energy can be stored in the electric energy storage device, and the recovery of vehicle energy can be reduced.
  • the first motor generator and the second motor generator can be regenerated and braked, regenerative leakage can be reduced by stably braking the vehicle. Further, by separating the kinetic energy storage device, the drag loss of the second motor generator that is regeneratively driven is reduced, and energy can be efficiently recovered.
  • the stored energy of the kinetic energy storage device is transferred to the wheel mechanically or electrically via the first connecting / disconnecting means, the second motor generator, and the first motor generator. Can communicate.
  • the energy storage destination options regenerated by the first motor generator and / or the second motor generator are increased in addition to the kinetic energy storage device, and the kinetic energy storage is increased. Since it becomes a complementary supply source when the energy of the apparatus is insufficient, the recovery of energy can be increased while the energy shortage can be reduced.
  • the first motor generator when the energy storage state of the kinetic energy storage device is equal to or lower than a predetermined value, the first motor generator is configured using the electrical energy storage device as an energy source instead of the kinetic energy storage device. It is possible to drive, and it is possible to prevent the behavior from being disturbed while maintaining the traveling state of the vehicle.
  • the vehicle since the vehicle can be driven by powering the first motor generator and the second motor generator, the vehicle can be driven stably. Further, by separating the kinetic energy storage device, drag loss of the second motor generator driven by power running can be reduced, and energy can be transmitted efficiently.
  • the two connecting / disconnecting means are controlled by a single switching means such as an actuator. can do.
  • the number of parts can be reduced because a single actuator is sufficient for the first connecting / disconnecting means and the second connecting / disconnecting means.
  • the role of the motor generator that contributes to the recovery of vehicle energy by regenerative driving and the motor generator that contributes to the accumulation of kinetic energy by power running drive according to the vehicle, the road surface condition, etc. Can be reversed.
  • the first motor generator and the second motor generator can be cut off and connected to the wheels or other wheels and the kinetic energy storage device, It is possible to appropriately regenerate vehicle energy by the first motor generator and the second motor generator and to store kinetic energy in the kinetic energy storage device.
  • the energy of the vehicle when the energy of the vehicle is recovered by either the first motor generator or the second motor generator, the energy is appropriately stored in the kinetic energy storage device. can do.
  • the vehicle can be braked stably and regenerative leakage is reduced. be able to. Further, by separating the kinetic energy storage device, the drag loss of the regeneratively driven motor generator is reduced, and energy can be efficiently recovered.
  • the energy of the kinetic energy storage device is appropriately supplied when the vehicle is driven by either one of the first motor generator and the second motor generator. can do.
  • the vehicle since the vehicle can be driven by powering the first motor generator and the second motor generator, the vehicle can be driven stably. Further, by separating the kinetic energy storage device, drag loss between the first motor generator and the second motor generator driven by power running can be reduced, and energy can be transmitted efficiently.
  • the role of the motor generator that contributes to the recovery of vehicle energy by regenerative driving and the motor generator that contributes to the accumulation of kinetic energy by power running drive according to the vehicle, road surface condition, etc. Can be reversed.
  • the first motor generator and the second motor generator can be cut off / connected to the wheels or other wheels and the kinetic energy storage device depending on the situation,
  • vehicle energy can be regenerated by the first motor generator and the second motor generator, and kinetic energy can be stored in the kinetic energy storage device.
  • the vehicle energy when the energy storage state of the kinetic energy storage device is greater than or equal to a predetermined value, the vehicle energy can be stored in the electric energy storage device as the electric energy, and the vehicle energy is not recovered. Can be reduced.
  • the kinetic energy storage device since there is no drag loss of the kinetic energy storage device for the regeneratively driven motor generator and no wheel drag loss of the power generator that is driven by power running, the kinetic energy storage device can be efficiently used. Energy can be stored.
  • the energy of the kinetic energy storage device is appropriately supplied when the vehicle is driven by either one of the first motor generator and the second motor generator. can do.
  • the driving stability and running performance of the vehicle are improved by driving the vehicle with the wheel that is less likely to slip out of the wheels and the other wheels.
  • the vehicle since there is no dragging loss of the wheel for the regeneratively driven motor generator and the dragging loss of the kinetic energy storage device for the powering driven motor generator, the vehicle is driven more efficiently. be able to.
  • the vehicle can be braked stably, and regenerative leakage is reduced. be able to. Further, by separating the kinetic energy storage device, the drag loss of the regeneratively driven motor generator is reduced, and energy can be efficiently recovered.
  • the vehicle since the vehicle can be driven by powering the first motor generator and the second motor generator, the vehicle can be driven stably. Further, by separating the kinetic energy storage device, drag loss between the first motor generator and the second motor generator driven by power running can be reduced, and energy can be transmitted efficiently.
  • the degree of freedom of arrangement of the kinetic energy storage device and the motor generator is improved.
  • the first motor generator is connected to one of the front wheels and the rear wheels
  • the second motor generator is connected to the other wheels of the front wheels and the rear wheels. Therefore, braking force and driving force can be stably applied to the front and rear wheels, and the stability, turning performance, and running performance of the vehicle can be improved.
  • the battery when the energy stored in the kinetic energy storage device is insufficient, the battery can be charged by other than regenerative energy of the vehicle.
  • the vehicle can be driven in a parallel hybrid manner, and the vehicle can be efficiently driven according to the state of the vehicle, the state of the electrical energy storage device, and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram explaining the clutch state and torque flow at the time of normal driving in the first embodiment, (a) at the time of front wheel drive (2WD), (b) at the time of rear wheel drive (2WD), (c). Is during four-wheel drive (4WD).
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during braking regeneration in the first embodiment, where (a) is for FW accumulation (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity), and (b) is for BATT charge (regeneration amount). > FW storage capacity).
  • FIG. 1 It is a block diagram explaining the clutch state at the time of energy discharge
  • FIG. 3rd Example which actualized the structure of 1st and 2nd clutch CL1, CL2 and arrangement
  • FIG. 4th Example which actualized the structure of 1st and 2nd clutch CL1, CL2 and arrangement
  • FIG. 4th Example which actualized the structure of 1st and 2nd clutch CL1, CL2 and arrangement
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining a clutch state and torque flow during braking regeneration in the third embodiment, where (a) is FW accumulation ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount> DS2 predicted regeneration).
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during braking regeneration in the fourth embodiment, where (a) is during FW accumulation ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount> DS2 predicted regeneration).
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow when releasing energy from the flywheel FW in the fourth embodiment, where (a) is DS1 predicted slip amount ⁇ DS2 predicted slip amount, and (b) is DS1 predicted slip amount. > DS2 predicted slip amount.
  • 2 is a block diagram of a hybrid vehicle described in Patent Document 1.
  • FIG. 10 is a block diagram of a hybrid vehicle described in Patent Document 2.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.
  • the first motor generator M / G1 is mechanically connected to the axle DS1 connected to one wheel of the front wheel Wf and the rear wheel Wr, and is connected to the other wheel.
  • the second motor generator M / G2 is mechanically connected to the axle DS2.
  • the second motor generator M / G2 is also mechanically connected to a flywheel FW that stores kinetic energy, and the rotation axes of the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are the same in the vehicle longitudinal direction. They are arranged in a straight line.
  • the axle DS1 is connected to the front wheel Wf and the axle DS2 is connected to the rear wheel Wr.
  • the axle DS1 is connected to the rear wheel Wr and the axle DS2 is It may be connected to the front wheel Wf.
  • a first clutch CL1 is provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the flywheel FW, and on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2.
  • the second clutch CL2 is provided, and the third clutch CL3 is provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1.
  • the third clutch CL3 is not necessarily required, and the first motor generator M / G1 and the axle DS1 may be directly connected.
  • the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are disconnected or connected, and by releasing or engaging the second clutch CL2, the second electric motor
  • the generator M / G2 and the axle DS2 are in a disconnected state or a connected state, and the first motor generator M / G1 and the axle DS1 are in a disconnected state or a connected state by releasing or fastening the third clutch CL3.
  • the electric energy transmitted to the second motor generator M / G2 is stored as kinetic energy in the flywheel FW by engaging the first clutch CL1.
  • the kinetic energy accumulated in the flywheel FW can be converted into electric energy by the second motor generator M / G2.
  • the axle is obtained by engaging the second clutch CL2 and driving the second motor generator M / G2 to power running.
  • a driving force can be transmitted to the rear wheel Wr connected to the DS2, and a braking force can be applied to the rear wheel Wr connected to the axle DS2 by regeneratively driving the second motor generator M / G2.
  • the axle is obtained by engaging the third clutch CL3 and driving the first motor generator M / G1 in a power running manner.
  • a driving force can be transmitted to the front wheels Wf connected to the DS1, and a braking force can be applied to the front wheels Wf connected to the axle DS1 by regeneratively driving the first motor generator M / G1.
  • first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are electrically connected via the control device C / U.
  • a battery BATT is mounted on the vehicle drive device 1 and is controlled by the control device C / U.
  • the battery BATT may be a storage battery (secondary battery) or may include both a storage battery and a fuel cell. Accordingly, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the battery BATT are electrically connected via the control device C / U, so that electric energy can be transferred between them. .
  • the electric energy of the first motor generator M / G1 can be supplied to the second motor generator M / G2 or stored in the battery BATT, and the electric energy of the second motor generator M / G2 can be stored in the second motor generator M / G2.
  • 1 can be supplied to the motor generator M / G1, or can be stored in the battery BATT.
  • the electric energy stored in the battery BATT can be supplied to the first motor generator M / G1, or the second motor generator M / G1. Can be supplied to G2.
  • the power generated by the fuel cell can be stored in the storage battery.
  • the battery BATT Since the battery BATT is provided, the number of options for storing energy regenerated by the first motor generator M / G1 and / or the second motor generator M / G2 is increased in addition to the flywheel FW. Since it becomes a complementary supply source when the energy of FW is insufficient, it is possible to reduce the energy recovery while reducing the energy recovery.
  • the battery BATT is described as a storage battery that can be charged by power feeding from an external charging device (not shown).
  • the control device C / U controls the first to third clutches CL1, CL2, CL3 in addition to the control of the electric system of the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the battery BATT. It also has a function as a connection / disconnection means control device.
  • the control device C / U has a first state in which the first clutch CL1 is released and the second clutch CL2 is engaged, and a second state in which the first clutch CL1 is engaged and the second clutch CL2 is released. Switch.
  • the control device C / U does not take a state in which both the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are simultaneously engaged.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during normal driving.
  • (A) is for front wheel drive (2WD)
  • (b) is for rear wheel drive (2WD)
  • (c) is for four wheels. It is during driving (4WD).
  • a thick arrow with hatching indicates the power running torque of the motor generator
  • a thick arrow without hatching indicates the regenerative torque of the motor generator
  • a thin arrow indicates the flow of electric power.
  • the first clutch CL1 is disengaged and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 are engaged with the electric energy from the battery BATT.
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 and the second motor generator.
  • Power running torque from M / G2 is transmitted to axle DS2.
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during braking regeneration, where (a) is for FW accumulation (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity), and (b) is for BATT charging (regeneration amount> FW). Storage capacity).
  • the storage capacity of the flywheel FW is set to a value equal to the regeneration amount when the vehicle traveling at a vehicle speed of V1 (for example, 60 km / hour) decelerates and stops. V1 can be arbitrarily set.
  • the second clutch CL2 When the regenerative amount is equal to or less than the accumulated capacity of the flywheel FW, as shown in FIG. 3A, the second clutch CL2 is released and the first clutch CL1 and the third clutch CL3 are engaged.
  • the kinetic energy of the axle DS1 By regeneratively driving the motor generator M / G1 and powering the second motor generator M / G2, the kinetic energy of the axle DS1 is converted into electrical energy as regenerative energy of the first motor generator M / G1,
  • the second motor generator M / G2 is driven by the electric energy, and the kinetic energy of the second motor generator M / G2 is accumulated in the flywheel FW.
  • the kinetic energy of the vehicle is flywheel mechanically or electrically via the front wheel Wf, the third clutch CL3, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the first clutch CL1.
  • the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2, the regenerative power of the first motor generator M / G1 is thus obtained.
  • the second motor generator M / G2 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the axle DS2, so that energy can be more efficiently stored in the flywheel FW.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow when the energy of the flywheel FW is released.
  • the second motor generator M / G2 When releasing energy from the state where energy is accumulated in the flywheel FW, the second motor generator M / G2 is released with the second clutch CL2 disengaged and the first clutch CL1 and the third clutch CL3 engaged. Is regeneratively driven and the first motor generator M / G1 is power-driven, so that the kinetic energy of the flywheel FW is converted into electrical energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the electric energy causes the first One motor generator M / G1 is driven to power, and the kinetic energy of the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1.
  • the accumulated energy of the flywheel FW is transmitted to the front wheels Wf via the first clutch CL1, the second motor generator M / G2, the first motor generator M / G1, and the third clutch CL3 mechanically or electrically. can do.
  • the second motor generator M / G2 that is regeneratively driven by releasing the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2 in this way. However, it is not disturbed by the drag of the axle DS2.
  • FIG. 5 is a timing chart in a certain travel mode.
  • the vehicle is stopped once and externally powered to start and accelerate, cruise at a vehicle speed V1 (for example, 60 km / h), decelerate, stop, The case of starting is assumed.
  • V1 for example, 60 km / h
  • the FW accumulation amount is a schematic representation of the energy accumulation amount of the flywheel FW
  • the battery SOC is a schematic representation of the storage amount SOC (State Of Charge) of the battery BATT. It is.
  • the rough road traveling is four-wheel drive (4WD), and as described above, the first clutch CL1 is released, the second clutch CL2 and the third clutch CL3 are engaged, and the electric energy from the battery BATT is used.
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 and the second motor generator.
  • Power running torque from M / G2 is transmitted to axle DS2.
  • the battery SOC decreases.
  • the flywheel FW is stationary and energy is not accumulated.
  • four-wheel drive (4WD) is used, and when the vehicle speed reaches V1, cruise travel is performed.
  • front wheel drive (2WD) or rear wheel drive (2WD) is used, and during front wheel drive (2WD), as shown in FIG. 2 (a), the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are released.
  • the third clutch CL3 is engaged, the first motor generator M / G1 is driven by the power energy from the battery BATT, so that the power running torque from the first motor generator M / G1 is applied to the axle DS1. Communicated.
  • rear wheel drive (2WD) as shown in FIG.
  • the first clutch CL1 and the third clutch CL3 are disengaged and the second clutch CL2 is engaged, and the electric energy from the battery BATT is used.
  • the second motor generator M / G2 By powering the second motor generator M / G2, the power running torque from the second motor generator M / G2 is transmitted to the axle DS2.
  • the storage capacity of the flywheel FW is equal to the regeneration amount when the vehicle running at the vehicle speed V1 is stopped, the kinetic energy of the vehicle is stored in the flywheel FW, and no power is stored in the battery BATT. Therefore, the FW accumulation amount increases and the battery SOC is maintained in a constant state.
  • both the first clutch CL1 and the third clutch CL3 are released, and the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are stopped. To do. At this time, the flywheel FW rotates at a constant speed, and kinetic energy continues to be accumulated.
  • the accumulated energy of the flywheel FW is used. That is, as described with reference to FIG. 4, the second motor / generator M / G2 is regeneratively driven and the first electric motor is driven with the second clutch CL2 disengaged and the first clutch CL1 and the third clutch CL3 engaged.
  • the generator M / G1 By motively driving the generator M / G1, the kinetic energy of the flywheel FW is converted into electrical energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the first motor generator M / G1 is converted by the electrical energy. Powering is driven, and the kinetic energy of the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1.
  • the vehicle can be started while the battery SOC remains constant.
  • the flywheel FW that has released the energy gradually drops in rotation and then stops.
  • the above-described four-wheel drive (4WD), front-wheel drive (2WD), or rear-wheel drive (2WD) is driven by receiving power from the battery BATT. It is selected according to the road surface condition (not shown).
  • FIG. 6 is a timing chart in another travel mode.
  • this driving mode after driving on a so-called bad road such as a low friction surface road, the vehicle is stopped once, through external power feeding, sudden acceleration, vehicle speed V1 (for example, 60 km / hour) to slow acceleration, vehicle speed V2 (for example, 100 km) Assuming the case of cruise driving, slowing down, stopping, and restarting.
  • vehicle speed V1 for example, 60 km / hour
  • V2 for example, 100 km
  • the storage capacity of the flywheel FW is equal to the regeneration amount when the vehicle running at the vehicle speed V1 is stopped, the storage amount of the flywheel FW is halfway through the deceleration from the vehicle speed V2. Will be exceeded. Therefore, regenerative energy is accumulated in the battery BATT when the accumulated amount of the flywheel FW reaches the accumulated capacity of the flywheel FW.
  • the battery SOC increases, and the leakage of vehicle energy recovery can be reduced.
  • the first motor power generation is performed with the first clutch CL1 released and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 engaged.
  • the machine M / G1 and the second motor generator M / G2 are regeneratively driven, but the first clutch CL1 is released and only the first motor generator M / G1 is regeneratively driven while the second clutch CL2 is released. May be.
  • the second motor generator M / G2 may stop the power running drive or reduce the power running drive more than when kinetic energy is accumulated in the flywheel FW.
  • the first motor generator M / G1 mechanically connected to the front wheel Wf via the axle DS1 and the first motor generator M / G1 are electrically connected.
  • the second motor generator M / G2 Since it is mechanically connected to the wheel Wr via the axle DS2, by using the motor generator that has been used to store energy in the conventional kinetic energy storage device, without increasing the number of motor generators, Drive wheels and regenerative braking wheels can be increased. That is, four-wheel drive traveling can be performed by the first and second motor generators M / G1, M / G2, and regeneration can be performed by the front wheels Wf and the rear wheels Wr.
  • the second motor generator M / G2 and the flywheel FW is provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the flywheel FW, and is disconnected or connected between the second motor generator M / G2 side and the flywheel FW side by releasing or fastening. It is provided on the power transmission path between the first clutch CL1, the second motor generator M / G2 and the rear wheel Wr to be put into a state, and the second motor generator M / G2 side and the rear wheel Wr are released or fastened. Since the second clutch CL2 is placed in a disconnected or connected state, the second motor generator M / G2 can be disconnected and connected to the rear wheel Wr and the flywheel FW depending on the situation. Thus, it is possible to appropriately regenerate vehicle energy by the second motor generator M / G2 and accumulate kinetic energy in the flywheel FW.
  • the front wheel Wf and the first motor generator M / G1 are provided on the power transmission path, and the front wheel Wf side and the first motor generator M / G1 side are disconnected or connected by being released or fastened. Since the third clutch CL3 is further provided, the first motor generator M / G1 transmitted to the front wheels Wf is released by releasing the third clutch CL3 when the first motor generator M / G1 is not driven. Loss can be reduced.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the vehicle drive device according to the second embodiment of the present invention.
  • the 1 clutch CL1 and the 2nd clutch CL2 are comprised so that fastening / release may be controlled by the one actuator 17.
  • FIG. The vehicle drive device 1A of the second embodiment is different from the vehicle drive device 1 of the first embodiment in that the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are controlled to be engaged / released by a single actuator 17.
  • the first and second examples of the second embodiment below show examples in which the first and second clutches CL1 and CL2 are constituted by DOG clutches.
  • the third and fourth examples are as follows. An example in which the first and second clutches CL1 and CL2 are constituted by friction clutches is shown.
  • FIG. 8 shows a first embodiment in which the configuration of the first and second clutches CL1 and CL2 and the arrangement of the second motor generator M / G2 and the flywheel FW of the vehicle drive device 1A of the second embodiment are embodied. It is a figure which shows an Example.
  • the axis of the cylindrical flywheel FW extends in the vehicle width direction
  • the axis of the second motor generator M / G2 extends in the vehicle width direction, so that the motor generator M / G2
  • the motor generator M / G2 Around the motor shaft 11, a flywheel input / output gear 13 that meshes with the input / output gear 12 of the flywheel shaft 10, and a motor input / output gear 16 that meshes with the large-diameter gear 15 of the two-stage pinion 14 that meshes with the differential gear DIFF.
  • they are disposed so as to be rotatable relative to the motor shaft 11 and in the vehicle width direction.
  • an actuator 17 attached so as to rotate integrally with the motor shaft 11 is disposed so as to be movable in the vehicle width direction by an actuator (not shown).
  • the operating element 17 and the flywheel input / output gear 13 constitute a first clutch CL1
  • the operating element 17 and the motor input / output gear 16 constitute a second clutch CL2.
  • the two clutches can be controlled by a single actuator or the like, and the single actuator 17 is used. The number of parts can be reduced.
  • FIG. 9 shows a second embodiment in which the configuration of the first and second clutches CL1 and CL2 and the arrangement of the second motor generator M / G2 and the flywheel FW of the vehicle drive device 1A of the second embodiment are embodied. It is a figure which shows an Example.
  • the axis of the columnar flywheel FW extends in the vehicle front-rear direction
  • the axis of the second motor generator M / G2 extends in the vehicle front-rear direction.
  • a flywheel input / output gear 13 that meshes with the input / output gear 12 of the flywheel shaft 10 and a motor input / output that meshes with a gear 19 provided on the opposite side of the bevel gear 18 that meshes with the differential gear DIFF.
  • the gear 16 is disposed so as to be relatively rotatable with respect to the motor shaft 11 and opposed to the vehicle front-rear direction.
  • an actuator 17 attached so as to rotate integrally with the motor shaft 11 is disposed so as to be movable in the vehicle longitudinal direction by an actuator (not shown).
  • the operating element 17 and the flywheel input / output gear 13 constitute a first clutch CL1
  • the operating element 17 and the motor input / output gear 16 constitute a second clutch CL2. Since the operation is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here.
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the configuration of the first and second clutches CL1 and CL2 and the arrangement of the second motor generator M / G2 and the flywheel FW of the vehicle drive device 1A of the second embodiment. It is a figure which shows an Example.
  • the shaft center of the cylindrical flywheel FW and the shaft center of the second motor generator M / G2 extend in the vehicle width direction, and the motor generator is disposed on the inner periphery of the flywheel FW.
  • M / G2 is accommodated.
  • the motor shaft 11 of the motor generator M / G2 has a hollow structure, and the flywheel shaft 10 to which the arm portion 21 that supports the flywheel FW is attached is inserted through the inner peripheral portion of the motor shaft 11.
  • a first support member 23 that holds a plurality of first friction plates 22 is attached to an inner peripheral surface of an end portion (left end portion in the drawing) opposite to the arm portion 21 of the flywheel shaft 10. .
  • a motor input / output gear 16 that meshes with the large-diameter gear 15 of the two-stage pinion 14 that meshes with the differential gear DIFF is disposed around the motor shaft 11 so as to be relatively rotatable.
  • a second support member 25 that holds a plurality of second friction plates 24 is attached to the inner peripheral surface.
  • the first friction disks 37 are alternately arranged in the axial direction
  • a plurality of second friction plates 24 and second friction disks 38 are alternately arranged in the axial direction.
  • an actuator 17 attached to rotate integrally with the motor shaft 11 is disposed so as to be movable in the vehicle width direction by an actuator (not shown). Is done.
  • the actuator 17, the plurality of first friction plates 22, and the plurality of first friction disks 37 constitute a first clutch CL 1.
  • the actuator 17, the plurality of second friction plates 24, The second friction disk 38 and the second clutch CL2 are configured.
  • the actuator 17 When the actuator 17 is positioned at an intermediate position between the plurality of first friction plates 22 and the plurality of second friction plates 24, the plurality of first friction disks 37 and the plurality of first friction plates 22 are separated from each other and the plurality of first friction plates 22 are separated.
  • the two friction discs 38 and the plurality of second friction plates 24 are separated (first clutch CL1: released, second clutch CL2: released), and the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are cut off.
  • the second motor generator M / G2 and the axle DS2 are cut off.
  • the actuator 17 moves from the intermediate position between the plurality of first friction plates 22 and the plurality of second friction plates 24 to the first position on the second friction plate 24 side, the plurality of first friction disks 37 and the plurality of first friction disks 24 are moved.
  • the first friction plate 22 is separated (the first clutch CL1: released), the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are disconnected, and the plurality of second friction disks 38 and the plurality of second frictions.
  • the plate 24 is frictionally engaged (second clutch CL2: engagement), and the second motor generator M / G2 and the axle DS2 are connected.
  • the actuator 17 when the actuator 17 is moved from an intermediate position between the plurality of first friction plates 22 and the plurality of second friction plates 24 to the second position on the first friction plate 22 side, the plurality of first friction disks 37 and the plurality of first friction disks 37 are disposed.
  • the first friction plate 22 is frictionally engaged (first clutch CL1: engaged), the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are connected, and the plurality of second friction disks 38 and a plurality of The second friction plate 24 is separated (second clutch CL2: released), and the second motor generator M / G2 and the axle DS2 are cut off.
  • FIG. 11 shows a fourth embodiment in which the configuration of the first and second clutches CL1 and CL2 and the arrangement of the second motor generator M / G2 and the flywheel FW of the vehicle drive device 1A of the second embodiment are embodied. It is a figure which shows an Example.
  • the axial center of the cylindrical flywheel FW and the axial center of the second motor generator M / G2 extend in the vehicle width direction, and the motor generator is disposed on the inner periphery of the flywheel FW.
  • M / G2 is accommodated.
  • the motor shaft 11 of the motor generator M / G2 has a hollow structure, and the flywheel shaft 10 to which the arm portion 21 that supports the flywheel FW is attached is inserted through the inner peripheral portion of the motor shaft 11.
  • the motor input / output gear 16 that meshes with the large-diameter gear 15 of the two-stage pinion 14 that meshes with the differential gear DIFF at the end (the left end in the drawing) of the flywheel shaft 10 opposite to the arm portion 21. Is arranged so as to be relatively rotatable with respect to the flywheel shaft 10, and a third support member 41 that holds a plurality of second friction disks 38 is attached to the motor input / output gear 16 on the outer peripheral surface.
  • the motor shaft 11 includes a plurality of second friction plates 24 on the inner peripheral surface on the third support member 41 side, and a plurality of first friction plates 22 on the inner peripheral surface on the second motor generator M / G2 side.
  • a fourth support member 42 is attached.
  • the first friction disk 37 is disposed on the outer peripheral surface of the flywheel shaft 10, and the plurality of first friction plates 22 and the first friction disks 37 are alternately disposed in the axial direction, and a plurality of second friction disks 37 are disposed.
  • the friction plates 24 and the second friction disks 38 are alternately arranged in the axial direction.
  • the actuator 17 attached to rotate integrally with the fourth support member 42 can be moved in the vehicle width direction by an actuator (not shown). Placed in.
  • the actuator 17, the plurality of first friction plates 22, and the plurality of first friction disks 37 constitute a first clutch CL 1.
  • the actuator 17, the plurality of second friction plates 24, The second friction disk 38 and the second clutch CL2 are configured. Since the operation is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted here, but also in this embodiment, the first state and the second state are switched according to the position of the actuator 17, and the first and second states are switched. The same effect as in the second embodiment can be obtained.
  • the first clutch CL1 is released at the first position and the second clutch CL2 is engaged, and the second state is established.
  • the first clutch CL1 is engaged at the position and the second clutch CL2 is released to be in the second state.
  • the two clutches can be controlled by a single actuator, and the number of parts can be reduced. Can be reduced.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the vehicle drive device of the third embodiment according to the present invention.
  • the first motor generator M / G1 is mechanically connected to the axle DS1 connected to one wheel of the front wheel Wf and the rear wheel Wr, and is connected to the other wheel.
  • the second motor generator M / G2 is mechanically connected to the axle DS2.
  • the first motor generator M / G and the second motor generator M / G2 are also mechanically connected to the flywheel FW, and the first motor generator M / G and the second motor generator M are connected to the flywheel FW.
  • / G2 and the rotational axis of the flywheel FW are arranged in the same straight line in the longitudinal direction of the vehicle.
  • a first clutch CL1 is provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the flywheel FW, and on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2.
  • the second clutch CL2 is provided, and the third clutch CL3 is provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1, and the first motor generator M / G1
  • a fourth clutch CL4 is provided on the power transmission path with the flywheel FW.
  • the third clutch CL3 is not necessarily required, and the first motor generator M / G1 and the axle DS1 may be directly connected.
  • the second motor generator M / G2 and the flywheel FW are disconnected or connected, and by releasing or engaging the second clutch CL2, the second electric motor
  • the generator M / G2 and the axle DS2 are in a disconnected state or a connected state
  • by releasing or fastening the third clutch CL3 the first motor generator M / G1 and the axle DS1 are in a disconnected state or a connected state
  • By releasing or engaging the four clutch CL4 the first motor generator M / G1 and the flywheel FW are in a disconnected state or a connected state.
  • the electric energy transmitted to the second motor generator M / G2 is stored as kinetic energy in the flywheel FW by engaging the first clutch CL1.
  • the kinetic energy accumulated in the flywheel FW can be converted into electric energy by the second motor generator M / G2.
  • the axle is obtained by engaging the second clutch CL2 and driving the second motor generator M / G2 to power running.
  • a driving force can be transmitted to the rear wheel Wr connected to the DS2, and a braking force can be applied to the rear wheel Wr connected to the axle DS2 by regeneratively driving the second motor generator M / G2.
  • the axle is obtained by engaging the third clutch CL3 and driving the first motor generator M / G1 in a power running manner.
  • a driving force can be transmitted to the front wheels Wf connected to the DS1, and a braking force can be applied to the front wheels Wf connected to the axle DS1 by regeneratively driving the first motor generator M / G1.
  • the electrical energy transmitted to the first motor generator M / G1 can be stored as kinetic energy in the flywheel FW, and the kinetic energy stored in the flywheel FW. Can be converted into electrical energy by the first motor generator M / G1.
  • first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are electrically connected via the control device C / U, and the vehicle drive device 1 is equipped with a battery BATT.
  • the point being controlled by the control device C / U is the same as in the first embodiment.
  • the control device C / U does not take a state in which both the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are simultaneously engaged. Thereby, it is not necessary to provide a transmission for rotational alignment on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the flywheel FW.
  • the second motor / generator M / G2 when the second motor / generator M / G2 is driven by power or regeneratively driven with the second clutch CL2 engaged, the first clutch CL1 is released, so that the flywheel FW is not dragged.
  • the second clutch CL2 is released, so that the axle DS2 is not dragged. Thereby, energy can be transmitted and stored efficiently.
  • the control device C / U does not take a state in which both the third clutch CL3 and the fourth clutch CL4 are simultaneously engaged. Thereby, it is not necessary to provide a transmission for rotational alignment on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the flywheel FW.
  • the fourth clutch CL4 is released so that the flywheel FW is not dragged.
  • the third clutch CL3 is released so that the axle DS1 is not dragged.
  • FIG. 13 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during normal driving.
  • (A) is for front wheel drive (2WD)
  • (b) is for rear wheel drive (2WD)
  • (c) is for four wheels. It is during driving (4WD).
  • the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the fourth clutch CL4 are disengaged and the third clutch CL3 is engaged.
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 by driving the first motor generator M / G1 with the electric power energy.
  • the first clutch CL1 and the fourth clutch CL4 are disengaged and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 are engaged,
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 by driving the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 with power energy from the BATT.
  • the power running torque from the second motor generator M / G2 is transmitted to the axle DS2.
  • FIG. 14 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during braking regeneration, where (a) is when FW is accumulated ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount> DS2 predicted regeneration amount). ⁇ , (B) is during FW accumulation ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount ⁇ DS2 predicted regeneration amount) ⁇ , and (c) is during BATT charging (regeneration amount> FW accumulation capacity).
  • regeneration energy is stored as kinetic energy in the flywheel FW
  • the regeneration amount exceeds the storage capacity of the flywheel FW
  • the regeneration energy is stored in the battery BATT. Stored as electrical energy.
  • the predicted regenerative amount on the axle DS1 is compared with the predicted regenerative amount on the axle DS2, and the motor generator connected to the axle with the large predicted regenerative amount I do.
  • the energy can be appropriately stored in the flywheel FW.
  • it can be regenerated by the one of the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 that can regenerate more, and more kinetic energy of the vehicle is recovered. can do.
  • the regenerative amount is less than or equal to the storage capacity of the flywheel FW and the predicted regenerative amount on the axle DS1 is larger than the predicted regenerative amount on the axle DS2, as shown in FIG.
  • the first motor generator M / G1 is regeneratively driven and the second motor generator M / G2 is driven by power running.
  • the kinetic energy of the axle DS1 is converted into electric energy as regenerative energy of the first motor generator M / G1, and the second motor generator M / G2 is power-driven by the electric energy, and the second motor generator M / G2 Kinetic energy is accumulated in the flywheel FW (first vehicle energy recovery control).
  • the kinetic energy of the vehicle is flywheel mechanically or electrically via the front wheel Wf, the third clutch CL3, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the first clutch CL1.
  • the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2 the regenerative power of the first motor generator M / G1 is thus obtained.
  • the second motor generator M / G2 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the axle DS2, so that energy can be more efficiently stored in the flywheel FW.
  • the fourth clutch CL4 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the flywheel FW, the first motor generator M / G1 to be driven regeneratively It will not be disturbed by the drag of the wheel FW.
  • the first clutch CL1 and the third clutch With the clutch CL3 disengaged and the second clutch CL2 and the fourth clutch CL4 engaged, the second motor generator M / G2 is regeneratively driven and the first motor generator M / G1 is power driven.
  • the kinetic energy of the axle DS2 is converted into electric energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the first motor generator M / G1 is power-driven by the electric energy, and the first motor generator M / G1.
  • the flywheel FW (second vehicle energy recovery control). Accordingly, the kinetic energy of the vehicle is fly fly mechanically or electrically via the rear wheel Wr, the second clutch CL2, the second motor generator M / G2, the first motor generator M / G1, and the fourth clutch CL4. It can be accumulated in the wheel FW. Further, the regenerative power of the second motor generator M / G2 is released by releasing the third clutch CL3 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1 in this way. Accordingly, the first motor generator M / G1 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the axle DS1, so that energy can be more efficiently stored in the flywheel FW.
  • the second motor generator M / G2 can fly. It will not be disturbed by the drag of the wheel FW.
  • FIG. 15 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow when the energy of the flywheel FW is released.
  • (A) is DS1 predicted slip amount ⁇ DS2 predicted slip amount
  • (b) is DS1 predicted slip amount> DS2. The predicted slip amount.
  • the flywheel FW releases energy, if the predicted slip amount of the axle DS1 is smaller than the predicted slip amount of the axle DS2, that is, if the axle DS2 is more slippery than the axle DS1, the first electric motor connected to the axle DS1 is used.
  • the vehicle is driven by the generator M / G1
  • the predicted slip amount of the axle DS1 is larger than the predicted slip amount of the axle DS2, that is, when the axle DS1 is more slippery than the axle DS2, the first connected to the axle DS2 2
  • the vehicle is driven by the motor generator M / G2. Accordingly, when the vehicle is driven with either of the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2, the energy of the flywheel FW can be appropriately supplied.
  • the vehicle is driven by a motor generator connected to the axle that is less likely to slip, thereby improving the running stability and running performance of the vehicle.
  • the second clutch CL2 and the fourth clutch By releasing CL4 and engaging the first clutch CL1 and the third clutch CL3, the second motor generator M / G2 is regeneratively driven and the first motor generator M / G1 is driven by power running.
  • the kinetic energy of the flywheel FW is converted into electric energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the first motor generator M / G1 is power-driven by the electric energy, and the first motor generator M / G1. Is transmitted to the axle DS1 (first vehicle drive control).
  • the accumulated energy of the flywheel FW is transmitted to the front wheels Wf via the first clutch CL1, the second motor generator M / G2, the first motor generator M / G1, and the third clutch CL3 mechanically or electrically. can do.
  • the second motor generator M / G2 that is regeneratively driven by releasing the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2 in this way. However, it is not disturbed by the drag of the axle DS2.
  • the fourth clutch CL4 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the flywheel FW, the regenerative power of the second motor generator M / G2 is received. Since the first motor generator M / G1 that is driven by power is not disturbed by the drag of the flywheel FW, the vehicle can be driven more efficiently.
  • the first clutch CL1 and the third clutch By releasing CL3 and engaging the second clutch CL2 and the fourth clutch CL4, regeneratively driving the first motor generator M / G1 and powering the second motor generator M / G2
  • the kinetic energy of the flywheel FW is converted into electric energy as regenerative energy of the first motor generator M / G1, and the second motor generator M / G2 is power-driven by the electric energy, and the second motor generator M / G2 Is transmitted to the axle DS2 (second vehicle drive control).
  • the energy stored in the flywheel FW is transferred mechanically or electrically to the rear wheel Wr via the fourth clutch CL4, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the second clutch CL2.
  • the first motor generator M / G1 that is regeneratively driven by releasing the third clutch CL3 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1 in this way. Is not disturbed by the drag of the axle DS1.
  • the first clutch CL1 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the flywheel FW the regenerative power of the first motor generator M / G1 is received. Since the second motor generator M / G2 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the flywheel FW, the vehicle can be driven more efficiently.
  • the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are connected to one flywheel FW.
  • the roles of the motor generator that contributes to the recovery of vehicle energy by regenerative drive and the motor generator that contributes to the accumulation of kinetic energy by power running drive are reversed depending on the vehicle and road conditions Can do. Therefore, regenerative braking can be performed with the motor generator connected to the axle with a large amount of regeneration, and power running can be performed with the motor generator connected to the axle with less slip.
  • the second motor generator M / G2 and the flywheel FW is disconnected or connected between the second motor generator M / G2 side and the flywheel FW side by releasing or fastening. It is provided on the power transmission path between the first clutch CL1, the second motor generator M / G2 and the rear wheel Wr to be put into a state, and the second motor generator M / G2 side and the rear wheel Wr are released or fastened.
  • the front wheel Wf side and the first electric motor are provided on the power transmission path of the second clutch CL2 that shuts off or connects the front side, the front wheel Wf, and the first motor generator M / G1.
  • the third clutch CL3 that makes the generator M / G1 side disconnected or connected, and the first motor generator M / G1 and the flywheel FW, and is electrically driven by being released or fastened.
  • the fourth clutch CL4 that cuts off or connects the lie wheel FW side is provided, depending on the situation, the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are connected to the front wheels Wf or The rear wheel Wr and the flywheel FW can be disconnected and connected, and the vehicle energy is appropriately regenerated by the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 and the kinetic energy to the flywheel FW. Can be accumulated.
  • the radial direction can be reduced. is there.
  • FIG. 16 is a block diagram which shows schematic structure of the vehicle drive device of 4th Embodiment which concerns on this invention.
  • the vehicle drive device 1C of the present embodiment is provided with two flywheels. If the flywheel FW in the vehicle drive device 1 of the first embodiment is the first flywheel FW1, the first motor generator M is provided. / G1 is different from the vehicle drive device 1 of the first embodiment in that it is mechanically connected to the added second flywheel FW2.
  • the rotation axes of the second motor generator M / G2 and the first flywheel FW1 are arranged in the same straight line, in addition to the first motor generator M / G1 and the second flywheel.
  • the rotation shafts of the wheel FW2 are arranged in the same straight line, and both the rotation shafts are arranged in parallel to the vehicle width direction.
  • a fourth clutch CL4 is provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the second flywheel FW2, and the first motor generator is released by engaging or disengaging the fourth clutch CL4.
  • M / G1 and 2nd flywheel FW2 will be in the interruption
  • the control device C / U does not take a state where both the first clutch CL1 and the second clutch CL2 are simultaneously engaged, and also takes a state where both the third clutch CL3 and the fourth clutch CL4 are simultaneously engaged. Absent. Thereby, it is not necessary to provide a transmission for rotational alignment also on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the second flywheel FW2. Furthermore, when the first motor generator M / G1 is driven or regeneratively driven with the third clutch CL3 engaged, the fourth clutch CL4 is released so that the second flywheel FW2 is not dragged.
  • FIG. 17 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during normal running, where (a) is for front wheel drive (2WD), (b) is for rear wheel drive (2WD), and (c) is for four wheels. It is during driving (4WD).
  • the first clutch CL1, the second clutch CL2, and the fourth clutch CL4 are disengaged and the third clutch CL3 is engaged and the battery BATT is engaged.
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 by driving the first motor generator M / G1 with the electric power energy.
  • the first clutch CL1 and the fourth clutch CL4 are disengaged and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 are engaged,
  • the power running torque from the first motor generator M / G1 is transmitted to the axle DS1 by driving the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 with power energy from the BATT.
  • the power running torque from the second motor generator M / G2 is transmitted to the axle DS2.
  • the first clutch CL1 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the first flywheel FW1, the first motor generator M / G1, and the second flywheel.
  • the second clutch with respect to the first motor generator M / G1 and / or the second motor generator M / G2 driven by power running is released by releasing the fourth clutch CL4 provided on the power transmission path with the FW2.
  • the drag loss of the flywheel FW2 and / or the first flywheel FW1 can be reduced and energy can be transmitted efficiently.
  • FIG. 18 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow during braking regeneration.
  • FIG. 18A shows FW accumulation ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount> DS2 predicted regeneration amount).
  • (B) is during FW accumulation ⁇ (regeneration amount ⁇ FW accumulation capacity) + (DS1 predicted regeneration amount ⁇ DS2 predicted regeneration amount) ⁇
  • (c) is during BATT charging (regeneration amount> FW accumulation capacity).
  • regenerative energy is accumulated as kinetic energy in the first flywheel FW1 or the second flywheel FW2, and the regenerative amount is equal to that of the first flywheel FW1 and the second
  • regenerative energy is stored as electric energy in the battery BATT.
  • the regenerative amount is equal to or less than the storage capacity of the first flywheel FW1 and the second flywheel FW2
  • the predicted regenerative amount on the axle DS1 and the predicted regenerative amount on the axle DS2 are compared, and the axle having a large predicted regenerative amount Regeneration is performed with a motor generator connected to the.
  • the first flywheel FW1 or the second flywheel FW2 In addition to being able to store energy appropriately, it can be regenerated by the motor generator that can take much regeneration out of the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2. More kinetic energy of the vehicle can be recovered.
  • the second clutch CL2 and the fourth clutch In a state where the clutch is released and the first clutch CL1 and the third clutch CL3 are engaged, the first motor generator M / G1 is regeneratively driven and the second motor generator M / G2 is driven by power running.
  • the kinetic energy of the axle DS1 is converted into electric energy as regenerative energy of the first motor generator M / G1, and the second motor generator M / G2 is power-driven by the electric energy, and the second motor generator M / G2 Kinetic energy is accumulated in the first flywheel FW1 (first vehicle energy recovery control). Accordingly, the kinetic energy of the vehicle is first transmitted via the front wheel Wf, the third clutch CL3, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the first clutch CL1 mechanically or electrically. It can be accumulated in the flywheel FW1.
  • the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2
  • the regenerative power of the first motor generator M / G1 is thus obtained. Accordingly, the second motor generator M / G2 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the axle DS2, so that energy can be more efficiently stored in the first flywheel FW1.
  • the fourth clutch CL4 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the second flywheel FW2
  • the first motor generator M / G1 to be regeneratively driven is provided.
  • the second flywheel FW2 is not disturbed by the drag.
  • the first clutch CL1 and the third clutch With the clutch CL3 disengaged and the second clutch CL2 and the fourth clutch CL4 engaged, the second motor generator M / G2 is regeneratively driven and the first motor generator M / G1 is power driven.
  • the kinetic energy of the axle DS2 is converted into electric energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the first motor generator M / G1 is power-driven by the electric energy, and the first motor generator M / G1.
  • the second flywheel FW2 (second vehicle energy recovery control). Therefore, the kinetic energy of the vehicle is increased via the rear wheel Wr, the second clutch CL2, the second motor generator M / G2, the first motor generator M / G1, and the fourth clutch CL4 mechanically or electrically. 2 can be stored in the flywheel FW2. Further, the regenerative power of the second motor generator M / G2 is released by releasing the third clutch CL3 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1 in this way. Accordingly, the first motor generator M / G1 that is driven by power running is not disturbed by the drag of the axle DS1, so that energy can be more efficiently stored in the second flywheel FW2.
  • the second motor generator M / G2 that is driven to regenerate is provided.
  • the first flywheel FW1 is not disturbed by the drag.
  • the first clutch CL1 and the fourth clutch CL4 are released, and the second clutch CL2 and the third clutch CL3 are engaged.
  • the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are driven by regeneratively driving the second motor generator M / G2 and the second motor generator M / G2. Is converted into electric energy and stored in the battery BATT (third vehicle energy recovery control).
  • the energy accumulation state of the first flywheel FW1 and the second flywheel FW2 is equal to or greater than a predetermined value, the vehicle can be stably braked by accumulating the regenerative energy in the battery BATT.
  • FIG. 19 is a block diagram for explaining the clutch state and torque flow when the energy of the first flywheel FW1 or the second flywheel FW2 is released.
  • (A) is DS1 predicted slip amount ⁇ DS2 predicted slip amount
  • the axle DS1 When the energy of the first flywheel FW1 or the second flywheel FW2 is released, if the predicted slip amount of the axle DS1 is smaller than the predicted slip amount of the axle DS2, that is, if the axle DS2 is more slippery than the axle DS1, the axle When the vehicle is driven by the first motor generator M / G1 connected to DS1, and the predicted slip amount of the axle DS1 is larger than the predicted slip amount of the axle DS2, that is, when the axle DS1 is more slippery than the axle DS2. The vehicle is driven by the second motor generator M / G2 connected to the axle DS2.
  • the first flywheel FW1 or the second flywheel FW2 is controlled.
  • driving stability and traveling performance of the vehicle are improved by driving the vehicle with a motor generator connected to the axle that is less likely to slip.
  • the second clutch CL2 and the fourth clutch By releasing CL4 and engaging the first clutch CL1 and the third clutch CL3, the second motor generator M / G2 is regeneratively driven and the first motor generator M / G1 is driven by power running.
  • the kinetic energy of the first flywheel FW1 is converted into electric energy as regenerative energy of the second motor generator M / G2, and the first motor generator M / G1 is power-driven by the electric energy, and the first motor generator M
  • the kinetic energy of / G1 is transmitted to the axle DS1 (first vehicle drive control).
  • the energy stored in the first flywheel FW1 is mechanically or electrically passed through the first clutch CL1, the second motor generator M / G2, the first motor generator M / G1, and the third clutch CL3, so that the front wheel Wf is obtained. Can be communicated to.
  • the second motor generator M / G2 that is regeneratively driven by releasing the second clutch CL2 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the axle DS2 in this way. However, it is not disturbed by the drag of the axle DS2.
  • the fourth clutch CL4 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the second flywheel FW2 the regenerative power of the second motor generator M / G2 is reduced. Since the first motor generator M / G1 that receives and power-drives is not disturbed by the drag of the second flywheel FW2, the vehicle can be driven more efficiently.
  • the first clutch CL1 and the third clutch By releasing CL3 and engaging the second clutch CL2 and the fourth clutch CL4, regeneratively driving the first motor generator M / G1 and powering the second motor generator M / G2
  • the kinetic energy of the second flywheel FW2 is converted into electric energy as regenerative energy of the first motor generator M / G1, and the second motor generator M / G2 is power-driven by the electric energy, and the second motor generator M
  • the kinetic energy of / G2 is transmitted to the axle DS2 (second vehicle drive control).
  • the stored energy of the second flywheel FW2 is mechanically or electrically passed through the fourth clutch CL4, the first motor generator M / G1, the second motor generator M / G2, and the second clutch CL2. Can be transmitted to Wr. Further, the first motor generator M / G1 that is regeneratively driven by releasing the third clutch CL3 provided on the power transmission path between the first motor generator M / G1 and the axle DS1 in this way. Is not disturbed by the drag of the axle DS1. Further, by releasing the first clutch CL1 provided on the power transmission path between the second motor generator M / G2 and the first flywheel FW1, the regenerative power of the first motor generator M / G1 is reduced. Since the second motor generator M / G2 that receives and power-drives is not disturbed by the drag of the first flywheel FW1, the vehicle can be driven more efficiently.
  • the second flywheel FW2 in addition to the first flywheel FW1, the second flywheel FW2 is provided, and the first motor generator M / G1 further includes the second flywheel in addition to the axle D1. Since it is mechanically connected to the FW 2, in addition to the effects of the first embodiment, a motor generator that contributes to the recovery of vehicle energy by regenerative driving and kinetic energy by power running driving according to the vehicle and road surface conditions, etc. The role of the motor generator that contributes to accumulation can be reversed. Therefore, regenerative braking can be performed with the motor generator connected to the axle with a large amount of regeneration, and power running can be performed with the motor generator connected to the axle with less slip.
  • the second motor generator M / G2 and the first flywheel FW1 side are connected by releasing or fastening.
  • the second motor generator M / G2 side is provided on the power transmission path of the first clutch CL1, the second motor generator M / G2 and the rear wheel Wr to be disconnected or connected, and released or fastened.
  • the rear wheel Wr side are provided on the power transmission path between the second clutch CL2 for closing or connecting the front wheel Wf and the first motor generator M / G1, and the front wheel Wf side is released or fastened.
  • the first motor generator M / G1 side are provided on the power transmission path between the third clutch CL3 for cutting off or connecting the first motor generator M / G1 and the second flywheel FW2 and released. Or electric by fastening Since the fourth clutch CL4 that makes the generator M / G1 side and the second flywheel FW2 side disconnected or connected is provided, depending on the situation, the first motor generator M / G1 and the second motor generator
  • the machine M / G2 can be disconnected / connected to the front wheel Wf or the rear wheel Wr and the first or second flywheel FW1, FW2, and the first motor generator M / G1 and the second motor generator can be appropriately connected.
  • the vehicle energy can be regenerated by M / G2, and the kinetic energy can be accumulated in the first or second flywheel FW1, FW2.
  • the rotation axis of the first flywheel FW1 and the rotation axis of the second flywheel FW2 are arranged on different axes, the degree of freedom of arrangement is improved, the mechanism can be simplified and the weight can be reduced.
  • the vehicle drive device can be applied to a hybrid vehicle in which an internal combustion engine such as an engine is connected to the axle DS1 or DS2 and the motor generator and the internal combustion engine can run in parallel.
  • a prime mover may be used regardless of the internal combustion engine.
  • the first motor generator M / G1 and the second motor generator M / G2 are connected to the wheels via the axle DS1 and the axle DS2, respectively, but may be directly connected to the wheels. Good.
  • the battery BATT was illustrated as an electrical energy storage device, not only this but other storage devices, such as a capacitor, may be used.

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Abstract

 車両用駆動装置1は、車両の前輪Wfと後輪Wrの一方と機械的に接続される第1電動発電機M/G1と、第1電動発電機M/G1と電気的に接続される第2電動発電機M/G2と、第2電動発電機M/G2と機械的に接続され、運動エネルギを蓄えるフライホイールFWと、を備える。第2電動発電機M/G2は、車両の前輪Wfと後輪Wrの他方と機械的に接続される。

Description

車両用駆動装置
 本発明は、電動発電機と機械的に接続され、運動エネルギを蓄える運動エネルギ蓄積装置を備える車両用駆動装置に関する。
 特許文献1には、図20に示すように、フライホイール112を回転駆動又はこれにより発電するフライホイール駆動発電機113と、車軸DSを回転駆動又はその制動により発電する車軸駆動発電機116と、始動時の電気エネルギを貯蔵するバッテリ115と、駆動用電気を発電する発電装置111(好ましくは燃料電池)と、フライホイール駆動発電機113及び車軸駆動発電機116を制御するパワーコトローラ117と、を備えるハイブリッド型自動車において、パワーコトローラ117により、車両駆動電力が発電装置111の発電出力より大きい場合にはフライホイール駆動発電機113により発電し、車両駆動電力が発電出力より小さい場合及び車両制動時には余剰電力及び制動時の発電電力によりフライホイール112にエネルギを貯蔵することが記載されている。
 また、特許文献2には、図21に示すように、燃料電池211とフライホイール212を備えたハイブリッド型燃料電池自動車において、自動車の制動エネルギをフライホイール212に貯蔵するため、電動機216とフライホイール212間に設けられた主変速機214及び主クラッチ213と、燃料電池自動車を始動する電気エネルギを貯蔵するバッテリ215と、これらを制御するフライホイール制御装置217とを備え、フライホイール制御装置217は、燃料電池211及びバッテリ215からの電気エネルギを電動機216を介して機械エネルギに変換し、この機械エネルギを車軸DSに伝達し、かつ余剰の機械エネルギを貯蔵するようにフライホイール212、主変速機214及び主クラッチ213を制御することが記載されている。なお、符号222は従クラッチ、符号223は従減速機、符号224は差動歯車である。
日本国特開平10-108305号公報 日本国特開平10-75504号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッド型自動車においては、フライホイール駆動発電機113が車軸DSとは別の車軸と機械的に接続されているわけではないため、四輪駆動走行するためには、他の電動発電機が必要となる。また、フライホイール112のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、車軸駆動発電機116でしか回生を行えないという問題があった。
 また、特許文献2に記載のハイブリッド型燃料電池自動車においては、制動時の運動エネルギを回収する場合には電動機サイドの回転数をフライホイール212の回転数より高くなるように主変速機214を制御後、主クラッチ213を入れる(ONにする)ことにより運動エネルギをフライホイール212に貯蔵することが記載されており、電動機216の回生電力をフライホイール212に貯蔵するものではなく、機械エネルギをフライホイール212に貯蔵するものであるため、回転数合わせのための主変速機214が必要になるという問題があった。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、運動エネルギ蓄積装置を備え、電動発電機の数を増やすことなく、駆動輪及び回生制動する車輪を増やすことができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
 車両の車輪(例えば、後述の実施形態の前輪Wf又は後輪Wr)と機械的に接続される第1電動発電機(例えば、後述の実施形態の第1電動発電機M/G1)と、
 前記第1電動発電機と電気的に接続される第2電動発電機(例えば、後述の実施形態の第2電動発電機M/G2)と、
 前記第2電動発電機と機械的に接続され、運動エネルギを蓄える運動エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のフライホイールFW、第1フライホイールFW1)と、を備える車両用駆動装置(例えば、後述の実施形態の車両用駆動装置1、1A、1B、1C)であって、
 前記第2電動発電機は、前記車輪とは異なる他の車輪(例えば、後述の実施形態の後輪Wr又は前輪Wf)と機械的に接続されることを特徴とする車両用駆動装置。
 また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
 前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段(例えば、後述の実施形態の第1クラッチCL1)と、
 前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段(例えば、後述の実施形態の第2クラッチCL2)と、を備えることを特徴とする。
 また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の構成に加えて、
 前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するとき、前記第2断接手段を解放し、前記第2電動発電機と前記他の車輪とを遮断状態とすることを特徴とする。
 また、請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備えることを特徴とする。
 また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減することを特徴とする。
 また、請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする。
 また、請求項8に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動し、前記他の車輪からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結することを特徴とする。
 また、請求項9に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備えることを特徴とする。
 また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以下となったときに、前記第2電動発電機の回生駆動を停止若しくは低減するとともに、前記電気エネルギ蓄積装置の電気エネルギを受けて前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項12に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪と、前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する前記他の車輪と、によって車両を駆動するとき、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結することを特徴とする。
 また、請求項13に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記第1断接手段と前記第2断接手段とを制御する断接手段制御装置(例えば、後述の実施形態の制御装置C/U)を備え、
 前記断接手段制御装置は、前記第1断接手段を解放するとともに前記第2断接手段を締結する第1状態と、前記第1断接手段を締結するとともに前記第2断接手段を解放する第2状態とを、切り替えることを特徴とする。
 また、請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の構成に加えて、
 前記断接手段制御装置は、第1の位置で前記第1状態となり、第2の位置で前記第2状態となる作動子を備えることを特徴とする。
 また、請求項15に記載の発明は、請求項1~14のいずれか1項に記載の構成に加えて、
 前記車輪と前記第1電動発電機との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記車輪側と前記第1電動発電機側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段(例えば、後述の実施形態の第3クラッチCL3)をさらに備えることを特徴とする。
 また、請求項16に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機は、さらに前記運動エネルギ蓄積装置と機械的に接続されることを特徴とする。
 また、請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の構成に加えて、
 前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段(例えば、後述の実施形態の第1クラッチCL1)と、
 前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段(例えば、後述の実施形態の第2クラッチCL2)と、
 前記第1電動発電機と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段(例えば、後述の実施形態の第3クラッチCL3)と、
 前記第1電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第4断接手段(例えば、後述の実施形態の第4クラッチCL4)と、を備えることを特徴とする。
 また、請求項18に記載の発明は、請求項16に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち、前記車両のエネルギを前記第1電動発電機のみを回生駆動して回収する第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動する一方、
 前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち、前記車両のエネルギを前記第2電動発電機のみを回生駆動して回収する第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項19に記載の発明は、請求項17に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記車両のエネルギを前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを回生駆動して回収する第3車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする。
 また、請求項20に記載の発明は、請求項17に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪によって車両を駆動する第1車両駆動制御をするときに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動する一方、
 前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する他の車輪によって車両を駆動する第2車両駆動制御をするときに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項21に記載の発明は、請求項17に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記車両を前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを力行駆動して駆動する第3車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を力行駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項22に記載の発明は、請求項16に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機、前記第2電動発電機、及び前記運動エネルギ蓄積装置の回転軸が、同一直線上に配置されることを特徴とする。
 また、請求項23に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置とは異なる他の運動エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態の第2フライホイールFW2)を備え、
 前記第1電動発電機は、さらに前記他の運動エネルギ蓄積装置と機械的に接続されることを特徴とする。
 また、請求項24に記載の発明は、請求項23に記載の構成に加えて、
 前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段(例えば、後述の実施形態の第1クラッチCL1)と、
 前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段(例えば、後述の実施形態の第2クラッチCL2)と、
 前記第1電動発電機と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段(例えば、後述の実施形態の第3クラッチCL3)と、
 前記第1電動発電機と前記他の運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記他の運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第4断接手段(例えば、後述の実施形態の第4クラッチCL4)と、を備えることを特徴とする。
 また、請求項25に記載の発明は、請求項24に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち前記車両のエネルギを前記第1電動発電機のみを回生駆動して回収する第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動する一方、
 前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち前記車両のエネルギを前記第2電動発電機のみを回生駆動して回収する第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項26に記載の発明は、請求項18又は25に記載の構成に加えて、
 前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するときの予測回生量と、前記他の車輪からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生するときの他の予測回生量とを比較し、前記予測回生量の方が大きいときに、前記第1車両エネルギ回収制御を行う一方、前記他の予測回生量の方が大きいときに、前記第2車両エネルギ回収制御を行うことを特徴とする。
 また、請求項27に記載の発明は、請求項18又は25に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減するか、又は、前記第4断接手段を解放し、前記第1電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減することを特徴とする。
 また、請求項28に記載の発明は、請求項18又は25に記載の構成に加えて、
 前記第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第4断接手段を解放し、前記第2断接手段を解放する一方、
 前記第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第1断接手段を解放し、前記第3断接手段を解放することを特徴とする。
 また、請求項29に記載の発明は、請求項24に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪によって車両を駆動する第1車両駆動制御をするときに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動する一方、
 前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する他の車輪によって車両を駆動する第2車両駆動制御をするときに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項30に記載の発明は、請求項20又は29に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪と、前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する前記他の車輪とのうち、前記車輪の方がスリップを生じやすいときに、前記第2車両駆動制御を行う一方、前記他の車輪の方がスリップを生じやすいときに、前記第1車両駆動制御を行うことを特徴とする。
 また、請求項31に記載の発明は、請求項20又は29に記載の構成に加えて、
 前記第1車両駆動制御をするときに、前記第2断接手段を解放し、前記第4断接手段を解放する一方、
 前記第2車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を解放し、前記1断接手段を解放することを特徴とする。
 また、請求項32に記載の発明は、請求項24に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記車両のエネルギを前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを回生駆動して回収する第3車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする。
 また、請求項33に記載の発明は、請求項24に記載の構成に加えて、
 前記第1電動発電機機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置(例えば、後述の実施形態のバッテリBATT)を備え、
 前記車両を前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを力行駆動して駆動する第3車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を力行駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする。
 また、請求項34に記載の発明は、請求項23に記載の構成に加えて、
 前記運動エネルギ蓄積装置の回転軸と、前記他の運動エネルギ蓄積装置の回転軸とは異なる直線上に配置されることを特徴とする。
 また、請求項35に記載の発明は、請求項1~34のいずれか1項に記載の構成に加えて、
 前記車輪と前記他の車輪は、前記車両の前後方向に配置されることを特徴とする。
 また、請求項36に記載の発明は、請求項5~8、10~12、19、21及び27のいずれか1項に記載の構成に加えて、
 前記電気エネルギ蓄積装置は、二次電池(例えば、後述の実施形態の蓄電池)を含み、
 前記車両の外部の充電装置によって充電可能であることを特徴とする。
 また、請求項37に記載の発明は、請求項36に記載の構成に加えて、
 前記電気エネルギ蓄積装置と並列に、電気エネルギ発生装置(例えば、後述の実施形態の燃料電池)を備えることを特徴とする。
 また、請求項38に記載の発明は、請求項1~37のいずれか1項に記載の構成に加えて、
 前記車輪と前記他の車輪のいずれか一方の車輪と機械的に接続される原動機をさらに備えることを特徴とする。
 請求項1に記載の発明によれば、従来運動エネルギ蓄積装置にエネルギを蓄積するために用いていた電動発電機を利用することで、電動発電機の数を増やすことなく、駆動輪及び回生制動する車輪を増やすことができる。即ち、異なる車輪に接続される第1及び第2電動発電機を別個独立に制御することができるので、車両の走行性や効率を向上させることができる。
 請求項2に記載の発明によれば、状況に応じて、第2電動発電機を他の車輪と運動エネルギ蓄積装置とに対して、遮断・接続可能で、適切に第2電動発電機による車両エネルギの回生や運動エネルギ蓄積装置への運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 また、請求項3に記載の発明によれば、車輪、第1電動発電機、第2電動発電機、第1断接手段を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギを運動エネルギ蓄積装置に蓄積することができる。
 また、請求項4に記載の発明によれば、第1電動発電機の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機が、他の車輪の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に運動エネルギ蓄積装置にエネルギを蓄積することができる。
 また、請求項5に記載の発明によれば、第1電動発電機及び/又は第2電動発電機で回生したエネルギの蓄積先の選択肢が運動エネルギ蓄積装置以外にも増え、また、運動エネルギ蓄積装置のエネルギが足りないときの補完的な供給元となるので、エネルギの回収が増加する一方エネルギ不足に陥ることも低減することができる。
 また、請求項6に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、第1断接手段を解放することで、運動エネルギ蓄積装置へのエネルギの蓄積を中止することが可能で、運動エネルギ蓄積装置に過剰にエネルギが蓄積されることを抑制することができる。同時に、第2電動発電機の駆動を停止若しくは低減することで、第1電動発電機の回生電力を電気エネルギ蓄積装置に蓄積することができる。
 また、請求項7に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、車両のエネルギを第1電動発電機に加えて第2電動発電機からも回生して電気エネルギ蓄積装置に蓄積でき、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。
 また、請求項8に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを回生して制動できるので、安定的に車両を制動させることで、回生漏れを低減できる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで回生駆動する第2電動発電機の引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 また、請求項9に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置の蓄積エネルギを第1断接手段、第2電動発電機、第1電動発電機を機械的又は電気的に経由して車輪に伝達することができる。
 また、請求項10に記載の発明によれば、第1電動発電機及び/又は第2電動発電機で回生したエネルギの蓄積先の選択肢が運動エネルギ蓄積装置以外にも増え、また、運動エネルギ蓄積装置のエネルギが足りないときの補完的な供給元となるので、エネルギの回収が増加する一方エネルギ不足に陥ることも低減することができる。
 また、請求項11に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以下のときに、運動エネルギ蓄積装置の代わりに電気エネルギ蓄積装置をエネルギ源として、第1電動発電機を駆動可能で、車両の走行状態を維持しつつ挙動が乱れたりすることを抑制することができる。
 また、請求項12に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを力行して車両を駆動可能であるので、安定的に車両を走行させることができる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで力行駆動する第2電動発電機の引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 また、請求項13に記載の発明によれば、第1断接手段と第2断接手段とを同時に締結することがないので、アクチュエータなどの単一の切替手段で2つの断接手段を制御することができる。
 また、請求項14に記載の発明によれば、第1断接手段と第2断接手段とに対し、単一の作動子でよいので部品点数を削減することができる。
 また、請求項15に記載の発明によれば、第1電動発電機を駆動しないときに第3断接手段を解放することで、車輪に伝達される第1電動発電機の連れ回り損失を低減することができる。
 請求項16に記載の発明によれば、車両や路面状態などに応じて、回生駆動により車両エネルギの回収に寄与する電動発電機と、力行駆動により運動エネルギの蓄積に寄与する電動発電機の役割を逆転させることができる。
 請求項17に記載の発明によれば、状況に応じて、第1電動発電機と第2電動発電機とを車輪又は他の車輪と運動エネルギ蓄積装置とに対して遮断・接続可能であり、適切に第1電動発電機と第2電動発電機による車両エネルギの回生や運動エネルギ蓄積装置への運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 請求項18に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とのうち、どちらか一方で車両のエネルギを回収する場合にも、運動エネルギ蓄積装置に適切にエネルギを蓄積することができる。
 請求項19に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを回生して制動することができるので、安定的に車両を制動させることができ、回生漏れを低減することができる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで回生駆動する電動発電機の引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 請求項20に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とのうち、どちらの電動発電機で車両を駆動する場合にも、運動エネルギ蓄積装置のエネルギを適切に供給することができる。
 請求項21に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを力行して車両を駆動可能であるので、安定的に車両を走行させることができる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで力行駆動する第1電動発電機と第2電動発電機の引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 請求項22に記載の発明によれば、径方向の小型化が可能である。
 請求項23に記載の発明によれば、車両や路面状態などに応じて、回生駆動により車両エネルギの回収に寄与する電動発電機と、力行駆動により運動エネルギの蓄積に寄与する電動発電機の役割を逆転させることができる。
 請求項24に記載の発明によれば、状況に応じて、第1電動発電機と第2電動発電機を車輪又は他の車輪と運動エネルギ蓄積装置とに対して遮断・接続可能であり、適切に第1電動発電機と第2電動発電機による車両エネルギの回生や運動エネルギ蓄積装置への運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 請求項25に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とのうち、どちらで車両のエネルギを回収する場合にも、運動エネルギ蓄積装置に適切にエネルギを蓄積することができる。
 請求項26に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とのうち、回生を多くとれる方の電動発電機で回生することができ、車両の運動エネルギをより多く回収することができる。
 請求項27に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、車両のエネルギを電気エネルギ蓄積装置に電気エネルギとして蓄積することができ、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。
 請求項28に記載の発明によれば、回生駆動する電動発電機に対する運動エネルギ蓄積装置の引きずり損失、及び力行駆動する電動発電機に対する車輪の引きずり損失がなくなるので、効率的に運動エネルギ蓄積装置にエネルギを蓄積することができる。
 請求項29に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とのうち、どちらの電動発電機で車両を駆動する場合にも、運動エネルギ蓄積装置のエネルギを適切に供給することができる。
 請求項30に記載の発明によれば、車輪と他の車輪のうち、スリップしにくい方の車輪で車両を駆動することで、車両の走行安定性、走破性が向上する。
 請求項31に記載の発明によれば、回生駆動する電動発電機に対する車輪の引きずり損失、及び力行駆動する電動発電機に対する運動エネルギ蓄積装置の引きずり損失がなくなるので、より効率的に車両を駆動することができる。
 請求項32に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを回生して制動することができるので、安定的に車両を制動させることができ、回生漏れを低減することができる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで回生駆動する電動発電機の引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 請求項33に記載の発明によれば、第1電動発電機と第2電動発電機とを力行して車両を駆動可能であるので、安定的に車両を走行させることができる。また、運動エネルギ蓄積装置を切り離すことで力行駆動する第1電動発電機と第2電動発電機の引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 請求項34に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置及び電動発電機の配置自由度が向上する。
 請求項35に記載の発明によれば、第1電動発電機が前輪と後輪のいずれか一方の車輪に、第2電動発電機が前輪と後輪の他方の車輪に接続されることになるので、前後の車輪に安定的に制動力、駆動力を付加することができ、車両の安定性、旋回性、及び走破性を向上することができる。
 請求項36に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置の蓄積エネルギが不足するときに、車両の回生エネルギ以外によって充電することができる。
 請求項37に記載の発明によれば、運動エネルギ蓄積装置の蓄積エネルギが不足するときに、必要に応じて電力を生成することができる。
 請求項38に記載の発明によれば、車両をパラレルハイブリッド式に駆動可能で、車両の状態、電気エネルギ蓄積装置の状態などに応じて効率よく車両を駆動することができる。
本発明に係る第1実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態における、通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。 第1実施形態における、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時(回生量≦FW蓄積容量)、(b)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。 第1実施形態における、フライホイールFWのエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図である。 第1実施形態の車両用駆動装置を搭載した車両における、ある走行モードにおけるタイミングチャートである。 第1実施形態の車両用駆動装置を搭載した車両における、他の走行モードにおけるタイミングチャートである。 本発明に係る第2実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。 第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第1実施例を示す図である。 第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第2実施例を示す図である。 第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第3実施例を示す図である。 第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第4実施例を示す図である。 本発明に係る第3実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。 第3実施形態における、通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。 第3実施形態における、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量>DS2予測回生量)}、(b)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量<DS2予測回生量)}、(c)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。 第3実施形態における、フライホイールFWのエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はDS1予測スリップ量<DS2予測スリップ量、(b)はDS1予測スリップ量>DS2予測スリップ量である。 本発明に係る第4実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。 第4実施形態における、通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。 第4実施形態における、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量>DS2予測回生量)}、(b)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量<DS2予測回生量)}、(c)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。 第4実施形態における、フライホイールFWのエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はDS1予測スリップ量<DS2予測スリップ量、(b)はDS1予測スリップ量>DS2予測スリップ量である。 特許文献1に記載のハイブリッド車両のブロック図である。 特許文献2に記載のハイブリッド車両のブロック図である。
 先ず、本発明に係る車両用駆動装置の各実施形態について図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
 図1は、本発明に係る第1実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
 本実施形態の車両用駆動装置1は、前輪Wfと後輪Wrとの一方の車輪に連結される車軸DS1に第1電動発電機M/G1が機械的に接続され、他方の車輪に連結される車軸DS2に第2電動発電機M/G2が機械的に接続されている。また、第2電動発電機M/G2は、運動エネルギを蓄えるフライホイールFWにも機械的に接続されており、第2電動発電機M/G2及びフライホイールFWの回転軸が車両前後方向に同一直線状に配置されている。なお、本実施形態及び後述の実施形態では、車軸DS1が前輪Wfに連結され、車軸DS2が後輪Wrに連結されるものとして説明するが、車軸DS1が後輪Wrに連結され、車軸DS2が前輪Wfに連結されるものでもよい。
 第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上には、第1クラッチCL1が設けられており、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上には、第2クラッチCL2が設けられており、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上には、第3クラッチCL3が設けられている。なお、本実施形態において第3クラッチCL3は必ずしも必要ではなく、第1電動発電機M/G1と車軸DS1とを直結してもよい。
 従って、第1クラッチCL1を解放又は締結することで、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとは遮断状態又は接続状態となり、第2クラッチCL2を解放又は締結することで、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とは遮断状態又は接続状態となり、第3クラッチCL3を解放又は締結することで、第1電動発電機M/G1と車軸DS1とは遮断状態又は接続状態となる。
 このように機械的に接続された車両用駆動装置1においては、第1クラッチCL1を締結することで、第2電動発電機M/G2に伝達された電気エネルギをフライホイールFWに運動エネルギとして蓄積することができるとともに、フライホイールFWに蓄積された運動エネルギを第2電動発電機M/G2にて電気エネルギに変換することができる。
 また、第2電動発電機M/G2は第2クラッチCL2を介して車軸DS2に接続されているので、第2クラッチCL2を締結し、第2電動発電機M/G2を力行駆動することで車軸DS2に連結される後輪Wrに駆動力を伝達することができ、第2電動発電機M/G2を回生駆動することで車軸DS2に連結される後輪Wrに制動力を与えることができる。
 また、第1電動発電機M/G1は第3クラッチCL3を介して車軸DS1に接続されているので、第3クラッチCL3を締結し、第1電動発電機M/G1を力行駆動することで車軸DS1に連結される前輪Wfに駆動力を伝達することができ、第1電動発電機M/G1を回生駆動することで車軸DS1に連結される前輪Wfに制動力を与えることができる。
 さらに、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とは、制御装置C/Uを介して電機的に接続される。さらに、車両用駆動装置1には、バッテリBATTが搭載されており、制御装置C/Uによって制御されている。バッテリBATTは、蓄電池(二次電池)であってもよく、蓄電池と燃料電池の両方を備えるものでもよい。従って、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とバッテリBATTとは、制御装置C/Uを介して電気的に接続されているため、相互に電気エネルギの受け渡しができる。
 これにより、第1電動発電機M/G1の電気エネルギを第2電動発電機M/G2に供給したり、バッテリBATTに蓄積することができ、第2電動発電機M/G2の電気エネルギを第1電動発電機M/G1に供給したり、バッテリBATTに蓄積することができ、バッテリBATTに蓄積された電気エネルギを第1電動発電機M/G1に供給したり、第2電動発電機M/G2に供給することができる。蓄電池と燃料電池の両方を備える場合、燃料電池で発電した電力を蓄電池に蓄積させることができる。バッテリBATTが設けられているため、第1電動発電機M/G1及び/又は第2電動発電機M/G2で回生したエネルギの蓄積先の選択肢がフライホイールFW以外にも増え、また、フライホイールFWのエネルギが足りないときの補完的な供給元となるので、エネルギの回収が増加する一方エネルギ不足に陥ることも低減することができる。以下の説明では、バッテリBATTを外部の充電装置(不図示)による給電よって充電可能な蓄電池として説明する。
 制御装置C/Uは、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とバッテリBATTとの電気系統の制御に加えて、第1~第3クラッチCL1、CL2、CL3の制御も行う断接手段制御装置としての機能を有する。例えば、制御装置C/Uは、第1クラッチCL1を解放するとともに第2クラッチCL2を締結する第1状態と、第1クラッチCL1を締結するとともに第2クラッチCL2を解放する第2状態とを、切り替える。ここで、制御装置C/Uは、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2との両方を同時に締結させる状態をとらない。従って、車軸DS2とフライホイールFWとは動力伝達可能に接続されることがないので、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に回転合わせのための変速機を設ける必要がない。さらに、第2クラッチCL2を締結させた状態で第2電動発電機M/G2を力行駆動又は回生駆動する際には、第1クラッチCL1が解放されるのでフライホイールFWを引きずることなく、逆に、第1クラッチCL1を締結させた状態で第2電動発電機M/G2を力行駆動又は回生駆動する際には、第2クラッチCL2が解放されるので車軸DS2を引きずることがない。これにより、効率的にエネルギの伝達と蓄積を行うことができる。
 続いて、車両用駆動装置1の走行時の制御について説明する。
 図2は通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。なお、図中、ハッチング付の太い矢印は、電動発電機の力行トルクを示し、ハッチングのない太い矢印は、電動発電機の回生トルクを示し、細い矢印は電力の流れを示している。図3、4、13~15、17~19についても同様である。
 前輪駆動(2WD)時は、図2(a)に示すように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2とを解放し、第3クラッチCL3を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達される。
 後輪駆動(2WD)時は、図2(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 四輪駆動(4WD)時は、図2(c)に示すように、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達されるとともに第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 このように通常走行時には、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1を解放しておくことで、特に後輪駆動(2WD)時と四輪駆動(4WD)時とにおいて、力行駆動する第2電動発電機M/G2に対するフライホイールFWの引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 図3は、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時(回生量≦FW蓄積容量)、(b)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。
 制動回生時は、回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下の場合、回生エネルギがフライホイールFWに運動エネルギとして蓄積され、回生量がフライホイールFWの蓄積容量を超える場合、回生エネルギがバッテリBATTに電気エネルギとして蓄積される。フライホイールFWの蓄積容量は、例えば車速がV1(例えば60km/時)で走行中の車両が減速して停車する際の回生量と等しい値に設定される。なお、V1は任意に設定することができる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下の場合は、図3(a)に示すように、第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、車軸DS1の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積される。従って、前輪Wf、第3クラッチCL3、第1電動発電機M/G1、第2電動発電機M/G2、第1クラッチCL1を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギをフライホイールFWに蓄積することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、第1電動発電機M/G1の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的にフライホイールFWにエネルギを蓄積することができる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量を超える場合は、図3(b)に示すように、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を回生駆動することで、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とからの回生エネルギが電気エネルギに変換され、バッテリBATTに蓄積される。このように、フライホイールFWのエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、回生エネルギをバッテリBATTに蓄積させることで、安定的に車両を制動させることができ、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。また、フライホイールFWを切り離すことで回生駆動する第2電動発電機M/G2に対するフライホイールFWの引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 図4は、フライホイールFWのエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図である。
 フライホイールFWにエネルギを蓄積した状態からエネルギを放出する際には、第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、フライホイールFWの運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギが車軸DS1に伝達される。これによりフライホイールFWの蓄積エネルギを第1クラッチCL1、第2電動発電機M/G2、第1電動発電機M/G1、第3クラッチCL3を機械的又は電気的に経由して前輪Wfに伝達することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、回生駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなる。
 続いて、この車両用駆動装置1を搭載した車両の走行時の具体的な制御について異なる2つの走行モードを例に説明する。
 図5は、ある走行モードにおけるタイミングチャートである。
 この走行モードは、低摩擦面路等のいわゆる悪路走行後、一度停車し、外部給電を経て、発進急加速、車速V1(例えば、60キロ/時)でのクルーズ走行、減速、停車、再発進する場合を想定した。なお、図5及び図6において、FW蓄積量は、フライホイールFWのエネルギの蓄積量を模式化したものであり、バッテリSOCは、バッテリBATTの蓄電量SOC(State Of Charge)を模式化したものである。
 悪路走行は、四輪駆動(4WD)であり、上記したように、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達されるとともに第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。このとき、バッテリSOCは減少する。一方、第1クラッチCL1が解放されているので、フライホイールFWは静止しており、エネルギは蓄積されていない。
 続いて停車時に外部給電を行うことで、悪路走行で消費したバッテリSOCを回復することができる。この状態でも、フライホイールFWは静止しており、エネルギは蓄積されていない。
 発進急加速時は、四輪駆動(4WD)であり、車速がV1に至ると、クルーズ走行がなされる。クルーズ走行中は、前輪駆動(2WD)又は後輪駆動(2WD)であり、前輪駆動(2WD)時は、図2(a)に示すように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2とを解放し、第3クラッチCL3を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達される。後輪駆動(2WD)時は、図2(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 車速V1でクルーズ走行している状態から車両を減速するとき、図3(a)に示すように、第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、車軸DS1の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積される。このとき、フライホイールFWの蓄積容量が車速V1で走行中の車両を停車させる際の回生量と等しいため、車両の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積され、バッテリBATTには電力が蓄積されない。従って、FW蓄積量が増えて、バッテリSOCが一定状態を維持している。
 車両が停車した際には、第2クラッチCL2に加えて、第1クラッチCL1も第3クラッチCL3もともに解放され、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とが停止する。このとき、フライホイールFWは、一定回転しており、運動エネルギが蓄積され続けている。
 この状態から再発進する際、蓄積されたフライホイールFWのエネルギが利用される。即ち、図4で説明したように、第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、フライホイールFWの運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギが車軸DS1に伝達される。このように、フライホイールFWに蓄積されたエネルギを利用することで、バッテリSOCは一定のまま、車両を発進させることができる。エネルギを放出したフライホイールFWは、次第に回転が降下しやがて停止する。
 その後、フライホイールFWの蓄積エネルギが所定以下になった場合には、バッテリBATTから電力を受けて駆動する、上記した四輪駆動(4WD)、前輪駆動(2WD)又は後輪駆動(2WD)が路面状況等に応じて選択される(図示省略)。
 図6は、他の走行モードにおけるタイミングチャートである。
 この走行モードは、低摩擦面路等のいわゆる悪路走行後、一度停車し、外部給電を経て、発進急加速、車速V1(例えば、60キロ/時)から緩加速、車速V2(例えば100km)でのクルーズ走行、減速、停車、再発進する場合を想定した。
 図6の他の走行モードでは、図5の走行モードにおける車速V1でのクルーズ走行領域と減速領域でのオペレーションが相違しており、この点について説明する。
 車速V1(例えば、60キロ/時)から緩加速領域と車速V2(例えば100km)でのクルーズ走行領域は、前輪駆動(2WD)又は後輪駆動(2WD)であり、図5における前輪駆動(2WD)又は後輪駆動(2WD)と同様である。
 車速V2でクルーズ走行している状態から車両を減速するとき、図3(a)に示すように、第2クラッチCL2を解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、車軸DS1の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積される。このとき、フライホイールFWの蓄積容量が車速V1で走行中の車両を停車させる際の回生量と等しいため、車速V2からの減速では、途中でフライホイールFWの蓄積量がフライホイールFWの蓄積容量を超えてしまう。従って、フライホイールFWの蓄積量がフライホイールFWの蓄積容量に至った時点で、回生エネルギをバッテリBATTに蓄積させる。
 フライホイールFWの蓄積量がフライホイールFWの蓄積容量に至ると、図3(b)に示すように、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を回生駆動することで、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とからの回生エネルギが電気エネルギに変換され、バッテリBATTに蓄積される。このように、フライホイールFWの蓄積量がフライホイールFWの蓄積容量に至った時点で、エネルギの蓄積先をフライホイールFWからバッテリBATTに変えることで、車両の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積されたままバッテリSOCも増大し、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。上記では、フライホイールFWの蓄積量がフライホイールFWの蓄積容量に至ったときに、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを回生駆動したが、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2を解放したまま、第1電動発電機M/G1のみを回生駆動してもよい。なお、このとき第2電動発電機M/G2は、力行駆動を停止するか、フライホイールFWに運動エネルギを蓄積していたときよりも力行駆動を低減するとよい。
 以上説明したように、本実施形態によれば、前輪Wfと車軸DS1を介して機械的に接続される第1電動発電機M/G1と、第1電動発電機M/G1と電気的に接続される第2電動発電機M/G2と、第2電動発電機M/G2と機械的に接続され、運動エネルギを蓄えるフライホイールFWと、を備え、第2電動発電機M/G2が、後輪Wrと車軸DS2を介して機械的に接続されるので、従来運動エネルギ蓄積装置にエネルギを蓄積するために用いていた電動発電機を利用することで、電動発電機の数を増やすことなく、駆動輪及び回生制動する車輪を増やすことができる。即ち、第1及び第2電動発電機M/G1、M/G2により四輪駆動走行ができ、前輪Wf及び後輪Wrで回生することができる。
 また、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側とフライホイールFW側とを遮断状態又は接続状態にする第1クラッチCL1と、第2電動発電機M/G2と後輪Wrとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側と後輪Wr側とを遮断状態又は接続状態にする第2クラッチCL2と、を備えるので、状況に応じて、第2電動発電機M/G2を後輪WrとフライホイールFWとに対して、遮断・接続可能で、適切に第2電動発電機M/G2による車両エネルギの回生やフライホイールFWへの運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 また、前輪Wfと第1電動発電機M/G1との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前輪Wf側と第1電動発電機M/G1側とを遮断状態又は接続状態にする第3クラッチCL3をさらに備えるので、第1電動発電機M/G1を駆動しないときに第3クラッチCL3を解放することで、前輪Wfに伝達される第1電動発電機M/G1の連れ回り損失を低減することができる。
<第2実施形態>
 次に、本発明に係る第2実施形態の車両用駆動装置について説明する。
 図7は、本発明に係る第2実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
 第1実施形態の車両用駆動装置1で説明したように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2とが同時に接続されることがないことから、第2実施形態の車両用駆動装置1Aでは、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2とが1つの作動子17で締結・解放が制御されるように構成される。第2実施形態の車両用駆動装置1Aは、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2が1つの作動子17で締結・解放が制御される点で、第1実施形態の車両用駆動装置1と相違するが、その他の点は同一の構成を有するので、同一符号を付して構成の説明を省略するとともに、走行制御についても同一のため、ここでは説明を省略する。なお、以下の第2実施形態の第1及び第2実施例は、第1及び第2クラッチCL1、CL2がDOGクラッチで構成された例を示すものであり、第3及び第4実施例は、第1及び第2クラッチCL1、CL2が摩擦クラッチで構成された例を示すものである。
 図8は、第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第1実施例を示す図である。
 第1実施例では、円柱状のフライホイールFWの軸心が車幅方向に伸びるとともに、第2電動発電機M/G2の軸心が車幅方向に伸びており、電動発電機M/G2のモータシャフト11周りに、フライホイールシャフト10の入出力ギヤ12と噛合するフライホイール出入力ギヤ13と、ディファレンシャルギヤDIFFと噛合する2段ピニオン14の大径ギヤ15と噛合するモータ入出力ギヤ16とが、モータシャフト11に対し相対回転可能に、且つ、車幅方向に対向配置されている。フライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16との間には、モータシャフト11と一体回転するように取り付けられた作動子17が不図示のアクチェータにより車幅方向に移動可能に配置される。この作動子17とフライホイール出入力ギヤ13とにより第1クラッチCL1が構成され、この作動子17とモータ入出力ギヤ16とにより第2クラッチCL2が構成される。
 作動子17がフライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16との中間位置に位置すると、作動子17はフライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16とのいずれのギヤとも噛み合わず(第1クラッチCL1:解放、第2クラッチCL2:解放)、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが遮断状態になるとともに、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが遮断状態になる。
 作動子17がフライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16との中間位置からモータ入出力ギヤ16側の第1の位置に移動すると、作動子17とフライホイール出入力ギヤ13とが離間(第1クラッチCL1:解放)し、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが遮断状態になるとともに、作動子17とモータ入出力ギヤ16とが噛合(第2クラッチCL2:締結)し、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが接続状態になる。また、作動子17がフライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16との中間位置からフライホイール出入力ギヤ13側の第2の位置に移動すると、作動子17とフライホイール出入力ギヤ13とが噛合(第1クラッチCL1:締結)し、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが接続状態になるとともに、作動子17とモータ入出力ギヤ16とが離間(第2クラッチCL2:解放)し、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが遮断状態になる。
 即ち、作動子17が第1の位置では、第1クラッチCL1が解放するとともに第2クラッチCL2が締結する第1状態となり、作動子17が第2の位置では、第1クラッチCL1が締結するとともに第2クラッチCL2が解放する第2状態となり、作動子17の位置に応じて、第1状態と第2状態とが切り替えられる。このように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2とは同時に締結されることがないので、単一のアクチュエータなどで2つのクラッチを制御することができ、単一の作動子17で構成することで部品点数を削減することができる。
 図9は、第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第2実施例を示す図である。
 第2実施例では、円柱状のフライホイールFWの軸心が車両前後方向に伸びるとともに、第2電動発電機M/G2の軸心が車両前後方向に伸びており、電動発電機M/G2のモータシャフト11周りに、フライホイールシャフト10の入出力ギヤ12と噛合するフライホイール出入力ギヤ13と、ディファレンシャルギヤDIFFと噛合するかさ歯車18の反対側に設けられたギヤ19と噛合するモータ入出力ギヤ16とが、モータシャフト11に対し相対回転可能に、且つ、車両前後方向に対向配置されている。フライホイール出入力ギヤ13とモータ入出力ギヤ16との間には、モータシャフト11と一体回転するように取り付けられた作動子17が不図示のアクチェータにより車両前後方向に移動可能に配置される。この作動子17とフライホイール出入力ギヤ13とにより第1クラッチCL1が構成され、この作動子17とモータ入出力ギヤ16とにより第2クラッチCL2が構成される。なお、作動については第1実施例と同様のため、ここでは説明を省略する。
 図10は、第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第3実施例を示す図である。
 第3実施例では、円筒状のフライホイールFWの軸心と第2電動発電機M/G2の軸心とが同一且つ車幅方向に伸びており、フライホイールFWの内周部に電動発電機M/G2が収容されている。電動発電機M/G2のモータシャフト11は中空構造をなし、モータシャフト11の内周部に、フライホイールFWを支持する腕部21が取り付けられたフライホイールシャフト10が挿通している。フライホイールシャフト10の、腕部21とは反対側の端部(図中、左側端部)には内周面に複数の第1フリクションプレート22を保持する第1支持部材23が取り付けられている。
 また、モータシャフト11周りには、ディファレンシャルギヤDIFFと噛合する2段ピニオン14の大径ギヤ15と噛合するモータ入出力ギヤ16が相対回転可能に配置されており、モータ入出力ギヤ16には、内周面に複数の第2フリクションプレート24を保持する第2支持部材25が取り付けられている。モータシャフト11の外周面には、第1支持部材23側に複数の第1フリクションディスク37が、第2支持部材25側に第2フリクションディスク38が配置されており、複数の第1フリクションプレート22と第1フリクションディスク37とが軸方向に交互に配置され、複数の第2フリクションプレート24と第2フリクションディスク38とが軸方向に交互に配置される。複数の第1フリクションプレート22と複数の第2フリクションプレート24との間には、モータシャフト11と一体回転するように取り付けられた作動子17が不図示のアクチェータにより車幅方向に移動可能に配置される。この作動子17と、複数の第1フリクションプレート22と、複数の第1フリクションディスク37と、により第1クラッチCL1が構成され、この作動子17と、複数の第2フリクションプレート24と、複数の第2フリクションディスク38と、により第2クラッチCL2が構成される。
 作動子17が複数の第1フリクションプレート22と複数の第2フリクションプレート24との中間位置に位置すると、複数の第1フリクションディスク37と複数の第1フリクションプレート22とが離間するとともに複数の第2フリクションディスク38と複数の第2フリクションプレート24とが離間(第1クラッチCL1:解放、第2クラッチCL2:解放)し、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが遮断状態になるとともに、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが遮断状態になる。
 作動子17が複数の第1フリクションプレート22と複数の第2フリクションプレート24との中間位置から第2フリクションプレート24側の第1の位置に移動すると、複数の第1フリクションディスク37と複数の第1フリクションプレート22とが離間(第1クラッチCL1:解放)し、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが遮断状態になるとともに、複数の第2フリクションディスク38と複数の第2フリクションプレート24とが摩擦締結(第2クラッチCL2:締結)し、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが接続状態になる。また、作動子17が複数の第1フリクションプレート22と複数の第2フリクションプレート24との中間位置から第1フリクションプレート22側の第2の位置に移動すると、複数の第1フリクションディスク37と複数の第1フリクションプレート22とが摩擦締結(第1クラッチCL1:締結)し、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとが接続状態になるとともに、複数の第2フリクションディスク38と複数の第2フリクションプレート24とが離間(第2クラッチCL2:解放)し、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とが遮断状態になる。従って、本実施例においても、作動子17が第1の位置では、第1クラッチCL1が解放するとともに第2クラッチCL2が締結する第1状態となり、作動子17が第2の位置では、第1クラッチCL1が締結するとともに第2クラッチCL2が解放する第2状態となり、作動子17の位置に応じて、第1状態と第2状態が切り替えられ、第1及び第2実施例と同様の効果を得ることができる。
 図11は、第2実施形態の車両用駆動装置1Aの、第1及び第2クラッチCL1、CL2の構成と、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの配置を具体化した第4実施例を示す図である。
 第4実施例では、円筒状のフライホイールFWの軸心と第2電動発電機M/G2の軸心とが同一且つ車幅方向に伸びており、フライホイールFWの内周部に電動発電機M/G2が収容されている。電動発電機M/G2のモータシャフト11は中空構造をなし、モータシャフト11の内周部に、フライホイールFWを支持する腕部21が取り付けられたフライホイールシャフト10が挿通している。フライホイールシャフト10の、腕部21とは反対側の端部(図中、左側端部)には、ディファレンシャルギヤDIFFと噛合する2段ピニオン14の大径ギヤ15と噛合するモータ入出力ギヤ16がフライホイールシャフト10に対し相対回転可能に配置され、モータ入出力ギヤ16には、外周面に複数の第2フリクションディスク38を保持する第3支持部材41が取り付けられている。
 また、モータシャフト11には、第3支持部材41側の内周面に複数の第2フリクションプレート24と、第2電動発電機M/G2側の内周面に複数の第1フリクションプレート22と、を保持する第4支持部材42が取り付けられている。また、フライホイールシャフト10の外周面には、第1フリクションディスク37が配置されており、複数の第1フリクションプレート22と第1フリクションディスク37とが軸方向に交互に配置され、複数の第2フリクションプレート24と第2フリクションディスク38とが軸方向に交互に配置される。複数の第1フリクションプレート22と複数の第2フリクションプレート24との間には、第4支持部材42と一体回転するように取り付けられた作動子17が不図示のアクチェータにより車幅方向に移動可能に配置される。この作動子17と、複数の第1フリクションプレート22と、複数の第1フリクションディスク37と、により第1クラッチCL1が構成され、この作動子17と、複数の第2フリクションプレート24と、複数の第2フリクションディスク38と、により第2クラッチCL2が構成される。なお、作動については第3実施例と同様のためここでは説明を省略するが、本実施例においても、作動子17の位置に応じて、第1状態と第2状態が切り替えられ、第1及び第2実施例と同様の効果を得ることができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、第1の位置で第1クラッチCL1を解放するとともに第2クラッチCL2を締結する第1状態となり、第2の位置で第1クラッチCL1を締結するとともに第2クラッチCL2を解放する第2状態となる作動子17を備えることにより、単一の作動子で2つのクラッチを制御することができ、部品点数を削減することができる。
<第3実施形態>
 次に、本発明に係る車両用駆動装置の第3実施形態について図面に基づいて説明する。
 図12は、本発明に係る第3実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
 本実施形態の車両用駆動装置1Bは、前輪Wfと後輪Wrとの一方の車輪に連結される車軸DS1に第1電動発電機M/G1が機械的に接続され、他方の車輪に連結される車軸DS2に第2電動発電機M/G2が機械的に接続されている。また、第1電動発電機M/Gと第2電動発電機M/G2とは、フライホイールFWにも機械的に接続されており、第1電動発電機M/G、第2電動発電機M/G2、及びフライホイールFWの回転軸が車両前後方向に同一直線状に配置されている。
 第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上には、第1クラッチCL1が設けられており、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上には、第2クラッチCL2が設けられており、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上には、第3クラッチCL3が設けられており、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上には、第4クラッチCL4が設けられている。なお、本実施形態においても、第3クラッチCL3は必ずしも必要ではなく、第1電動発電機M/G1と車軸DS1とを直結してもよい。
 従って、第1クラッチCL1を解放又は締結することで、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとは遮断状態又は接続状態となり、第2クラッチCL2を解放又は締結することで、第2電動発電機M/G2と車軸DS2とは遮断状態又は接続状態となり、第3クラッチCL3を解放又は締結することで、第1電動発電機M/G1と車軸DS1とは遮断状態又は接続状態となり、第4クラッチCL4を解放又は締結することで、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとは遮断状態又は接続状態となる。
 このように機械的に接続された車両用駆動装置1においては、第1クラッチCL1を締結することで、第2電動発電機M/G2に伝達された電気エネルギをフライホイールFWに運動エネルギとして蓄積することができるとともに、フライホイールFWに蓄積された運動エネルギを第2電動発電機M/G2にて電気エネルギに変換することができる。
 また、第2電動発電機M/G2は第2クラッチCL2を介して車軸DS2に接続されているので、第2クラッチCL2を締結し、第2電動発電機M/G2を力行駆動することで車軸DS2に連結される後輪Wrに駆動力を伝達することができ、第2電動発電機M/G2を回生駆動することで車軸DS2に連結される後輪Wrに制動力を与えることができる。
 また、第1電動発電機M/G1は第3クラッチCL3を介して車軸DS1に接続されているので、第3クラッチCL3を締結し、第1電動発電機M/G1を力行駆動することで車軸DS1に連結される前輪Wfに駆動力を伝達することができ、第1電動発電機M/G1を回生駆動することで車軸DS1に連結される前輪Wfに制動力を与えることができる。
 また、第4クラッチCL4を締結することで、第1電動発電機M/G1に伝達された電気エネルギをフライホイールFWに運動エネルギとして蓄積することができるとともに、フライホイールFWに蓄積された運動エネルギを第1電動発電機M/G1にて電気エネルギに変換することができる。
 さらに、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とは、制御装置C/Uを介して電機的に接続され、さらに、車両用駆動装置1には、バッテリBATTが搭載されており、制御装置C/Uによって制御されている点は、第1実施形態と同様である。本実施形態においても、制御装置C/Uは、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2との両方を同時に締結させる状態をとらない。これにより、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に回転合わせのための変速機を設ける必要がない。さらに、第2クラッチCL2を締結させた状態で第2電動発電機M/G2を力行駆動又は回生駆動する際には、第1クラッチCL1が解放されるのでフライホイールFWを引きずることなく、逆に、第1クラッチCL1を締結させた状態で第2電動発電機M/G2を力行駆動又は回生駆動する際には、第2クラッチCL2が解放されるので車軸DS2を引きずることがない。これにより、効率的にエネルギの伝達と蓄積を行うことができる。また、制御装置C/Uは、第3クラッチCL3と第4クラッチCL4との両方を同時に締結させる状態をとらない。これにより、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上にも回転合わせのための変速機を設ける必要がない。さらに、第3クラッチCL3を締結させた状態で第1電動発電機M/G1を力行駆動又は回生駆動する際には、第4クラッチCL4が解放されるのでフライホイールFWを引きずることなく、逆に、第4クラッチCL4を締結させた状態で第1電動発電機M/G1を力行駆動又は回生駆動する際には、第3クラッチCL3が解放されるので車軸DS1を引きずることがない。これにより、効率的にエネルギの伝達と蓄積を行うことができる。
 続いて、車両用駆動装置1Bの走行時の制御について説明する。
 図13は通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。
 前輪駆動(2WD)時は、図13(a)に示すように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを解放し、第3クラッチCL3を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達される。
 後輪駆動(2WD)時は、図13(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3と、第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 四輪駆動(4WD)時は、図13(c)に示すように、第1クラッチCL1と第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達されるとともに第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 このように通常走行時には、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1と、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4と、を解放しておくことで、力行駆動する第1電動発電機M/G1及び/又は第2電動発電機M/G2に対するフライホイールFWの引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 図14は、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量>DS2予測回生量)}、(b)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量<DS2予測回生量)}、(c)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。
 制動回生時は、回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下の場合、回生エネルギがフライホイールFWに運動エネルギとして蓄積され、回生量がフライホイールFWの蓄積容量を超える場合、回生エネルギがバッテリBATTに電気エネルギとして蓄積される。また、回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下の場合、車軸DS1での予測回生量と車軸DS2での予測回生量を比較して、予測回生量の大きい車軸に接続された電動発電機で回生を行う。これにより、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、どちらか一方で車両のエネルギを回収する場合にも、フライホイールFWに適切にエネルギを蓄積することができることに加えて、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、回生を多くとれる方の電動発電機で回生することができ、車両の運動エネルギをより多く回収することができる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下であり、車軸DS1での予測回生量が車軸DS2での予測回生量より多い場合は、図14(a)に示すように、第2クラッチCL2と第4クラッチとを解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、車軸DS1の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積される(第1車両エネルギ回収制御)。従って、前輪Wf、第3クラッチCL3、第1電動発電機M/G1、第2電動発電機M/G2、第1クラッチCL1を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギをフライホイールFWに蓄積することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、第1電動発電機M/G1の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的にフライホイールFWにエネルギを蓄積することができる。また、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4を解放しておくことで、回生駆動する第1電動発電機M/G1が、フライホイールFWの引きずりによって乱されることがなくなる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下であり、車軸DS2での予測回生量が車軸DS1での予測回生量より多い場合は、図14(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、車軸DS2の運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギがフライホイールFWに蓄積される(第2車両エネルギ回収制御)。従って、後輪Wr、第2クラッチCL2、第2電動発電機M/G2、第1電動発電機M/G1、第4クラッチCL4を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギをフライホイールFWに蓄積することができる。また、このように、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上に設けられた第3クラッチCL3を解放しておくことで、第2電動発電機M/G2の回生電力を受けて力行駆動する第1電動発電機M/G1が、車軸DS1の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的にフライホイールFWにエネルギを蓄積することができる。また、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1を解放しておくことで、回生駆動する第2電動発電機M/G2が、フライホイールFWの引きずりによって乱されることがなくなる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量を超える場合は、図14(c)に示すように、第1クラッチCL1と第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を回生駆動することで、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とからの回生エネルギが電気エネルギに変換され、バッテリBATTに蓄積される(第3車両エネルギ回収制御)。このように、フライホイールFWのエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、回生エネルギをバッテリBATTに蓄積させることで、安定的に車両を制動させることができ、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。また、フライホイールFWを切り離すことで回生駆動する第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とに対するフライホイールFWとの引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 図15は、フライホイールFWのエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はDS1予測スリップ量<DS2予測スリップ量、(b)はDS1予測スリップ量>DS2予測スリップ量である。
 フライホイールFWのエネルギ放出時は、車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より小さい場合、即ち、車軸DS2の方が車軸DS1より滑りやすい場合は、車軸DS1に接続された第1電動発電機M/G1で車両を駆動し、車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より大きい場合、即ち、車軸DS1の方が車軸DS2より滑りやすい場合は、車軸DS2に接続された第2電動発電機M/G2で車両を駆動する。これにより、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、どちらの電動発電機で車両を駆動する場合にも、フライホイールFWのエネルギを適切に供給することができることに加えて、スリップしにくい方の車軸に接続された電動発電機で車両を駆動することで、車両の走行安定性、走破性が向上する。
 車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より小さい場合、即ち、車軸DS2の方が車軸DS1より滑りやすい場合は、図15(a)に示すように、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、フライホイールFWの運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギが車軸DS1に伝達される(第1車両駆動制御)。これによりフライホイールFWの蓄積エネルギを第1クラッチCL1、第2電動発電機M/G2、第1電動発電機M/G1、第3クラッチCL3を機械的又は電気的に経由して前輪Wfに伝達することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、回生駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなる。また、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4を解放しておくことで、第2電動発電機M/G2の回生電力を受けて力行駆動する第1電動発電機M/G1が、フライホイールFWの引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に車両を駆動することができる。
 車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より大きい場合、即ち、車軸DS1の方が車軸DS2より滑りやすい場合は、図15(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、フライホイールFWの運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギが車軸DS2に伝達される(第2車両駆動制御)。これによりフライホイールFWの蓄積エネルギを第4クラッチCL4、第1電動発電機M/G1、第2電動発電機M/G2、第2クラッチCL2を機械的又は電気的に経由して後輪Wrに伝達することができる。また、このように、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上に設けられた第3クラッチCL3を解放しておくことで、回生駆動する第1電動発電機M/G1が、車軸DS1の引きずりによって乱されることがなくなる。また、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1を解放しておくことで、第1電動発電機M/G1の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機M/G2が、フライホイールFWの引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に車両を駆動することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とが、1つのフライホイールFWに機械的に接続されるので、車両や路面状態などに応じて、回生駆動により車両エネルギの回収に寄与する電動発電機と、力行駆動により運動エネルギの蓄積に寄与する電動発電機の役割を逆転させることができる。従って、回生量の多い車軸に接続された電動発電機で回生制動することができるとともに、スリップの少ない車軸に接続された電動発電機で力行駆動することができる。
 また、第2電動発電機M/G2とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側とフライホイールFW側とを遮断状態又は接続状態にする第1クラッチCL1と、第2電動発電機M/G2と後輪Wrとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側と後輪Wr側とを遮断状態又は接続状態にする第2クラッチCL2と、前輪Wfと第1電動発電機M/G1との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前輪Wf側と第1電動発電機M/G1側とを遮断状態又は接続状態にする第3クラッチCL3と、第1電動発電機M/G1とフライホイールFWとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動発電機M/G1側とフライホイールFW側とを遮断状態又は接続状態にする第4クラッチCL4と、を備えるので、状況に応じて、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを前輪Wf又は後輪WrとフライホイールFWとに対して遮断・接続可能であり、適切に第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2による車両エネルギの回生やフライホイールFWへの運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 また、第1電動発電機M/G、第2電動発電機M/G2、及びフライホイールFWの回転軸が車両前後方向に同一直線状に配置されているので、径方向の小型化が可能である。
<第4実施形態>
 次に、本発明に係る車両用駆動装置の第4実施形態について図面に基づいて説明する。
 図16は、本発明に係る第4実施形態の車両用駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
 本実施形態の車両用駆動装置1Cは、フライホイールが2つ設けられており、第1実施形態の車両用駆動装置1におけるフライホイールFWを第1フライホイールFW1とすると、第1電動発電機M/G1が、追加された第2フライホイールFW2にも機械的に接続されている点で第1実施形態の車両用駆動装置1と相違している。なお、本実施形態では、第2電動発電機M/G2及び第1フライホイールFW1の回転軸が同一直線状に配置されていることに加えて、第1電動発電機M/G1及び第2フライホイールFW2の回転軸が、同一直線状に配置されており、両回転軸が車幅方向に平行に配置されている。以下、第1実施形態の車両用駆動装置1との相違点について詳細に説明し、同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
 第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上には、第4クラッチCL4が設けられており、第4クラッチCL4を解放又は締結することで、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2とは遮断状態又は接続状態となる。従って、第4クラッチCL4を締結することで、第1電動発電機M/G1に伝達された電気エネルギを第2フライホイールFW2に運動エネルギとして蓄積することができるとともに、第2フライホイールFW2に蓄積された運動エネルギを第1電動発電機M/G1にて電気エネルギに変換することができる。
 制御装置C/Uは、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2との両方を同時に締結させる状態をとらないことに加え、第3クラッチCL3と第4クラッチCL4との両方を同時に締結させる状態をとらない。これにより、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上にも回転合わせのための変速機を設ける必要がない。さらに、第3クラッチCL3を締結させた状態で第1電動発電機M/G1を力行駆動又は回生駆動する際には、第4クラッチCL4が解放されるので第2フライホイールFW2を引きずることなく、逆に、第4クラッチCL4を締結させた状態で第1電動発電機M/G1を力行駆動又は回生駆動する際には、第3クラッチCL3が解放されるので車軸DS1を引きずることがない。これにより、効率的にエネルギの伝達と蓄積を行うことができる。
 続いて、車両用駆動装置1Cの走行時の制御について説明する。
 図17は通常走行時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)は前輪駆動(2WD)時、(b)は後輪駆動(2WD)時、(c)は四輪駆動(4WD)時である。
 前輪駆動(2WD)時は、図17(a)に示すように、第1クラッチCL1と第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを解放し、第3クラッチCL3を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達される。
 後輪駆動(2WD)時は、図17(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3と、第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2を締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 四輪駆動(4WD)時は、図13(c)に示すように、第1クラッチCL1と第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、バッテリBATTからの電力エネルギで第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを力行駆動することで、第1電動発電機M/G1からの力行トルクが車軸DS1に伝達されるとともに第2電動発電機M/G2からの力行トルクが車軸DS2に伝達される。
 このように通常走行時には、第2電動発電機M/G2と第1フライホイールFW1との動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1と、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4と、を解放しておくことで、力行駆動する第1電動発電機M/G1及び/又は第2電動発電機M/G2に対する第2フライホイールFW2及び/又は第1フライホイールFW1の引きずり損失を低減し、効率的にエネルギを伝達することができる。
 図18は、制動回生時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量>DS2予測回生量)}、(b)はFW蓄積時{(回生量≦FW蓄積容量)+(DS1予測回生量<DS2予測回生量)}、(c)はBATT充電時(回生量>FW蓄積容量)である。
 制動回生時は、回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下の場合、回生エネルギが第1フライホイールFW1又は第2フライホイールFW2に運動エネルギとして蓄積され、回生量が第1フライホイールFW1と第2フライホイールFW2との蓄積容量を超える場合、回生エネルギがバッテリBATTに電気エネルギとして蓄積される。また、回生量が第1フライホイールFW1と第2フライホイールFW2との蓄積容量以下の場合、車軸DS1での予測回生量と車軸DS2での予測回生量を比較して、予測回生量の大きい車軸に接続された電動発電機で回生を行う。これにより、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、どちらか一方で車両のエネルギを回収する場合にも、第1フライホイールFW1又は第2フライホイールFW2に適切にエネルギを蓄積することができることに加えて、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、回生を多くとれる方の電動発電機で回生することができ、車両の運動エネルギをより多く回収することができる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下であり、車軸DS1での予測回生量が車軸DS2での予測回生量より多い場合は、図18(a)に示すように、第2クラッチCL2と第4クラッチとを解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、車軸DS1の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギが第1フライホイールFW1に蓄積される(第1車両エネルギ回収制御)。従って、前輪Wf、第3クラッチCL3、第1電動発電機M/G1、第2電動発電機M/G2、第1クラッチCL1を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギを第1フライホイールFW1に蓄積することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、第1電動発電機M/G1の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に第1フライホイールFW1にエネルギを蓄積することができる。また、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4を解放しておくことで、回生駆動する第1電動発電機M/G1が、第2フライホイールFW2の引きずりによって乱されることがなくなる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量以下であり、車軸DS2での予測回生量が車軸DS1での予測回生量より多い場合は、図18(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、車軸DS2の運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギが第2フライホイールFW2に蓄積される(第2車両エネルギ回収制御)。従って、後輪Wr、第2クラッチCL2、第2電動発電機M/G2、第1電動発電機M/G1、第4クラッチCL4を機械的又は電気的に経由して、車両の運動エネルギを第2フライホイールFW2に蓄積することができる。また、このように、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上に設けられた第3クラッチCL3を解放しておくことで、第2電動発電機M/G2の回生電力を受けて力行駆動する第1電動発電機M/G1が、車軸DS1の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に第2フライホイールFW2にエネルギを蓄積することができる。また、第2電動発電機M/G2と第1フライホイールFW1との動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1を解放しておくことで、回生駆動する第2電動発電機M/G2が、第1フライホイールFW1の引きずりによって乱されることがなくなる。
 回生量がフライホイールFWの蓄積容量を超える場合は、図18(c)に示すように、第1クラッチCL1と第4クラッチCL4とを解放し、第2クラッチCL2と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を回生駆動することで、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とからの回生エネルギが電気エネルギに変換され、バッテリBATTに蓄積される(第3車両エネルギ回収制御)。このように、第1フライホイールFW1及び第2フライホイールFW2のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、回生エネルギをバッテリBATTに蓄積させることで、安定的に車両を制動させることができ、車両のエネルギの回収漏れを低減することができる。また、第1フライホイールFW1及び第2フライホイールFW2を切り離すことで回生駆動する第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とに対する第2フライホイールFW2と第1フライホイールFW1との引きずり損失が低減し、効率的にエネルギを回収することができる。
 図19は、第1フライホイールFW1又は第2フライホイールFW2のエネルギ放出時のクラッチ状態とトルクの流れを説明するブロック図であり、(a)はDS1予測スリップ量<DS2予測スリップ量、(b)はDS1予測スリップ量>DS2予測スリップ量である。
 第1フライホイールFW1又は第2フライホイールFW2のエネルギ放出時は、車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より小さい場合、即ち、車軸DS2の方が車軸DS1より滑りやすい場合は、車軸DS1に接続された第1電動発電機M/G1で車両を駆動し、車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より大きい場合、即ち、車軸DS1の方が車軸DS2より滑りやすい場合は、車軸DS2に接続された第2電動発電機M/G2で車両を駆動する。これにより、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とのうち、どちらの電動発電機で車両を駆動する場合にも、第1フライホイールFW1又は第2フライホイールFW2のエネルギを適切に供給することができることに加えて、スリップしにくい方の車軸に接続された電動発電機で車両を駆動することで、車両の走行安定性、走破性が向上する。
 車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より小さい場合、即ち、車軸DS2の方が車軸DS1より滑りやすい場合は、図19(a)に示すように、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを解放し、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを締結した状態で、第2電動発電機M/G2を回生駆動するとともに第1電動発電機M/G1を力行駆動することで、第1フライホイールFW1の運動エネルギが第2電動発電機M/G2の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第1電動発電機M/G1が力行駆動され、第1電動発電機M/G1の運動エネルギが車軸DS1に伝達される(第1車両駆動制御)。これにより第1フライホイールFW1の蓄積エネルギを第1クラッチCL1、第2電動発電機M/G2、第1電動発電機M/G1、第3クラッチCL3を機械的又は電気的に経由して前輪Wfに伝達することができる。また、このように、第2電動発電機M/G2と車軸DS2との動力伝達経路上に設けられた第2クラッチCL2を解放しておくことで、回生駆動する第2電動発電機M/G2が、車軸DS2の引きずりによって乱されることがなくなる。また、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上に設けられた第4クラッチCL4を解放しておくことで、第2電動発電機M/G2の回生電力を受けて力行駆動する第1電動発電機M/G1が、第2フライホイールFW2の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に車両を駆動することができる。
 車軸DS1の予測スリップ量が車軸DS2の予測スリップ量より大きい場合、即ち、車軸DS1の方が車軸DS2より滑りやすい場合は、図19(b)に示すように、第1クラッチCL1と第3クラッチCL3とを解放し、第2クラッチCL2と第4クラッチCL4とを締結した状態で、第1電動発電機M/G1を回生駆動するとともに第2電動発電機M/G2を力行駆動することで、第2フライホイールFW2の運動エネルギが第1電動発電機M/G1の回生エネルギとして電気エネルギに変換され、その電気エネルギにより第2電動発電機M/G2が力行駆動され、第2電動発電機M/G2の運動エネルギが車軸DS2に伝達される(第2車両駆動制御)。これにより第2フライホイールFW2の蓄積エネルギを第4クラッチCL4、第1電動発電機M/G1、第2電動発電機M/G2、第2クラッチCL2を機械的又は電気的に経由して後輪Wrに伝達することができる。また、このように、第1電動発電機M/G1と車軸DS1との動力伝達経路上に設けられた第3クラッチCL3を解放しておくことで、回生駆動する第1電動発電機M/G1が、車軸DS1の引きずりによって乱されることがなくなる。また、第2電動発電機M/G2と第1フライホイールFW1との動力伝達経路上に設けられた第1クラッチCL1を解放しておくことで、第1電動発電機M/G1の回生電力を受けて力行駆動する第2電動発電機M/G2が、第1フライホイールFW1の引きずりによって乱されることがなくなるので、より効率的に車両を駆動することができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、第1フライホイールFW1に加えて、第2フライホイールFW2を備え、第1電動発電機M/G1は、車軸D1の他にさらに第2フライホイールFW2と機械的に接続されるので、第1実施形態の効果に加えて、車両や路面状態などに応じて、回生駆動により車両エネルギの回収に寄与する電動発電機と、力行駆動により運動エネルギの蓄積に寄与する電動発電機の役割を逆転させることができる。従って、回生量の多い車軸に接続された電動発電機で回生制動することができるとともに、スリップの少ない車軸に接続された電動発電機で力行駆動することができる。
 また、第2電動発電機M/G2と第1フライホイールFW1との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側と第1フライホイールFW1側とを遮断状態又は接続状態にする第1クラッチCL1と、第2電動発電機M/G2と後輪Wrとの動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより第2電動発電機M/G2側と後輪Wr側とを遮断状態又は接続状態にする第2クラッチCL2と、前輪Wfと第1電動発電機M/G1との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前輪Wf側と第1電動発電機M/G1側とを遮断状態又は接続状態にする第3クラッチCL3と、第1電動発電機M/G1と第2フライホイールFW2との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより電動発電機M/G1側と第2フライホイールFW2側とを遮断状態又は接続状態にする第4クラッチCL4と、を備えるので、状況に応じて、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とを前輪Wf又は後輪Wrと第1又は第2フライホイールFW1、FW2とに対して遮断・接続可能であり、適切に第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2による車両エネルギの回生や第1又は第2フライホイールFW1、FW2への運動エネルギの蓄積を行うことができる。
 また、第1フライホイールFW1の回転軸と、第2フライホイールFW2の回転軸とは異なる軸線上に配置されるので、配置自由度が向上し、機構が簡素化され軽量化することもできる。
 尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
 例えば、車両用駆動装置はエンジン等の内燃機関が車軸DS1又はDS2に接続され、電動発電機と内燃機関とのパラレル走行が可能なハイブリッド車にも適用することができる。また、内燃機関に関わらず、原動機であればよい。
 また、上記実施形態では、第1電動発電機M/G1と第2電動発電機M/G2とは、それぞれ車軸DS1と車軸DS2を介して車輪に接続したが、車輪に直接接続されるものでもよい。
 また、上記実施形態では、電気エネルギ蓄積装置としてバッテリBATTを例示したが、これに限らず、キャパシタなどの他の蓄積装置を用いてもよい。
 なお、本出願は、2011年9月26日出願の日本特許出願(特願2011-209292)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Wf  前輪
Wr  後輪
M/G1  第1電動発電機
M/G2  第2電動発電機
FW  フライホイール(運動エネルギ蓄積装置)
FW1  第1フライホイール(運動エネルギ蓄積装置)
FW2  第2フライホイール(他の運動エネルギ蓄積装置)
1、1A、1B、1C  車両用駆動装置
CL1  第1クラッチ(第1断接手段)
CL2  第2クラッチ(第2断接手段)
CL3  第3クラッチ(第3断接手段)
CL4  第4クラッチ(第4断接手段)
BATT  バッテリ(電気エネルギ蓄積装置)
C/U  制御装置(断接手段制御装置)

Claims (38)

  1.  車両の車輪と機械的に接続される第1電動発電機と、
     前記第1電動発電機と電気的に接続される第2電動発電機と、
     前記第2電動発電機と機械的に接続され、運動エネルギを蓄える運動エネルギ蓄積装置と、を備える車両用駆動装置であって、
     前記第2電動発電機は、前記車輪とは異なる他の車輪と機械的に接続されることを特徴とする車両用駆動装置。
  2.  前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段と、
     前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3.  前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  4.  前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するとき、前記第2断接手段を解放し、前記第2電動発電機と前記他の車輪とを遮断状態とすることを特徴とする請求項3に記載の車両用駆動装置。
  5.  前記第1電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用駆動装置。
  6.  前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減することを特徴とする請求項5に記載の車両用駆動装置。
  7.  前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする請求項5に記載の車両用駆動装置。
  8.  前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動し、前記他の車輪からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  9.  前記運動エネルギ蓄積装置からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生駆動するとき、前記第1断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  10.  前記第1電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備えることを特徴とする請求項9に記載の車両用駆動装置。
  11.  前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以下となったときに、前記第2電動発電機の回生駆動を停止若しくは低減するとともに、前記電気エネルギ蓄積装置の電気エネルギを受けて前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項10に記載の車両用駆動装置。
  12.  前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪と、前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する前記他の車輪と、によって車両を駆動するとき、前記第1断接手段を解放し、前記第2断接手段を締結することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  13.  前記第1断接手段と前記第2断接手段とを制御する断接手段制御装置を備え、
     前記断接手段制御装置は、前記第1断接手段を解放するとともに前記第2断接手段を締結する第1状態と、前記第1断接手段を締結するとともに前記第2断接手段を解放する第2状態とを、切り替えることを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  14.  前記断接手段制御装置は、第1の位置で前記第1状態となり、第2の位置で前記第2状態となる作動子を備えることを特徴とする請求項13に記載の車両用駆動装置。
  15.  前記車輪と前記第1電動発電機との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記車輪側と前記第1電動発電機側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段をさらに備えることを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
  16.  前記第1電動発電機は、さらに前記運動エネルギ蓄積装置と機械的に接続されることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
  17.  前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段と、
     前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段と、
     前記第1電動発電機と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段と、
     前記第1電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第4断接手段と、を備えることを特徴とする請求項16に記載の車両用駆動装置。
  18.  前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち、前記車両のエネルギを前記第1電動発電機のみを回生駆動して回収する第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動する一方、
     前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち、前記車両のエネルギを前記第2電動発電機のみを回生駆動して回収する第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項16に記載の車両用駆動装置。
  19.  前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記車両のエネルギを前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを回生駆動して回収する第3車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする請求項17に記載の車両用駆動装置。
  20.  前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪によって車両を駆動する第1車両駆動制御をするときに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動する一方、
     前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する他の車輪によって車両を駆動する第2車両駆動制御をするときに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項17に記載の車両用駆動装置。
  21.  前記第1電動発電機機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記車両を前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを力行駆動して駆動する第3車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を力行駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項17に記載の車両用駆動装置。
  22.  前記第1電動発電機、前記第2電動発電機、及び前記運動エネルギ蓄積装置の回転軸が、同一直線上に配置されることを特徴とする請求項16に記載の車両用駆動装置。
  23.  前記運動エネルギ蓄積装置とは異なる他の運動エネルギ蓄積装置を備え、
     前記第1電動発電機は、さらに前記他の運動エネルギ蓄積装置と機械的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動装置。
  24.  前記第2電動発電機と前記運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第1断接手段と、
     前記第2電動発電機と前記他の車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第2電動発電機側と前記他の車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第2断接手段と、
     前記第1電動発電機と前記車輪との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記車輪側とを遮断状態又は接続状態にする第3断接手段と、
     前記第1電動発電機と前記他の運動エネルギ蓄積装置との動力伝達経路上に設けられ、解放又は締結することにより前記第1電動発電機側と前記他の運動エネルギ蓄積装置側とを遮断状態又は接続状態にする第4断接手段と、を備えることを特徴とする請求項23に記載の車両用駆動装置。
  25.  前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち前記車両のエネルギを前記第1電動発電機のみを回生駆動して回収する第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動する一方、
     前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とのうち前記車両のエネルギを前記第2電動発電機のみを回生駆動して回収する第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項24に記載の車両用駆動装置。
  26.  前記車輪からの動力を受けて前記第1電動発電機を回生駆動するときの予測回生量と、前記他の車輪からの動力を受けて前記第2電動発電機を回生するときの他の予測回生量とを比較し、前記予測回生量の方が大きいときに、前記第1車両エネルギ回収制御を行う一方、前記他の予測回生量の方が大きいときに、前記第2車両エネルギ回収制御を行うことを特徴とする請求項18又は25に記載の車両用駆動装置。
  27.  前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記運動エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積状態が所定以上のときに、前記第1断接手段を解放し、前記第2電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減するか、又は、前記第4断接手段を解放し、前記第1電動発電機の力行駆動を停止若しくは低減することを特徴とする請求項18又は25に記載の車両用駆動装置。
  28.  前記第1車両エネルギ回収制御をするときに、前記第4断接手段を解放し、前記第2断接手段を解放する一方、
     前記第2車両エネルギ回収制御をするときに、前記第1断接手段を解放し、前記第3断接手段を解放することを特徴とする請求項18又は25に記載の車両用駆動装置。
  29.  前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪によって車両を駆動する第1車両駆動制御をするときに、前記第1断接手段を締結し、前記第2電動発電機を回生駆動するとともに、前記第3断接手段を締結し、前記第1電動発電機を力行駆動する一方、
     前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する他の車輪によって車両を駆動する第2車両駆動制御をするときに、前記第4断接手段を締結し、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項24に記載の車両用駆動装置。
  30.  前記第1電動発電機からの動力を受けて回動する前記車輪と、前記第2電動発電機からの動力を受けて回動する前記他の車輪とのうち、前記車輪の方がスリップを生じやすいときに、前記第2車両駆動制御を行う一方、前記他の車輪の方がスリップを生じやすいときに、前記第1車両駆動制御を行うことを特徴とする請求項20又は29に記載の車両用駆動装置。
  31.  前記第1車両駆動制御をするときに、前記第2断接手段を解放し、前記第4断接手段を解放する一方、
     前記第2車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を解放し、前記1断接手段を解放することを特徴とする請求項20又は29に記載の車両用駆動装置。
  32.  前記第1電動発電機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記車両のエネルギを前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを回生駆動して回収する第3車両エネルギ回収制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を回生駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を回生駆動することを特徴とする請求項24に記載の車両用駆動装置。
  33.  前記第1電動発電機機及び前記第2電動発電機と電気的に接続される電気エネルギ蓄積装置を備え、
     前記車両を前記第1電動発電機と前記第2電動発電機とを力行駆動して駆動する第3車両駆動制御をするときに、前記第3断接手段を締結し、前記第4断接手段を解放して、前記第1電動発電機を力行駆動するとともに、前記第2断接手段を締結し、前記第1断接手段を解放して、前記第2電動発電機を力行駆動することを特徴とする請求項24に記載の車両用駆動装置。
  34.  前記運動エネルギ蓄積装置の回転軸と、前記他の運動エネルギ蓄積装置の回転軸とは異なる直線上に配置されることを特徴とする請求項23に記載の車両用駆動装置。
  35.  前記車輪と前記他の車輪は、前記車両の前後方向に配置されることを特徴とする請求項1~34のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
  36.  前記電気エネルギ蓄積装置は、二次電池を含み、
     前記車両の外部の充電装置によって充電可能であることを特徴とする請求項5~8、10~12、19、21及び27のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
  37.  前記電気エネルギ蓄積装置と並列に、電気エネルギ発生装置を備えることを特徴とする請求項36に記載の車両用駆動装置。
  38.  前記車輪と前記他の車輪のいずれか一方の車輪と機械的に接続される原動機をさらに備えることを特徴とする請求項1~37のいずれか1項に車両用駆動装置。
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