專利名稱：混合型電動(dòng)汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合型電動(dòng)汽車，特別是左右前輪以液體燃料引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、左右后 輪以開關(guān)磁阻馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的四輪驅(qū)動(dòng)的混合型電動(dòng)汽車。本發(fā)明申請基于2008年2月14日在日本申請的特愿2008-33587號以及2008年 2月27日在日本申請的特愿2008-45928號主張優(yōu)先權(quán)，將在本文中引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，人們提出了將電動(dòng)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源使用的所謂四輪驅(qū)動(dòng)混合型汽車。此 外，在四輪驅(qū)動(dòng)的混合型電動(dòng)汽車中，左右前輪以液體燃料引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、左右后輪以直流 馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的汽車已經(jīng)公知(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1的例子的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車中，交流馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速 器和電磁離合器傳遞到后輪的差速齒輪上，通過該差速齒輪向左右后輪分配交流馬達(dá)的驅(qū) 動(dòng)力。但是，在這樣的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車中，存在著差速齒輪、電磁離合器等機(jī)械 部件，由于該機(jī)械部件的重量的原因，要降低燃料費(fèi)是困難的。因此，人們要求通過減輕該 機(jī)械部件的重量來進(jìn)一步提高燃料費(fèi)性能。為此，人們提出了這樣的結(jié)構(gòu)方案，即，不經(jīng)由差速齒輪和電磁離合器，而分別在 左右后輪的車輪中直接配置開關(guān)磁阻馬達(dá)(以下稱作“SR馬達(dá)”)，將SR馬達(dá)的輸出軸連接 到固定在車輪上的制動(dòng)盤上，將SR馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由制動(dòng)盤傳遞給車輪，對左右后輪進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。另一方面，汽車一般是將作為液體燃料引擎之輸出部的引擎軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到車輪 上，靠車輪的旋轉(zhuǎn)行駛的。此時(shí)，為了應(yīng)對作為低速且高轉(zhuǎn)矩下行駛的爬坡時(shí)的車輛的起步等、或者作為高 速且低轉(zhuǎn)矩下的高速路行駛等行駛模式，通過變速器使引擎軸的旋轉(zhuǎn)減速或加速(變速) 后傳遞給車輪。即，汽車通過減速或加速了的弓I擎軸的旋轉(zhuǎn)使驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，使得連接在驅(qū)動(dòng) 軸上的車輪旋轉(zhuǎn)而行駛。特別是，為了使車輛從停止?fàn)顟B(tài)起步，以大轉(zhuǎn)矩使車輪旋轉(zhuǎn)是必要 的，因此，在變速器中，使引擎軸的旋轉(zhuǎn)大幅度減速的機(jī)構(gòu)是必要的。再有，汽車不僅要向前方行駛，而且為了在停車場進(jìn)出車庫或改變方向等情況下 必須能夠向后方移動(dòng)。為此，在變速器中，具有這樣的機(jī)構(gòu)是必要的，即，將引擎軸的旋轉(zhuǎn)方 向相對于向前方行駛變換為向反方向旋轉(zhuǎn)，將變換為反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上， 使得驅(qū)動(dòng)軸向反方向旋轉(zhuǎn)。圖7示出安裝在汽車的液體燃料引擎上的變速器的一個(gè)例子。該圖示出在車輛的 前方配置有液體燃料引擎，對左右前輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的汽車(所謂FF車)上搭載的變速器的內(nèi) 部構(gòu)造。液體燃料引擎的引擎軸30插入變速器3中，旋轉(zhuǎn)自如地配置在變速器3的內(nèi)部。在插入變速器3中的引擎軸30上，從距液體燃料引擎較近一側(cè)(紙面右側(cè))起向 遠(yuǎn)離液體燃料引擎的一側(cè)(紙面左側(cè))，依次一體地形成有反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a、第1驅(qū)動(dòng)齒輪33a、第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a、第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a以及第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a。此外，在第1至第4 驅(qū)動(dòng)齒輪(33a至36a)中，第1驅(qū)動(dòng)齒輪33a的齒數(shù)zl最少，并按照第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a的 齒數(shù)z2、第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a的齒數(shù)z3、第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a的齒數(shù)z4的順序齒數(shù)依次增多。在與作為主動(dòng)軸的引擎軸30平行的位置上，作為從動(dòng)軸的主軸31，與引擎軸30同 樣旋轉(zhuǎn)自如地配置在變速器3的內(nèi)部。在主軸31上，從距液體燃料引擎較近一側(cè)(紙面右 側(cè))起向遠(yuǎn)離液體燃料引擎的一側(cè)(紙面左側(cè))，依次設(shè)置有最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a、反向 從動(dòng)齒輪32b、第1從動(dòng)齒輪33b、第2從動(dòng)齒輪34b、第3從動(dòng)齒輪35b以及第4從動(dòng)齒輪 36b。最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a及反向從動(dòng)齒輪32b —體地形成在主軸31上。另一方面，在主軸31的未形成最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a以及反向從動(dòng)齒輪32b的部 分(紙面左側(cè))上，在其表面上，在周向上等間距地形成有沿軸向延伸的呈凹部形狀的花鍵 槽31a。第1從動(dòng)齒輪33b、第2從動(dòng)齒輪34b、第3從動(dòng)齒輪35b以及第4從動(dòng)齒輪36b， 能夠沿著主軸31的上述凹部形狀在軸向上移動(dòng)，并且，這些齒輪在周向上的移動(dòng)被主軸31 阻止。此外，該第1至第4從動(dòng)齒輪(32b至36b)的軸向的移動(dòng)被來自車輛的指令所控制。在第1至第4從動(dòng)齒輪(33b至36b)中，第1從動(dòng)齒輪33b的齒數(shù)Zl最多，并按 照第2從動(dòng)齒輪34b的齒數(shù)Z2、第3從動(dòng)齒輪35b的齒數(shù)Z 3、第4從動(dòng)齒輪36b的齒數(shù)Z4 的順序齒數(shù)依次減少。第1從動(dòng)齒輪33b設(shè)定成與第1驅(qū)動(dòng)齒輪33a嚙合，從而第1驅(qū)動(dòng)齒輪33a與第 1從動(dòng)齒輪33b嚙合而形成第1齒輪對33。同樣地，第2從動(dòng)齒輪34b設(shè)定成與第2驅(qū)動(dòng) 齒輪34a嚙合，從而第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a與第2從動(dòng)齒輪34b嚙合而形成第2齒輪對34，第3 從動(dòng)齒輪35b設(shè)定成與第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a嚙合，從而第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a與第3從動(dòng)齒輪35b 嚙合而形成第3齒輪對35，第4從動(dòng)齒輪36b設(shè)定成與第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a嚙合，從而第4驅(qū) 動(dòng)齒輪36a與第4從動(dòng)齒輪36b嚙合而形成第4齒輪對36。在這里，如上所述，第1至第4從動(dòng)齒輪(33b至36b)是依據(jù)來自車輛的指令在主 軸31的軸向上移動(dòng)的，但在進(jìn)行該移動(dòng)時(shí)，是以第1至第4齒輪對(33至36)中只有一個(gè) 齒輪對被選擇的方式進(jìn)行控制的。在這里，第1齒輪對的變速比rl為Zl/zl，第2齒輪對的 變速比r2為Z2/z2，第3齒輪對的變速比r3為Z3/z3，第4齒輪對的變速比r4為Z4/z4。 當(dāng)依據(jù)來自車輛的指令而選擇一個(gè)齒輪對時(shí)，主軸31在引擎軸30的旋轉(zhuǎn)被所選擇的齒輪 對的變速比(rl至r4)減速或加速的情況下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在與主軸31平行的位置上，驅(qū)動(dòng)軸39與主軸31同樣旋轉(zhuǎn)自如地配置在變速器3 中，在一個(gè)方向(紙面右方向)上，右前輪驅(qū)動(dòng)軸39a從變速器3中伸出，在另一個(gè)方向(紙 面左后方)上，左前輪驅(qū)動(dòng)軸39b從變速器3中伸出。在變速器3內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)軸39的軸向 中央部上，設(shè)置有差速齒輪38，在差速齒輪38的外周部上，連接著最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b。最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b設(shè)定成與在主軸31上一體形成的最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a 嚙合，由最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a以及最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b形成最終傳動(dòng)齒輪對37。其中， 設(shè)定最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a的齒數(shù)為zf、最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b的齒數(shù)為Zf，則最終傳動(dòng) 齒輪對37的減速比rf為Zf/zf。另外，在一般車輛中，將減速比rf設(shè)定為約3至約6。如上所述，引擎軸30的旋轉(zhuǎn)，在通過第1至第4齒輪對(33至36)之中所被選擇 的一個(gè)齒輪對變速之后，被最終傳動(dòng)齒輪對37減速，使驅(qū)動(dòng)軸39旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)軸39對 引擎軸 30 的變速比 R 為 Rl = rlXrf,R2 = r2Xrf,R3 = r3Xrf,R4 = r4Xrf,Rl 最大，并按照R2、R3、R4的順序減小，R4最小(Rl > R2 > R3 > R4)。附帶說明，在要求低速且高轉(zhuǎn)矩的從停車狀態(tài)起步的情況下，變速比R1被選擇。 若設(shè)引擎軸30的轉(zhuǎn)數(shù)為Ne，則變速比R1時(shí)的驅(qū)動(dòng)軸39的轉(zhuǎn)數(shù)Nd將為Nd = Ne/Rl，轉(zhuǎn)數(shù) 變小而轉(zhuǎn)矩增大。另外，對于一般的車輛，多將變速比R1設(shè)定為約11至15，將變速比R2設(shè) 定為約6至9，將變速比R3設(shè)定為約4至7，將變速比R4設(shè)定為約3至5。接著，對于用來使車輛后退的變速器3的構(gòu)造及其作用進(jìn)行說明。如上所述，在變 速器3內(nèi)部的引擎軸30的距液體燃料引擎2較近一側(cè)(紙面右側(cè))的端部，反向驅(qū)動(dòng)齒輪 32a 一體地形成在引擎軸30上。此外，在主軸31上，反向從動(dòng)齒輪32b —體地形成在主軸 31上。盡管反向從動(dòng)齒輪32b配置在與反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a在軸向上的同一位置上，但反向 驅(qū)動(dòng)齒輪32a和反向從動(dòng)齒輪32b設(shè)定為不直接嚙合。變速器3中，具有能夠在各自平行地配置的引擎軸30及主軸31的軸向上移動(dòng)的 反向空轉(zhuǎn)齒輪32c。將反向空轉(zhuǎn)齒輪32c設(shè)定為與反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a及反向從動(dòng)齒輪32b 雙方嚙合。并且，在車輛前進(jìn)時(shí)，反向空轉(zhuǎn)齒輪32c配置在與反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a及反向從動(dòng) 齒輪32b雙方不嚙合的位置上，而且能夠依據(jù)來自車輛的令車輛后退的指令，在軸向上進(jìn) 行移動(dòng)而配置在與反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a及反向從動(dòng)齒輪32b雙方嚙合的位置上。當(dāng)反向空轉(zhuǎn) 齒輪32c與反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a及反向從動(dòng)齒輪32b雙方嚙合時(shí)，反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a的旋轉(zhuǎn) 將經(jīng)由反向空轉(zhuǎn)齒輪32c傳遞給反向從動(dòng)齒輪32b，使反向從動(dòng)齒輪32b旋轉(zhuǎn)。上述第1至第4驅(qū)動(dòng)齒輪(33a至36a)的旋轉(zhuǎn)直接傳遞給第1至第4從動(dòng)齒輪 (33b至36b)，相對于此，與第1至第4驅(qū)動(dòng)齒輪(33a至36a)同樣一體地形成于引擎軸30 上的反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a的旋轉(zhuǎn)，是經(jīng)由反向空轉(zhuǎn)齒輪33c傳遞給反向從動(dòng)齒輪32b的。因 此，反向空轉(zhuǎn)齒輪33c的旋轉(zhuǎn)，與第1至第4從動(dòng)齒輪(33b至36b)的旋轉(zhuǎn)方向相反，主軸 31依據(jù)來自車輛的令車輛后退的指令向與前進(jìn)時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)。該主軸31的旋轉(zhuǎn)，從最 終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a經(jīng)由最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b向驅(qū)動(dòng)軸39傳遞，使驅(qū)動(dòng)軸39向與前進(jìn) 時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)。設(shè)反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a的齒數(shù)為zr，反向從動(dòng)齒輪32b的齒數(shù)為Zr，則由反向驅(qū)動(dòng) 齒輪32a、反向從動(dòng)齒輪32b以及反向空轉(zhuǎn)齒輪32c構(gòu)成的反向齒輪組32的變速比是rr = Zr/zr0因此，車輛后退時(shí)的變速比Rr為Rr = rrXrf。另外，由于后退時(shí)是從停止?fàn)顟B(tài)起 步的，因而必須以低速且高轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動(dòng)軸39旋轉(zhuǎn)，因此，將車輛后退時(shí)的變速比Rr設(shè)定為 與車輛起步時(shí)的變速比R1接近的值(RrNRl)。另外，一般的車輛的變速比Rr多設(shè)定為 約10至14。這樣，在以液體燃料引擎作為驅(qū)動(dòng)源的汽車中，需要以低速至高速的大范圍內(nèi)的 速度前進(jìn)行駛，而且還需要進(jìn)行后退行駛，如圖7所示，各種組合的齒輪在構(gòu)成上是不可缺 少的(例如參照專利文獻(xiàn)3)。因此，在汽車小型輕量化時(shí)，盡管也要求變速器的輕量化，但 變速器的大幅度小型輕量化是有限度的。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-288006號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-305861號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2007-147057號公報(bào)但是，在上述左右前輪以液體燃料引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、左右后輪以直流馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車的現(xiàn)有技術(shù)中，由于其構(gòu)成是在存在有制動(dòng)盤和向制動(dòng)盤供給制動(dòng)力的制動(dòng)鉗以及駐車制動(dòng)器的左右后輪的車輪內(nèi)配置SR馬達(dá)，因而可以想到，SR馬達(dá) 的配置位置的自由度受到限制，進(jìn)行SR馬達(dá)的配置會(huì)伴隨著出現(xiàn)物理方面的困難。此外， 由于在車輪內(nèi)配置SR馬達(dá)，因而要將SR馬達(dá)產(chǎn)生的熱量向外散發(fā)是困難的，SR馬達(dá)會(huì)達(dá) 到很高溫度這一點(diǎn)令人擔(dān)心。再者，由于采用將SR馬達(dá)機(jī)械地連接在制動(dòng)盤上的構(gòu)造，因 而存在著制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱也使得SR馬達(dá)達(dá)到很高溫度，而且使制動(dòng)盤的散熱性變差 的問題。再者，制動(dòng)部件是車檢時(shí)等必須進(jìn)行維護(hù)檢查的對象，當(dāng)SR馬達(dá)配置在車輪內(nèi) 時(shí)，還存在著維護(hù)檢查的作業(yè)變得繁雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的第1目的是，提供一種通過將SR馬達(dá)配置在車輪以外的車輛本體 中而能夠提高布局的自由度、提高SR馬達(dá)和制動(dòng)盤的散熱性的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車。此外，如上所述，配置在通常的僅以液體燃料引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的汽車上的變速器，具 有前進(jìn)時(shí)及后退時(shí)工作的變速比大的變速機(jī)構(gòu)。與這一點(diǎn)相關(guān)地，用于混合型汽車的液體 燃料引擎和電動(dòng)馬達(dá)，它們所擅長的動(dòng)力性能存在著差異。例如，液體燃料引擎，與低速時(shí) 相比，高速時(shí)的燃料費(fèi)用性能要好，電動(dòng)馬達(dá)則從低速時(shí)起能夠以較高的輸入輸出效率進(jìn) 行工作。這樣，要求利用這種動(dòng)力性能的差異，在向前方起步時(shí)和向后方起步時(shí)，積極利用 電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)以使變速器小型化。為此，本發(fā)明的第2目的是，提供一種向前方起步時(shí)和向后方起步時(shí)積極利用電 動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)而能夠?qū)崿F(xiàn)變速器小型化的四輪驅(qū)動(dòng)的混合型電動(dòng)汽車。為解決上述問題，本發(fā)明的混合型電動(dòng)汽車具有車輛的車輛本體、液體燃料引擎、 變速器、第1及第2前輪、液體燃料箱、第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)、第1及第2后輪、第1及 第2逆變器、第1電池。液體燃料引擎配置在前述車輛本體的前部，具有靠液體燃料的燃燒而旋轉(zhuǎn)的引擎 軸。變速器機(jī)械地連接在前述液體燃料引擎的前述引擎軸上，對前述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加 速或減速，具有將前述引擎軸的經(jīng)過加減速的旋轉(zhuǎn)輸出的輸出部。第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)自 如地配置在前述車輛本體的前部的左右而且機(jī)械地連接在前述變速器的前述輸出部上，經(jīng) 由前述變速器在前述液體燃料引擎的前述引擎軸的作用下旋轉(zhuǎn)。液體燃料箱配置在前述車 輛本體的后部，容納向前述液體燃料引擎供給的前述液體燃料。第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá) 分別配置在前述車輛本體的后部的左右，具有輸出軸。第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在 前述車輛本體的后部的左右，經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)分別機(jī)械地連接在前述第1及第2開關(guān)磁阻馬 達(dá)的前述輸出軸上，靠前述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的前述輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。第1及 第2逆變器連接在前述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)上，供給用來驅(qū)動(dòng)前述第1及第2開關(guān)磁 阻馬達(dá)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。第1電池連接在前述第1及第2逆變器上，將用來向 前述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)供給前述第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號的電力供給前述第1及第 2逆變器。此外，為解決上述問題，本發(fā)明的混合型電動(dòng)汽車具有車輛的車輛本體、驅(qū)動(dòng)指令 裝置、液體燃料引擎、變速器、第1及第2前輪、液體燃料箱、第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)、第1 及第2后輪、第1及第2逆變器、第1電池、第1發(fā)電機(jī)、插接裝置、第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳
8感器、第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器、旋轉(zhuǎn)信號處理裝置、第1控制裝置、第2控制裝置。驅(qū)動(dòng)指令裝置通過乘員的操作，輸出前述車輛的前進(jìn)的起步信號及后退的起步信 號。液體燃料引擎配置在前述車輛本體的前部，具有靠液體燃料的燃燒而旋轉(zhuǎn)的引擎軸。 變速器機(jī)械地連接在前述液體燃料引擎的前述引擎軸上，對前述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速或 減速，具有將前述引擎軸的經(jīng)過加速或減速的旋轉(zhuǎn)輸出的驅(qū)動(dòng)軸。而且，驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)對引 擎軸的旋轉(zhuǎn)的變速比為10以下。第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在前述車輛本體的前部 的左右而且機(jī)械地連接在前述變速器的前述驅(qū)動(dòng)軸上，經(jīng)由前述變速器在前述液體燃料引 擎的前述引擎軸的作用下旋轉(zhuǎn)。液體燃料箱配置在前述車輛本體的后部，容納向前述液體 燃料引擎供給的前述液體燃料。第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)分別配置在前述車輛本體的后部 的左右，具有輸出軸，向前進(jìn)的方向驅(qū)動(dòng)車輛或向后退方向驅(qū)動(dòng)車輪。第1及第2后輪旋轉(zhuǎn) 自如地配置在前述車輛本體的后部的左右，經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)分別機(jī)械地連接在前述第1及第 2開關(guān)磁阻馬達(dá)的前述輸出軸上，靠前述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的前述輸出軸的旋轉(zhuǎn)而 旋轉(zhuǎn)。第1及第2逆變器連接在前述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)上，產(chǎn)生用來驅(qū)動(dòng)前述第1 及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號，將第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號分別供給前 述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)。第1電池連接在前述第1及第2逆變器上，將用來產(chǎn)生前述 第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號的電力供給前述第1及第2逆變器。第1發(fā)電機(jī)連接在前述第1 電池上并且配置在前述液體燃料引擎的近旁，靠前述燃料引擎的前述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā) 電，將發(fā)出的電力供給前述第1電池。插接裝置配置在前述車輛本體中并且連接在前述第 1電池上，具有與家用插頭進(jìn)行連接的連接端子，將來自前述家庭用電源的電力供給前述第 1電池。第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在前述第1及第2前輪的近旁，對前述第1及第 2前輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測。第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在前述第1及第2后輪的近 旁，對前述第1及第2后輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測。旋轉(zhuǎn)信號處理裝置連接在前述第1及第2 前輪傳感器以及前述第1及第2后輪傳感器上，對前述第1及第2前輪以及第1及第2后 輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行處理，輸出前述車輛的速度信號。第1控制裝置連接在前述旋轉(zhuǎn)信號處 理裝置上，當(dāng)前述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置輸出的前述速度信號超過預(yù)先設(shè)定的第1值時(shí)，產(chǎn)生 以前述液體燃料引擎對前述第1及第2前輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)控制信號，向前述液體燃 料引擎供給第1驅(qū)動(dòng)控制信號。第2控制裝置連接在前述驅(qū)動(dòng)指令裝置、前述旋轉(zhuǎn)信號處 理裝置以及前述第1及第2逆變器上。而且，第2控制裝置在接收到來自前述驅(qū)動(dòng)指令裝 置的前進(jìn)起步信號時(shí)，在前述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置輸出的前述速度信號達(dá)到比前述第1值大 的預(yù)先設(shè)定的第2值之前，向前述第1及第2逆變器輸出前進(jìn)指令信號，該前進(jìn)指令信號指 令產(chǎn)生用來向前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)車輛的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。并且，第2控制裝置在接收 到來自前述驅(qū)動(dòng)指令裝置的后退的起步信號時(shí)，向前述第1及第2逆變器輸出后退指令信 號，該后退指令信號指令產(chǎn)生用來向后退方向驅(qū)動(dòng)車輛的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。如上所述，不是將開關(guān)磁阻馬達(dá)配置在車輪內(nèi)而是配置在車輛本體的后部，因而 能夠提高開關(guān)磁阻馬達(dá)的布局自由度，提高SR馬達(dá)和制動(dòng)盤的散熱性。此外，如上所述，向前方起步時(shí)不是使液體燃料引擎而是使開關(guān)磁阻馬達(dá)(以下 稱作“SR馬達(dá)”)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因而能夠使連接在液體燃料引擎上的變速器的變速比在10以 下，能夠削減變速齒輪的零部件數(shù)量。此外，后退時(shí)也是使開關(guān)磁阻馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因而能 夠削減變速器的反向齒輪組。通過這些削減，能夠提供具備小型輕量化了的變速器的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中的混合型電動(dòng)汽車的系統(tǒng)框圖。圖2是展示本發(fā)明實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)指定裝置的附圖。圖3是對以液體燃料引擎進(jìn)行的車輛驅(qū)動(dòng)與以SR馬達(dá)進(jìn)行的車輛驅(qū)動(dòng)的切換進(jìn) 行說明的附圖。圖4是展示本發(fā)明實(shí)施方式中的變速器的內(nèi)部構(gòu)造的附圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施方式中的SR馬達(dá)的透視圖。圖6是以圖5的A-A進(jìn)行剖視的SR馬達(dá)的剖視圖。圖7是展示現(xiàn)有例中的變速器的內(nèi)部構(gòu)造的附圖。附圖標(biāo)記說明1車輛本體，2液體燃料引擎，3變速器，4第1發(fā)電機(jī)，40第2發(fā)電機(jī)，5第1電池， 50第2電池，6插接裝置，8第1開關(guān)磁阻馬達(dá)(SR馬達(dá))，80第1逆變器，9第2開關(guān)磁阻 馬達(dá)(SR馬達(dá))，90第2逆變器，10第1減速齒輪(減速機(jī)構(gòu))，11第2減速齒輪(減速機(jī) 構(gòu))，12燃料箱，13燃料供給裝置，14第1旋轉(zhuǎn)傳感器，15第2旋轉(zhuǎn)傳感器，16第3旋轉(zhuǎn)傳 感器，17第4旋轉(zhuǎn)傳感器，18旋轉(zhuǎn)處理裝置，19第1控制裝置，20第2控制裝置，21驅(qū)動(dòng)指 令裝置，22第1前輪，23第2前輪，24第1后輪，25第2后輪
具體實(shí)施例方式接下來，基于圖1對本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是對本發(fā)明的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行展示的系統(tǒng)框圖。在 四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車(以下稱作“混合4WD”)100的車輛本體1的前部配置有液體燃 料引擎2，液體燃料引擎2具有通過液體燃料的燃燒而旋轉(zhuǎn)的引擎軸30。在車輛本體1的后部，配置有液體燃料箱12，容納著向液體燃料引擎2供給的液體 燃料。此外，在液體燃料箱12與液體燃料引擎2之間，設(shè)置有用來將容納在液體燃料箱12 中的液體燃料供給液體燃料引擎2的燃料供給裝置13。變速器3機(jī)械地連接在液體燃料引擎2的引擎軸30上，具有對引擎軸30的旋轉(zhuǎn)進(jìn) 行加速或減速(變速)、將經(jīng)過加速或減速(變速)的引擎軸30的旋轉(zhuǎn)輸出的驅(qū)動(dòng)軸39。在車輛本體1的前部的左右，旋轉(zhuǎn)自如地配置有第1前輪(前方右側(cè)車輪)22及 第2前輪(前方左側(cè)車輪)23。上述變速器3的驅(qū)動(dòng)軸39，具有右前輪驅(qū)動(dòng)軸39a和左前 輪驅(qū)動(dòng)軸39b，第1前輪22和第2前輪23分別機(jī)械地連接在右前輪驅(qū)動(dòng)軸39a和左前輪驅(qū) 動(dòng)軸上，經(jīng)由變速器3由于液體燃料引擎2的引擎軸30的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在車輛本體1的后部的左右，配置有第1及第2SR馬達(dá)8、9，第1及第2SR馬達(dá)8、 9具有將第1及第2SR馬達(dá)8、9的旋轉(zhuǎn)輸出的輸出軸8a、9a。另外，第1及第2SR馬達(dá)8、9 可使用同一構(gòu)造的SR馬達(dá)，其詳細(xì)構(gòu)造將在后面敘述。這樣，不是將第1及第2SR馬達(dá)8、 9配置在車輪的車輪內(nèi)，而是配置在車輛本體1的后部，因此提高了第1及第2SR馬達(dá)的配 置自由度。在車輛本體1的后部的左右，旋轉(zhuǎn)自如地配置有第1后輪(后方右側(cè)車輪)24及第2后輪(后方左側(cè)車輪)25。第1后輪24經(jīng)由第1減速齒輪(減速機(jī)構(gòu))10機(jī)械地連接 在第1SR馬達(dá)8的輸出軸8a上，第2后輪25經(jīng)由第2減速齒輪(減速機(jī)構(gòu))11機(jī)械地連 接在第2SR馬達(dá)9的輸出軸9a上。第1及第2SR馬達(dá)8、9的輸出軸8a、9a的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過減 速傳遞到第1及第2后輪23、24上。第1SR馬達(dá)8上，一體地配置有第1逆變器80并與其電氣連接，第1逆變器80將 用來驅(qū)動(dòng)第1SR馬達(dá)8的第1馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號供給至第1SR馬達(dá)8。同樣地，第2SR馬達(dá)9 上，第2逆變器90與第2SR馬達(dá)9的馬達(dá)本體一體地配置并與其電氣連接，第2逆變器90 將用來驅(qū)動(dòng)第2SR馬達(dá)9的第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號供給第2SR馬達(dá)9。在車輛本體1的后部，配置有第1電池5，第1電池5連接在第1及第2逆變器80、 90上，將用來從第1及第2逆變器80、90向第1及第2SR馬達(dá)8、9供給第1及第2馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)信號的電力供給第1及第2逆變器80、90。另外，本實(shí)施方式的第1電池5，是蓄電電壓 為50V以上的鋰離子電池。在液體燃料引擎2的近旁，配置有連接在第1電池5上的、用來向第1電池5供給 電力、對第1電池5進(jìn)行充電的第1發(fā)電機(jī)4。第1發(fā)電機(jī)4，機(jī)械地連接在液體燃料引擎 2的引擎軸上，通過引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，將發(fā)出的電力供給第1電池5。在車輛本體1的左側(cè)側(cè)面部(紙面左側(cè))上，配置有具有與家用插頭60進(jìn)行連接 的連接端子6a的插接裝置6。此外，插接裝置6經(jīng)由將50Hz或60Hz的交流家庭用電源的 電力信號轉(zhuǎn)換成直流的AC/DC轉(zhuǎn)換器7而連接在第1電池5上，由來自家用插頭60的家庭 用電源也能夠?qū)Φ?電池5進(jìn)行充電。在第1及第2前輪21、22的近旁，設(shè)置有第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器14、15，通過 第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器14、15，對第1及第2前輪21、22的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測。此外， 在第1及第2后輪23、24的近旁，設(shè)置有第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器16、17，以第1及第2 后輪旋轉(zhuǎn)傳感器16、17對第1及第2前輪21、22的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測。第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器14、15以及第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器16、17，分別連 接在設(shè)置在車輛本體1上的旋轉(zhuǎn)處理裝置18上，以旋轉(zhuǎn)處理裝置18對電動(dòng)汽車100的速 度信號進(jìn)行處理。旋轉(zhuǎn)處理裝置18，連接在配置在車輛本體1上的第1及第2控制裝置19、20上， 經(jīng)過旋轉(zhuǎn)處理裝置18處理的電動(dòng)汽車(車輛)100的速度信號輸出給第1及第2控制裝置 19、20。驅(qū)動(dòng)指令裝置21，連接在第1控制裝置19及第2控制裝置20上，對車輛的驅(qū)動(dòng)下 達(dá)指令。第1控制裝置19連接在液體燃料引擎2上，產(chǎn)生以液體燃料引擎2對第1及第2 前輪21、22進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)控制信號，向液體燃料引擎2供給第1驅(qū)動(dòng)信號。此外，第 1控制裝置19還連接在燃料供給裝置13上，還對燃料從燃料箱12向液體燃料引擎2的供 給進(jìn)行控制。再有，第1控制裝置19還連接在第1發(fā)電機(jī)4上，對第1發(fā)電機(jī)4的發(fā)電電 力進(jìn)行控制。第2控制裝置20，連接在第1及第2逆變器80、90上，向第1及第2逆變器80、90 輸出指令信號，該指令信號供給用來對第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及第2馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)信號。接著，對于以液體燃料引擎2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)與以第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)的切換，利用圖2及圖3進(jìn)行說明。圖2示出驅(qū)動(dòng)指令裝置21與第1及第2控制裝置19、 20以及旋轉(zhuǎn)處理裝置18的構(gòu)成。另外，圖3示出以液體燃料引擎2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)與以第1及 第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)的切換，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示車輛的速度。此外，圖中的(1) 實(shí)線示出以第1或第2SR馬達(dá)8、9對車輛100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)，(2)虛線示出以液體燃 料引擎2對車輛100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)指令裝置21，具有通過乘員的操作來指定驅(qū)動(dòng)模式的變速桿21a 和顯示驅(qū)動(dòng)模式的顯示部21b。本實(shí)施方式的混合4WD具有自動(dòng)式的變速器3，驅(qū)動(dòng)指令 裝置21的設(shè)定與該變速器3相對應(yīng)。即，驅(qū)動(dòng)模式的“P(停車)”表示車輛的停止，“R(反 向)”表示車輛的后退驅(qū)動(dòng)模式21d，“N(空檔)”表示車輛的車輪(22至25)的驅(qū)動(dòng)停止， “D (驅(qū)動(dòng))”、“L(低)”均表示車輛的前進(jìn)驅(qū)動(dòng)模式21c。第2控制裝置20連接在驅(qū)動(dòng)指定裝置21、第1及第2逆變器80、90以及旋轉(zhuǎn)信號 處理裝置18上。當(dāng)為了使車輛向前方起步，乘員對變速桿21a進(jìn)行操作而將車輛的驅(qū)動(dòng)模 式指定為前進(jìn)驅(qū)動(dòng)模式21c時(shí)，前進(jìn)起步信號將從驅(qū)動(dòng)指定裝置21輸入到第2控制裝置20 中。在這種情況下，第2控制裝置20將優(yōu)先于第1控制裝置19工作。S卩，從第2控制裝置 20向第1及第2逆變器80、90輸出前進(jìn)指令信號，該前進(jìn)指令信號指令供給用來對第1及 第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。根據(jù)該指令信號，車輛從停止?fàn)顟B(tài) 向前方起步。當(dāng)為了使車輛向后方起步，乘員對變速桿21a進(jìn)行操作而將車輛的驅(qū)動(dòng)模式指定 為后退驅(qū)動(dòng)模式21d時(shí)，后退的起步信號將從驅(qū)動(dòng)指定裝置21輸入到第2控制裝置20。在 這種情況下，第2控制裝置20優(yōu)先于第1控制裝置19工作。S卩，從第2控制裝置20向第1 及第2逆變器80、90輸出后退指令信號，該后退指令信號指令供給用來對第1及第2SR馬 達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。根據(jù)該指令信號，車輛從停止?fàn)顟B(tài)向后方起 步。在車輛后退的情況下，設(shè)定為依據(jù)來自第2控制裝置20的指令信號對第1及第2SR馬 達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，液體燃料引擎2不工作。在車輛前進(jìn)的情況下，根據(jù)車輛的速度進(jìn)行控制而對以第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn) 行的驅(qū)動(dòng)與以液體燃料引擎2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換，因而將就該內(nèi)容進(jìn)行說明。在根據(jù)來 自第2控制裝置20的指令信號，車輛從停止?fàn)顟B(tài)向前方起步后，直到旋轉(zhuǎn)信號處理裝置18 輸出的速度信號達(dá)到預(yù)先設(shè)定的第2值(圖2中為100[km/h])之前，向第1及第2逆變器 80、90輸出指令信號，該指令信號指令供給用來對第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及 第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。第1控制裝置19連接在液體燃料引擎2上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)信號處理裝置18輸出的速度 信號超過預(yù)先設(shè)定的第1值(圖2中為50[km/h])時(shí)，產(chǎn)生以液體燃料引擎2對第1及第 2前輪21、22進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)控制信號，向液體燃料引擎2供給第1驅(qū)動(dòng)信號。此外， 第1控制裝置19還連接在燃料供給裝置13上，還對燃料從燃料箱12向液體燃料引擎2的 供給進(jìn)行控制。再有，第1控制裝置19還連接在第1發(fā)電機(jī)4上，還對第1發(fā)電機(jī)4的發(fā) 電電力進(jìn)行控制。 在旋轉(zhuǎn)信號處理裝置18輸出的速度信號達(dá)到預(yù)先設(shè)定的第1值(圖2中為50 [km/ h])之前的所謂低速至中速狀態(tài)下，液體燃料引擎2的單位行駛距離的燃料消費(fèi)量，要比中 速至高速狀態(tài)時(shí)多，低速至中速狀態(tài)是所謂的燃料費(fèi)性能差的狀態(tài)。為此，在這種低速至中速狀態(tài)中，以第2控制裝置20僅對第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行積極地驅(qū)動(dòng)。接著，在速度信號為第1值(圖2中為50[km/h])至第2值(圖2中為100[km/ h])的中速至高速狀態(tài)下，燃料費(fèi)性能將變得比較好，因而以第2控制裝置對第1及第2SR 馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且以第1控制裝置19對液體燃料引擎2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并使用。再有，在速度信號超過第2值(圖2中為100[km/h])的高速狀態(tài)下，燃料費(fèi)性能 將進(jìn)一步提高，因而使以第2控制裝置對第1及第2SR馬達(dá)8、9的驅(qū)動(dòng)停止，以第1控制裝 置19僅對液體燃料引擎2進(jìn)行積極地驅(qū)動(dòng)。通過進(jìn)行這種驅(qū)動(dòng)的切換，可謀求燃料費(fèi)性能 的提高。此外，還能夠從家庭用電源向第1電池5進(jìn)行充電，因而能夠進(jìn)一步提高燃料費(fèi)性 能。在本實(shí)施方式中，將第1值與第2值設(shè)定為不同的值，在中速至高速狀態(tài)下，以液 體燃料引擎2對車輛100進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)與以第1及第2SR馬達(dá)8、9對車輛100進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)同 時(shí)進(jìn)行。但是，也可以使第1值與第2值為大略相同的值，不設(shè)置液體燃料引擎2對車輛 100的驅(qū)動(dòng)與第1及第2SR馬達(dá)8、9對車輛100的驅(qū)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的速度范圍，在第1值(第 2值)時(shí)，從以第1及第2SR馬達(dá)8、9對車輛100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)切換為以液體燃料引擎2對車輛 100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，在向第1及第2SR馬達(dá)8、9供給電力的第1電池5之外，與通常 的車輛同樣地，具有由蓄電電壓為50V以下的鉛蓄電池構(gòu)成的第2電池50。該第2電池50 向第1及第2SR馬達(dá)8、9以外的頭燈等車輛的輔助設(shè)備供給電力。此外，在用來對第1電 池5進(jìn)行充電的第1發(fā)電機(jī)4之外，與通常的車輛同樣地，具有連接在第2電池50上的、用 來對第2電池50進(jìn)行充電的第2發(fā)電機(jī)40。第2發(fā)電機(jī)40與第1發(fā)電機(jī)4同樣地配置在 液體燃料引擎2的近旁，通過液體燃料引擎2的引擎軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，將發(fā)出的電力供給第 2電池50。如上所述，在從車輛向前方起步到車輛速度達(dá)到第1值之前以及后退時(shí)，只對第1 及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，液體燃料引擎2不工作。因此，變速器3中不需要用來使車輛 向前方低速行駛或者后退的機(jī)構(gòu)。圖4示出本實(shí)施方式的變速器3的構(gòu)造，下面基于該圖 對其構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖4所示，液體燃料引擎2的引擎軸30插入變速器3中，旋轉(zhuǎn)自如地配置在變 速器3的內(nèi)部。在插入變速器3中的引擎軸30上，從距液體燃料引擎2較近一側(cè)(紙面右 側(cè))向遠(yuǎn)離液體燃料引擎2的一側(cè)(紙面左側(cè))，依次一體形成有第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a、第3 驅(qū)動(dòng)齒輪35a以及第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a。此外，在第2至第4驅(qū)動(dòng)齒輪(34a至36a)中，第2 驅(qū)動(dòng)齒輪34a的齒數(shù)z2最少，并按照第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a的齒數(shù)z3、第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a的齒 數(shù)z4的順序齒數(shù)依次增多。在與作為主動(dòng)軸的引擎軸30平行的位置上，作為從動(dòng)軸的主軸31與引擎軸30同 樣旋轉(zhuǎn)自如地配置在變速器3的內(nèi)部。在主軸31上，從距液體燃料引擎2較近的一側(cè)(紙 面右側(cè))向遠(yuǎn)離液體燃料引擎2的一側(cè)(紙面左側(cè))，依次設(shè)置有最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a、 第2從動(dòng)齒輪34b、第3從動(dòng)齒輪35b以及第4從動(dòng)齒輪36b。最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a —體 地形成在主軸31上。另一方面，在主軸31的沒有形成最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a的圓周面部分(紙面左 側(cè))上，在周向上等間距地形成有在軸向上延伸的呈凹部形狀的花鍵槽31a，第2從動(dòng)齒輪
1334b、第3從動(dòng)齒輪35b以及第4從動(dòng)齒輪36b能夠沿著主軸31的上述凹部形狀在軸向上 移動(dòng)，并且在周向上受到主軸31的約束。此外，該第2至第4從動(dòng)齒輪(34b至36b)的軸 向移動(dòng)受到來自車輛的指令的控制。在第2至第4從動(dòng)齒輪(34b至36b)中，第2從動(dòng)齒輪34b的齒數(shù)Z2最多，并按 照第3從動(dòng)齒輪35b的齒數(shù)Z3、第4從動(dòng)齒輪36b的齒數(shù)Z4的順序齒數(shù)依次減少。將第2從動(dòng)齒輪34b設(shè)定為與第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a嚙合，第2驅(qū)動(dòng)齒輪34a與第2 從動(dòng)齒輪34b嚙合而形成第2齒輪對33。同樣地，將第3從動(dòng)齒輪35b設(shè)定為與第3驅(qū)動(dòng) 齒輪35a嚙合，第3驅(qū)動(dòng)齒輪35a與第3從動(dòng)齒輪35b嚙合而形成第3齒輪對35，將第4從 動(dòng)齒輪36b設(shè)定為與第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a嚙合，第4驅(qū)動(dòng)齒輪36a與第4從動(dòng)齒輪36b嚙合 而形成第4齒輪對36。如上所述，第2至第4從動(dòng)齒輪(34b至36b)依據(jù)來自車輛的指令在主軸31的軸 向上移動(dòng)，第2至第4齒輪對(34至36)之中只有一個(gè)齒輪對被選擇，從而進(jìn)行控制。其中， 第2齒輪對的變速比r2為Z2/z2，第3齒輪對的變速比r3為Z3/z3，第4齒輪對的變速比 r4為Z4/z4。當(dāng)依據(jù)來自車輛的指令選擇一個(gè)齒輪對時(shí)，主軸31在引擎軸30的旋轉(zhuǎn)被所 選擇的齒輪對的變速比(r2至r4)減速或加速的情況下旋轉(zhuǎn)。如上所述，本實(shí)施方式的混合4WD在向前方起步的情況下，不使液體燃料引擎2工 作，而靠第1及第2SR馬達(dá)8、9工作進(jìn)行起步，因而起步時(shí)沒有必要以所需要的轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動(dòng) 軸39旋轉(zhuǎn)。因此，從構(gòu)造上，作為現(xiàn)有例的圖7所示由變速比大的第1驅(qū)動(dòng)齒輪33a和第1 從動(dòng)齒輪33b構(gòu)成的第1齒輪對33不再需要。因此，與現(xiàn)有例相比，可謀求零部件數(shù)量的 減少。在與主軸31平行的位置上，驅(qū)動(dòng)軸39與主軸31同樣旋轉(zhuǎn)自如地配置在變速器3 中，在一個(gè)方向(紙面右方向)上，右前輪驅(qū)動(dòng)軸39a從變速器3中伸出，在另一個(gè)方向(紙 面左后方)上，左前輪驅(qū)動(dòng)軸39b從變速器3中伸出。在變速器3內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)軸39的軸向 中央部，設(shè)置有差速齒輪38，在差速齒輪38的外周部上，連接著最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b。將最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b設(shè)定為與在主軸31上一體形成的最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a 嚙合，由最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a與最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b形成最終傳動(dòng)齒輪對37。其中，設(shè) 最終傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪37a的齒數(shù)為zf，最終傳動(dòng)從動(dòng)齒輪37b的齒數(shù)為Zf，則最終傳動(dòng)齒輪 對37的減速比rf為Zf/zf。另外，在一般的車輛中，將減速比rf設(shè)定為約3至約6。如上所述，引擎軸30的旋轉(zhuǎn)由第2至第4齒輪對(34至36)之中被選擇的一個(gè)齒 輪對進(jìn)行了變速，因而經(jīng)最終傳動(dòng)齒輪對37減速后使驅(qū)動(dòng)軸39旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)軸39對 引擎軸30的變速比R為R2 = r2Xrf, R3 = r3Xrf, R4 = r4Xrf, R2最大，R3、R4依次減 小，R4 最小(R2 > R3 > R4)。附帶說明，在要求液體燃料引擎2開始進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中速且中等轉(zhuǎn)矩的情況下，變 速比R2被選擇。在變速比為R2的情況下，若設(shè)引擎軸30的轉(zhuǎn)數(shù)為Ne，則驅(qū)動(dòng)軸39的轉(zhuǎn)數(shù) Nd為Nd = Ne/R2。在一般的車輛中，多將變速比R2設(shè)定為約6至9，將變速比R3設(shè)定為約 4至7，將變速比R4設(shè)定為約3至5。因此，在從要求低速且高轉(zhuǎn)矩的向前方的起步至中速 且中等轉(zhuǎn)矩的行駛條件下，在第1及第2SR馬達(dá)8、9進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、液體燃料引擎2不進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的本實(shí)施方式中，將驅(qū)動(dòng)軸39的轉(zhuǎn)數(shù)Nd對引擎軸30的轉(zhuǎn)數(shù)Ne的變速比設(shè)定為10以下。在圖7所示的現(xiàn)有例中，作為用來使車輛后退的變速器3的構(gòu)造，在如上所述變速器3內(nèi)部的引擎軸30的距液體燃料引擎較近一側(cè)(紙面右側(cè))的端部上，反向驅(qū)動(dòng)齒輪 32a 一體形成在引擎軸30上，并且在主軸31上，反向從動(dòng)齒輪32b —體形成在主軸31上。 再有，變速器3中，具有能夠在分別平行配置的引擎軸30及主軸31的軸向上移動(dòng)的反向空 轉(zhuǎn)齒輪32c。這樣，作為用來使車輛后退的變速器3的構(gòu)造，存在著由反向驅(qū)動(dòng)齒輪32a、反 向從動(dòng)齒輪32b以及反向空轉(zhuǎn)齒輪32c構(gòu)成的反向齒輪組32。但是，在本實(shí)施方式中，車輛的后退是靠第1及第2SR馬達(dá)8、9的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行，不進(jìn) 行以液體燃料引擎2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)。因此，在本實(shí)施方式的變速器3中，不需要上述反向齒輪 組32，因而沒有設(shè)置反向齒輪組。由此，與現(xiàn)有例相比，實(shí)現(xiàn)了變速器3的零部件數(shù)量的削 減。如上所述，本實(shí)施方式的變速器3中，不需要像圖7所示現(xiàn)有例那樣設(shè)置變速比大 的第1齒輪對33以及反向齒輪組32，因而變速器3的零部件數(shù)量大幅度減少。此外，由于 未設(shè)置第1齒輪對33以及反向齒輪組32，因而與現(xiàn)有例相比，實(shí)現(xiàn)了變速器3的大幅度小 型輕量化。由此，可提供變速器3的小型化得到提高的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車100。下面，就本發(fā)明的實(shí)施方式中所使用的第1及第2SR馬達(dá)8、9的構(gòu)造進(jìn)行說明。此 外，第1及第2SR馬達(dá)8、9使用的是與以下說明的同一構(gòu)造的SR馬達(dá)8(9)。圖5是SR馬 達(dá)的透視圖，圖6是圖5的A-A向剖視的SR馬達(dá)的剖視圖。本實(shí)施方式的SR馬達(dá)8 (9)，具有圓筒形狀的定子42以及旋轉(zhuǎn)自如地配置在定子 42的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子44，該定子42在半徑方向內(nèi)側(cè)具有等間距一體地形成的6個(gè)定子突極46， 該轉(zhuǎn)子44在半徑方向外側(cè)具有等間距一體地形成的4個(gè)轉(zhuǎn)子突極47。此外，定子42與轉(zhuǎn) 子44由薄鋼板一體地層疊而形成。定子突極46上分別卷繞著U相、V相及W相的線圈48。 在轉(zhuǎn)子44的中央部，設(shè)置有與軸45嵌合用的孔，軸45被固定在該嵌合用的孔中。在內(nèi)部配置了轉(zhuǎn)子44的定子42的兩端，分別配置有前支架41和尾支架43，通過 固定螺栓49固定在定子42上。此外，在前支架41及尾支架43的中央部，分別配置有軸承 (未圖示)，以該軸承對轉(zhuǎn)子44的軸45進(jìn)行軸承支撐，使之旋轉(zhuǎn)自如。并且，通過向線圈48 供給第1或第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號，使轉(zhuǎn)子44旋轉(zhuǎn)。這樣，通過將第1及第2SR馬達(dá)8、9不是配置在車輪內(nèi)而是配置在車輛本體1的 后部，能夠提供第1及第2SR馬達(dá)8、9的布局自由度得到提高、SR馬達(dá)和制動(dòng)盤的散熱性 得到提高的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車。根據(jù)本發(fā)明，通過將SR馬達(dá)配置在車輪以外的車輛本體中，能夠提供將SR馬達(dá)布 局在車輛中時(shí)的自由度得到提高、SR馬達(dá)和制動(dòng)盤的散熱性得到提高的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電 動(dòng)汽車。此外，通過向前方和后方起步時(shí)積極利用電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，能夠提供可使變速器小 型化的四輪驅(qū)動(dòng)混合型電動(dòng)汽車。
權(quán)利要求
一種混合型電動(dòng)汽車，其特征是，具有車輛的車輛本體；液體燃料引擎，所述液體燃料引擎配置在所述車輛本體的前部，具有靠液體燃料的燃燒而旋轉(zhuǎn)的引擎軸；變速器，所述變速器機(jī)械地連接在所述液體燃料引擎的所述引擎軸上，對所述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速或減速，具有將所述引擎軸的經(jīng)過加減速的旋轉(zhuǎn)輸出的輸出部；第1及第2前輪，所述第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在所述車輛本體的前部的左右而且機(jī)械地連接在所述變速器的所述輸出部上，經(jīng)由所述變速器在所述液體燃料引擎的所述引擎軸的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；液體燃料箱，所述液體燃料箱配置在所述車輛本體的后部，容納向所述液體燃料引擎供給的所述液體燃料；第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)，所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)分別配置在所述車輛本體的后部的左右，具有輸出軸；第1及第2后輪，所述第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在所述車輛本體的后部的左右，經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)分別機(jī)械地連接在所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的所述輸出軸上，靠所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；第1及第2逆變器，所述第1及第2逆變器連接在所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)上，供給用來驅(qū)動(dòng)所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號；第1電池，所述第1電池連接在所述第1及第2逆變器上，將用來向所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)供給所述第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號的電力供給所述第1及第2逆變器。
2.如權(quán)利要求1所記載的混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，具有第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器，所述第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在所述第1及第2 前輪的近旁，對所述第1及第2前輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第1及第2后輪傳感器，所述第1及第2后輪傳感器設(shè)置在所述第1及第2后輪的近 旁，對所述第1及第2后輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；旋轉(zhuǎn)信號處理裝置，所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置連接在所述第1及第2前輪傳感器以及所 述第1及第2后輪傳感器上，對所述第1及第2前輪以及所述第1及第2后輪的旋轉(zhuǎn)信息 進(jìn)行處理，輸出所述車輛的速度信號；第1控制裝置，所述第1控制裝置連接在所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置上，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)信號處 理裝置輸出的所述速度信號超過預(yù)先設(shè)定的第1值時(shí)，產(chǎn)生以所述液體燃料引擎對所述第 1及第2前輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)控制信號，向所述液體燃料引擎供給第1驅(qū)動(dòng)控制信號； 第2控制裝置，所述第2控制裝置連接在所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置以及所述第1及第2 逆變器上，在所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置輸出的所述速度信號達(dá)到比所述第1值大的預(yù)先設(shè)定 的第2值之前，向所述第1及第2逆變器輸出指令信號，所述指令信號用來供給用于對所述 第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。
3.如權(quán)利要求2所記載的混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，具有第1發(fā)電機(jī)，所述第1發(fā)電機(jī)連接在所述第1電池上并且配置在所述液體燃料引擎的 近旁，靠所述燃料引擎的所述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，將發(fā)出的電力供給所述第1電池； 插接裝置，所述插接裝置配置在所述車輛本體中并且連接在所述第1電池上，具有與家用插頭進(jìn)行連接的連接端子，將來自所述家庭用電源的電力供給所述第1電池。
4. 一種混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，具有 車輛的車輛本體；驅(qū)動(dòng)指令裝置，所述驅(qū)動(dòng)指令裝置通過乘員的操作，輸出所述車輛的前進(jìn)的起步信號 及后退的起步信號；液體燃料引擎，所述液體燃料引擎配置在所述車輛本體的前部，具有靠液體燃料的燃 燒而旋轉(zhuǎn)的引擎軸；變速器，所述變速器機(jī)械地連接在所述液體燃料引擎的所述引擎軸上，對所述引擎軸 的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速或減速，具有將所述引擎軸的經(jīng)過加速或減速的旋轉(zhuǎn)輸出的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng) 軸的旋轉(zhuǎn)相對于引擎軸的旋轉(zhuǎn)的變速比為10以下；第1及第2前輪，所述第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在所述車輛本體的前部的左右 而且機(jī)械地連接在所述變速器的所述驅(qū)動(dòng)軸上，經(jīng)由所述變速器在所述液體燃料引擎的所 述引擎軸的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；液體燃料箱，所述液體燃料箱配置在所述車輛本體的后部，容納向所述液體燃料引擎 供給的所述液體燃料；第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)，所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)分別配置在所述車輛本體的 后部的左右，具有輸出軸，向前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)車輛或向后退方向驅(qū)動(dòng)車輪；第1及第2后輪，所述第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)自如地配置在所述車輛本體的后部的左右， 經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)分別機(jī)械地連接在所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的所述輸出軸上，靠所述第 1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；第1及第2逆變器，所述第1及第2逆變器連接在所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)上，產(chǎn) 生用來驅(qū)動(dòng)所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號，將第1及第2馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)信號分別供給所述第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)；第1電池，所述第1電池連接在所述第1及第2逆變器上，將用來產(chǎn)生所述第1及第2 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號的電力供給所述第1及第2逆變器；第1發(fā)電機(jī)，所述第1發(fā)電機(jī)連接在所述第1電池上并且配置在所述液體燃料引擎的 近旁，靠所述燃料引擎的所述引擎軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，將發(fā)出的電力供給所述第1電池；插接裝置，所述插接裝置配置在所述車輛本體中并且連接在所述第1電池上，具有與 家用插頭進(jìn)行連接的連接端子，將來自所述家庭用電源的電力供給所述第1電池；第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器，所述第1及第2前輪旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在所述第1及第2 前輪的近旁，對所述第1及第2前輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器，所述第1及第2后輪旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置在所述第1及第2 后輪的近旁，對所述第1及第2后輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；旋轉(zhuǎn)信號處理裝置，所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置連接在所述第1及第2前輪傳感器以及所 述第1及第2后輪傳感器上，對所述第1及第2前輪以及所述第1及第2后輪的旋轉(zhuǎn)信息 進(jìn)行處理，輸出所述車輛的速度信號；第1控制裝置，所述第1控制裝置連接在所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置上，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)信號處 理裝置輸出的所述速度信號超過預(yù)先設(shè)定的第1值時(shí)，產(chǎn)生以所述液體燃料引擎對所述第 1及第2前輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1驅(qū)動(dòng)控制信號，向所述液體燃料引擎供給第1驅(qū)動(dòng)控制信號；第2控制裝置，所述第2控制裝置連接在所述驅(qū)動(dòng)指令裝置、所述旋轉(zhuǎn)信號處理裝置以 及所述第1及第2逆變器上，在接收到來自所述驅(qū)動(dòng)指令裝置的前進(jìn)起步信號時(shí)，在所述旋 轉(zhuǎn)信號處理裝置輸出的所述速度信號達(dá)到比所述第1值大的預(yù)先設(shè)定的第2值之前，向所 述第1及第2逆變器輸出前進(jìn)指令信號，所述前進(jìn)指令信號指令產(chǎn)生用來向前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng) 車輛的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號，并且，在接收到來自所述驅(qū)動(dòng)指令裝置的后退的起步信號 時(shí)，向所述第1及第2逆變器輸出后退指令信號，所述后退指令信號指令產(chǎn)生用來向后退方 向驅(qū)動(dòng)車輛的第1及第2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號。
5.如權(quán)利要求1所記載的混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，所述第1值與所述第2值大略 相同。
6.如權(quán)利要求4所記載的混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，所述第1值與所述第2值大略 相同。
7.如權(quán)利要求1至6之任一權(quán)利要求所記載的混合型電動(dòng)汽車，其特征在于，具有 第2電池，所述第2電池是用來向第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)以外的車輛用輔助設(shè)備供給電力的、蓄電電壓為50V以下的鉛蓄電池，第2發(fā)電機(jī)，所述第2發(fā)電機(jī)與所述第2電池連接并且配置在所述液體燃料引擎的近 旁，將通過所述燃料引擎的所述引擎軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)出的電力供給所述第2電池； 所述第1電池是蓄電電壓超過50V的鋰離子電池。
全文摘要
作為左右前輪以液體燃料引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、左右后輪以開關(guān)磁阻馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的四輪驅(qū)動(dòng)的混合型電動(dòng)汽車，在車輛本體(1)的前部配置用來對第1及第2前輪(21、22)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的液體燃料引擎(2)，在車輛本體(1)的后部配置對第1及第2后輪(23、24)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)(8、9)。不是將第1及第2開關(guān)磁阻馬達(dá)(8、9)配置在第1及第2后輪(23、24)的車輪內(nèi)，而是配置在布局空間寬大的車輛本體(1)的后部，從而能夠提高將開關(guān)磁阻馬達(dá)(8、9)布局在車輛中時(shí)的自由度。
文檔編號B60W20/00GK101939186SQ20098010430
公開日2011年1月5日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者尾形永 申請人:株式會(huì)社美姿把