JP2967103B2 - ハイブリット車輌 - Google Patents

ハイブリット車輌

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン及びガスタービンエンジン等の燃焼エ
ンジンと、バッテリ等の電気エネルギによる電気モータ
とを動力源として組合わせて用いるハイブリット車輌に
係り、詳しくは前置きエンジン・前輪駆動（Ｆ・Ｆ）車
輌に適用される、エンジン、ジェネレータ及びモータ等
の配置構造に関する。
【０００２】上記ハイブリット車輌は、エンジンを一定
状態で回転してジェネレータを駆動し、該ジェネレータ
の発電による電気エネルギによりモータを駆動して走行
するシリーズタイプと、エンジン及びモータの出力をそ
れぞれ駆動車輪に連結し、エンジン及びモータのいずれ
か一方を選択的に用いるパラレルタイプ、そしてこれら
シリーズタイプとパラレルタイプとを組合せたシリーズ
・パラレルタイプがあるが、本発明は、上記シリーズタ
イプ及びシリーズ・パラレルタイプに適用して好適であ
る。
【０００３】
【従来の技術】一般に、シリーズタイプのハイブリット
車輌は、エンジンとジェネレータとを一体的に構成して
車輌に搭載すると共に、これとは別にモータ又はモータ
及びトランスミッション（減速装置又は変速装置）を車
輌に搭載している。一例として、大型車輌では、前部に
モータ及びトランスミッションを搭載し、かつ後部にエ
ンジン及びジェネレータを搭載し、そして中央部にバッ
テリを搭載している。
【０００４】しかし、特に乗用車に適用する場合、発熱
部であるエンジン（及びそれと一体のジェネレータ）
は、ラム風を利用し得る車輌前方に配置することが好ま
しく、このため、バッテリは、必然的に車輌の中央部若
しくは後部に配置することになるが、中央部に配置する
ことは、一充電走行距離を確保するために多くのバッテ
リを搭載する必要がある実用化にあたっては、乗員スペ
ースを確保することが困難であり、従ってバッテリは、
一般的に車輌後部に搭載されることになる。
【０００５】このため、車輌の重量配分及び搭載スペー
スの関係から、モータ及びトランスミッションは、車輌
前部に配置されることが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン及
びジェネレータと、モータ及びトランスミッション（変
速装置）とは、それぞれ別個の駆動系及び起振系を構成
するため、それぞれ別個にマウントする必要があり、ま
たそれぞれ別個の挙動を起こすため、両者間に適当なク
リアランスを設けて載置する必要がある。このため、エ
ンジン、ジェネレータ、モータ及び変速装置の搭載には
大きな載置スペースを必要として、特にシリーズタイプ
のハイブリット車輌では、大きな容量のジェネレータを
必要とする関係上、車輌の前部、いわゆるエンジンルー
ム内に、これらを搭載することは困難であり、特にエン
ジン、ジェネレータ、モータ及びトランスミッションを
同軸上に配置することは、軸方向寸法が増大してエンジ
ンルームの幅内に納めることは困難である。
【０００７】更に、例え、上記同軸上の配置によるエン
ジンルーム内の搭載がぎりぎり可能になったとしても、
そのものでは、前輪の操舵角を充分に確保することがで
きず、車輌の旋回半径を大きくしてしまい、またエンジ
ン及びジェネレータと、モータ及びトランスミッション
用のそれぞれ別個のケースを必要とし、部品点数が増加
すると共に、重量増加及びコストアップの原因となる。
【０００８】また、エンジン及びジェネレータの配置の
ため、走行駆動源となる電気モータ及び変速装置等を車
輌中央部分に配置することは困難となり、このため該電
気モータからの回転が伝達されるディファレンシャル装
置が車輌中央部から偏倚した位置となり、左右の駆動車
軸が不等長となってトルクステアを生ずる原因となって
しまう。
【０００９】そこで、本発明は、ジェネレータ及びモー
タを同軸上に配置すると共に単一のケース内に収納し、
もって軸方向寸法の短縮化を図って上述課題を解決し
た、ハイブリット車輌を提供することを目的とするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、燃焼エンジン（１）と、電気
モータ（１０）と、前記エンジンの回転に基づき発電す
るジェネレータ（６）と、前記電気モータの回転部（２
７）からの出力が伝達される出力部材（２３）と、を備
えてなる、ハイブリット車輌において、前記電気モータ
（１０）、ジェネレータ（６）及び出力部材（２３）
を、前記エンジンの出力軸（１ａ）と同軸状に配置する
と共に、前記エンジン出力軸（１ａ）と平行にカウンタ
軸（２９）及びディファレンシャル装置（１１）を配置
し、前記電気モータ（１０）、ジェネレータ（６）、カ
ウンタ軸（２９）及びディファレンシャル装置（１１）
を一体ケース（３）内に収納し、かつ前記ジェネレータ
（６）を前記エンジン（１）に隣接して配置し、また前
記電気モータ（１０）を前記エンジンから離れた側に配
置すると共に、前記出力部材（２３）を前記ジェネレー
タ（６）及び電気モータ（１０）の間に配置して、該出
力部材（２３）から、前記カウンタ軸（２９）及びディ
ファレンシャル装置（１１）を介して左右駆動車軸（３
３ａ，３３ｂ）に動力伝達してなる、ハイブリット車輌
にある。
【００１１】また、本発明は、燃焼エンジン（１）と、
電気モータ（１０）と、前記エンジンの回転に基づき発
電するジェネレータ（６）と、変速ギヤユニット（２
５）及び該変速ギヤユニットの伝達経路を適宜変更する
係合手段（Ｃ２，Ｂ，Ｆ）を有する自動変速装置（９）
と、を備えてなる、ハイブリット車輌において、前記電
気モータ（１０）、ジェネレータ（６）及び自動変速装
置（９）を、前記エンジンの出力軸（１ａ）と同軸状に
配置すると共に、前記エンジン出力軸（１ａ）と平行に
カウンタ軸（２９）及びディファレンシャル装置（１
１）を配置し、前記電気モータ（１０）、ジェネレータ
（６）、自動変速装置（９）、カウンタ軸（２９）及び
ディファレンシャル装置（１１）を一体ケース（３）内
に収納し、かつ前記ジェネレータ（６）を前記エンジン
（１）に隣接して配置し、また、前記電気モータ（１
０）を前記エンジンから離れた側に配置すると共に該モ
ータの回転部（２７）を前記自動変速装置の入力部
（Ｒ）に連結し、そして前記自動変速装置（９）の出力
部材（２３）を前記ジェネレータ（６）及び電気モータ
（１０）の間に配置して、該出力部材（２３）から、前
記カウンタ軸（２９）及びディファレンシャル装置（１
１）を介して左右駆動車軸（３３ａ，３３ｂ）に動力伝
達してなる、ハイブリット車輌にある。
【００１２】また、以下の構成を更に付加すると好まし
い（限定的ではない）。
【００１３】前記ジェネレータ（６）と前記出力部材
（２３）は機械的に連結されてなる。
【００１４】前記エンジン出力軸（１ａ）と前記出力部
材（２３）は機械的に連結されてなる。
【００１５】前記ジェネレータ（６）と出力部材（２
３）との間に、前記ジェネレータ（６）に連結している
シャフト（１７）と前記電気モータ（１０）の回転部
（２７）とを断接し得るクラッチ（７）を配置する。
【００１６】前記エンジン出力軸（１ａ）と前記出力部
材（２３）との間に、前記エンジン出力軸に連結してい
るシャフト（１７）と前記電気モータ（１０）の回転部
（２７）とを断接し得るクラッチ（７）を配置してな
る。
【００１７】前記ジェネレータ（６）が、前記ケース
（３）に固定されているステータコイル（１２）及びロ
ータ（１５）を有し、かつ前記エンジン出力軸（１ａ）
の回転をプラネタリギヤ（５２）を介して前記ロータ
（１５）に伝達してなる。
【００１８】前記プラネタリギヤ（５２）が、前記ロー
タ（１５）の内径側に配置され、かつ前記エンジン出力
軸（１ａ）の回転を増速して該ロータ（１５）に伝達す
る増速機構を構成してなる。
【００１９】前記電気モータ（１０）が、前記一体ケー
ス（３）に固定されているステータ（２６）及び偏平状
のロータ（２７）を有し、該ロータ（２７）の内径側に
形成された空間（Ａ）に、前記自動変速装置（９）を配
置する。
【００２０】前記ジェネレータ（６）及び電気モータ
（１０）の間に位置する前記出力部材（２３）部分が、
前記ジェネレータ及び電気モータに比して小径からな
り、該小径部分に前記カウンタ軸（２９）に設けられか
つ前記出力部材（２３）に連動する伝達部材（３０）を
配置する。
【００２１】前記一体ケースは、少なくとも、前記ジェ
ネレータ（６）を収納するケース部（３1 ）と、前記電
気モータ（６）を収納するケース部（３3 ）と、を有す
る。
【００２２】前記ジェネレータ（６）は、ダンパ（１
３）を介して前記エンジン出力軸（１ａ）と連結されて
なる。
【００２３】
【作用】以上構成に基づき、エンジン（１）の回転は、
ジェネレータ（６）に伝えられ、該ジェネレータにて発
電してバッテリに充電される。この際、エンジン（１）
は、高い効率でかつ排ガスの発生の少ない状態にて一定
回転する。一方、走行信号に基づき、電気モータ（１
０）が回転すると、該モータの出力回転は、出力部材
（２３）からディファレンシャル装置（１１）を介して
駆動車軸（３３ａ，３３ｂ）に伝達されて、車輌を走行
する。この際、バッテリは、電気モータ（１０）により
放電されるが、エンジン回転に基づくジェネレータ
（６）の発電により常に充電されるので、少ない容量の
バッテリで充分な走行距離を確保し得る共に、出力部材
（２３）は、ジェネレータ（６）と電気モータ（１０）
との間部分からディファレンシャル装置（１１）に伝達
し、左右略々等しい長さの駆動車軸（３３ａ，３３ｂ）
に伝達し得る。
【００２４】また、クラッチ（７）を設けると、通常で
は、該クラッチを切断して上述したシリーズタイプとし
て使用するが、例えば高速走行時、該クラッチ（７）を
接続して、電気モータ（１０）に代り又は該モータをア
シストとして、エンジン（１）の回転を出力部材（２
３）に伝達し得る。
【００２５】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、本発明の構成を何等限定する
ものではない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ジェネレータ、電気モータ及び自動変速装置をエンジン
出力軸と同軸上に配置し、かつこれらを一体ケースに収
納したので、上記同軸上の回りに発生する１個の起振系
となるため、一個の一体部材に対する防振マウント機構
で足り、またエンジン及び電気モータが一体となるの
で、その間の干渉防止用クリアランスを必要とせず、軸
方向の短縮化が可能となり、Ｆ・Ｆ車輌への搭載が可能
となり、かつ車輌搭載性を向上することができる。
【００２７】また、エンジンからの回転は、隣接するジ
ェネレータに伝達され、また電気モータからの回転は、
自動変速装置そしてケース中央部分の出力部材からディ
ファレンシャル装置に伝達されるので、すべての伝達経
路が短くて足り、更に、左右駆動車軸を略々同一長さと
して、トルクステアの発生を防止し、動力伝達における
信頼性を向上することができる。
【００２８】更に、ジェネレータは、エンジンに隣接し
た一体ケースに支持されるので、ロータを２点支持によ
り安定して支持することができる。
【００２９】更に、前記ジェネレータ、電気モータ及び
自動変速装置の一体ケースへの収納及び伝達経路の短縮
化が相俟って、部品点数を減少し、軽量化及びコストダ
ウンを図ることができる。
【００３０】更に、電気モータは、エンジンから離れた
外側に配置されているので、電気モータを別体として設
計可能であると共に、エンジン及びジェネレータ等の構
成をそのまま利用し、車種等に応じて該モータのみを変
更することができ、各車種に対応する柔軟性を向上する
ことができる。
【００３１】また、ジェネレータと自動変速装置との間
にクラッチを介在すると、通常のシリーズタイプによる
使用の外、高速走行時等パラレルタイプとして使用する
ことができる。なお、この場合、ジェネレータを使用し
ないで、高効率で車輌を駆動走行することも可能であ
る。
【００３２】更に、ジェネレータのロータとエンジン出
力軸とをプラネタリギヤを介して連結すると、エンジン
出力軸の回転数とジェネレータのロータ回転数とを変更
でき、ジェネレータによる発電を適正に行いつつ、効率
の高い状態でエンジンを回転することができる。
【００３３】また、上記プラネタリギヤを増速機構とし
て、該増速機構をジェネレータのロータ内径部に配置す
ると、軸方向の寸法増加を伴うことなく、ジェネレータ
にて高電圧を発生し得、発電効率を向上することができ
る。
【００３４】また、電気モータのロータ内径部に、自動
変速装置を配置すると、軸方向寸法を大幅に短縮し得る
と共に、電気モータの外径方向及び軸方向の制約は少な
く、モータの設計が容易となる。
【００３５】また、ジェネレータ及び電気モータに比し
て小径となる出力部材部分に、カウンタ軸に設けられか
つ該出力軸に連動する伝達部材を配置すると、スペース
を有効に利用して一層のコンパクト化が可能となると共
に、ジェネレータ及び電気モータの外径方向の制約をな
くして、これらの設計の自由度を向上することができ
る。
【００３６】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。
【００３７】図１及び図２は、本発明の第１の実施例を
示すものであり、図１は、概略を示す図で、第２はその
具体的な構成を示す断面図である。
【００３８】ハイブリット車輌の前部（いわゆるエンジ
ンルーム）には、ガソリン又はディーゼル等の内燃エン
ジン１が横向きに搭載されており、更に該エンジン１に
連接して、従来の自動変速装置に相当する部分に本発明
に係るハイブリットユニット２が設置されている。該ハ
イブリットユニット２は、３分割（３1 ，３2 ，３3）
からなる一体ケース３を有しており、該ケース内には、
エンジン出力軸１ａに整列して、ジェネレータ６、クラ
ッチ７、２速自動変速装置９及び電気モータ１０が配置
され、更にその下方にはディファレンシャル装置１１が
配置されており、かつ該一体ケース３はエンジン１の側
部に固定されている。
【００３９】ジェネレータ６は、従来の自動変速装置の
トルクコンバータ部分、即ちエンジン１に隣接して配置
されて、前記一体ケース３を構成するジェネレータハウ
ジング３1 内に収納されており、該ハウジングに固定さ
れているステータコイル（ステータ）１２及び前記エン
ジン出力軸１ａにダンパ１３を介して連結しているロー
タ１５からなる。該ダンパ１３は、図２に詳示するよう
に、エンジン出力軸１ａに固定されている入力側１３
ａ、ロータ１５に固定されている出力側１３ｂ及びその
間に介在している多数のスプリング１３ｃよりなり、前
記ステータコイル１２の内径側に配置されている。ま
た、前記ロータ１５は、ボス部１５ａ、ハブ部１５ｂ及
び該ハブ部の外周に固定されているマグネット１５ｃか
らなり、ハブ部１５ｂにて前記ダンパ１３が固定されて
おり、かつボス部１５ａは中空状からなり、該中空内に
嵌挿しているシャフト１７にスプライン係合している。
【００４０】前記クラッチ７は油圧湿式多板クラッチか
らなり、その入力側が前記シャフト１７に連結し、また
その出力側が自動変速装置９に向けて延びている中間軸
２１に連結している。また、該中間軸２１にはスリーブ
状の出力軸２２が回転自在に被嵌しており、該出力軸２
２の一端部には前記クラッチ７に隣接してカウンタドラ
イブギヤ（出力部材）２３が固定されている。そして、
図２に詳示するように、該クラッチ７及びカウンタドラ
イブギヤ２３は、一体ケース３の略々中央部に配置され
ていると共に、前記一体ケース３の中間部を構成するア
クスルケース３2 内、詳しくは該ケース３2 に形成され
た環状鍔部（一部切欠きを有する）３ａ内に収納されて
おり、該鍔部３ａの先端部には、前記ジェネレータハウ
ジング３1 の側壁に隣接してポンプケース１９が固定さ
れている。該ポンプケース内にはインターナルギヤポン
プが配置されており、本ハイブリットユニット２のクラ
ッチ（７，Ｃ２）及びブレーキ（Ｂ）を作動する油圧源
となると共に、各箇所に供給する潤滑油の供給源とな
る。
【００４１】２速自動変速装置９は、変速ギヤユニット
を構成するシングルプラネタリギヤユニット２５を有す
るアンダードライブ機構部（Ｕ／Ｄ）を備え、そのリン
グギヤＲが中間軸２１に連結し、ピニオンＰを支持する
キャリヤＣＲが出力軸２２に連結している。更に、キャ
リヤＣＲとサンギヤＳとの間には油圧式多板クラッチか
らなるダイレクトクラッチＣ２が介在しており、かつサ
ンギヤＳと前記アクスルケース３2 との間には油圧多板
からなる低速用のブレーキＢ及びワンウェイクラッチＦ
が介在している。
【００４２】一方、電気モータ１０は、ブラシレスＤＣ
モータ、誘導モータ、直流分巻モータ等のホローモータ
からなり、エンジン１から離れた軸方向最外部に配置さ
れ、かつ前記一体ケース３の一部を構成するモータケー
ス３3 内に配置されている。該電気モータ１０は偏平状
のステータ２６及び偏平状のロータ２７を有しており、
ステータ２６はモータケース３3 の内壁に固定されかつ
コイル２８が巻装されており、またロータ２７は前記中
間軸２１と共にプラネタリギヤユニット２５のリングギ
ヤＲに連結している。従って、該電気モータ１０はその
中央部に軸方向に延びる大きな筒状の中空部Ａを有して
おり、該中空部Ａ内に、前記アクスルケース３2 の一部
に亘って前記２速自動変速装置９が配置されている。
【００４３】また、ジェネレータハウジング３1 及びト
ランスアクスルケース３2 の下方には、前記エンジン出
力軸１ａと平行にカウンタ軸２９及びディファレンシャ
ル装置１１が配置されており、該カウンタ軸２９には前
記ドライブギヤ２３に噛合するカウンタドリブンギヤ３
０及びピニオン３１が固定されている。ディファレンシ
ャル装置１１は該ピニオン３１に噛合するリングギヤ３
２を有しており、該ギヤ３２からのトルクがそれぞれ負
荷トルクに応じて左右の前車輪３３ａ，３３ｂに伝達さ
れる。なお、図１及び図２は展開して図示しており、シ
ャフト１７（２１，２２），２９及び３３ａ（３３ｂ）
は、正面視において３角状に配置されている。
【００４４】そして、ジェネレータ６及び電気モータ１
０に比して、前記カウンタドライブ２３及びクラッチ７
部分は小径からなり、これらを囲んでいる環状鍔部３ａ
の外径も、ジェネレータハウジング３1 及びモータケー
ス３3 の外径に比して小径になっている。該小径部分に
位置して、前記カウンタシャフト２９が配置されてお
り、かつピニオン３１はクラッチ部分、即ち小径部分で
車輌幅中心に近づく方向に配置されている。更に、該ピ
ニオン３１は、ディファレンシャル装置１１のデフケー
ス１１ａの一側に固定されたリングギヤ３２に噛合して
おり、かつ該ディファレンシャル装置は、車輌幅の中央
部に位置して、左右駆動車軸３３ａ，３３ｂが同一長に
て車輪４９ａ，４９ｂに伸びている。
【００４５】また、図２に詳示するように、前記ジェネ
レータ６のロータボス部１５ａは、その先端部分が滑り
軸受３５を介して回転自在に支持されていると共に、そ
の基端部分がシャフト１７にキャップ３６を介して支持
されている。更に、該シャフト１７は、ポンプケース１
９から延びているスリーブ部１９ａに、その両端部分に
て滑り軸受３７，３９を介して回転自在に支持されてい
る。従って、前記ジェネレータロータボス部１５ａは、
その先端部分を固定部材であるポンプケース１９に直接
支持され、かつその基端部分を、２点支持されているシ
ャフト１７を介して支持されて、２点支持により安定し
て支持されている。なお、シャフト１７とロータ１５と
は互に連結されて一体に回転するので、ロータ１５はシ
ャフト１７により径方向に支持されるだけで、相対回転
を生ずることはない。
【００４６】一方、潤滑油は、モータケース３3 の油路
４０を通って、中間軸２０の中心油路４１に導かれ、更
に該中間軸に穿たれた半径方向の多数の孔４１ａ…を通
って必要箇所に供給されると共に、ポンプケース１９に
形成された潤滑油路４２に供給される。更に、該油路４
２からの潤滑油は、シャフト１７とスリーブ部１９ａと
の間ａに導かれ、滑り軸受３７，３９を潤滑すると共
に、孔ｂを通って滑り軸受３５に供給され、また孔ｄ及
びシャフト１７の中心孔ｅを通ってキャップ３６部分に
供給される（図２及び図７参照）。
【００４７】これにより、ジェネレータ６、電気モータ
１０及び自動変速装置９は、一体ケース３に収納・支持
されているので、同一の潤滑油系から、自動変速装置９
と共にジェネレータ６をも潤滑・冷却することができ
る。
【００４８】なお、図１において、４５はバッテリ、４
６はジェネレータ６からの交流発電を直流に交換してバ
ッテリに導くコンバータ、４７はバッテリ４５からの電
流を適宜制御して電気モータ１０に供給するインバータ
である。
【００４９】図８は、各要素の配置を示すハイブリット
車輌ＨＶの平面図であり、車輌の前部いわゆるエンジン
ルーム内に、エンジン１、ジェネレータ６、電気モータ
１０及び自動変速装置９が横方向に配置されており、略
々その中央部から突出しているカウンタギヤ部（２９，
３０，３１）を介してディファレンシャル装置１１に連
結している。該ディファレンシャル装置１１は、右前駆
動車軸３３ａ，３３ｂの中央に位置しており、同長の車
軸を介して左右前輪４９ａ，４９ｂに連動している。ま
た、車輌の後部における左右後輪５０ａ，５０ｂの間に
バッテリ４５が搭載されている。
【００５０】ついで、該第１の実施例による作用につい
て説明する。
【００５１】通常の使用状態にあっては、クラッチ７は
切状態に保持されており、エンジンからのシャフト１７
とモータ１０からの中間軸２１とは切断状態となってい
る。この状態で、オペレータのキー操作によりエンジン
１は回転され、該エンジンは、車輌の使用中、即ち走行
速度に拘りなくかつ停止中においても、効率が高くかつ
排ガスの発生の最も少ない状態（回転数及びトルク）で
一定回転している。該エンジン１の回転は、ダンパ１３
を介してジェネレータ６のロータ１５に伝えられて、ス
テータコイル１２に所定電流を発生し、コンバータ４６
を介してバッテリ４を充電する。また、該エンジン１の
回転は、ロータボス部１５ａを介してケース１９内のオ
イルポンプを駆動し、所定油圧を発生する。
【００５２】一方、アクセルペダルの踏操作等の走行信
号により、バッテリ４５から及び／又はコンバータ４６
からの電流がインバータ４７にて所定電流に変換されて
電気モータ１０に供給され、要求に対応した回転数及び
トルクにて該電気モータ１０のロータ２７が回転する。
そして、該ロータ２７の回転は、スロットル開度及び車
速に基づき自動変速装置９にて２速に変速され、出力軸
２２に伝達される。即ち、１速状態にあっては、ダイレ
クトクラッチＣ２が切られると共に、ワンウェイクラッ
チＦが係止状態にある。この状態では、ロータ２７の回
転は、リングギヤＲに伝達され、更に係止状態にあるサ
ンギヤＳに基づき、ピニオンＰを自転しつつキャリヤＣ
Ｒが減速回転し、該減速回転（Ｕ／Ｄ）が出力軸２２に
伝達される。なお、回生ブレーキ作動時（コースト時）
にあっては、ブレーキＢが係合し、サンギヤＳを停止し
て、出力軸２２の回転をロータ２７に伝達する。
【００５３】そして、２速状態にあっては、ダイレクト
クラッチＣ２を係合する。この状態にあっては、サンギ
ヤＳとキャリヤＣＲとがクラッチＣ２により一体とな
り、ギヤユニット２５が一体回転する。従って、ロータ
２７の回転は、そのまま出力軸２２に伝達される。
【００５４】そして、該出力軸２２の回転はカウンタド
ライブギヤ２３からドリブンギヤ３０に伝達され、更に
ディファレンシャルドライブピニオン３２を介してディ
ファレンシャル装置１１に伝達される。更に、該ディフ
ァレンシャル装置１１は左右前車軸３３ａ，３３ｂにそ
れぞれディファレンシャル回転を伝達する。
【００５５】この際、発進時、加速時及び登坂時等、大
きな負荷トルクが作用する場合、前記自動変速装置９は
１速状態にあって、電気モータ１０からのトルクを増大
して前車軸３３ａ，３３ｂに伝え、また通常走行等の高
い回転数を要求される場合、自動変速装置９は２速状態
となって高速回転を伝え、従って電気モータ１０のサイ
ズを大きくしなくとも、所定要求トルクに対応すること
ができる。
【００５６】上述したように、本実施例は、通常は、電
気モータ１０からの動力にて走行するシリーズタイプか
らなるが、電気モータ１０の故障時、又は高速道路等で
高速走行するため、電気モータ１０のみの出力では不足
する場合には、オペレータの操作により又は自動的にク
ラッチ７が接続されて、パラレルタイプとして用いられ
る。この場合、エンジン出力軸１ａの回転は、ダンパ１
３を介してジェネレータロータ１５に伝達され、更にシ
ャフト１７及び接続状態にあるクラッチ７を介しても中
間軸２１に伝達され、そして自動変速装置９の入力部材
であるリングギヤＲに伝達される。これにより、電気モ
ータに代って又は電気モータをアシストして、エンジン
１の回転が自動変速装置９に伝達され、更に車輪に伝達
される。
【００５７】ついで、図３及び図４に沿って、本発明の
第２の実施例について説明する。なお、以下に示す実施
例において、前述した第１の実施例と同じ部分は同一符
号を付して説明を省略する。
【００５８】本実施例は、上記第１の実施例においてク
ラッチ７を廃止したものである。従って、本第２の実施
例にあっては、シリーズタイプとしてのみ使用可能であ
る。また、ジェネレータ６において、シャフト１７2
は、クラッチ等に回転を伝える必要がなく、単にポンプ
ケース１９に装着・支持されており、かつロータボス部
１５ａは、先端部を滑り軸受３５により、また基端部を
上記シャフト１７2 にブッシュ３６′を介して支持され
ている。
【００５９】本実施例によると、クラッチを廃止した分
だけ、更に軸方向の短縮化が可能である。
【００６０】ついで、図５及び図６に沿って第３の実施
例について説明する。
【００６１】本実施例は、基本構造は第１の実施例と同
一であり、ジェネレータ６に増速機構５２を付加した点
が相違している。該増速機構５２は、シングルプラネタ
リギヤからなり、エンジン出力軸１ａからの回転がダン
パ１３を介してキャリヤＣＲ２に伝達されており、また
リングギヤＲ２がロータ１５に連結され、かつサンギヤ
Ｓ２がポンプケース１９にスリーブ部１９ａを介して固
定されている。また、キャリヤＣＲ２は前記シャフト１
７にスプライン係合している。
【００６２】更に、図７に示すように、ポンプケース１
９の潤滑油路４２からの潤滑油は、シャフト１７とスリ
ーブ部１９ａとの間ａを通って、更にシャフト１７の油
路ｄ，ｅを通ってプラネタリギヤ５２のキャリヤ油路ｆ
に供給され、そして油受け板５３を介してピニオンシャ
フトの油路ｇに供給される。一方、間隙ａから、滑り軸
受３７に直接供給されると共に、油孔ｈ，ｂを通って滑
り軸受３５に供給され、また孔ｂを通ってスリーブ部１
９ａとキャリヤボス部５４との間ｉに導かれ、更に油路
ｊ等を経てベアリング５５，５６，５７に供給される。
【００６３】本実施例は以上のような構成からなるの
で、エンジン出力軸１ａの回転は、ダンパ１３を介して
増速機構を構成するプラネタリギヤ５２のキャリヤＣＲ
２に伝達され、該プラネタリギヤ５２は、キャリヤＣＲ
２のトルクをサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に差動伝
達する。従って、サンギヤＳ２が固定されていることに
基づき、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２のギヤ比によ
り、上記キャリヤＣＲ２に連結しているエンジン出力軸
１ａの回転がリングギヤＲ２に連結しているロータ１５
に増速されて伝達され、ステータコイル１２に対して速
い相対回転にて回転する。これにより、ジェネレータ６
は、高電圧を発生して、コンバータ４６を介して効率よ
くバッテリ４５に充電し得る。また、増速機構を構成す
るプラネタリギヤ５２は、ロータ１５の内径側に配置さ
れるので、上述した効率よい発電にも拘らず、ジェネレ
ータ６を軸方向に寸法を増加することはなく、また潤滑
及び冷却も確実に行なわれる。
【００６４】なお、増速機構は、シングルプラネタリギ
ヤに限らず、ダブルピニオンプラネタリギヤ等の他の機
構を採用してもよいことは勿論である。
【００６５】また、上述した第１〜第３の実施例は、電
気モータ１０の回転部２７と出力ギヤ２３との間に自動
変速装置９を介在しているが、該自動変速装置を介在せ
ずに、電気モータ１０の回転部２７を直接又は減速装置
を介して出力ギヤ２３に連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例を示す概略図。
【図２】該第１の実施例を具体化したハイブリットユニ
ットを示す断面図。
【図３】本発明に係る第２の実施例を示す概略図。
【図４】該第２の実施例を具体化したハイブリットユニ
ットを示す断面図。
【図５】本発明に係る第３の実施例を示す概略図。
【図６】該第２の実施例を具体化したハイブリットユニ
ットを示す断面図。
【図７】図６の増速機構部分を拡大した部分拡大断面
図。
【図８】各構成要素の配置を示すハイブリット車輌の平
面図。
【符号の説明】
１ 燃焼（内燃）エンジン １ａ 出力軸 ２，２2 ，２3 ハイブリットユニット ３，３1 ，３2 ，３3 一体ケース（ジェネレータハウ
ジング、トランスケース、モータケース） ６ ジェネレータ ７ クラッチ ９ 自動変速装置 １０ 電気モータ １１ ディファレンシャル装置 １２ ステータ（コイル） １５ ロータ １７ シャフト ２１ 中間軸 ２２ 出力軸 ２３ 出力部材（カウンタドライブギヤ） ２５ 変速ギヤユニット ２６ ステータ ２７ モータ回転部（ロータ） ２９ カウンタ軸 ３０ カウンタ伝達部材（カウンタドリブンギヤ） ３３ａ，３３ｂ 駆動車軸 ５２ プラネタリギヤ（増速機構） Ａ 空間 Ｒ 自動変速装置の入力部（リングギヤ） Ｃ２，Ｂ，Ｆ 係合手段（ダイレクトクラッチ、ブレ
ーキ、ワンウェイクラッチ） ＨＶ ハイブリット車輌
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮石 善則 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株式会社エクォス・リサーチ内 (56)参考文献 特開 平５−50865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60K 17/04

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼エンジンと、電気モータと、前記エ
    ンジンの回転に基づき発電するジェネレータと、前記電
    気モータの回転部からの出力が伝達される出力部材と、
    を備えてなる、ハイブリット車輌において、 前記電気モータ、ジェネレータ及び出力部材を、前記エ
    ンジンの出力軸と同軸状に配置すると共に、前記エンジ
    ン出力軸と平行にカウンタ軸及びディファレンシャル装
    置を配置し、 前記電気モータ、ジェネレータ、カウンタ軸及びディフ
    ァレンシャル装置を一体ケース内に収納し、 かつ前記ジェネレータを前記エンジンに隣接して配置
    し、また前記電気モータを前記エンジンから離れた側に
    配置すると共に、前記出力部材を前記ジェネレータ及び
    電気モータの間に配置して、該出力部材から、前記カウ
    ンタ軸及びディファレンシャル装置を介して左右駆動車
    軸に動力伝達してなる、 ハイブリット車輌。
  2. 【請求項２】 燃焼エンジンと、電気モータと、前記エ
    ンジンの回転に基づき発電するジェネレータと、変速ギ
    ヤユニット及び該変速ギヤユニットの伝達経路を適宜変
    更する係合手段を有する自動変速装置と、を備えてな
    る、ハイブリット車輌において、 前記電気モータ、ジェネレータ及び自動変速装置を、前
    記エンジンの出力軸と同軸状に配置すると共に、前記エ
    ンジン出力軸と平行にカウンタ軸及びディファレンシャ
    ル装置を配置し、 前記電気モータ、ジェネレータ、自動変速装置、カウン
    タ軸及びディファレンシャル装置を一体ケース内に収納
    し、 かつ前記ジェネレータを前記エンジンに隣接して配置
    し、また前記電気モータを前記エンジンから離れた側に
    配置すると共に該モータの回転部を前記自動変速装置の
    入力部に連結し、そして前記自動変速装置の出力部材を
    前記ジェネレータ及び電気モータの間に配置して、該出
    力部材から、前記カウンタ軸及びディファレンシャル装
    置を介して左右駆動車軸に動力伝達してなる、 ハイブリット車輌。
  3. 【請求項３】 前記ジェネレータと前記出力部材は機械
    的に連結されてなる、 請求項１又は２記載のハイブリット車輌。
  4. 【請求項４】 前記エンジン出力軸と前記出力部材は機
    械的に連結されてなる 、請求項１又は２記載のハイブリット車輌 。
  5. 【請求項５】 前記ジェネレータと前記出力部材との間
    に、前記ジェネレータに連結しているシャフトと前記電
    気モータの回転部とを断接し得るクラッチを配置してな
    る、 請求項３記載のハイブリット車輌。
  6. 【請求項６】 前記エンジン出力軸と前記出力部材との
    間に、前記エンジン出力軸に連結しているシャフトと前
    記電気モータの回転部とを断接し得るクラッチを配置し
    てなる、 請求項４記載のハイブリット車輌。
  7. 【請求項７】 前記ジェネレータが、前記ケースに固定
    されているステータコイル及びロータを有し、該ロータ
    と前記エンジン出力軸とをプラネタリギヤを介して連結
    してなる、 請求項１ないし６のいずれか記載のハイブリット車輌。
  8. 【請求項８】 前記プラネタリギヤが、前記ロータの内
    径側に配置され、かつ前記エンジン出力軸の回転を増速
    して該ロータに伝達する増速機構を構成してなる、 請求項７記載のハイブリット車輌。
  9. 【請求項９】 前記電気モータが、前記一体ケースに固
    定されているステータ及び偏平状のロータを有し、該ロ
    ータの内径側に形成された空間に、前記自動変速装置を
    配置してなる、 請求項２ないし８のいずれか記載のハイブリット車輌。
  10. 【請求項１０】 前記ジェネレータ及び電気モータの間
    に位置する前記出力部材部分が、前記ジェネレータ及び
    電気モータに比して小径からなり、該小径部分に、前記
    カウンタ軸に設けられかつ前記出力部材に連動するカウ
    ンタ伝達部材を配置してなる、 請求項１ないし９のいずれか記載のハイブリット車輌。
  11. 【請求項１１】 前記一体ケースは、少なくとも、前記
    ジェネレータを収納するケース部と、前記電気モータを
    収納するケース部と、を有する、 請求項１又は２記載のハイブリット車輌。
  12. 【請求項１２】 前記ジェネレータは、ダンパを介して
    前記エンジン出力軸と連結されてなる、 請求項１又は２記載のハイブリット車輌。
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