JPH09287490A - Hybrid vehicle - Google Patents

Hybrid vehicle

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Publication number
JPH09287490A
JPH09287490A JP547597A JP547597A JPH09287490A JP H09287490 A JPH09287490 A JP H09287490A JP 547597 A JP547597 A JP 547597A JP 547597 A JP547597 A JP 547597A JP H09287490 A JPH09287490 A JP H09287490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
transmission
electric motor
torque
hybrid vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP547597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadahisa Onimaru
貞久 鬼丸
Hirotomo Asa
弘知 麻
Mitsuo Inagaki
稲垣  光夫
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
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Priority to US08/800,667 priority patent/US6007443A/en
Publication of JPH09287490A publication Critical patent/JPH09287490A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な機構により、内燃機関の回転数及びト
ルクを一定に維持して排気エミッションの悪化を防止し
得るハイブリッド車両を提供する。 【解決手段】 駆動輪10はデファレンシャルギヤ8や
駆動軸7を介して電動モータ5に接続され、電動モータ
5と内燃機関1との間には電動モータ5側の出力軸6の
回転数に応じて自動的に変速比を変化させる無段変速機
3が配備され、それによって内燃機関1の出力軸2の回
転数が一定となるように制御される。また内燃機関1の
出力トルクを一定としたとき、走行に必要な駆動輪10
の駆動トルクとの差は、コントローラがインバータ11
を制御して電動モータ5によって発生或いは吸収させる
ので、内燃機関1の発生トルクを一定に維持したままで
必要な駆動トルクを出力することができる。
(57) A hybrid vehicle capable of preventing the deterioration of exhaust emission by maintaining a constant rotation speed and torque of an internal combustion engine with a simple mechanism. A drive wheel 10 is connected to an electric motor 5 via a differential gear 8 and a drive shaft 7, and between the electric motor 5 and the internal combustion engine 1 is dependent on the rotation speed of an output shaft 6 on the electric motor 5 side. A continuously variable transmission 3 that automatically changes the gear ratio is provided so that the rotation speed of the output shaft 2 of the internal combustion engine 1 is controlled to be constant. Further, when the output torque of the internal combustion engine 1 is constant, the drive wheels 10 necessary for traveling are
The difference between the drive torque of
Is controlled to be generated or absorbed by the electric motor 5, it is possible to output the required drive torque while maintaining the generated torque of the internal combustion engine 1 constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱機関、例えば、
内燃機関と、電動モータとを動力源として組み合わせて
用いるハイブリッド車両に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a heat engine, for example,
The present invention relates to a hybrid vehicle that uses an internal combustion engine and an electric motor in combination as a power source.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ハイブリッド車両と呼ばれるも
のには、内燃機関を用いて発電機を駆動し、発電した電
力を用いて電動モータを動かすことにより走行する形式
のもの(SHV)と、内燃機関と電動モータの両方が駆
動軸に接続されており、両方、もしくは、いずれか一方
を用いて走行を行なう形式のもの(PHV)の2種類が
ある。そして、SHVにおいては内燃機関と駆動軸が接
続されていないため、発電ロス、バッテリへの充放電ロ
ス等により燃費が悪化するという問題があり、また、P
HVにおいては走行状態によって内燃機関の発生トルク
や回転数が変動するため排気エミッションが悪化すると
いう問題がある。
2. Description of the Related Art Generally, a hybrid vehicle includes a type (SHV) in which a generator is driven by using an internal combustion engine and an electric motor is driven by using generated electric power to drive the vehicle (SHV). Both an electric motor and an electric motor are connected to the drive shaft, and there are two types, that is, a type (PHV) in which traveling is performed using both or one of them. Since the internal combustion engine and the drive shaft are not connected in the SHV, there is a problem that fuel consumption deteriorates due to power generation loss, battery charge / discharge loss, and the like.
In the HV, there is a problem that the exhaust emission is deteriorated because the generated torque and the rotational speed of the internal combustion engine vary depending on the running state.

【0003】そこで、これらの問題点を解決するため
に、デファレンシャルギヤもしくは遊星ギヤを用いて、
内燃機関と電動モータの各出力軸を連結する構成が提案
されている(例えば、特開平7−15805号公報参
照)。この技術は、内燃機関と電動モータの各出力軸を
機械的に接続することにより燃費の悪化を防止するとと
もに、電動モータの回転数を制御することにより、内燃
機関の回転数を常に所定値として、エミッションの悪化
を防止しようとするものである。
Therefore, in order to solve these problems, a differential gear or a planetary gear is used,
A configuration has been proposed in which the output shafts of an internal combustion engine and an electric motor are connected (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-15805). This technology prevents deterioration of fuel consumption by mechanically connecting the output shafts of the internal combustion engine and the electric motor, and controls the rotation speed of the electric motor to keep the rotation speed of the internal combustion engine at a predetermined value. , To prevent the deterioration of emissions.

【0004】しかしながら、この構成は、内燃機関の発
生トルクが走行負荷トルクによって変動するため、エミ
ッション悪化の防止効果が不十分である。これに対し
て、駆動軸にも電動モータを別に設け、内燃機関の発生
トルクを所定値とする技術が、例えば特開昭50−30
223号公報に開示されている。しかし、この公報に開
示された技術は、複数の遊星歯車機構を使用しているの
で、構成が複雑になるという別の問題点を有する。
However, in this configuration, the generated torque of the internal combustion engine fluctuates depending on the running load torque, so that the effect of preventing deterioration of emission is insufficient. On the other hand, a technique in which an electric motor is separately provided on the drive shaft and the torque generated by the internal combustion engine is set to a predetermined value is disclosed in, for example, JP-A-50-30.
No. 223 is disclosed. However, since the technique disclosed in this publication uses a plurality of planetary gear mechanisms, it has another problem that the configuration becomes complicated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような問題に対処して、構成を複雑にする
ことなく、内燃機関の発生する回転数及びトルクを一定
にすることにより、燃費を向上させると共に、排気エミ
ッションを低減し得る改良されたハイブリッド車両を提
供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention addresses the above-mentioned problems in the prior art and makes the rotational speed and torque generated by an internal combustion engine constant without complicating the structure. An object of the present invention is to provide an improved hybrid vehicle that can improve fuel efficiency and reduce exhaust emission.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の手段を採用することができる。この手
段によると、駆動輪に連結された駆動軸の回転数が変動
しても、変速機の働きにより熱機関の回転数は一定に保
持されるので、駆動系の構成を複雑にすることなく、排
気エミッションの悪化を防止することができる。また、
請求項2記載の手段を採用することにより、熱機関の発
生トルクを一定としたまま、必要な駆動トルクを電動モ
ータにより発生(出力及び吸収を含む)することができ
るので、駆動系の構成を複雑にすることなく熱機関の発
生トルクの変動による排気エミッションの悪化を防止す
ることができる。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the means described in claim 1 can be adopted. According to this means, even if the rotation speed of the drive shaft connected to the drive wheels fluctuates, the rotation speed of the heat engine is kept constant by the action of the transmission, so that the structure of the drive system is not complicated. It is possible to prevent deterioration of exhaust emission. Also,
By adopting the means described in claim 2, the required drive torque can be generated (including output and absorption) by the electric motor while the generated torque of the heat engine is kept constant. Exhaust emission deterioration due to fluctuations in the torque generated by the heat engine can be prevented without complicating.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の第1及び第2の実施形態
を図面に基づいて説明する。図1はこれらの実施形態に
共通なハイブリッド車両としての基本構成を示す概略図
である。図1において、熱エネルギーを駆動力に変換す
る熱機関、例えば、内燃機関1の出力軸2は変速機3の
入力軸に接続され、変速機3の出力軸は電気エネルギー
を駆動力に変換する機器、例えば、電動モータ5の出力
軸6に接続されている。出力軸6の他端は駆動軸7及び
デファレンシャルギヤ8を通じて駆動輪10に接続さ
れ、それによって内燃機関1と電動モータ5の発生トル
クが駆動輪10に伝達される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a hybrid vehicle common to these embodiments. In FIG. 1, a heat engine that converts thermal energy into driving force, for example, an output shaft 2 of an internal combustion engine 1 is connected to an input shaft of a transmission 3, and an output shaft of the transmission 3 converts electric energy into driving force. It is connected to a device, for example, the output shaft 6 of the electric motor 5. The other end of the output shaft 6 is connected to a drive wheel 10 through a drive shaft 7 and a differential gear 8, and the torque generated by the internal combustion engine 1 and the electric motor 5 is transmitted to the drive wheel 10.

【0008】電動モータ5はインバータ11を通じてバ
ッテリ12に接続されており、インバータ11にはそれ
を制御する図示しない電子式制御装置のようなコントロ
ーラが付設されている。電動モータ5がトルクを発生す
るときは、バッテリ12は放電し、逆に電動モータ5が
トルクを吸収するときは発電機として働いてバッテリ1
2に充電される。
The electric motor 5 is connected to the battery 12 through an inverter 11, and the inverter 11 is provided with a controller such as an electronic control unit (not shown) for controlling the electric motor 5. When the electric motor 5 generates a torque, the battery 12 is discharged, and when the electric motor 5 absorbs the torque, it works as a generator to operate as a battery.
Charged to 2.

【0009】上記変速機3は電動モータ5側の出力軸6
の回転数に応じて自動的に変速比を変化させることがで
きるようになっており、この変速機3により内燃機関1
の出力軸12の回転数が一定に制御される。また、内燃
機関1によって発生するトルクは常に一定になるように
設定されており、走行に必要な駆動輪のトルクと変速機
3の出力軸のトルク(変速比により変化する)との差分
は、図示しないコントローラがインバータ11を制御す
ることによって電動モータ5が発生(出力及び吸収を含
む)するようになっている。
The transmission 3 has an output shaft 6 on the electric motor 5 side.
The gear ratio can be automatically changed according to the number of revolutions of the internal combustion engine 1 by the transmission 3.
The rotation speed of the output shaft 12 is controlled to be constant. Further, the torque generated by the internal combustion engine 1 is set so as to be always constant, and the difference between the torque of the drive wheels necessary for traveling and the torque of the output shaft of the transmission 3 (which changes depending on the gear ratio) is: A controller (not shown) controls the inverter 11 so that the electric motor 5 is generated (including output and absorption).

【0010】次に、本発明の第1実施形態に使用される
変速機3の具体的な内部構成について図2から図4に基
づいて説明する。内燃機関1の出力軸2は傘歯車13に
固定されており、また、傘歯車13は遊星コーン15に
設けられた別の傘歯車16と噛合っている。遊星コーン
15はキャリア17に回転自在に支持されており、キャ
リア17は電動モータ5と変速機3の共通の出力軸6に
固定されている。図示しない電動モータ5の反対側の出
力軸は駆動軸7に接続されている。そして、遊星コーン
15の先端には、コーン部18が設けられており、コー
ン部18の外周面は軸方向に摺動可能なスライドリング
20の内面に形成された環状の突起部21と摩擦接触し
ている。
Next, a specific internal structure of the transmission 3 used in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The output shaft 2 of the internal combustion engine 1 is fixed to a bevel gear 13, and the bevel gear 13 meshes with another bevel gear 16 provided on a planet cone 15. The planet cone 15 is rotatably supported by a carrier 17, and the carrier 17 is fixed to a common output shaft 6 of the electric motor 5 and the transmission 3. The output shaft on the opposite side of the electric motor 5 (not shown) is connected to the drive shaft 7. A cone portion 18 is provided at the tip of the planetary cone 15, and the outer peripheral surface of the cone portion 18 makes frictional contact with an annular protrusion 21 formed on the inner surface of a slide ring 20 slidable in the axial direction. are doing.

【0011】スライドリング20の電動モータ5の側の
側面には複数個の穴が形成されており、これらの穴には
スライドリング20の回り止めピン22の一端が固着さ
れている。これらの回り止めピン22はハウジング23
の電動モータ5の側の側壁に穿設された孔25に摺動自
在に嵌挿されている。また、上記回り止めピン22の外
周には、スプリング26が設けられており、スプリング
26は、通常、スライドリング20を内燃機関1の(図
中左側)方向に押付ける。更に、キャリア17の電動モ
ータ5側の側面には、図3に示すように複数個、例えば
4個の径方向溝27が形成されており、これらの溝27
内とスライドリング20の内側端面28との間にはボー
ル30が回転自在に挾持されている。そして、上記溝2
7の深さは出力軸6に近い程深く、出力軸6から離れる
に従がって浅くなるように、傾斜して形成されている。
A plurality of holes are formed in the side surface of the slide ring 20 on the electric motor 5 side, and one end of a rotation stop pin 22 of the slide ring 20 is fixed to these holes. These detent pins 22 are attached to the housing 23
Is slidably inserted in a hole 25 formed in the side wall of the electric motor 5 side. A spring 26 is provided on the outer periphery of the rotation stopping pin 22. The spring 26 normally presses the slide ring 20 toward the internal combustion engine 1 (left side in the drawing). Further, as shown in FIG. 3, a plurality of, for example, four radial grooves 27 are formed on the side surface of the carrier 17 on the electric motor 5 side.
A ball 30 is rotatably held between the inside and the inner end surface 28 of the slide ring 20. And the groove 2
The depth of 7 is deeper as it is closer to the output shaft 6, and is formed so as to be shallower as it goes away from the output shaft 6.

【0012】従って、電動モータ5が停止しているか又
は低速回転状態のときは、ボール30は遠心力を受けな
いか、或いは受けてもその影響が少ないため、ボール3
0は出力軸6の近傍にあって、スライドリング20は動
かない。その結果、図2に示すような状態において電動
モータ5の出力軸6のトルクがキャリア17を介して遊
星コーン15の傘歯車16に伝達される。そこで、電動
モータ5の出力軸6の回転数と内燃機関1の出力軸2の
回転数との間に差があると、遊星コーン15は公転しな
がら自転する。このようにして内燃機関1の出力軸2
と、電動モータ5の出力軸6との間でトルクの伝達が行
われる。この際、スライドリング20内の突起部21は
コーン部18の最小の有効半径部分と接触しているた
め、変速機3の変速比、即ち減速比は最も大きくなって
いる。
Therefore, when the electric motor 5 is stopped or is rotating at a low speed, the balls 30 do not receive the centrifugal force, or even if they receive the centrifugal force, the influence thereof is small.
0 is near the output shaft 6, and the slide ring 20 does not move. As a result, in the state shown in FIG. 2, the torque of the output shaft 6 of the electric motor 5 is transmitted to the bevel gear 16 of the planetary cone 15 via the carrier 17. Therefore, if there is a difference between the rotation speed of the output shaft 6 of the electric motor 5 and the rotation speed of the output shaft 2 of the internal combustion engine 1, the planet cone 15 revolves while revolving. In this way, the output shaft 2 of the internal combustion engine 1
And the output shaft 6 of the electric motor 5 transmits torque. At this time, since the protrusion 21 in the slide ring 20 is in contact with the smallest effective radius portion of the cone portion 18, the gear ratio of the transmission 3, that is, the speed reduction ratio is the largest.

【0013】それとは逆に、電動モータ5の回転数が上
昇して最大になると、キャリア17の回転数も最大に上
昇し、ボール30に大きな遠心力が働くため、ボール3
0は図4に示すように径方向最外方に移動する。このた
め、スライドリング20はスプリング26の付勢力に抗
して電動モータ5の側(図中右側)に移動し、スライド
リング20の内側の突起部21は遊星コーンのコーン部
18の最大の有効半径を有する部分と接触するため、変
速機3の減速比は最も小さくなる。このようにして、内
燃機関1の出力軸2の回転数は常に一定に制御されるこ
とになる。
On the contrary, when the rotation speed of the electric motor 5 rises and reaches the maximum, the rotation speed of the carrier 17 also rises to the maximum and a large centrifugal force acts on the ball 30.
0 moves to the radially outermost side as shown in FIG. Therefore, the slide ring 20 moves to the electric motor 5 side (the right side in the drawing) against the biasing force of the spring 26, and the protrusion 21 inside the slide ring 20 has the maximum effectiveness of the cone portion 18 of the planetary cone. Since it comes into contact with the portion having the radius, the reduction ratio of the transmission 3 becomes the smallest. In this way, the rotation speed of the output shaft 2 of the internal combustion engine 1 is always controlled to be constant.

【0014】次に、本発明の第1実施形態に使用される
無段変速機3が、図1に示されるようにハイブリッド車
両に搭載された場合の作用について説明する。まず、ハ
イブリッド車両の車速が上昇すると、駆動軸7の回転数
が増加し、電動モータ5の出力軸6の回転数が上昇す
る。それによってキャリア17の回転数も同様に上昇す
るため、ボール30もキャリア17と共に出力軸6の周
りに回転して遠心力を受ける。その遠心力によってボー
ル30が溝27に沿って径方向外方に移動すると、スラ
イドリング20はスプリング26の付勢力に抗して電動
モータ5の側(図2中右側)に移動する。このため、前
述のようにコーン部18とスライドリング20の内側の
環状の突起部21との接触点が図2中において右側に移
動し、図4に示すようにコーン部18の有効半径が大き
くなるため変速機3の減速比が小さくなる。つまり、変
速機3の出力軸側(電動モータ側)の回転数が上昇する
と、変速機3の減速比が小さくなるため、内燃機関1の
出力軸2の回転数を常に一定に保持することができる。
Next, the operation when the continuously variable transmission 3 used in the first embodiment of the present invention is installed in a hybrid vehicle as shown in FIG. 1 will be described. First, when the vehicle speed of the hybrid vehicle increases, the rotation speed of the drive shaft 7 increases, and the rotation speed of the output shaft 6 of the electric motor 5 increases. As a result, the number of rotations of the carrier 17 also rises, so that the balls 30 rotate around the output shaft 6 together with the carrier 17 and receive the centrifugal force. When the ball 30 moves radially outward along the groove 27 due to the centrifugal force, the slide ring 20 moves to the electric motor 5 side (right side in FIG. 2) against the biasing force of the spring 26. Therefore, as described above, the contact point between the cone portion 18 and the annular protrusion 21 inside the slide ring 20 moves to the right side in FIG. 2, and the effective radius of the cone portion 18 increases as shown in FIG. Therefore, the speed reduction ratio of the transmission 3 becomes smaller. That is, when the rotation speed of the output shaft side (electric motor side) of the transmission 3 increases, the reduction ratio of the transmission 3 decreases, so that the rotation speed of the output shaft 2 of the internal combustion engine 1 can always be kept constant. it can.

【0015】それとは逆に、ハイブリッド車両の車速が
低下すると、駆動軸7の回転数が減少し、電動モータ5
の出力軸6の回転数も減少する。それによって、キャリ
ア17の回転数も同様に減少するためボール30に作用
する遠心力も小さくなり、ボール30は溝27に沿って
出力軸6側に求心的に移動する。その結果、スプリング
26の付勢力の働きによりスライドリング20は内燃機
関1側(図2中左側)に移動するので、コーン部18と
スライドリング20の内側の突起部21との接触点が図
中左側に移動し、コーン部18の有効半径が小さくなる
ため変速機3の減速比は大きくなる。つまり、変速機3
の出力軸側(電動モータ5の側)の回転数が減少する
と、変速機3の減速比が大きくなるため、変速機3の入
力軸側、即ち、内燃機関1の出力軸の回転数を一定に保
つことができる。
On the contrary, when the vehicle speed of the hybrid vehicle decreases, the rotation speed of the drive shaft 7 decreases and the electric motor 5
The rotation speed of the output shaft 6 also decreases. As a result, the number of rotations of the carrier 17 is also reduced, so that the centrifugal force acting on the ball 30 is also reduced, and the ball 30 is centripetally moved along the groove 27 toward the output shaft 6 side. As a result, since the slide ring 20 moves to the internal combustion engine 1 side (left side in FIG. 2) by the action of the spring 26, the contact point between the cone portion 18 and the protrusion 21 inside the slide ring 20 is shown in the figure. The gear 3 moves to the left and the effective radius of the cone portion 18 becomes smaller, so that the reduction ratio of the transmission 3 becomes larger. That is, the transmission 3
When the number of rotations on the output shaft side (the side of the electric motor 5) decreases, the reduction ratio of the transmission 3 increases, so that the number of rotations on the input shaft side of the transmission 3, that is, the output shaft of the internal combustion engine 1 becomes constant. Can be kept at

【0016】以上のように変速機3は、電動モータ5に
接続された出力軸の回転数の変化に応じて自動的に変速
比を変化させることができるので、内燃機関の出力軸の
回転数が一定となるように制御することができる。ま
た、トルクに関しては、内燃機関の発生トルク(一定
値)に変速機3の減速比を乗算して求めたトルクと、走
行に必要なトルクとの差を、図示しないコントローラが
インバータ11を制御して、電動モータ5によって発生
させる。
As described above, the transmission 3 can automatically change the gear ratio in accordance with the change in the rotational speed of the output shaft connected to the electric motor 5, and therefore the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. Can be controlled to be constant. Regarding the torque, a controller (not shown) controls the inverter 11 to determine the difference between the torque obtained by multiplying the torque generated by the internal combustion engine (constant value) by the reduction ratio of the transmission 3 and the torque required for traveling. And generated by the electric motor 5.

【0017】以上のように、本発明の第1の実施形態に
よれば、内燃機関と、遊星円錐摩擦車を利用した無段変
速機と、電動モータとによって構成された駆動系におい
て、内燃機関の発生トルクと回転数を一定に保持するこ
とができる。しかも、内燃機関と駆動軸が機械的に接続
された簡単な構成によって、低燃費及び低エミッション
のハイブリッド車両を製造することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, in the drive system including the internal combustion engine, the continuously variable transmission using the planetary cone friction wheel, and the electric motor, the internal combustion engine It is possible to keep the generated torque and the number of revolutions of the constant. Moreover, a hybrid vehicle with low fuel consumption and low emissions can be manufactured with a simple configuration in which the internal combustion engine and the drive shaft are mechanically connected.

【0018】なお、第1実施形態においては内燃機関1
の発生トルクを一定値としたが、この値はバッテリ12
の充電状態等により可変としてもよい。要は、内燃機関
1のトルクがハイブリッド車両の走行状態に対してリア
ルタイムに追従せず、条件によって予め設定した所定値
となるように制御すればよい。
In the first embodiment, the internal combustion engine 1
The generated torque of the
It may be variable depending on the charging state of the battery. The point is that the torque of the internal combustion engine 1 does not follow the running state of the hybrid vehicle in real time, but may be controlled so as to reach a predetermined value set in advance depending on the conditions.

【0019】次に、本発明の第2の実施形態に使用され
る変速機の構成を図5から図7に基づいて説明する。第
1実施形態においては遊星円錐摩擦車を使用する無段変
速機を応用した変速機3を用いたが、第2実施形態にお
いては所謂可変ピッチプーリを使用する無段変速機を応
用した変速機31を用いている。前述の図1に示す内燃
機関1の出力軸2は、第2の実施形態においては、図5
に示す変速機31のハウジング32内に配設されて一方
のコーン部33及びカップ部35と一体化された入力軸
36に接続される。一方のコーン部33と対面している
他方のコーン部37と一体のピストン38の中心には入
力軸36が貫通しており、ピストン38はシリンダ状の
カップ部35内に軸方向に摺動自在に且つ液密に挿入さ
れ、入力軸36に設置されたキー40により、回転方向
には入力軸36と一体として回転するようになってい
る。また、ピストン38とカップ部35との間には入力
側オイル室34が形成されてオイルが満たされている。
このようにして、一方のコーン部33と他方のコーン部
37によって、入力側の可変ピッチプーリ48を構成し
ている。
Next, the structure of the transmission used in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the transmission 3 that uses a continuously variable transmission that uses a planetary conical friction wheel is used, but in the second embodiment, a transmission 31 that applies a continuously variable transmission that uses a so-called variable pitch pulley. Is used. In the second embodiment, the output shaft 2 of the internal combustion engine 1 shown in FIG.
Is connected to an input shaft 36 which is arranged in the housing 32 of the transmission 31 and is integrated with the one cone portion 33 and the cup portion 35. An input shaft 36 penetrates the center of a piston 38 that is integral with the other cone portion 37 that faces one cone portion 33, and the piston 38 is slidable in the axial direction within a cylindrical cup portion 35. In addition, the key 40, which is inserted in a liquid-tight manner and is installed on the input shaft 36, rotates integrally with the input shaft 36 in the rotation direction. An input side oil chamber 34 is formed between the piston 38 and the cup portion 35 and is filled with oil.
In this way, the cone portion 33 on one side and the cone portion 37 on the other side constitute the variable pitch pulley 48 on the input side.

【0020】また、電動モータ5の出力軸6(図1参
照)は、変速機31のハウジング32内に配設された出
力軸43に接続されている。出力軸43には一方のコー
ン部41とカップ部42が一体化されており、一方のコ
ーン部41と対面している他方のコーン部45にはピス
トン46及びフランジ47が一体化されていて、ピスト
ン46及びフランジ47の中心には出力軸43が貫通し
ており、ピストン46はカップ部42内に軸方向に摺動
自在に挿入され、且つ出力軸43に設置されたキー44
により回転方向には出力軸43と一体として回転するよ
うになっている。カップ部42内には仕切板50が設け
られ、ピストン46と仕切板50との間には出力側オイ
ル室49が形成されてオイルが満たされている。また、
カップ部42の底面とフランジ47との間にはスプリン
グ51が配設され、フランジ47とピストン46を図5
において左方へ押圧している。
The output shaft 6 of the electric motor 5 (see FIG. 1) is connected to the output shaft 43 arranged in the housing 32 of the transmission 31. One cone portion 41 and the cup portion 42 are integrated with the output shaft 43, and the piston 46 and the flange 47 are integrated with the other cone portion 45 facing the one cone portion 41. The output shaft 43 passes through the center of the piston 46 and the flange 47. The piston 46 is slidably inserted in the cup portion 42 in the axial direction, and the key 44 is installed on the output shaft 43.
Thus, the output shaft 43 rotates integrally with the output shaft 43 in the rotating direction. A partition plate 50 is provided in the cup portion 42, and an output side oil chamber 49 is formed between the piston 46 and the partition plate 50 to fill with oil. Also,
A spring 51 is arranged between the bottom surface of the cup portion 42 and the flange 47, and the flange 47 and the piston 46 are connected to each other as shown in FIG.
Is pressed to the left at.

【0021】図5或いは図7においてフランジ47の左
側面には、図6に示すように、複数個、例えば4個の径
方向溝52が形成されており、溝52内と仕切板50と
の間にはボール53が挾持されている。そして、溝52
の軸方向の深さは中心の出力軸43に近い程深く、出力
軸43から半径方向に離れるに従がって浅くなるように
傾斜して形成されている。また、出力軸43の中心には
オイル流路55が形成されており、出力側オイル室49
はオイル流路55を介してハウジング32の側面に取り
付けられたパーツ56内のオイル通路57と連通してい
る。
As shown in FIG. 6, a plurality of, for example, four radial grooves 52 are formed on the left side surface of the flange 47 in FIG. 5 or 7, and the inside of the groove 52 and the partition plate 50 are separated from each other. A ball 53 is held between them. And the groove 52
The depth in the axial direction is deeper as it approaches the central output shaft 43, and is formed so as to be shallower as it goes away from the output shaft 43 in the radial direction. An oil passage 55 is formed at the center of the output shaft 43, and the output side oil chamber 49
Is communicated with an oil passage 57 in a part 56 attached to the side surface of the housing 32 via an oil passage 55.

【0022】一方、入力軸36の中心にも同様にオイル
流路58が形成されており、入力側オイル室34はオイ
ル流路58を介してパーツ56内のオイル通路57と連
通している。そして、一方のコーン部41と他方のコー
ン部45とは出力側の可変ピッチプーリ65を構成して
おり、入力側の可変ピッチプーリ48と出力側の可変ピ
ッチプーリ65との間にはベルト60が巻き掛けられて
いる。なお、図5は電動モータの出力軸6(図1参照)
の回転数が低いか、或いは出力軸6が回転していない状
態を示したものであり、図7は電動モータの出力軸6の
回転数が極めて高く、ボール53が大きな遠心力を受け
て径方向外方に移動した状態を示したものである。
On the other hand, an oil passage 58 is similarly formed in the center of the input shaft 36, and the input side oil chamber 34 communicates with the oil passage 57 in the part 56 via the oil passage 58. The one cone portion 41 and the other cone portion 45 constitute an output side variable pitch pulley 65, and a belt 60 is wound between the input side variable pitch pulley 48 and the output side variable pitch pulley 65. Has been. 5 shows the output shaft 6 of the electric motor (see FIG. 1).
7 shows a state in which the output shaft 6 is not rotating, or the output shaft 6 is not rotating. FIG. The figure shows a state of moving outward in the direction.

【0023】次に、本発明の第2実施形態における変速
機31が図1に示されたハイブリッド車両の変速機30
の代わりに用いられた場合の作用について説明する。図
5に示すように、電動モータの出力軸6に接続された変
速機31の出力軸43の回転数が低いときは、ボール5
3に作用する遠心力が小さいためにボール53は出力軸
43の近傍にあり、また、ピストン46はスプリング5
1によって押圧されて図5中の左側へ移動する。それに
よって入力側オイル室34のオイルの一部はオイル流路
58、オイル通路57、オイル流路55を経て、拡大し
た出力側オイル室49に移動するため、入力軸36側の
ピストン38は図5中右側へ移動する。従って、入力側
の可変ピッチプーリ48を構成する一方のコーン部33
と他方のコーン部37との間隔が拡がる一方、出力側の
可変ピッチプーリ65を構成する一方のコーン部41と
他方のコーン部45との間隔が狭くなる。それによって
ベルト60が巻き掛けられた入力側の可変ピッチプーリ
48の有効半径が小さくなると共に、出力側の可変ピッ
チプーリ65の有効半径が大きくなるため、変速機31
の減速比が大きくなる。
Next, the transmission 31 of the second embodiment of the present invention is the transmission 30 of the hybrid vehicle shown in FIG.
The operation when it is used instead of is explained. As shown in FIG. 5, when the rotation speed of the output shaft 43 of the transmission 31 connected to the output shaft 6 of the electric motor is low, the ball 5
Since the centrifugal force acting on 3 is small, the ball 53 is in the vicinity of the output shaft 43, and the piston 46 is the spring 5
It is pressed by 1 and moves to the left side in FIG. As a result, a part of the oil in the input side oil chamber 34 moves to the enlarged output side oil chamber 49 via the oil passage 58, the oil passage 57, and the oil passage 55, so that the piston 38 on the input shaft 36 side is 5 Move to the right side. Therefore, one cone portion 33 that constitutes the variable pitch pulley 48 on the input side
While the distance between the other cone portion 37 and the other cone portion 37 is widened, the distance between the one cone portion 41 and the other cone portion 45 which configure the variable pitch pulley 65 on the output side is narrowed. As a result, the effective radius of the variable pitch pulley 48 on the input side, around which the belt 60 is wound, becomes smaller, and the effective radius of the variable pitch pulley 65 on the output side becomes larger.
The reduction ratio of is increased.

【0024】逆に、電動モータの出力軸6、従って、変
速機31の出力軸43の回転数が上昇すると、図7に示
すように、ボール60は大きな遠心力を受けて傾斜した
溝52に沿って径方向外方に移動する。それによって出
力軸43側のピストン46はスプリング51の付勢力に
抗して図7中右側に移動するため、前述した出力軸43
の回転数が低い場合とは逆に、ベルト60が掛っている
出力側の可変ピッチプーリ65の有効半径が小さくなる
と共に、入力側の可変ピッチプーリ48の有効半径が大
きくなるため、変速機31の変速比(減速比)が小さく
なる。
On the contrary, when the rotation speed of the output shaft 6 of the electric motor, and thus the output shaft 43 of the transmission 31, increases, the balls 60 are subjected to a large centrifugal force to form the inclined grooves 52, as shown in FIG. Move radially outward along. As a result, the piston 46 on the output shaft 43 side moves to the right side in FIG.
Contrary to the case where the rotation speed is low, the effective radius of the variable pitch pulley 65 on the output side on which the belt 60 is wound becomes smaller and the effective radius of the variable pitch pulley 48 on the input side becomes larger. The ratio (reduction ratio) becomes smaller.

【0025】以上のように、第2実施形態の変速機31
においては、電動モータ5の出力軸6(即ち出力軸4
3)の回転数が低いときほど減速比が大きく、逆に、出
力軸6の回転数が高いときほど減速比が小さくなるた
め、内燃機関が接続された入力軸36の回転数を一定に
制御することができる。
As described above, the transmission 31 of the second embodiment
, The output shaft 6 of the electric motor 5 (that is, the output shaft 4
When the rotation speed of 3) is low, the reduction ratio is large, and conversely, when the rotation speed of the output shaft 6 is high, the reduction ratio is small. Therefore, the rotation speed of the input shaft 36 to which the internal combustion engine is connected is controlled to be constant. can do.

【0026】即ち、変速機31は、電動モータの出力軸
6とそれに接続された出力軸43の回転数の変化に応じ
て自動的に変速比を変化させることができるので、内燃
機関1が接続された入力軸36の回転数を一定に制御す
ることができる。
That is, since the transmission 31 can automatically change the gear ratio in accordance with the change in the rotational speed of the output shaft 6 of the electric motor and the output shaft 43 connected thereto, the internal combustion engine 1 is connected. The rotational speed of the input shaft 36 can be controlled to be constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態及び第2実施形態の全体
構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a first embodiment and a second embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態に使用される変速機の出
力軸の回転数が低い状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which the rotation speed of the output shaft of the transmission used in the first embodiment of the present invention is low.

【図3】図2に示された変速機の要部側面図である。3 is a side view of a main part of the transmission shown in FIG.

【図4】第1実施形態に使用される変速機の出力軸の回
転数が高い状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the output shaft of the transmission used in the first embodiment has a high rotation speed.

【図5】本発明の第2実施形態に使用される変速機の出
力軸の回転数が低い状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the rotation speed of the output shaft of the transmission used in the second embodiment of the present invention is low.

【図6】図5に示される変速機の一部の側面図である。6 is a side view of a portion of the transmission shown in FIG.

【図7】第2実施形態に使用される変速機の出力軸の回
転数が高い状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the output shaft of the transmission used in the second embodiment has a high rotation speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…熱機関(内燃機関) 3…変速機(第1の実施形態) 5…電動モータ 6…出力軸 7…駆動軸 10…駆動輪 11…インバータ 12…バッテリ 13…傘歯車 15…遊星コーン 16…別の傘歯車 17…キャリア 18…コーン部 20…スライドリング 21…環状の突起部 22…回り止めピン 27…溝 30…ボール 31…変速機(第2の実施形態) 33,41…一方のコーン部 34…入力軸側のオイル室 35,42…カップ部 36…入力軸 37,45…他方のコーン部 38,46…ピストン 43…出力軸 47…フランジ 48…入力軸側の可変ピッチプーリ 49…出力軸側のオイル室 50…仕切板 51…スプリング 52…傾斜した溝 53…ボール 60…ベルト 65…出力軸側の可変ピッチプーリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat engine (internal combustion engine) 3 ... Transmission (1st Embodiment) 5 ... Electric motor 6 ... Output shaft 7 ... Drive shaft 10 ... Drive wheel 11 ... Inverter 12 ... Battery 13 ... Bevel gear 15 ... Planetary cone 16 ... Another bevel gear 17 ... Carrier 18 ... Cone 20 ... Slide ring 21 ... Annular protrusion 22 ... Rotation stop pin 27 ... Groove 30 ... Ball 31 ... Transmission (second embodiment) 33, 41 ... One Cone part 34 ... Input shaft side oil chamber 35, 42 ... Cup part 36 ... Input shaft 37, 45 ... Other cone part 38, 46 ... Piston 43 ... Output shaft 47 ... Flange 48 ... Input shaft side variable pitch pulley 49 ... Oil chamber 50 on output shaft side ... Partition plate 51 ... Spring 52 ... Inclined groove 53 ... Ball 60 ... Belt 65 ... Variable pitch pulley on output shaft side

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60L 15/20 B60K 9/00 Z F16H 15/52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location B60L 15/20 B60K 9/00 Z F16H 15/52

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱エネルギーを駆動力に変換する熱機関
と、電気エネルギーを駆動力に変換する電動モータとを
有し、上記熱機関の出力軸と車両の駆動輪とを連結する
駆動軸の途中の部位に上記電動モータを配設し、上記熱
機関と上記電動モータとを用いて駆動輪を駆動するハイ
ブリッド車両において、 上記熱機関の出力軸と上記電動モータの出力軸との間
に、前記電動モータの出力軸の回転数に応じて自動的に
変速比を変化させる変速機を備えており、該変速機によ
り前記熱機関の出力軸の回転数が一定となるように制御
されることを特徴とするハイブリッド車両。
1. A drive shaft having a heat engine for converting heat energy into a driving force and an electric motor for converting electric energy into a driving force, the drive shaft connecting an output shaft of the heat engine and driving wheels of a vehicle. In a hybrid vehicle in which the electric motor is arranged in the middle part and drive wheels are driven using the heat engine and the electric motor, between the output shaft of the heat engine and the output shaft of the electric motor, A transmission that automatically changes the gear ratio according to the number of revolutions of the output shaft of the electric motor, and the transmission controls the number of revolutions of the output shaft of the heat engine to be constant. Hybrid vehicle characterized by.
【請求項2】 上記熱機関の出力トルクを一定とし、上
記変速機の変速比によって変化する該変速機の出力トル
クと、上記駆動輪に連結される上記駆動軸の駆動トルク
との差に相当する量のトルクを、上記電動モータによっ
て発生させる制御手段を有することを特徴とする請求項
1記載のハイブリッド車両。
2. The output torque of the heat engine is kept constant, and it corresponds to the difference between the output torque of the transmission that changes depending on the gear ratio of the transmission and the drive torque of the drive shaft connected to the drive wheels. The hybrid vehicle according to claim 1, further comprising a control unit that causes the electric motor to generate an amount of torque to be controlled.
【請求項3】 上記変速機の変速比が、該変速機の出力
軸の回転により発生する遠心力に応じて自動的に制御さ
れることを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッ
ド車両。
3. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the gear ratio of the transmission is automatically controlled according to the centrifugal force generated by the rotation of the output shaft of the transmission.
【請求項4】 上記変速機は遊星円錐摩擦車を利用した
無段変速機よりなり、該変速機の出力軸に発生する遠心
力に応じて変速用のスライドリングをコーン部材上で摺
動させる機構を付加したことを特徴とする請求項3記載
のハイブリッド車両。
4. The transmission comprises a continuously variable transmission using a planetary cone friction wheel, and a slide ring for shifting is slid on a cone member in accordance with a centrifugal force generated on an output shaft of the transmission. The hybrid vehicle according to claim 3, further comprising a mechanism.
【請求項5】 上記変速機は、入力軸と出力軸に可変ピ
ッチプーリを備えており、それぞれの可変ピッチプーリ
間にベルトを巻き掛けられた変速機からなり、該変速機
の出力軸に発生する遠心力に応じて前記プーリのピッチ
を変化させる機構を付加したことを特徴とする請求項3
記載のハイブリッド車両。
5. The transmission is provided with variable pitch pulleys on an input shaft and an output shaft, a transmission in which a belt is wound between the variable pitch pulleys, and a centrifugal force generated on an output shaft of the transmission. 4. A mechanism for changing the pitch of the pulleys according to the force is added.
The described hybrid vehicle.
JP547597A 1996-02-16 1997-01-16 Hybrid vehicle Withdrawn JPH09287490A (en)

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JP547597A JPH09287490A (en) 1996-02-20 1997-01-16 Hybrid vehicle
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Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-32413 1996-02-20
JP3241396 1996-02-20
JP547597A JPH09287490A (en) 1996-02-20 1997-01-16 Hybrid vehicle

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010057228A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Hitachi Ltd Motor control device
CN103373215A (en) * 2012-04-30 2013-10-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Hybrid vehicle with electric transmission and electric drive module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010057228A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Hitachi Ltd Motor control device
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