JPH09287490A - ハイブリッド車両 - Google Patents
ハイブリッド車両Info
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- 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
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- electric motor
- torque
- hybrid vehicle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT 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
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
- B60K6/20—Arrangement 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
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (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)
- Friction Gearing (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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
構成を示す概略図である。
【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。
力軸の回転数が低い状態を示す断面図である。
【図３】図２に示された変速機の要部側面図である。
【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。
転数が高い状態を示す断面図である。
【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。
力軸の回転数が低い状態を示す断面図である。
【図６】図５に示される変速機の一部の側面図である。
【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。
転数が高い状態を示す断面図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP547597A JPH09287490A (ja) | 1996-02-20 | 1997-01-16 | ハイブリッド車両 |
| US08/800,667 US6007443A (en) | 1996-02-16 | 1997-02-14 | Hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241396 | 1996-02-20 | ||
| JP8-32413 | 1996-02-20 | ||
| JP547597A JPH09287490A (ja) | 1996-02-20 | 1997-01-16 | ハイブリッド車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09287490A true JPH09287490A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=26339424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP547597A Withdrawn JPH09287490A (ja) | 1996-02-16 | 1997-01-16 | ハイブリッド車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09287490A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010057228A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
| CN103373215A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有电变速器和电驱动模块的混合动力车辆 |
-
1997
- 1997-01-16 JP JP547597A patent/JPH09287490A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010057228A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
| CN103373215A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有电变速器和电驱动模块的混合动力车辆 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |