JPH11217024A - ハイブリッド車 - Google Patents
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- JPH11217024A JPH11217024A JP2221098A JP2221098A JPH11217024A JP H11217024 A JPH11217024 A JP H11217024A JP 2221098 A JP2221098 A JP 2221098A JP 2221098 A JP2221098 A JP 2221098A JP H11217024 A JPH11217024 A JP H11217024A
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- 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
- B60K6/22—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 characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/36—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 characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
- B60K6/365—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 characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
-
- 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
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- 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
-
- 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
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的低出力の２つのモータで駆動力の確保
と動力エネルギの回収効率向上を達成し、駆動輪からの
要求駆動力に対してエンジン及びモータ制御の最適化を
実現することができ、また、エンジンと２つのモータの
制御の互いの影響が少なく、制御も簡素で、制御自由度
の高いハイブリッド車を提供する。 【解決手段】 エンジン１の出力軸１ａをサンギヤ２ａ
と連結し、リングギヤ２ｂにモータ３を連結し、キャリ
ア２ｃにモータ４とＣＶＴ５を連結する。駆動の際は、
エンジン１、モータ３，４を共に駆動源とし、又は、エ
ンジン１、モータ３を駆動源、モータ４を発電機とし、
又は、モータ４のみを駆動源とし、制動の際は、モータ
３を発電機、モータ４を駆動源とし、又は、モータ４の
みを発電機とする等の様々な制御が行え、比較的低出力
のモータ３，４で駆動力の確保と動力エネルギの回収効
率を向上し、互いの影響が少なく簡素で自由度の高い最
適な制御を実現できる。
と動力エネルギの回収効率向上を達成し、駆動輪からの
要求駆動力に対してエンジン及びモータ制御の最適化を
実現することができ、また、エンジンと２つのモータの
制御の互いの影響が少なく、制御も簡素で、制御自由度
の高いハイブリッド車を提供する。 【解決手段】 エンジン１の出力軸１ａをサンギヤ２ａ
と連結し、リングギヤ２ｂにモータ３を連結し、キャリ
ア２ｃにモータ４とＣＶＴ５を連結する。駆動の際は、
エンジン１、モータ３，４を共に駆動源とし、又は、エ
ンジン１、モータ３を駆動源、モータ４を発電機とし、
又は、モータ４のみを駆動源とし、制動の際は、モータ
３を発電機、モータ４を駆動源とし、又は、モータ４の
みを発電機とする等の様々な制御が行え、比較的低出力
のモータ３，４で駆動力の確保と動力エネルギの回収効
率を向上し、互いの影響が少なく簡素で自由度の高い最
適な制御を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
とを併用するハイブリッド車に関し、より詳しくは比較
的低出力の２つのモータを用いて駆動力の確保と動力エ
ネルギの回収効率を向上するハイブリッド車に関する。
とを併用するハイブリッド車に関し、より詳しくは比較
的低出力の２つのモータを用いて駆動力の確保と動力エ
ネルギの回収効率を向上するハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車等の車両においては、低公
害、省資源の観点からエンジンとモータとを併用するハ
イブリッド車が開発されており、このハイブリッド車で
は、発電用と動力源用との２つのモータを搭載すること
で動力エネルギの回収効率向上と走行性能の確保とを図
る技術が多く採用されている。
害、省資源の観点からエンジンとモータとを併用するハ
イブリッド車が開発されており、このハイブリッド車で
は、発電用と動力源用との２つのモータを搭載すること
で動力エネルギの回収効率向上と走行性能の確保とを図
る技術が多く採用されている。
【０００３】例えば、特開平９−４６８２１号公報に
は、ディファレンシャルギヤ等の差動分配機構による動
力分配機構を用いてエンジンの動力を発電機とモータ
（駆動用モータ）とに分配し、エンジンの動力の一部で
発電しながらモータを駆動して走行するハイブリッド車
が開示されており、また、特開平９−１００８５３号公
報には、プラネタリギヤによってエンジンの動力を発電
機とモータ（駆動用モータ）とに分配するハイブリッド
車が開示されている。
は、ディファレンシャルギヤ等の差動分配機構による動
力分配機構を用いてエンジンの動力を発電機とモータ
（駆動用モータ）とに分配し、エンジンの動力の一部で
発電しながらモータを駆動して走行するハイブリッド車
が開示されており、また、特開平９−１００８５３号公
報には、プラネタリギヤによってエンジンの動力を発電
機とモータ（駆動用モータ）とに分配するハイブリッド
車が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た各先行技術においては、低速時の駆動力の大半を駆動
用モータに依存するため、駆動用に大容量の大型のモー
タが必要となるばかりでなく、駆動輪で必要とするトル
クに対する増幅機能を電力に依存するため、バッテリー
容量が十分でない場合にも一定の走行性能を維持するこ
とのできる発電容量をもった発電機が要求されることに
なり、コスト増の要因となる。
た各先行技術においては、低速時の駆動力の大半を駆動
用モータに依存するため、駆動用に大容量の大型のモー
タが必要となるばかりでなく、駆動輪で必要とするトル
クに対する増幅機能を電力に依存するため、バッテリー
容量が十分でない場合にも一定の走行性能を維持するこ
とのできる発電容量をもった発電機が要求されることに
なり、コスト増の要因となる。
【０００５】また、車両においてはモータ（発電機）の
回転制御範囲を超えるような出力軸回転数の変化がある
ため、エンジン出力を発電機と駆動用モータとに分配す
るだけでは、駆動輪からの要求駆動力に対し、必ずしも
エンジン及びモータの制御を十分に最適化できるとは限
らない。
回転制御範囲を超えるような出力軸回転数の変化がある
ため、エンジン出力を発電機と駆動用モータとに分配す
るだけでは、駆動輪からの要求駆動力に対し、必ずしも
エンジン及びモータの制御を十分に最適化できるとは限
らない。
【０００６】ところで、エンジンと２つのモータを有す
るハイブリッド車では、車両の利用形態や車両の走行条
件により、エンジンと２つのモータの最適な制御方法が
変化するが、エンジンと２つのモータの制御が互いに影
響し合うことなく、それぞれの効率の良い運転範囲で適
切、かつ、簡素に制御できることが望ましい。
るハイブリッド車では、車両の利用形態や車両の走行条
件により、エンジンと２つのモータの最適な制御方法が
変化するが、エンジンと２つのモータの制御が互いに影
響し合うことなく、それぞれの効率の良い運転範囲で適
切、かつ、簡素に制御できることが望ましい。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、比較的低出力の２つのモータを用いて駆動力の確保
と動力エネルギの回収効率向上を達成するとともに、駆
動輪からの要求駆動力に対してエンジン及びモータ制御
の最適化を実現することができ、また、エンジンと２つ
のモータの制御の互いの影響が少なく、制御も簡素で、
制御自由度の高いハイブリッド車を提供することを目的
としている。
で、比較的低出力の２つのモータを用いて駆動力の確保
と動力エネルギの回収効率向上を達成するとともに、駆
動輪からの要求駆動力に対してエンジン及びモータ制御
の最適化を実現することができ、また、エンジンと２つ
のモータの制御の互いの影響が少なく、制御も簡素で、
制御自由度の高いハイブリッド車を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジンの出力とモータの出力とを併用して走行駆動源
とするハイブリッド車において、上記エンジンの出力軸
と連結したサンギヤと、このサンギヤに噛合するピニオ
ンを回転自在に支持するキャリアと、上記ピニオンに噛
合するリングギヤとを有するプラネタリギヤと、上記プ
ラネタリギヤのリングギヤに連結し、駆動源あるいは発
電機として切換え使用可能な第１のモータと、上記プラ
ネタリギヤのキャリアに連結し、駆動源あるいは発電機
として切換え使用可能な第２のモータと、上記第２のモ
ータとともに上記プラネタリギヤのキャリアに連結し、
複数段あるいは無段階に切り換え可能な変速比に応じて
上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増
幅を行なう動力変換機構とを備えたことを特徴とする。
エンジンの出力とモータの出力とを併用して走行駆動源
とするハイブリッド車において、上記エンジンの出力軸
と連結したサンギヤと、このサンギヤに噛合するピニオ
ンを回転自在に支持するキャリアと、上記ピニオンに噛
合するリングギヤとを有するプラネタリギヤと、上記プ
ラネタリギヤのリングギヤに連結し、駆動源あるいは発
電機として切換え使用可能な第１のモータと、上記プラ
ネタリギヤのキャリアに連結し、駆動源あるいは発電機
として切換え使用可能な第２のモータと、上記第２のモ
ータとともに上記プラネタリギヤのキャリアに連結し、
複数段あるいは無段階に切り換え可能な変速比に応じて
上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増
幅を行なう動力変換機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記動力変換機構を、入力軸に軸支される
プライマリプーリと出力軸に軸支されるセカンダリプー
リとの間に駆動ベルトを巻装してなるベルト式無段変速
機とすることを特徴とする。
明において、上記動力変換機構を、入力軸に軸支される
プライマリプーリと出力軸に軸支されるセカンダリプー
リとの間に駆動ベルトを巻装してなるベルト式無段変速
機とすることを特徴とする。
【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、エン
ジンの出力軸をプラネタリギヤのサンギヤと連結し、プ
ラネタリギヤのリングギヤに第１のモータを連結し、プ
ラネタリギヤのキャリアに第２のモータと複数段あるい
は無段階に変速比を切り換え可能な動力変換機構を連結
して、この動力変換機構はプラネタリギヤと駆動輪との
間で変速及びトルク増幅を行なう。
ジンの出力軸をプラネタリギヤのサンギヤと連結し、プ
ラネタリギヤのリングギヤに第１のモータを連結し、プ
ラネタリギヤのキャリアに第２のモータと複数段あるい
は無段階に変速比を切り換え可能な動力変換機構を連結
して、この動力変換機構はプラネタリギヤと駆動輪との
間で変速及びトルク増幅を行なう。
【００１１】第１，第２のモータは、走行条件により、
同時に駆動源あるいは発電機として、または、一方を駆
動源、他方を発電機として使用することができる。
同時に駆動源あるいは発電機として、または、一方を駆
動源、他方を発電機として使用することができる。
【００１２】例えば、エンジンからプラネタリギヤのサ
ンギヤに、第１のモータからプラネタリギヤのリングギ
ヤに駆動力が供給され、これら駆動力がプラネタリギヤ
で合成されて出力され、この駆動力に加えてさらに第２
のモータから駆動力が供給され、動力変換機構を介して
駆動輪に伝達される。また、エンジンからプラネタリギ
ヤのサンギヤに、第１のモータからプラネタリギヤのリ
ングギヤに駆動力が供給され、これら駆動力がプラネタ
リギヤで合成されて出力されるが、この時、第２のモー
タで発電を行い走行したり、又は、エンジンの出力トル
クを利用して第１のモータで発電を行わせ、第２のモー
タでは駆動力を発生して走行し、又は、エンジンの駆動
力を考慮しないで第２のモータの駆動力のみで走行する
等の制御を行うことが可能となる。また、減速時や制動
時等には、駆動輪側から動力変換機構を介して返還され
る駆動力を、第１，第２のモータで発電をするためのト
ルクとして吸収させるとともに、エンジンに吸収させ、
又は、第１のモータでは発電を、第２のモータでは駆動
力を発生させて、エンジンに吸収させ、又は、エンジン
への駆動力の吸収を考慮しないで駆動輪側から動力変換
機構を介して返還される駆動力を利用して第２のモータ
のみで発電する等の制御を行うことが可能となる。
ンギヤに、第１のモータからプラネタリギヤのリングギ
ヤに駆動力が供給され、これら駆動力がプラネタリギヤ
で合成されて出力され、この駆動力に加えてさらに第２
のモータから駆動力が供給され、動力変換機構を介して
駆動輪に伝達される。また、エンジンからプラネタリギ
ヤのサンギヤに、第１のモータからプラネタリギヤのリ
ングギヤに駆動力が供給され、これら駆動力がプラネタ
リギヤで合成されて出力されるが、この時、第２のモー
タで発電を行い走行したり、又は、エンジンの出力トル
クを利用して第１のモータで発電を行わせ、第２のモー
タでは駆動力を発生して走行し、又は、エンジンの駆動
力を考慮しないで第２のモータの駆動力のみで走行する
等の制御を行うことが可能となる。また、減速時や制動
時等には、駆動輪側から動力変換機構を介して返還され
る駆動力を、第１，第２のモータで発電をするためのト
ルクとして吸収させるとともに、エンジンに吸収させ、
又は、第１のモータでは発電を、第２のモータでは駆動
力を発生させて、エンジンに吸収させ、又は、エンジン
への駆動力の吸収を考慮しないで駆動輪側から動力変換
機構を介して返還される駆動力を利用して第２のモータ
のみで発電する等の制御を行うことが可能となる。
【００１３】この場合、請求項２に記載したように、動
力変換機構としては、入力軸に軸支されるプライマリプ
ーリと出力軸に軸支されるセカンダリプーリとの間に駆
動ベルトを巻装してなるベルト式無段変速機を用い、変
速比を無段階に切り換えて変速及びトルク増幅を行なう
ことが望ましい。
力変換機構としては、入力軸に軸支されるプライマリプ
ーリと出力軸に軸支されるセカンダリプーリとの間に駆
動ベルトを巻装してなるベルト式無段変速機を用い、変
速比を無段階に切り換えて変速及びトルク増幅を行なう
ことが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図７は本発明の実施の一形
態に係わり、図１は駆動系の基本構成を示す説明図、図
２はエンジンの駆動力を考慮して第１，第２のモータに
よって走行する場合のトルク及び電気の流れを示す説明
図、図３はエンジンの駆動力を考慮して第１のモータで
は駆動を第２のモータでは発電をして走行する場合のト
ルク及び電気の流れを示す説明図、図４は第１のモータ
を発電機として使用し、第２のモータで駆動力を発生さ
せる制動の場合のトルク及び電気の流れを示す説明図、
図５は車両後退時のトルク及び電気の流れを示す説明
図、図６は第２のモータのみを利用して駆動力を得る場
合のトルク及び電気の流れを示す説明図、図７は第２の
モータのみを利用して制動力を得る場合のトルク及び電
気の流れを示す説明図である。
施の形態を説明する。図１〜図７は本発明の実施の一形
態に係わり、図１は駆動系の基本構成を示す説明図、図
２はエンジンの駆動力を考慮して第１，第２のモータに
よって走行する場合のトルク及び電気の流れを示す説明
図、図３はエンジンの駆動力を考慮して第１のモータで
は駆動を第２のモータでは発電をして走行する場合のト
ルク及び電気の流れを示す説明図、図４は第１のモータ
を発電機として使用し、第２のモータで駆動力を発生さ
せる制動の場合のトルク及び電気の流れを示す説明図、
図５は車両後退時のトルク及び電気の流れを示す説明
図、図６は第２のモータのみを利用して駆動力を得る場
合のトルク及び電気の流れを示す説明図、図７は第２の
モータのみを利用して制動力を得る場合のトルク及び電
気の流れを示す説明図である。
【００１５】本発明によるハイブリッド車は、エンジン
とモータとを併用するパラレルハイブリッド式の車両で
あり、図１に示すように、エンジン１の出力軸１ａが、
プラネタリギヤユニット２（シングルピニオン）のサン
ギヤ２ａに連結され、プラネタリギヤユニット２のリン
グギヤ２ｂにはプラネタリギヤユニット２の機能を制御
するとともに駆動源あるいは発電機として切換え可能な
第１のモータ３（以下、単にモータ３と呼称）が連結さ
れ、プラネタリギヤユニット２のサンギヤ２ａとリング
ギヤ２ｂとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキ
ャリア２ｃには、駆動源あるいは発電機として切換え可
能な第２のモータ４（以下、単にモータ４と呼称）と変
速及びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担
う動力変換機構５とが連結されて駆動系が主要に構成さ
れている。
とモータとを併用するパラレルハイブリッド式の車両で
あり、図１に示すように、エンジン１の出力軸１ａが、
プラネタリギヤユニット２（シングルピニオン）のサン
ギヤ２ａに連結され、プラネタリギヤユニット２のリン
グギヤ２ｂにはプラネタリギヤユニット２の機能を制御
するとともに駆動源あるいは発電機として切換え可能な
第１のモータ３（以下、単にモータ３と呼称）が連結さ
れ、プラネタリギヤユニット２のサンギヤ２ａとリング
ギヤ２ｂとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキ
ャリア２ｃには、駆動源あるいは発電機として切換え可
能な第２のモータ４（以下、単にモータ４と呼称）と変
速及びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担
う動力変換機構５とが連結されて駆動系が主要に構成さ
れている。
【００１６】上記動力変換機構５としては、歯車列を組
み合わせた変速機や流体トルクコンバータを用いた変速
機等を用いることが可能であるが、入力軸５ａに軸支さ
れるプライマリプーリ５ｂと出力軸５ｃに軸支されるセ
カンダリプーリ５ｄとの間に駆動ベルト５ｅを巻装して
なるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を採用することが望
ましく、本形態においては、以下、上記動力変換機構５
をＣＶＴ５として説明する。
み合わせた変速機や流体トルクコンバータを用いた変速
機等を用いることが可能であるが、入力軸５ａに軸支さ
れるプライマリプーリ５ｂと出力軸５ｃに軸支されるセ
カンダリプーリ５ｄとの間に駆動ベルト５ｅを巻装して
なるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を採用することが望
ましく、本形態においては、以下、上記動力変換機構５
をＣＶＴ５として説明する。
【００１７】すなわち、本形態におけるハイブリッド車
の駆動系では、エンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ５の入
力軸５ａとの間にプラネタリギヤユニット２が配置され
ており、このプラネタリギヤユニット２のサンギヤ２ａ
がエンジン１の出力軸１ａに連結されるとともに、キャ
リア２ｃが一方のモータ４を介してＣＶＴ５の入力軸５
ａに結合され、リングギヤ２ｂに他方のモータ３が連結
されている。そして、ＣＶＴ５の出力軸５ｃに減速歯車
列６を介してデファレンシャル機構７が連設され、この
デファレンシャル機構７に駆動軸８を介して前輪或いは
後輪の駆動輪９が連設される。
の駆動系では、エンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ５の入
力軸５ａとの間にプラネタリギヤユニット２が配置され
ており、このプラネタリギヤユニット２のサンギヤ２ａ
がエンジン１の出力軸１ａに連結されるとともに、キャ
リア２ｃが一方のモータ４を介してＣＶＴ５の入力軸５
ａに結合され、リングギヤ２ｂに他方のモータ３が連結
されている。そして、ＣＶＴ５の出力軸５ｃに減速歯車
列６を介してデファレンシャル機構７が連設され、この
デファレンシャル機構７に駆動軸８を介して前輪或いは
後輪の駆動輪９が連設される。
【００１８】また、上記エンジン１、２つのモータ３，
４、ＣＶＴ５は、監視・制御システム１０によって集中
制御される。この監視・制御システム１０には、アクセ
ルペダルやブレーキペダルの踏み込み操作、ステアリン
グの操舵角等を検出してドライバの運転操作状況を判定
するドライバ意志判定システム１１、ブレーキ操作状
態、エンジン１やＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシス
テム）等に対する各種制御量、灯火類やエアコン等の補
機類の作動状態等から車両の制御状況を判定する車両制
御状況判定システム１２、車速、登坂や降坂、路面状態
等の現在の車両の走行状態の変化を判定する走行状況判
定システム１３等が接続され、エンジン１、２つのモー
タ３，４、ＣＶＴ５の作動状態やバッテリ１４の状態を
監視し、各システムからの情報に基づいて、エンジン１
の制御、インバータ１５，１６を介してのモータ３，４
の駆動及びバッテリの充電制御、ＣＶＴ５の変速比や供
給油圧の制御等を行う。
４、ＣＶＴ５は、監視・制御システム１０によって集中
制御される。この監視・制御システム１０には、アクセ
ルペダルやブレーキペダルの踏み込み操作、ステアリン
グの操舵角等を検出してドライバの運転操作状況を判定
するドライバ意志判定システム１１、ブレーキ操作状
態、エンジン１やＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシス
テム）等に対する各種制御量、灯火類やエアコン等の補
機類の作動状態等から車両の制御状況を判定する車両制
御状況判定システム１２、車速、登坂や降坂、路面状態
等の現在の車両の走行状態の変化を判定する走行状況判
定システム１３等が接続され、エンジン１、２つのモー
タ３，４、ＣＶＴ５の作動状態やバッテリ１４の状態を
監視し、各システムからの情報に基づいて、エンジン１
の制御、インバータ１５，１６を介してのモータ３，４
の駆動及びバッテリの充電制御、ＣＶＴ５の変速比や供
給油圧の制御等を行う。
【００１９】以上の構成による駆動系では、前述したよ
うに、エンジン１をプラネタリギヤユニット２のサンギ
ヤ２ａへ結合するとともに、リングギヤ２ｂにモータ３
を連結して、キャリア２ｃからプラネタリギヤで合成し
た出力を得るようにし、また、上記キャリア２ｃにモー
タ４を連結してモータ４による出力も合成できるように
し、さらにこれら出力をＣＶＴ５によって変速及びトル
ク増幅して駆動輪９に伝達するようにしているため、２
つのモータ３，４は発電と駆動力供給との両方に使用す
ることができ、比較的小出力のモータを使用することが
できる。
うに、エンジン１をプラネタリギヤユニット２のサンギ
ヤ２ａへ結合するとともに、リングギヤ２ｂにモータ３
を連結して、キャリア２ｃからプラネタリギヤで合成し
た出力を得るようにし、また、上記キャリア２ｃにモー
タ４を連結してモータ４による出力も合成できるように
し、さらにこれら出力をＣＶＴ５によって変速及びトル
ク増幅して駆動輪９に伝達するようにしているため、２
つのモータ３，４は発電と駆動力供給との両方に使用す
ることができ、比較的小出力のモータを使用することが
できる。
【００２０】すなわち、エンジン１の駆動力を考慮し
（エンジン１による駆動力がプラネタリギヤユニット２
のサンギヤ２ａに入力され）、また、モータ３により駆
動される場合は、図２に示すように、エンジン１からの
駆動力はサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓに、また、バ
ッテリ１４からインバータ１５を介して電気エネルギが
モータ３に供給され、モータ３で駆動力に変換されてリ
ングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒとなるわけであるが、
プラネタリギヤの入出力特性から、サンギヤ２ａへの入
力トルクＴｓ、リングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒ、キ
ャリア２ｃの出力トルクＴｃは、以下の（１）式で示す
ような関係となる。 Ｔｃ＝Ｔｓ＋Ｔｒ …（１）
（エンジン１による駆動力がプラネタリギヤユニット２
のサンギヤ２ａに入力され）、また、モータ３により駆
動される場合は、図２に示すように、エンジン１からの
駆動力はサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓに、また、バ
ッテリ１４からインバータ１５を介して電気エネルギが
モータ３に供給され、モータ３で駆動力に変換されてリ
ングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒとなるわけであるが、
プラネタリギヤの入出力特性から、サンギヤ２ａへの入
力トルクＴｓ、リングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒ、キ
ャリア２ｃの出力トルクＴｃは、以下の（１）式で示す
ような関係となる。 Ｔｃ＝Ｔｓ＋Ｔｒ …（１）
【００２１】従って、プラネタリギヤユニット２で、エ
ンジン１によるサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓと、モ
ータ３によるリングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒとが合
成されてキャリア２ｃから出力され、エンジン１とモー
タ３のそれぞれの出力トルクが小さい場合であってもキ
ャリア２ｃから大きな出力トルクを得ることができる。
ンジン１によるサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓと、モ
ータ３によるリングギヤ２ｂへの入力トルクＴｒとが合
成されてキャリア２ｃから出力され、エンジン１とモー
タ３のそれぞれの出力トルクが小さい場合であってもキ
ャリア２ｃから大きな出力トルクを得ることができる。
【００２２】加えて、プラネタリギヤユニット２のキャ
リア２ｃには、モータ４が連結されており、このモータ
４による駆動力も合成することで、より大きな出力トル
クを得ることができる。すなわち、この場合は、バッテ
リ１４からインバータ１６を介して電気エネルギがモー
タ４に供給され、モータ４で駆動力に変換されて、上述
のプラネタリギヤユニット２で合成された出力トルクＴ
ｃにさらに加えて出力される。モータ４による出力トル
クをＴｍとすると、ＣＶＴ５に入力される最大出力可能
なトルクＴout は、以下の（２）式で示す値となる。 Ｔout ＝Ｔｃ＋Ｔｍ＝Ｔｓ＋Ｔｒ＋Ｔｍ …（２）
リア２ｃには、モータ４が連結されており、このモータ
４による駆動力も合成することで、より大きな出力トル
クを得ることができる。すなわち、この場合は、バッテ
リ１４からインバータ１６を介して電気エネルギがモー
タ４に供給され、モータ４で駆動力に変換されて、上述
のプラネタリギヤユニット２で合成された出力トルクＴ
ｃにさらに加えて出力される。モータ４による出力トル
クをＴｍとすると、ＣＶＴ５に入力される最大出力可能
なトルクＴout は、以下の（２）式で示す値となる。 Ｔout ＝Ｔｃ＋Ｔｍ＝Ｔｓ＋Ｔｒ＋Ｔｍ …（２）
【００２３】このように、エンジン１、モータ３，４の
それぞれの出力トルクが小さい場合であっても、大きな
出力トルクを得ることができ、ＣＶＴ５を介して駆動輪
９に伝達されて大きな車両駆動力を得ることができる。
尚、図２及び以下に説明する図３〜図７において、二点
鎖線は電気の流れを模式的に示し、一点鎖線はトルク伝
達の流れを模式的に示す。
それぞれの出力トルクが小さい場合であっても、大きな
出力トルクを得ることができ、ＣＶＴ５を介して駆動輪
９に伝達されて大きな車両駆動力を得ることができる。
尚、図２及び以下に説明する図３〜図７において、二点
鎖線は電気の流れを模式的に示し、一点鎖線はトルク伝
達の流れを模式的に示す。
【００２４】この場合、プラネタリギヤにおいて、サン
ギヤ２ａの入力トルクＴｓとリングギヤ２ｂの入力トル
クＴｒとは、それぞれが合成されてキャリア２ｃの出力
トルクＴｃとなるためには互いに反力を受けなくてはな
らず、各入力トルクＴｓ，Ｔｒの関係は、サンギヤ２ａ
の歯数Ｚｓ、リングギヤ２ｂの歯数Ｚｒによって表され
るギヤ比ｉ（ｉ＝Ｚｓ／Ｚｒ）を用いて表わされる以下
の（３），（４）式に示す関係から、以下の（５）式を
満足しなけらばならない。 Ｔｃ・ｉ／（１＋ｉ）＝Ｔｓ …（３） Ｔｃ・１／（１＋ｉ）＝Ｔｒ …（４） Ｔｓ＝ｉ・Ｔｒ …（５）
ギヤ２ａの入力トルクＴｓとリングギヤ２ｂの入力トル
クＴｒとは、それぞれが合成されてキャリア２ｃの出力
トルクＴｃとなるためには互いに反力を受けなくてはな
らず、各入力トルクＴｓ，Ｔｒの関係は、サンギヤ２ａ
の歯数Ｚｓ、リングギヤ２ｂの歯数Ｚｒによって表され
るギヤ比ｉ（ｉ＝Ｚｓ／Ｚｒ）を用いて表わされる以下
の（３），（４）式に示す関係から、以下の（５）式を
満足しなけらばならない。 Ｔｃ・ｉ／（１＋ｉ）＝Ｔｓ …（３） Ｔｃ・１／（１＋ｉ）＝Ｔｒ …（４） Ｔｓ＝ｉ・Ｔｒ …（５）
【００２５】また、プラネタリギヤにおいては、サンギ
ヤ２ａの回転数をＮｓ、リングギヤ２ｂの回転数をＮ
ｒ、キャリア２ｃの回転数をＮｃとすると、各回転数は
以下の（６）式で示される関係となり、サンギヤ２ａの
回転数Ｎｓ及びリングギヤ２ｂの回転数Ｎｒを制御する
ことでキャリア２ｃの回転数Ｎｃを自由に設定すること
ができる。尚、Ｎｓ＝Ｎｒのときには、Ｎｃ＝Ｎｒ＝Ｎ
ｓとなり、全ての入出力回転数が一致する。 （１＋ｉ）・Ｎｃ＝Ｎｒ＋ｉ・Ｎｓ …（６）
ヤ２ａの回転数をＮｓ、リングギヤ２ｂの回転数をＮ
ｒ、キャリア２ｃの回転数をＮｃとすると、各回転数は
以下の（６）式で示される関係となり、サンギヤ２ａの
回転数Ｎｓ及びリングギヤ２ｂの回転数Ｎｒを制御する
ことでキャリア２ｃの回転数Ｎｃを自由に設定すること
ができる。尚、Ｎｓ＝Ｎｒのときには、Ｎｃ＝Ｎｒ＝Ｎ
ｓとなり、全ての入出力回転数が一致する。 （１＋ｉ）・Ｎｃ＝Ｎｒ＋ｉ・Ｎｓ …（６）
【００２６】従って、プラネタリギヤの各ギヤの入出力
トルクの関係はプラネタリギヤのギヤ比ｉで決まるた
め、各ギヤのトルクの関係を維持した上で、モータ３の
回転数を制御すると、プラネタリギヤの出力回転数に関
係なく、エンジン１の回転数を自由に設定できることに
なり、例えば、所定の条件では走行中にエンジン１を停
止する、燃料消費率のよいエンジン回転数領域を使う等
の制御が可能になる。
トルクの関係はプラネタリギヤのギヤ比ｉで決まるた
め、各ギヤのトルクの関係を維持した上で、モータ３の
回転数を制御すると、プラネタリギヤの出力回転数に関
係なく、エンジン１の回転数を自由に設定できることに
なり、例えば、所定の条件では走行中にエンジン１を停
止する、燃料消費率のよいエンジン回転数領域を使う等
の制御が可能になる。
【００２７】一般的に、プラネタリギヤの構造上、Ｚｓ
＜Ｚｒであるためギヤ比ｉはｉ＜１であり、上記（５）
式から明らかなように、リングギヤ２ｂへの入力トルク
Ｔｒはサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓに対して１／ｉ
（＞１）倍となる。しかし、この時のリングギヤ２ｂの
入力トルクＴｒはモータ３のみにより得られているか
ら、バッテリ１４からの電力の供給が必要になり、例え
ば長時間の走行を行うとバッテリ１４の充電量が不足す
るような事態が予想される。従って、このような場合に
は、図３に示すように、モータ４を発電機として使用
し、走行する。
＜Ｚｒであるためギヤ比ｉはｉ＜１であり、上記（５）
式から明らかなように、リングギヤ２ｂへの入力トルク
Ｔｒはサンギヤ２ａへの入力トルクＴｓに対して１／ｉ
（＞１）倍となる。しかし、この時のリングギヤ２ｂの
入力トルクＴｒはモータ３のみにより得られているか
ら、バッテリ１４からの電力の供給が必要になり、例え
ば長時間の走行を行うとバッテリ１４の充電量が不足す
るような事態が予想される。従って、このような場合に
は、図３に示すように、モータ４を発電機として使用
し、走行する。
【００２８】すなわち、プラネタリギヤの出力軸上のモ
ータ４を発電機として使うことで、エンジン出力に対し
て、プラネタリギヤへの入力トルクのうち、リングギヤ
２ｂからの入力トルク分をモータ４で吸収し、これによ
り得られた電力でモータ３を駆動することで、バッテリ
１４に充電された電気を使わないでエンジン１だけの走
行が可能になる。
ータ４を発電機として使うことで、エンジン出力に対し
て、プラネタリギヤへの入力トルクのうち、リングギヤ
２ｂからの入力トルク分をモータ４で吸収し、これによ
り得られた電力でモータ３を駆動することで、バッテリ
１４に充電された電気を使わないでエンジン１だけの走
行が可能になる。
【００２９】この時、モータ３の発生駆動力に必要な電
力は、モータ３，４やインバータ１５，１６の効率特性
より、モータ３の駆動力によるモータ４の発電量だけで
は十分でないため、モータ３とエンジン１の出力トルク
の一部を加えた駆動力による発電となる。
力は、モータ３，４やインバータ１５，１６の効率特性
より、モータ３の駆動力によるモータ４の発電量だけで
は十分でないため、モータ３とエンジン１の出力トルク
の一部を加えた駆動力による発電となる。
【００３０】尚、このような状況で、バッテリ１４への
充電が必要になったときには、モータ３の必要電力に対
し、モータ４の発電量が多くなるように制御する。ま
た、主としてエンジン１の駆動力で走行中に、登坂や急
加速等によってエンジン１の出力に対して負荷が大きく
なり、モータ３のアシスト力を大きくする必要が生じた
場合には、モータ４の発電量を抑えてプラネタリギヤユ
ニット２の出力トルクの動力吸収量を抑えるとともに、
不足するモータ３への電力の供給をバッテリ１４から行
うように制御する。
充電が必要になったときには、モータ３の必要電力に対
し、モータ４の発電量が多くなるように制御する。ま
た、主としてエンジン１の駆動力で走行中に、登坂や急
加速等によってエンジン１の出力に対して負荷が大きく
なり、モータ３のアシスト力を大きくする必要が生じた
場合には、モータ４の発電量を抑えてプラネタリギヤユ
ニット２の出力トルクの動力吸収量を抑えるとともに、
不足するモータ３への電力の供給をバッテリ１４から行
うように制御する。
【００３１】一方、減速時や制動時等において、ＣＶＴ
５からの入力トルクに対し、バッテリ１４に十分な充電
が行われており、バッテリ１４への充電が必要ない場合
で、エンジンブレーキのみ又はエンジンブレーキと一部
モータによる動力吸収を併用する際は、前述のようにプ
ラネタリギヤの特性から、モータ３でもトルクの吸収を
行わなければならない。このとき、エンジンブレーキと
モータ３でトルクの吸収が行われることから大きな制動
力と同時にモータ３による発電が行われることになる。
５からの入力トルクに対し、バッテリ１４に十分な充電
が行われており、バッテリ１４への充電が必要ない場合
で、エンジンブレーキのみ又はエンジンブレーキと一部
モータによる動力吸収を併用する際は、前述のようにプ
ラネタリギヤの特性から、モータ３でもトルクの吸収を
行わなければならない。このとき、エンジンブレーキと
モータ３でトルクの吸収が行われることから大きな制動
力と同時にモータ３による発電が行われることになる。
【００３２】このため、図４に示すように、モータ３の
吸収トルク分の駆動力を、モータ３で発電した電力でモ
ータ４に発生させることで、バッテリ１４に充電するこ
と無しにエンジンブレーキのみを発生させることが可能
となる。
吸収トルク分の駆動力を、モータ３で発電した電力でモ
ータ４に発生させることで、バッテリ１４に充電するこ
と無しにエンジンブレーキのみを発生させることが可能
となる。
【００３３】この時、モータ４の発生駆動力に必要な電
力は、モータ３，４やインバータ１５，１６の効率特性
より、モータ４の駆動力によるモータ３の発電量だけで
は十分でないため、モータ４とエンジン１への一部を加
えた駆動力による発電となる。なお、バッテリ１４への
充電が必要になった場合には、モータ３の発電量をその
ままにしてモータ４への供給電力を低くするように制御
することで、エンジンブレーキ性能を低下させることな
くバッテリ１４への充電が可能となる。
力は、モータ３，４やインバータ１５，１６の効率特性
より、モータ４の駆動力によるモータ３の発電量だけで
は十分でないため、モータ４とエンジン１への一部を加
えた駆動力による発電となる。なお、バッテリ１４への
充電が必要になった場合には、モータ３の発電量をその
ままにしてモータ４への供給電力を低くするように制御
することで、エンジンブレーキ性能を低下させることな
くバッテリ１４への充電が可能となる。
【００３４】さらに、車両が後退する場合には、一般に
はエンジン回転は前進時と同一方向の回転であることか
ら、モータ４で走行することになるが、バッテリ１４の
充電量が不足する場合は、図５に示すように、エンジン
１の出力トルクをモータ３でプラネタリギヤユニット２
のキャリア２ｃに出力しないようにトルク調整をしなが
ら発電することで、後退時の走行性を確保することが可
能である。この時、バッテリの充電量に合わせて、バッ
テリ１４のみの走行から、モータ３からの充電をしなが
らの走行までを状況に応じて制御することが可能であ
る。
はエンジン回転は前進時と同一方向の回転であることか
ら、モータ４で走行することになるが、バッテリ１４の
充電量が不足する場合は、図５に示すように、エンジン
１の出力トルクをモータ３でプラネタリギヤユニット２
のキャリア２ｃに出力しないようにトルク調整をしなが
ら発電することで、後退時の走行性を確保することが可
能である。この時、バッテリの充電量に合わせて、バッ
テリ１４のみの走行から、モータ３からの充電をしなが
らの走行までを状況に応じて制御することが可能であ
る。
【００３５】以上の様に、プラネタリギヤユニット２を
介してのエンジン１及びモータ３，４の駆動と発電によ
りトルクを制御することでバッテリ１４への充電とＣＶ
Ｔ５に対しての出力を適切に行うことが可能になる。そ
して、この出力された駆動力は、ＣＶＴ５の使用によっ
て適切に制御され、エンジン１及びモータ３，４の出力
効率を最適化するとともに、駆動軸で必要とされる駆動
力を確保することができる。
介してのエンジン１及びモータ３，４の駆動と発電によ
りトルクを制御することでバッテリ１４への充電とＣＶ
Ｔ５に対しての出力を適切に行うことが可能になる。そ
して、この出力された駆動力は、ＣＶＴ５の使用によっ
て適切に制御され、エンジン１及びモータ３，４の出力
効率を最適化するとともに、駆動軸で必要とされる駆動
力を確保することができる。
【００３６】ここで、前述したようにプラネタリギヤの
入出力トルクの関係はギヤ比ｉで決まるため、各ギヤの
トルクの関係を維持した上で、モータ３の回転数を制御
するとエンジン１とキャリア２ｃの回転数を制御するこ
とが可能である。このため、車速が低い場合は、サンギ
ヤ２ａまたはリングギヤ２ｂのどちらかの回転数を高く
することで、もう片方の回転を止めたり、また、エンジ
ン１を回転させたまま出力軸回転を逆にすることが可能
であるが、車速が高い場合では、どちらか一方の回転数
を一定とし、出力軸回転数を高くしようとすると、もう
片方の回転数を必要とする出力回転よりも高くしなけれ
ばならない。
入出力トルクの関係はギヤ比ｉで決まるため、各ギヤの
トルクの関係を維持した上で、モータ３の回転数を制御
するとエンジン１とキャリア２ｃの回転数を制御するこ
とが可能である。このため、車速が低い場合は、サンギ
ヤ２ａまたはリングギヤ２ｂのどちらかの回転数を高く
することで、もう片方の回転を止めたり、また、エンジ
ン１を回転させたまま出力軸回転を逆にすることが可能
であるが、車速が高い場合では、どちらか一方の回転数
を一定とし、出力軸回転数を高くしようとすると、もう
片方の回転数を必要とする出力回転よりも高くしなけれ
ばならない。
【００３７】例えば、エンジン１によって駆動されるサ
ンギヤ２ａの回転数を一定とし、サンギヤ２ａを基準と
するリングギヤ２ｂ及びキャリア２ｃの回転数について
考えると、この場合は、サンギヤ２ａを固定した場合と
同様であり、上記（６）式においてＮｓ＝０とおくこと
ができることから、モータ３によって駆動されるリング
ギヤ２ｂの回転数（サンギヤ２ａに対する回転数差）は
キャリア２ｃの回転数（同じく、サンギヤ２ａに対する
回転数差）の（１＋ｉ）倍となる。
ンギヤ２ａの回転数を一定とし、サンギヤ２ａを基準と
するリングギヤ２ｂ及びキャリア２ｃの回転数について
考えると、この場合は、サンギヤ２ａを固定した場合と
同様であり、上記（６）式においてＮｓ＝０とおくこと
ができることから、モータ３によって駆動されるリング
ギヤ２ｂの回転数（サンギヤ２ａに対する回転数差）は
キャリア２ｃの回転数（同じく、サンギヤ２ａに対する
回転数差）の（１＋ｉ）倍となる。
【００３８】また、モータ３によって駆動されるリング
ギヤ２ｂの回転数を一定とし、リングギヤ２ｂを基準と
するサンギヤ２ａ及びキャリア２ｃの回転数について考
えると、リングギヤ２ｂを固定した場合と同様であるこ
とから、上記（６）式においてＮｒ＝０とおくことがで
き、エンジン１によって駆動されるサンギヤ２ａの回転
数（リングギヤ２ｂに対する回転数差）はキャリア２ｃ
の回転数（同じく、リングギヤ２ｂに対する回転数差）
の（１＋ｉ）／ｉ倍となる。
ギヤ２ｂの回転数を一定とし、リングギヤ２ｂを基準と
するサンギヤ２ａ及びキャリア２ｃの回転数について考
えると、リングギヤ２ｂを固定した場合と同様であるこ
とから、上記（６）式においてＮｒ＝０とおくことがで
き、エンジン１によって駆動されるサンギヤ２ａの回転
数（リングギヤ２ｂに対する回転数差）はキャリア２ｃ
の回転数（同じく、リングギヤ２ｂに対する回転数差）
の（１＋ｉ）／ｉ倍となる。
【００３９】すなわち、サンギヤ２ａを駆動するエンジ
ン１の回転数を一定として出力回転数（キャリア回転
数）を高くしようとするとモータ３の回転数が出力回転
数（キャリア回転数）よりも高くなり、リングギヤ２ｂ
を駆動するモータ３の回転数を一定として出力回転数
（キャリア回転数）を高くしようとするとエンジン１の
回転数が出力回転数（キャリア回転数）よりも高くなっ
てしまう。このように、モータ回転数が高くなることは
効率及び信頼性の低下を招くことになり、また、エンジ
ン回転数が高くなることにより高回転対応のための内部
フリクションの増加等を招く。
ン１の回転数を一定として出力回転数（キャリア回転
数）を高くしようとするとモータ３の回転数が出力回転
数（キャリア回転数）よりも高くなり、リングギヤ２ｂ
を駆動するモータ３の回転数を一定として出力回転数
（キャリア回転数）を高くしようとするとエンジン１の
回転数が出力回転数（キャリア回転数）よりも高くなっ
てしまう。このように、モータ回転数が高くなることは
効率及び信頼性の低下を招くことになり、また、エンジ
ン回転数が高くなることにより高回転対応のための内部
フリクションの増加等を招く。
【００４０】本来、エンジンは、燃焼効率の高い、排気
ガスの清浄化を期待できる回転数域で使用されることが
望ましく、一方、車両においては、モータの回転制御範
囲を超えるような出力軸回転数の変化がある。従って、
駆動輪９からの要求駆動力に対し、プラネタリギヤユニ
ット２の出力軸に配置したＣＶＴ５の変速比を適切に制
御することで、プラネタリギヤユニット２への入力トル
クを低く抑えることが可能となり、プラネタリギヤユニ
ット２の出力回転数を適切に制御することができる。
ガスの清浄化を期待できる回転数域で使用されることが
望ましく、一方、車両においては、モータの回転制御範
囲を超えるような出力軸回転数の変化がある。従って、
駆動輪９からの要求駆動力に対し、プラネタリギヤユニ
ット２の出力軸に配置したＣＶＴ５の変速比を適切に制
御することで、プラネタリギヤユニット２への入力トル
クを低く抑えることが可能となり、プラネタリギヤユニ
ット２の出力回転数を適切に制御することができる。
【００４１】さらに、モータ４がキャリア２ｃと連結さ
れ、モータ３に駆動力が作用しなければ、プラネタリギ
ヤユニット２から駆動力は出力されないため、図６に示
すように、駆動輪９における必要な駆動力をモータ４及
びＣＶＴ５の変速比のそれぞれを制御して発生させるこ
と、あるいは、図７に示すように、駆動輪９における必
要な制動力をモータ４及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれ
を制御して発生させることが可能である。
れ、モータ３に駆動力が作用しなければ、プラネタリギ
ヤユニット２から駆動力は出力されないため、図６に示
すように、駆動輪９における必要な駆動力をモータ４及
びＣＶＴ５の変速比のそれぞれを制御して発生させるこ
と、あるいは、図７に示すように、駆動輪９における必
要な制動力をモータ４及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれ
を制御して発生させることが可能である。
【００４２】すなわち、モータ４が駆動軸８に対しある
一定ギヤ比で連結しているとすると、このギヤ比を車両
の高速走行時を想定し、モータ４の回転数を抑えるよう
に設定すると、駆動輪９において必要な最大駆動力に対
応するための駆動力と発電による制動力が求められるた
め、モータ４の大容量化が避けられない。一方、出力の
小さい小型のモータで駆動力を得るためのギヤ比を設定
すると、車両を高速走行しようとしてもモータ回転数が
追従できないことになる。そこで、モータ４と駆動軸８
の間にＣＶＴ５を配置することで、駆動輪に必要な駆動
力をモータ４及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれで制御
し、最も出力効率の高いモータの使用と同時に、十分な
駆動力を確保することが可能となる。同様に、モータ４
及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれを制御することで、駆
動輪に必要な制動力を得ることが可能になる。なお、モ
ータ３に駆動力や制動力を発生させないことは、エンジ
ン１の運転条件に関係なく、モータ４とＣＶＴ５の制御
のみで車両の走行条件を設定できるので、制御仕様も簡
素にすることができる。
一定ギヤ比で連結しているとすると、このギヤ比を車両
の高速走行時を想定し、モータ４の回転数を抑えるよう
に設定すると、駆動輪９において必要な最大駆動力に対
応するための駆動力と発電による制動力が求められるた
め、モータ４の大容量化が避けられない。一方、出力の
小さい小型のモータで駆動力を得るためのギヤ比を設定
すると、車両を高速走行しようとしてもモータ回転数が
追従できないことになる。そこで、モータ４と駆動軸８
の間にＣＶＴ５を配置することで、駆動輪に必要な駆動
力をモータ４及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれで制御
し、最も出力効率の高いモータの使用と同時に、十分な
駆動力を確保することが可能となる。同様に、モータ４
及びＣＶＴ５の変速比のそれぞれを制御することで、駆
動輪に必要な制動力を得ることが可能になる。なお、モ
ータ３に駆動力や制動力を発生させないことは、エンジ
ン１の運転条件に関係なく、モータ４とＣＶＴ５の制御
のみで車両の走行条件を設定できるので、制御仕様も簡
素にすることができる。
【００４３】すなわち、必要な駆動軸の回転数と車両駆
動力の変化に対し、ＣＶＴ５によってエンジン１とモー
タ３，４の使用条件を最適範囲に抑えることでエンジン
性能を特化し、さらに、燃焼効率の高い、排気ガスエミ
ッションの低い領域でエンジン１を使用する頻度を大幅
に増やすことができ、走行性能を確保しつつ、燃費改
善、低公害化を実現することができるのである。
動力の変化に対し、ＣＶＴ５によってエンジン１とモー
タ３，４の使用条件を最適範囲に抑えることでエンジン
性能を特化し、さらに、燃焼効率の高い、排気ガスエミ
ッションの低い領域でエンジン１を使用する頻度を大幅
に増やすことができ、走行性能を確保しつつ、燃費改
善、低公害化を実現することができるのである。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、エンジンの出力軸をプラネタリギヤのサン
ギヤと連結し、プラネタリギヤのリングギヤに第１のモ
ータを連結し、プラネタリギヤのキャリアに第２のモー
タと複数段あるいは無段階に変速比を切り換え可能な動
力変換機構を連結して、この動力変換機構はプラネタリ
ギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増幅を行なうた
め、駆動の際はエンジン、第１，第２のモータを駆動源
とし、また、エンジン、第１のモータを駆動源、第２の
モータを発電機とし、または、第２のモータのみを駆動
源とし、制動の際は第１のモータを発電機、第２のモー
タを駆動源とし、あるいは、第２のモータのみを発電機
とする等、様々な制御が行え、比較的低出力の２つのモ
ータを用いて駆動力の確保と動力エネルギの回収効率向
上を達成するとともに、駆動輪からの要求駆動力に対し
てエンジン及びモータ制御の最適化を実現することがで
き、また、エンジンと２つのモータの制御の互いの影響
が少なく、制御も簡素で、制御自由度も向上させること
ができる。
明によれば、エンジンの出力軸をプラネタリギヤのサン
ギヤと連結し、プラネタリギヤのリングギヤに第１のモ
ータを連結し、プラネタリギヤのキャリアに第２のモー
タと複数段あるいは無段階に変速比を切り換え可能な動
力変換機構を連結して、この動力変換機構はプラネタリ
ギヤと駆動輪との間で変速及びトルク増幅を行なうた
め、駆動の際はエンジン、第１，第２のモータを駆動源
とし、また、エンジン、第１のモータを駆動源、第２の
モータを発電機とし、または、第２のモータのみを駆動
源とし、制動の際は第１のモータを発電機、第２のモー
タを駆動源とし、あるいは、第２のモータのみを発電機
とする等、様々な制御が行え、比較的低出力の２つのモ
ータを用いて駆動力の確保と動力エネルギの回収効率向
上を達成するとともに、駆動輪からの要求駆動力に対し
てエンジン及びモータ制御の最適化を実現することがで
き、また、エンジンと２つのモータの制御の互いの影響
が少なく、制御も簡素で、制御自由度も向上させること
ができる。
【００４５】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の動力変換機構をベルト式無段変速機として変速比
を無段階で変化させて変速及びトルク増幅を行なうた
め、上記請求項１記載の発明の効果に加え、駆動輪から
の要求駆動力に対してプラネタリギヤへの入出力トルク
及び回転数を自由に制御することが可能となり、エンジ
ン及び第１，第２のモータの制御をより最適化すること
ができる効果を有する。
記載の動力変換機構をベルト式無段変速機として変速比
を無段階で変化させて変速及びトルク増幅を行なうた
め、上記請求項１記載の発明の効果に加え、駆動輪から
の要求駆動力に対してプラネタリギヤへの入出力トルク
及び回転数を自由に制御することが可能となり、エンジ
ン及び第１，第２のモータの制御をより最適化すること
ができる効果を有する。
【図１】駆動系の基本構成を示す説明図
【図２】エンジンの駆動力を考慮して第１，第２のモー
タによって走行する場合のトルク及び電気の流れを示す
説明図
タによって走行する場合のトルク及び電気の流れを示す
説明図
【図３】エンジンの駆動力を考慮して第１のモータでは
駆動を第２のモータでは発電をして走行する場合のトル
ク及び電気の流れを示す説明図
駆動を第２のモータでは発電をして走行する場合のトル
ク及び電気の流れを示す説明図
【図４】第１のモータを発電機として使用し、第２のモ
ータで駆動力を発生させる制動の場合のトルク及び電気
の流れを示す説明図
ータで駆動力を発生させる制動の場合のトルク及び電気
の流れを示す説明図
【図５】車両後退時のトルク及び電気の流れを示す説明
図
図
【図６】第２のモータのみを利用して駆動力を得る場合
のトルク及び電気の流れを示す説明図
のトルク及び電気の流れを示す説明図
【図７】第２のモータのみを利用して制動力を得る場合
のトルク及び電気の流れを示す説明図
のトルク及び電気の流れを示す説明図
１ …エンジン ２ …プラネタリギヤユニット ２ａ…サンギヤ ２ｂ…リングギヤ ２ｃ…キャリア ３ …第１のモータ ４ …第２のモータ ５ …ベルト式無段変速機（動力変換機構）
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの出力とモータの出力とを併用
して走行駆動源とするハイブリッド車において、 上記エンジンの出力軸と連結したサンギヤと、このサン
ギヤに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリア
と、上記ピニオンに噛合するリングギヤとを有するプラ
ネタリギヤと、 上記プラネタリギヤのリングギヤに連結し、駆動源ある
いは発電機として切換え使用可能な第１のモータと、 上記プラネタリギヤのキャリアに連結し、駆動源あるい
は発電機として切換え使用可能な第２のモータと、 上記第２のモータとともに上記プラネタリギヤのキャリ
アに連結し、複数段あるいは無段階に切り換え可能な変
速比に応じて上記プラネタリギヤと駆動輪との間で変速
及びトルク増幅を行なう動力変換機構とを備えたことを
特徴とするハイブリッド車。 - 【請求項２】 上記動力変換機構を、入力軸に軸支され
るプライマリプーリと出力軸に軸支されるセカンダリプ
ーリとの間に駆動ベルトを巻装してなるベルト式無段変
速機とすることを特徴とする請求項１記載のハイブリッ
ド車。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2221098A JP3646965B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | ハイブリッド車 |
| US09/216,132 US6146302A (en) | 1997-12-26 | 1998-12-18 | Power transmitting system for a hybrid motor vehicle |
| EP03006756A EP1321326B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-23 | Power transmitting system for a hybrid motor vehicle |
| DE69835174T DE69835174T2 (de) | 1997-12-26 | 1998-12-23 | Leistungsübertragungssystem für ein Hybridfahrzeug |
| EP98124608A EP0925981A3 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-23 | Power transmitting system for a hybrid motor vehicle |
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003091601A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Ab Skf | Electromechanical gear coupling in a continuously variable transmission system and corresponding control method |
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1998
- 1998-02-03 JP JP2221098A patent/JP3646965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR100887842B1 (ko) | 2007-12-13 | 2009-03-09 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 제동력 회생장치 |
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