JP2000272362A - ハイブリット車用駆動装置 - Google Patents
ハイブリット車用駆動装置Info
- Publication number
- JP2000272362A JP2000272362A JP11084924A JP8492499A JP2000272362A JP 2000272362 A JP2000272362 A JP 2000272362A JP 11084924 A JP11084924 A JP 11084924A JP 8492499 A JP8492499 A JP 8492499A JP 2000272362 A JP2000272362 A JP 2000272362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- clutch
- lock
- drive device
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
を防止して、車輌搭載性能を確保すると共に、モータ・
ジェネレータの出力トルクを確保する。 【解決手段】 トルクコンバータ5のフロントカバー3
0の中間部分30bを軸方向に延出し、該中間部分の内
径側に多板クラッチからなるロックアップクラッチ3を
配置し、上記中間部分の外径側にモータ・ジェネレータ
6を配置する。ロックアップクラッチの摩擦板36,3
7部分の内径側にダンパスプリング41を配置する。
Description
とを連結して動力源としたパラレルタイプのハイブリッ
ト車輌における駆動装置に係り、詳しくはトルクコンバ
ータ等の流体伝動装置を有する自動変速機にモータを付
設したハイブリット車用駆動装置に関する。
にモータ・ジェネレータを付設して、発進時、加速時等
にモータ・ジェネレータの駆動力をエンジン駆動力にア
シストし、また降坂路走行時、制動時にモータ・ジェネ
レータをジェネレータとして機能してエンジンブレーキ
効果を補い、また制動エネルギを回生して燃費を向上す
ると共に排気ガス排出量を低減させるパラレルハイブリ
ット車用駆動装置が、例えば特開平9−215270号
公報(従来技術1)、特開平5−30605号公報(従
来技術2)、特開平5−024447号公報(従来技術
3)により提案されている。
レータを収納したモータハウジングをエンジンとトルク
コンバータを収納したミッションハウジングとの間に挟
むように配置してある。また、上記従来技術2のもの
は、トルクコンバータのポンプインペラとタービンラン
ナとの間に、モータ・ジェネレータがバイパスして装着
されている。上記従来技術3のものは、トルクコンバー
タから自動変速機構を介して出力軸に至る駆動系の所定
要素と駆動系を覆うケースとの間に、モータ・ジェネレ
ータが装着されており、具体的にはトルクコンバータと
自動変速機構との間又は自動変速機構の伝動後ろ側にモ
ータ・ジェネレータが配置されている。
に、モータ・ジェネレータを内燃エンジンとトルクコン
バータとの間に配置すると、モータ・ジェネレータの長
さ分軸方向に長くなり、変速機及びエンジンを含む装置
全体の全長が長くなって、車輌搭載上に問題を生じる。
また、全長が長くなることを抑えるため、モータ・ジェ
ネレータの軸方向長さの短縮化を図ることも考えられる
が、モータ(ジェネレータ)の出力トルクは、ロータと
ステータの長さにより定まるので、モータの必要出力ト
ルクを確保しつつ全長を短くすることは困難である。
・ジェネレータをトルクコンバータとロックアップクラ
ッチとの間に軸方向に並列して配置する場合、モータ・
ジェネレータの長さ分上述と同様に軸方向長さが長くな
り、またモータ・ジェネレータをトルクコンバータと径
方向に並べて配置する場合、トルクコンバータ部分の外
径側にモータ・ジェネレータが重なり、径方向寸法が大
きくなり、最低地上高の確保が困難になると共に、車輌
搭載性が悪くなる。なお、この場合、モータ・ジェネレ
ータが大径化するため、モータ(ジェネレータ)の出力
トルクの確保は比較的容易となるが、トルクコンバータ
の径はエンジンの出力トルクにより定まるため、その外
径に配置されるモータ・ジェネレータを小径化すること
はできない。
ジェネレータをトルクコンバータと自動変速機構との
間、又は自動変速機構の後ろ側に配置すると、モータ・
ジェネレータの径を大きくすることが困難となり、限ら
れたスペースでモータ(ジェネレータ)の出力トルクを
確保することが難しい。
が大きくなることを防止した、ハイブリット車用駆動系
装置を提供することを目的とするものである。
は、エンジン(13)と、変速機構(2)と、前記エン
ジンのクランク軸(52)及び前記変速機構の入力軸
(10)の間に介在され、ロックアップクラッチ(3)
を有する流体伝動装置(5)と、ステータ(42)及び
ロータ(43)を有し、該ロータを前記流体伝動装置の
入力部(30)に連結したモータと、を備えてなるハイ
ブリット車用駆動装置において、前記ロックアップクラ
ッチ(3)が、前記流体伝動装置のトーラスより前記エ
ンジン側にあってかつ該トーラス外径より小径に構成さ
れ、前記モータ(6)が、前記ロックアップクラッチ
(3)の外径側にて軸方向にオーバラップする位置に配
置されてなる、ことを特徴とするハイブリット車用駆動
装置にある。
プクラッチが多板クラッチである、請求項1記載のハイ
ブリット車用駆動装置にある。
プクラッチ(3)は、周方向に配置したコイルスプリン
グからなるダンパスプリング(41)を有し、該ダンパ
スプリングが、前記ロックアップクラッチの摩擦板部分
(36,37)の内径側にて軸方向にオーバラップする
位置に配置されてなる、請求項1又は2記載のハイブリ
ット車用駆動装置にある。
置(5)は、タービンランナ(16)及び前記ロックア
ップクラッチ(3)を覆いかつ前記ポンプインペラ(1
7)と前記クランク軸(52)及び前記ロータ(43)
とを連結するフロントカバー(30)を有し、該フロン
トカバーが、その中間部に軸方向に延びる部分(30
b)を有し、該部分の外径側に前記モータ(6)を配置
し、かつ前記部分の内径側に前記ロックアップクラッチ
(3)を配置してなる、請求項1ないし3のいずれか記
載のハイブリット車用駆動装置にある。
3)の回転位置を検出するセンサ(46)を備え、該セ
ンサが、前記ステータ(42)の内径側にて前記ロック
アップクラッチ(3)と軸方向に略々整列する位置に配
置されてなる、請求項1ないし4のいずれか記載のハイ
ブリット車用駆動装置にある。
(6)が、モータハウジング(15)に収納されると共
に、該モータハウジングに前記ステータ(42)が固定
され、該モータハウジング(15)が、前記流体伝動装
置を覆うハウジング(12)と前記エンジン(13)と
の間に配置されてなる、請求項1ないし5のいずれか記
載のハイブリット車用駆動装置にある。
記ロータ(43)が、前記フロントカバー(30)に直
接連結されてなる、請求項4記載のハイブリット車用駆
動装置にある。
置が、タービンランナ、ポンプインペラ及びステータを
有するトルクコンバータ(5)である、請求項1ないし
7のいずれか記載のハイブリット車用駆動装置にある。
ジェネレータとしても機能するモータ・ジェネレータ
(6)である、請求項1ないし8のいずれか記載のハイ
ブリット車用駆動装置にある。
するためのものであるが、本発明の構成に何等影響を与
えるものではない。
アップクラッチと軸方向にオーバラップしてモータを配
置したので、軸方向寸法の長大化することを防止して、
車輌搭載性を確保でき、かつ該モータを流体伝動装置の
トーラスよりエンジン側におけるロックアップクラッチ
の外径側に配置したので、流体伝動装置の容量を確保す
ると共に、モータは、地上高等の車輌搭載性能を確保し
つつ、径方向寸法を確保して配置され、該モータの出力
トルクを確保し、上記エンジンの始動性能及び車輌駆動
性能を向上することができる。
ップクラッチは、その外径側にモータが配置される関係
上、小径となるにも拘らず、多板クラッチからなるた
め、充分なトルク容量を確保することができる。
プリングをロックアップクラッチの摩擦板部分の内径側
に配置して、該ダンパスプリングのための特別な軸方向
寸法を必要としないので、駆動装置の全長が長くなるこ
とを防止できる。
カバーの中間部分に軸方向に延びる部分を設け、該部分
の外径側にモータを、内径側にロックアップクラッチを
配置したので、フロントカバーによりモータとロックア
ップクラッチとを区画して、モータを、流体伝動装置の
油から隔離して、油の撹拌によるモータの効率低下を防
止できるものでありながら、軸方向寸法の短縮化を図り
つつ、半径方向寸法が膨径化することを防止できる。
よりロータの回転位置を検出して、モータの効率を向上
することができると共に、始動時の逆回転を確実に阻止
することができるものでありながら、前記センサを設置
するための特別な軸方向スペースを必要とせず、全長が
長くなることを防止できる。
収納したモータハウジングを、流体伝動装置ハウジング
とエンジンとの間に配置したので、流体伝動装置のトー
ラス部及び変速機構等を変更する必要がなく、かつモー
タハウジングを含めてモータをサブアッシ化することが
でき、従来の製造ラインを大幅に変更することなく比較
的容易に製造することが可能となり、またエンジン及び
車輌の多くのバリエーションに対して柔軟に対応するこ
とが可能となる。
フロントカバーに直接支持したので、ロータ支持のため
の特別なスペースを必要とせず、軸方向寸法の短縮化を
図ることができる。
トルクコンバータによりトルクの増大を図って、モータ
による発進を確実に行うことができる。
のクランク軸に直接連結されているモータ・ジェネレー
タは、モータとして単独で又は内燃エンジンをアシスト
して車輌を駆動すると共に、ジェネレータとして、エン
ジンブレーキ効果の増大及び回生ブレーキとして機能
し、更にスタータモータとして、内燃エンジンを始動し
て、特別なスタータモータを必要としない簡単な構成で
ありながら、エンジンのアイドリングをなくすことが可
能となり、上記車輌駆動機能及び回生ブレーキ機能と相
俟って、更なる燃費の低下及び排ガスの減少を図ること
ができる。
施の形態について説明する。図1は、本発明を適用した
ハイブリット車用駆動装置を示す断面図であって、図中
符号1は、ハイブリット車用駆動装置であり、ミッショ
ンケースに収納されている多段変速機構2と、ロックア
ップクラッチ3を有するトルクコンバータ5と、ブラシ
レスDCモータ等からなるモータ・ジェネレータ6と、
を備え、図面右方部分にてガソリンエンジン等の内燃エ
ンジン13に接続されている。即ち、本ハイブリット車
用駆動装置1は、従来からある自動変速機A/Tのトル
クコンバータ部分にモータ・ジェネレータ6を付設した
ものに係る。
状に配置されており、前エンジン・後駆動(FR)方式
に適用される。詳しくは、エンジン側から、モータ・ジ
ェネレータ6、トルクコンバータ5、そして自動変速機
構2が1軸状に順次配置されており、かつ自動変速機構
2は、トルクコンバータ5側から、1個のシンプルプラ
ネタリギヤからなるオーバ・ドライブ部7、シンプソン
タイプのプラネタリギヤユニット9a及び1個のシンプ
ルプラネタリギヤ9bからなる主変速部9が配置されて
おり、入力軸10の回転を、前進5速・後進1速に変速
して出力軸11に出力する。
の主要部であって、トルクコンバータ5及びモータ・ジ
ェネレータ6部分を示す図であり、コンバータハウジン
グ12と内燃エンジン13との間にモータハウジング1
5が挟まれるようにして、1軸状に配置されいる。トル
クコンバータ5はタービンランナ16、ポンプインペラ
17及びステータ19を有しており、タービンランナ1
6は入力軸10の前端にスプライン結合しているハブ2
0に連結されている。また、コンバータハウジング12
と前記自動変速機構2のミッションケース4との間部分
にはオイルポンプ22が配設されており、ポンプケース
22aが上記ハウジング12及びケース4に固定されて
いる。
ているハブ17aは前記ポンプケース22aの内周にニ
ードルベアリング23を介して回転自在に支持されてい
ると共に、前記ケースとハブとの間にオイルシール25
が配設されている。また、前記ステータ19はワンウェ
イクラッチ26に連結されており、該ワンウェイクラッ
チのインナケージは入力軸10と上記ハブ17aとの間
に配置されるスリーブ27を介してオイルポンプ22に
固定されている。
れているフロントカバー30は、その外径部分30aが
タービンランナ16の外周に沿って斜めにかつ滑らかに
構成され、中間部分30bが軸方向に略々平行にエンジ
ン側(前方)に延び、その内径部分30cが半径方向に
略々垂直に延びている。上記フロントカバーの内径端は
センタピース31に固定されており、該センタピースは
前記入力軸10と整列するように前方に向けて軸方向に
延びている。
延びる中間部分30bの内径側にはロックアップクラッ
チ3が収納・配置されている。該ロックアップクラッチ
3は、上記フロントカバーの内径部分30cに固定され
かつ中間部分30bに沿って軸方向に延びるドラム32
と、前記センタピース31の後方端にニードルベアリン
グ33を介して支持されているハブ35と、これらドラ
ム32又はハブ35のスプラインにそれぞれ係合してい
る複数の内摩擦板36及び外摩擦板37とを有する。更
に、上記外摩擦板37はその後方側がドラム32に係合
するスナップリング39により抜止めされていると共
に、その前方側がピストンプレート40に当接し得る。
即ち、該ロックアップクラッチ3は、前記トルクコンバ
ータ5のタービンランナ16及びポンプインペラ17の
外郭からなるトーラスより小径に構成されており、具体
的にはトーラスの半径方向略々中央部分に上記ドラム3
2が位置するように配置されており、かつ多板クラッチ
からなる。
とセンタピース31の外周面とに密接して移動自在であ
り、上記多板クラッチからなるロックアップクラッチ3
を接続、解放又はスリップ制御し得る。該ピストンプレ
ートは、オリフィス孔が形成されて、該ピストンプレー
トで隔てられた両油室間の油圧を絞りつつ流通可能で、
その油の流れ方向を変化することにより上記ロックアッ
プクラッチ制御し得る。更に、上記ハブ35の内摩擦板
係合用スプラインの内径部分にはコイルスプリングから
なるダンパスプリング41が周方向に複数個配設されて
おり、該ダンパスプリングは前記ハブ35に固定されて
いるラグ35aとタービンハブ20に固定されているラ
グ20aとの間に縮設されている。即ち、該ダンパスプ
リング41は、前記ロックアップクラッチ3の摩擦板部
分36,37の内径側にて半径方向に略々整列する位
置、即ちロックアップクラッチ3の摩擦板部分と軸方向
にオーバラップする位置に配置されている。
ステータ42とロータ43とを有しており、これらステ
ータ及びロータは、前記フロントカバーの軸方向に延び
る中間部分30bの外径側において略々整列する位置、
即ちその内径側に位置する前記ロックアップクラッチ3
及び更にその内径に位置するダンパスプリング41と軸
方向にオーバラップする位置に配置されている。詳しく
は、ロータ43は永久磁石からなる多数の積層板43a
を軸方向に並べて構成されており、これら積層板は支持
板45に固定・支持されている。該支持板45は、前記
フロントカバーの内径部分30aの前方にてかつ平行に
半径方向に延びる円板部45aと、上記積層板43aを
保持する保持部45bとを有しており、保持部45b
は、その前方端部にて円板部45aに連結され、前記フ
ロントカバーの中間部分30bの外周を覆うように軸線
方向に延びている。
の鉄心42aにコイル42bを巻回してなり、モータハ
ウジング15に固定されている。ロータ43とステータ
42とは、その積層板43aと鉄心42aとが軸方向に
同じ位置(オーバラップした位置)、即ち所定軸方向長
さにおいて半径方向に整列しており、かつこれら積層板
と鉄心が僅かの間隔を存して対向している。なお、上記
モータ・ジェネレータは、そのステータ42が、地上高
等の車輌搭載上に支障を来さない範囲で可能な限り大き
く設定されており、かつ多極化を図って所定出力を確保
すると共に、ロータ43の磁石積載板43aが遠心力に
充分耐えられる強度を確保している。
ータ42の前方部分に沿うように側壁15aを有してお
り、該側壁15aの中間部分と前記ロータ支持板45と
の間には、ロータの回転位置を検出するセンサである、
レゾルバ46が設けられている。レゾルバ46は、前記
ブラシレスDCモータ3のロータの回転位置を正確に検
出して、ステータに流す電流のタイミングを制御するた
めのものであり、それぞれ精密加工された積層板からな
る回転子46aと固定子46bからなる。そして、コイ
ルにより励磁される固定子46bを外径側に、回転子4
6aを内径側にして半径方向に整列(即ち軸方向にオー
バラップした位置)して配置されており、かつ該レゾル
バ46は、前記モータ・ジェネレータ3の前方側ステー
タコイル42bの半径方向内径側にて軸方向にオーバラ
ップした位置で、かつフロントカバー内径部分30cの
前方側、即ちロックアップクラッチ3と軸方向に略々整
列した位置に配置されている。
内径端にはボールベアリング47が装着されており、該
ボールベアリングは前記レゾルバ46の内径側にあって
半径方向に略々整列する位置(即ち軸方向にオーバラッ
プする位置)に配置されている。該ボールベアリング4
7の内径側には前記ローラ支持板45の内径端に固定さ
れているハブ49の鍔部49bが隙間の殆どない精度の
高い公差状態(圧入ではない)で嵌合しており、更にそ
の内径側にインプットプレートボス部50が同様に嵌合
している。該ボス部50にはその外径側においてインプ
ットプレート51が固定されており、またエンジンのク
ランク軸52の先端部分にはボルト53によりドライブ
プレート55が固定されており、これら両プレート5
5,51は可撓性を有すると共にその先端部にてボルト
56により固定・連結されている。
シャフト52の先端凹部52aに嵌合しておらず、充分
な空隙をもって即ち縁が切られて対向している。該セン
タピース31の外周には、図3の展開図に詳示するよう
に、所定角度θ傾斜しているリード付きスプライン31
aが形成されている。一方、前記インプットプレートハ
ブ50の内周にはその全長に亘って軸方向に平行な直歯
スプライン50aが形成されている。また、前記ロータ
ハブ49の内周の後側一部に比較的短い軸方向に平行な
直歯スプライン49bが形成されている。そして、セン
タピース31の前端には所定長さのネジ溝31bが形成
されており、該ネジ溝31bにはナット59が締付けら
れている。
イン31aに前記ロータハブのスプライン49b及びイ
ンプットプレートハブのスプライン50aを係合した状
態で前記ナット59が締付けられる。これにより、図3
に詳示するように、直歯からなる比較的長いインプット
プレートハブスプライン50aは、その歯の両端部分の
反対側歯側面a,bがセンタピース傾斜スプライン31
aの隣接する歯側面に圧接して圧入状態となって、両ス
プライン50a,31aは遊びのない圧着状態にて嵌合
し、スプライン歯の係合間隙等に起因するフレッチング
摩耗の発生を防止して一体に回転する。
スプライン49bは、リード付スプライン31aに係合
しているが、短いことに起因して歯側面間に空隙を有す
る遊嵌状態となって、上記インプットプレートハブスプ
ライン50aの圧着に拘らず、容易に組付けし得る。該
ロータハブ49は、上記スプラインの遊嵌状態に基づき
軸方向に移動自在であることに起因して、前記ナット5
9の締付けに基づき、インプットプレートハブ50とセ
ンタピース鍔部31cとの間で密接して挟持される。こ
れにより、ロータハブ49は、センタピース31及びイ
ンプットプレートハブ50の摩擦力に基づいて一体に回
転する。
との間はOリング60によりシールされており、前記ボ
ールベアリング47がシール付きであること及び前記ポ
ンプケース22aとの間のシール25とが相俟って、ポ
ンプケース22と、トルクコンバータ5のケースである
フロントカバー30及びポンプ17の外郭との間で構成
されるモータ室Aが防水、防油及び防塵構造となってい
る。なお、前記モータハウジング側壁15aは、上記モ
ータ・ジェネレータ6の前方を覆うカバー部材であると
共に、ボールベアリング47を装着してロータ43を支
持する部材でもあり、両機能を兼用して装置のコンパク
ト化を向上している。また、前記モータハウジング15
には円環状の凹溝15cが形成されており、該凹溝15
cはリング状の蓋部材61にて水密状に閉塞されて、冷
却用水路62が形成されており、該冷却用水路62には
エンジン冷却用の水が循環されて、モータ室Aの加熱を
防いでいる。
を小径化して、その外径部分に、半径方向に略々整列し
てモータ・ジェネレータ6を配置し、更にダンパスプリ
ング41をロックアップクラッチ3の内径部分に、半径
方向に略々整列して配置し、またレゾルバ46をモータ
・ジェネレータ6の前方コイル42bの内径側にかつロ
ックアップクラッチ3と軸方向に略々整列して配置する
こと及び上記モータハウジング側壁15aのカバー部材
及びロータ支持部材の兼用化が相俟って、モータ・ジェ
ネレータ6を、軸方向及び半径方向に寸法を大きく拡大
することなく、自動変速機に付設することが可能とな
る。具体的には、半径方向寸法を従来のトルクコンバー
タハウジング12と略々同径に、また軸方向寸法を僅か
に増大するだけで、モータ・ジェネレータ6を配置する
ことが可能となる。
装置1の作用について説明する。車輌の停止状態でかつ
(イグニッション)スイッチがON状態にあって、運転
者が発進意図に基づきアクセルペダルを踏む(低スロッ
トル開度時)と、まず、モータ・ジェネレータ6にバッ
テリ(図示せず)からの電流が流れて、モータとして機
能する。ブラシレスDCモータからなるモータ・ジェネ
レータ6は、レゾルバ46によりロータ43の位置を正
確に検出することに基づき、コントローラ(図示せず)
によりステータ42のコイル42bに流す電流のタイミ
ングを調整して、前進方向にかつ高い効率にてロータ4
3を回転する。該ロータ43の回転は、ロータ支持板4
5、ロータハブ49、そしてナット59の締付けに基づ
く、該ハブ49のインプットプレートハブ50及びセン
タピース鍔部31cとの間での挟持摩擦力によりセンタ
ピース31に伝達され、更にフロントカバー30、ポン
プインペラ17、タービンランナ16及びステータ19
からなるトルクコンバータ5を介して、所定のトルク比
の増大を伴って入力軸10に伝達される。
状態にあって、エンジンは停止状態にある。詳しくは、
前記ロータハブ49の回転に基づきインプットプレート
50,51及びドライブプレート55を介してクランク
シャフト52が回転するが、単にピストンがシリンダ室
の空気を圧縮・解放するだけで、エンジンは空転状態に
ある、即ち、車輌発進時にあっては、低回転数時に高い
トルクを出力するブラシレスDCモータ6の駆動特性に
基づき、更にトルクコンバータ5のトルク比増大及び自
動変速機構2の1速段による高いトルク比が相俟って、
車輌を滑らかにかつ所定のトルクにより発進・走行す
る。
定速度にあって、スロットルが一定開度以上踏まれると
燃料噴射装置を作動して、点火プラグにより点火してモ
ータ・ジェネレータ6がスタータモータとして機能し、
内燃エンジンを始動する。これにより、内燃エンジンの
クランク軸52の回転は、ドライブプレート55、イン
プットプレート51、ハブ50、そしてリードスプライ
ン31a及び直歯スプライン50aにて圧入状態となっ
ているセンタピース31に伝達される。この状態では、
内燃エンジンの駆動力及びモータとして機能しているモ
ータ・ジェネレータ6の駆動力が加算されて、トルクコ
ンバータに伝達され、更に自動変速機構2がアップシフ
トして、所望の回転速度にて駆動車輪に伝達される。即
ち、車輌の加速状態及び登坂状態等の大きな駆動力を必
要とする場合、内燃エンジンの駆動力にモータ・ジェネ
レータ6の駆動力がアシストして、高馬力にて車輌を走
行する。
と、モータ・ジェネレータ6が無負荷運転(モータに生
じる逆起電力により生じるトルクを相殺させるようにモ
ータ出力を制御する)され、モータ・ジェネレータを空
転し、専ら内燃エンジンの駆動力にて車輌を走行する。
なお、バッテリの充電量(SOC)によっては、モータ
・ジェネレータ6をジェネレータとして機能してエネル
ギの回生を行う。前記内燃エンジンによる駆動状態又は
内燃エンジンにモータをアシストした駆動状態(場合に
よってはモータのみによる駆動状態)にあって、コンバ
ータ圧の方向に換えることによりピストンプレート40
が移動して、ロックアップクラッチ3を接続する。これ
により、フロントカバー30に伝達されているトルク
は、ドラム32、外摩擦板37、内摩擦板36、ハブ3
5、ダンパスプリング41及びタービンハブ20を介し
て、トルクコンバータの油流を介することなく直接入力
軸10に伝達される。
レータ6の配設により、ロックアップクラッチ3が小径
化されているが、該ロックアップクラッチ3は、多板ク
ラッチからなり、上記モータアシストによる高馬力に対
しても充分なトルク容量を備えており、前記内燃エンジ
ン及びモータの駆動力を確実に入力軸10に伝達する。
また、該多板クラッチからなるロックアップクラッチ3
は、上記ピストンプレート40の構造と相俟って、スリ
ップ制御も容易となり、多くの変速段にて上記スリップ
制御を適用しつつ該ロックアップクラッチ3を作動する
ことができる。
により内燃エンジンの出力に余裕がある場合、バッテリ
のSOCに応じて、モータ・ジェネレータ6をジェネレ
ータとして機能してバッテリを充電する。特に、降坂時
においてエンジンブレーキを要求する場合、前記ジェネ
レータとなっているモータ・ジェネレータ6の回生電力
を大きくして、充分なエンジンブレーキ効果を得ること
ができる。また、運転者がフートブレーキを踏んで車輌
の停止を要求する場合、前記モータ・ジェネレータ6の
回生電力を更に大きくして、回生ブレーキとして作動
し、車輌の慣性エネルギを電力として回生して、摩擦ブ
レーキに基づく熱によるエネルギ放散を減少する。ま
た、中速域においても、エンジンをより高出力、高効率
な領域で運転できるように、モータ・ジェネレータ6を
回生状態とし、これによりエンジン効率を向上できると
共に、上記回生によるバッテリの充電に基づきモータ走
行を増大することができ、エネルギ効率を向上し得る。
態では、モータ・ジェネレータ6が停止されると共に、
燃料噴射装置がOFFとなって内燃エンジンも停止され
る。即ち、従来のエンジンのアイドリング状態はなくな
る。また、該停止状態からの車輌の発進は、前述したよ
うに、まず、モータ・ジェネレータ6のモータ駆動力に
より発進し、その直後の比較的低速状態で、上記モータ
駆動力によりエンジンが始動され、モータ6の駆動力に
てアシストすることにより、エンジンの急激な駆動力変
動をなくして、滑らかに運転し、そしてエンジンブレー
キ必要時及び制動停止時に、モータ・ジェネレータ6を
回生ブレーキとして車輌慣性エネルギを電気エネルギと
して回生する。また、エンジン低負荷、極低負荷時のよ
うにエンジン効率の悪い領域をモータ走行する。これら
が相俟って、本ハイブリット車は、省燃費及び排ガスの
減少を達成し得る。
内の爆発によりピストンが往復動してクランク軸に回転
として伝達されるため、クランク軸52は、上記爆発振
動にり偏心回転を生じ、このため必然的に軸芯精度が悪
くなっている。一方、前記モータ・ジェネレータ6は、
エンジン13及びコンバータハウジング12との間で挟
持される独立したモータハウジング15内に配置されて
おり、かつそのロータ43は、モータハウジング15に
ベアリング47を介して支持されている。詳しくは、ロ
ータ43の永久磁石積層板43aを支持する支持板ハブ
49の鍔部49aが、ハウジング側壁15aに装着され
たボールベアリング47の内径側に精度の高い公差にて
嵌合して支持されている。
は、インプットプレート51及びドライブプレート55
等を介して連結されているが、前記クランク軸52の爆
発振動に基づく偏心回転は、フレックスプレートを構成
する上記ドライブプレート55及びインプットプレート
51が撓むことにより吸収され、ロータハブ15に伝播
されることはなく、またクランク軸52とセンタピース
31とは軸方向に離れて配置されて縁が切れているの
で、前記ロータ43の独立した高い精度での回転支持に
影響を与えることはない。また、ステータ42は、上記
モータハウジング15に直接固定されており、従ってロ
ータ43とステータ42とは僅かな間隔を存して正確に
対向している。また、前記ボールベアリング47は、上
記2枚のプレート51,55で上記爆発振動が吸収さ
れ、かつモータハウジング側壁15aにより独立して支
持されているので、作用するラジアル負荷荷重が少な
い。
トカバー30及びポンプインペラ17の外郭により形成
されるコンバータ室Bへ供給されるチャージ圧及びその
回転に伴う遠心油圧の変化により、膨出したり収縮した
り変形するが、フロントカバー30と前記ロータ支持板
45とがそれぞれ独立した別構造となっており、上記ト
ルクコンバータ5の変形が前記ロータ43の高い精度の
回転支持に影響を与えることはない。なお、上記チャー
ジ圧及び遠心油圧によるトルクコンバータの変形は、フ
ロントカバー30がその中間部分30bが軸方向に延び
る段付き形状からなる堅牢な構造からなること、及び該
フロントカバー内径部がセンタピース鍔部31cに固定
されかつロータハブ49及びナット59等を介してベア
リング49により軸方向に支持されていることが相俟っ
て、フロントカバー30が前方に膨んでロータ支持板4
5に影響を与えることはなく、専ら後方に向けて変形し
てオイルポンプ22aの支持部分にて移動・吸収され
る。
半径方向及び軸方向に高い精度にて支持され、小径化さ
れたロックアップクラッチ3の外径部分にあって、かつ
トルクコンバータ5のトーラス外径よりあまり外径方向
に突出しない位置にあり、軸方向及び半径方向に大きく
拡大しないコンパクトな構成からなるにも拘らず、高い
効率で高い出力を得ることができる。
ドライブプレート55及びインプットプレート51を介
して微小振動としてプレートハブ50に伝わったとして
も、該ハブ50の直歯スプライン50aとセンタピース
31のリード付きスプライン31aは圧入関係にあって
ガタのない一体回転をするので、この間でフレッチング
摩耗を発生することがなく、トルクを伝達することがで
きる。また、ロータハブ49は、ナット59の締付けに
基づきプレートハブ50及びセンタピース鍔部31cに
挟持されて、これらの間の摩擦力によりガタのない一体
回転をするので、センタピース31及びロータハブ49
との間でフレッチング摩耗を発生することなく、トルク
を伝達し得る。
形態について説明する。本実施例によるハイブリット車
用駆動装置は、モータ・ジェネレータ6のロータ43
を、フロントカバー30に直接支持したものであり、先
の実施例と同様な部分は同一符号を付して説明を省略す
る。
は、そのステータ42がモータハウジング15に固定さ
れており、かつロータ43がフロントカバー30の軸方
向に延びる中間部分30bの外周面に嵌合・配置されて
いる。詳しくは、ロータ43を支持する支持板45にお
ける永久磁石積層板43aを保持する保持部45bの内
周面を前記フロントカバー中間部分30bに嵌合・支持
し、更に上記支持板45の円板部45aをフロントカバ
ー内径部分30cの外側面に固定されたナット65にボ
ルト66にて固定されている。
同様に、トルクコンバータ5のトーラスより小径からな
り、前記フロントカバー中間部分30bの内径側に配置
されており、従って該ロックアップクラッチ3と前記モ
ータ・ジェネレータ6とは半径方向に整列した位置、即
ち軸方向にオーバラップする位置に配置されている。な
お、ロックアップクラッチのダンパスプリング41は、
先の実施例と同様に、ロックアップクラッチのハブ35
スプライン部分の内径側に、該クラッチと半径方向に整
列するように配置されており、従って、外径から内径方
向に順次、モータ・ジェネレータ6のステータ42、ロ
ータ43、ロックアップクラッチ3の摩擦板部分、ダン
パスプリング41が半径方向に整列(軸方向にオーバラ
ップ)して配置されている。
3によりドライブプレート55が固定されており、該ド
ライブプレートの先端が前記ロータ支持板の保持部45
bにボルト66により固定されている。一方、前記フロ
ントカバー30の中心部分に固定されているセンタピー
ス31は、前方に向けて突出して、その先端部分31d
が前記クランク軸52の中心孔52aに嵌合して、従来
の自動変速機と同様に芯合せが行われている。
一部に、軸方向に貫通する孔12aが形成されており、
該孔にはホール素子等の回転変位センサ46′が設置さ
れている。該センサは、フロントカバー30に固定され
た回転ディスク67との間で、フロントカバー30、従
ってそれと一体のロータ43の回転位置を高精度にて検
出し得る。
うにロータを独立して回転支持していないので、ロータ
の支持精度は落ちるが、ロータを支持するベアリング及
び支持板、ハブ等が不要となり、その分、更なる軸方向
のコンパクト化が可能となる。なお、作用は、先の実施
例と同様なので、説明を省略する。
速段のものを用いているが、これに限らず、4速段、3
速段等の他の自動変速機構でもよく、更にF・Rタイプ
に限らず、F・F(前エンジン・前輪駆動)タイプ等の
他の形式の自動変速機に適用することも可能である。ま
た、上記実施例は、モータ・ジェネレータとして、ブラ
シレスDCモータを用いているが、これは、直流モー
タ、誘導式交流モータ等の他のモータでもよい。また、
上記実施例は、トルクコンバータを用いているがが、こ
れは流体継手でもよく、即ち、トルクコンバータ又は流
体継手等の流体伝動装置を備えたものに適用し得る。
すと、以下の通りである。
(6)がモータとして機能し、該モータの駆動力がトル
クコンバータ(5)及び自動変速機構(2)を介して車
輪に伝達される。この際、内燃エンジン(13)は燃料
噴射装置等が非作動状態にあって、空転している。そし
て、車輌の発進後の比較的早期に、燃料噴射装置が作動
して、前記モータ・ジェネレータ(6)がスタータモー
タとして機能してエンジンが始動される。
ータ・ジェネレータ(6)の駆動力がアシストして、加
速及び登坂等の高馬力要求に対応する。そして、定常走
行になると、モータ・ジェネレータ(6)を空転するか
又はジェネレータとして機能し、専ら、内燃エンジンの
駆動力にて車輌を走行する。また、降坂時にあっては、
上記モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能し
て、エンジンブレーキ効果を高める。更に、制動時にあ
っては、ジェネレータによる回生電力を更に増大して、
回生ブレーキとして機能する。そして、車輌停止時に
は、内燃エンジンを停止して、アイドリング状態をなく
す。
・ジェネレータの駆動力は、ロックアップクラッチ
(3)の係合により、トルクコンバータ(5)を介する
ことなく、直接自動変速機構の入力軸(10)に伝達さ
れる。この際、ロックアップクラッチ(3)は、その外
径側にモータ・ジェネレータ(6)が配置されるため小
径に構成されるが、多板クラッチからなり、上記駆動力
に対応する充分なトルク容量を有する。
示す全体断面図。
・ジェネレータ部分を示す断面図。
インプットプレートハブスプライン及びロータハブスプ
ラインを示す展開図。
示す断面図。
Claims (9)
- 【請求項1】 エンジンと、 変速機構と、 前記エンジンのクランク軸及び前記自動変速機構の入力
軸の間に介在され、ロックアップクラッチを有する流体
伝動装置と、 ステータ及びロータを有し、該ロータを前記流体伝動装
置の入力部に連結したモータと、を備えてなるハイブリ
ット車用駆動装置において、 前記ロックアップクラッチが、前記流体伝動装置のトー
ラスより前記エンジン側にあってかつ該トーラス外径よ
り小径に構成され、 前記モータが、前記ロックアップクラッチの外径側にて
軸方向にオーバラップする位置に配置されてなる、 ことを特徴とするハイブリット車用駆動装置。 - 【請求項2】 前記ロックアップクラッチが多板クラッ
チである、 請求項1記載のハイブリット車用駆動装置。 - 【請求項3】 前記ロックアップクラッチは、周方向に
配置したコイルスプリングからなるダンパスプリングを
有し、 該ダンパスプリングが、前記ロックアップクラッチの摩
擦板部分の内径側にて軸方向にオーバラップする位置に
配置されてなる、 請求項1又は2記載のハイブリット車用駆動装置。 - 【請求項4】 前記流体伝動装置は、タービンランナ及
び前記ロックアップクラッチを覆いかつ前記ポンプイン
ペラと前記クランク軸及び前記ロータとを連結するフロ
ントカバーを有し、 該フロントカバーが、その中間部に軸方向に延びる部分
を有し、該部分の外径側に前記モータを配置し、かつ前
記部分の内径側に前記ロックアップクラッチを配置して
なる、 請求項1ないし3のいずれか記載のハイブリット車用駆
動装置。 - 【請求項5】 前記ロータの回転位置を検出するセンサ
を備え、 該センサが、前記ステータの内径側にて前記ロックアッ
プクラッチと軸方向に略々整列する位置に配置されてな
る、 請求項1ないし4のいずれか記載のハイブリット車用駆
動装置。 - 【請求項6】 前記モータが、モータハウジングに収納
されると共に、該モータハウジングに前記ステータが固
定され、 該モータハウジングが、前記流体伝動装置を覆うハウジ
ングと前記エンジンとの間に配置されてなる、 請求項1ないし5のいずれか記載のハイブリット車用駆
動装置。 - 【請求項7】 前記ロータが、前記フロントカバーに直
接連結されてなる、 請求項4記載のハイブリット車用駆動装置。 - 【請求項8】 前記流体伝動装置が、タービンランナ、
ポンプインペラ及びステータを有するトルクコンバータ
である、 請求項1ないし7のいずれか記載のハイブリット車用駆
動装置。 - 【請求項9】 前記モータが、ジェネレータとしても機
能するモータ・ジェネレータである、 請求項1ないし8のいずれか記載のハイブリット車用駆
動装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08492499A JP3566576B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ハイブリット車用駆動装置 |
US09/461,802 US6258001B1 (en) | 1999-03-26 | 1999-12-16 | Vehicle drive train |
DE19962507.7A DE19962507B4 (de) | 1999-03-26 | 1999-12-23 | Fahrzeugantriebsstrang |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08492499A JP3566576B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ハイブリット車用駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000272362A true JP2000272362A (ja) | 2000-10-03 |
JP3566576B2 JP3566576B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=13844259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08492499A Expired - Lifetime JP3566576B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ハイブリット車用駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3566576B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003013893A1 (fr) * | 2001-08-10 | 2003-02-20 | Aisin Aw Co., Ltd. | Dispositif de commande pour vehicule hybride |
KR100708595B1 (ko) | 2006-01-06 | 2007-04-18 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100755046B1 (ko) | 2006-01-06 | 2007-09-06 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100773927B1 (ko) | 2006-12-07 | 2007-11-06 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100789188B1 (ko) | 2006-01-06 | 2008-02-25 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
US7651425B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicular power transmitting apparatus |
JP2011051430A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | 動力伝達装置 |
WO2011105127A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両用駆動装置 |
JP2013199220A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | ハイブリッドシステムの動力伝達装置 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08492499A patent/JP3566576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003013893A1 (fr) * | 2001-08-10 | 2003-02-20 | Aisin Aw Co., Ltd. | Dispositif de commande pour vehicule hybride |
US7017693B2 (en) | 2001-08-10 | 2006-03-28 | Aisin Aw Co., Ltd. | Drive device for hybrid vehicle |
KR100708595B1 (ko) | 2006-01-06 | 2007-04-18 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100755046B1 (ko) | 2006-01-06 | 2007-09-06 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100789188B1 (ko) | 2006-01-06 | 2008-02-25 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
KR100773927B1 (ko) | 2006-12-07 | 2007-11-06 | 한국파워트레인 주식회사 | 하이브리드 차량용 토크 컨버터 |
US7651425B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicular power transmitting apparatus |
JP2011051430A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | 動力伝達装置 |
WO2011105127A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両用駆動装置 |
JP2011179559A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Aisin Aw Co Ltd | 車両用駆動装置 |
CN102686467A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-09-19 | 爱信艾达株式会社 | 车辆用驱动装置 |
US8647234B2 (en) | 2010-02-26 | 2014-02-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Vehicle driving apparatus |
JP2013199220A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | ハイブリッドシステムの動力伝達装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3566576B2 (ja) | 2004-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4298150B2 (ja) | ハイブリット車用駆動装置 | |
US6258001B1 (en) | Vehicle drive train | |
JP4085558B2 (ja) | ハイブリット車用駆動装置 | |
US8376905B2 (en) | Vehicle drive device | |
JP3864955B2 (ja) | ハイブリッド車用駆動装置 | |
US8333680B2 (en) | Vehicle drive device | |
US6935450B1 (en) | Hybrid vehicle driving device | |
JP3682964B2 (ja) | 車両用駆動装置 | |
JP3998041B2 (ja) | ハイブリッド車用駆動装置 | |
JP4069777B2 (ja) | ハイブリッド車用駆動装置 | |
JP3575529B2 (ja) | ハイブリット車用駆動装置 | |
JP3566576B2 (ja) | ハイブリット車用駆動装置 | |
JP4306108B2 (ja) | ハイブリッド車用駆動装置 | |
JP2000094972A (ja) | 車両用駆動装置 | |
JP2002195376A (ja) | ハイブリッド車用駆動装置の製造方法 | |
JP2000190748A (ja) | 車両用駆動装置 | |
WO2022235951A1 (en) | Compact p2 hybrid architecture | |
JPH0550864A (ja) | 車両用電動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040608 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040610 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080618 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110618 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120618 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120618 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |