JP2008062678A - 内燃機関の動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧によって回転子5,6の相対位相を変更する回動操作機構11をジェネレータモータ1に設ける。回動操作機構11は、環状ハウジング15とベーンロータ14を備え、両者の間に作動室が形成された構成とする。ベーンロータ14はドライブプレート16を介して回転子5に結合する。エンジン90の駆動軸90aを環状ハウジング15に結合し、ベーンロータ14に出力軸4を結合する。エンジン走行時には、作動室内の油圧の出入りを自由にし、両回転子5,6に設けられた永久磁石9A,9Bの磁気反力によってエンジン90のトルク変動を吸収する。
【選択図】図1
Description
このため、本出願人は、作動流体を用いる位相変更手段をジェネレータモータに組み込むことを発案し、そのジェネレータモータを、内燃機関の駆動軸と駆動輪側の出力軸の間に直列に介装して用いることを検討している。
また、内燃機関による運転時には、内周側回転子と外周側回転子のうちの内燃機関に直結されない側の一方の回転子と出力軸の間の一方の断切手段を接続したまま、内燃機関に直結される他方の回転子と出力軸の間の他方の断切手段を遮断することにより、内周側回転子と外周側回転子の相対位相が固定されずに内燃機関の動力が他方の回転子から一方の回転子に伝達される。このとき、内燃機関のトルク変動は、永久磁石の磁気反力や作動室内の作動液による緩衝作用によって吸収される。
また、内燃機関に直結される側の他方の回転子と出力軸の間の他方の断切手段を接続したまま、内燃機関に直結されない側の一方の回転子と出力軸の間の一方の断切手段を遮断すると、内燃機関の駆動軸が出力軸に連結されたまま、一方の回転子が他方の回転子に対してフローティング状態にされる。このため、例えば、内燃機関とともにジェネレータモータが駆動補助運転されるとき等には、前記のフローティング状態のまま進角側作動室や遅角側作動室に油圧を供給することで、内周側回転子と外周側回転子の相対位相が容易に変更されるようになる。
最初に、図1〜図3に示す第1の実施形態について説明する。
図1は、ハイブリッド車両に用いられるこの発明にかかる動力伝達装置の全体構成を示し、同図中、90は、内燃機関である4気筒のガソリンエンジン(以下、「エンジン」と呼ぶ。)であり、1は、エンジン90の駆動軸90aに連結されたジェネレータモータ、91は、車両の駆動輪側の動力伝達機構、4は、駆動力をジェネレータモータ1から動力伝達機構90に伝達する出力軸である。
また、各進角側作動室24と遅角側作動室25に対するオイルの給排は、出力軸4に形成された進角側給排通路26と遅角側給排通路27を通して行われるようになっている。
エンジン動力を利用してジェネレータモータ101で発電を行い、主モータ52のみで走行するシリーズ走行時(図8参照)に、ジェネレータモータ101の相対位相を変更するモード。
このモードでは、第3クラッチC3を遮断して出力軸4を駆動輪側の動力伝達機構51から切り離し、かつ、第1クラッチC1と第2クラッチC2を遮断して、環状ハウジング15をベーンロータ14および出力軸4に対して回転可能にする。この状態から進角側作動室24や遅角作動側作動室25に油圧が導入されると、環状ハウジング15がベーンロータ14に対して相対回動し、内周側回転子6と外周側回転子5の相対位相が油圧に応じて操作される。
前記シリーズ走行時に、ジェネレータモータ101の相対位相を固定するモード。
このモードでは、第3クラッチC3を遮断して出力軸4を駆動輪側の動力伝達機構51から切り離したまま、第1クラッチC1と第2クラッチC2を接続状態にする。この状態では、環状ハウジング15とベーンロータ14が出力軸4に対して固定され、内周側回転子6と外周側回転子5の相対位相が固定される。
エンジン動力とジェネレータモータ101の補助駆動力によるアシスト走行時(図9参照)に、ジェネレータモータ101の相対位相を変更するモード。
このモードでは、第1クラッチC2と第3クラッチC3を接続状態にしてエンジン90の駆動力を駆動輪側の動力伝達機構51に伝達しつつ、第1クラッチC1を遮断して、環状ハウジング15をベーンロータ14および出力軸4に対して回転可能にする。この状態から進角側作動室24や遅角作動側作動室25に油圧が導入されると、内周側回転子6と外周側回転子5の相対位相が油圧に応じて操作される。
前記アシスト走行時に、ジェネレータモータ101の相対位相を固定するモード。
このモードでは、第2クラッチC2と第3クラッチC3を接続状態にしてエンジン90の駆動力を駆動輪側の動力伝達機構51に伝達し、さらに第3クラッチC3を接続状態にすることにより、内周側回転子6と外周側回転子5の相対位相を固定する。
ジェネレータモータ101を駆動補助のために作動させずにエンジン90のみで走行するモード(図10参照)。
このモードでは、第1クラッチC1と第3クラッチC3を接続状態にして、環状ハウジング15および内周側回転子6を駆動輪側の動力伝達機構51に連結し、さらに第2クラッチC2を遮断状態にすることにより、外周側回転子5と内周側回転子6の設定角度範囲の相対回動を許容する。この状態では、外周側回転子5と内周側回転子6の間に永久磁石9A,9Bによる磁気反力が働き、エンジン90のトルク変動がこの磁気反力によって吸収される。なお、このエンジン走行モードのときには、進角側作動室24と遅角側作動室25の少なくとも一方に作動液を充填し、前述のように作動液によってエンジン90のトルク変動を減衰するようにしても良い。
エンジン90を完全停止しているときのモード。
このモードでは、第1,第2,第3クラッチC1,C2,C3をすべて遮断状態にする。
エンジン90を始動するときのモード(図11参照)。
このモードでは、第1,第2,第3クラッチC1,C2,C3をすべて遮断状態にする(エンジン停止モードと同様)。これにより、出力軸4にはジェネレータモータ101の駆動力が伝達されず、エンジン90側のみに駆動力が伝達されるようになる。
ステップS102においては、現在、ジェネレータモータ101が駆動/回生運転を行っているかどうかを判定し、駆動/回生運転を行っている場合には、ステップS104に進み、駆動/回生運転を行っていない場合には、ステップS105に進んでエンジン走行モードを選択して処理を終了する。
ステップS104においては、現在、車両がシリーズ運転を行っているかどうかを判定し、シリーズ運転を行っている場合には、ステップS106に進み、シリーズ運転を行っていない場合には、ステップS107に進む。
ステップS106においては、現在、ジェネレータモータ101の位相変更要求があるかどうかを判定し、変更要求がある場合には、ステップS108に進んで、SHEV位相変更モードを選択して処理を終了し、変更要求がない場合には、ステップS109に進んで、SHEV位相固定モードを選択して処理を終了する。
ステップS107においては、同様に、現在、ジェネレータモータ101の位相変更要求があるかどうかを判定し、変更要求がある場合には、ステップS110に進んで、アシスト位相変更モードを選択して処理を終了し、変更要求がない場合には、ステップS111に進んで、アシスト位相固定モードを選択して処理を終了する。
特に、この実施形態においては、エンジン90の駆動軸90aとジェネレータモータ101の間に、弾性部材56を備えた捩りダンパ55がさらに介装されているため、捩りダンパ55とジェネレータモータ101の吸振部が直列に作用し、トルク変動に対してより大きな制振効果が得られる。
4…出力軸
5…外周側回転子
6…内周側回転子
9A,9B…永久磁石
11…回動操作機構(位相変更手段)
14…ベーンロータ
15…環状ハウジング(ハウジング)
16…ドライブプレート(側板)
18…ベーン
19…凹部
24…進角側作動室
25…遅角側作動室
55…捩りダンパ
56…弾性部材
90…エンジン(内燃機関)
90a…駆動軸
95…油圧制御装置
C1…第1クラッチ(第1の断切手段)
C2…第2クラッチ(第2の断切手段)
Claims (4)
- 内燃機関の駆動軸と駆動輪側の出力軸の間に、発電または駆動補助を行うジェネレータモータが介装された内燃機関の動力伝達装置であって、
前記ジェネレータモータは、
円周方向に沿うように永久磁石が配設された内周側回転子と、
この内周側回転子の外周側に同軸にかつ相対回動可能に配設されるとともに、円周方向に沿うように永久磁石が配設された外周側回転子と、
油圧によって前記内周側回転子と外周側回転子を相対回動させて前記両回転子の相対位相に応じた誘起電圧定数を変更する位相変更手段と、を備え、
前記位相変更手段は、
前記内周側回転子の内側に一体に設けられ、内周に凹部を有するハウジングと、
このハウジングの径方向内側に回動可能に配置され、ハウジングの凹部内に突出して同凹部内を進角側作動室と遅角側作動室とに隔成するベーンを有するとともに、前記内周側回転子の軸方向の一端を跨ぐ側板を介して前記外周側回転子に一体に結合されたベーンロータと、
前記進角側作動室と遅角側作動室に対する作動液の給排を制御する油圧制御装置と、を備えて成り、
前記内周側回転子と外周側回転子の一方が内燃機関の駆動軸に連結されるとともに、前記内周側回転子と外周側回転子の他方が駆動輪側の前記出力軸に連結され、
前記ジェネレータモータに入力される内燃機関のトルク変動を、前記位相変更手段の内周側回転子と外周側回転子の永久磁石の磁気反力によって吸収することを特徴とする内燃機関の動力伝達装置。 - 内燃機関の駆動軸と駆動輪側の出力軸の間に、発電または駆動補助を行うジェネレータモータが介装された内燃機関の動力伝達装置であって、
前記ジェネレータモータは、
円周方向に沿うように永久磁石が配設された内周側回転子と、
この内周側回転子の外周側に同軸にかつ相対回動可能に配設されるとともに、円周方向に沿うように永久磁石が配設された外周側回転子と、
油圧によって前記内周側回転子と外周側回転子を相対回動させて前記両回転子の相対位相に応じた誘起電圧定数を変更する位相変更手段と、を備え、
前記位相変更手段は、
前記内周側回転子の内側に一体に設けられ、内周に凹部を有するハウジングと、
このハウジングの径方向内側に回動可能に配置され、ハウジングの凹部内に突出して同凹部内を進角側作動室と遅角側作動室とに隔成するベーンを有するとともに、前記内周側回転子の軸方向の一端を跨ぐ側板を介して前記外周側回転子に一体に結合されたベーンロータと、
前記進角側作動室と遅角側作動室に対する作動液の給排を制御する油圧制御装置と、を備えて成り、
前記内周側回転子と外周側回転子の一方が内燃機関の駆動軸に連結されるとともに、前記内周側回転子と外周側回転子の他方が駆動輪側の前記出力軸に連結され、
前記ジェネレータモータに入力される内燃機関のトルク変動を、前記進角側作動室と遅角側作動室の少なくとも一方の作動室内の作動液の緩衝作用によって吸収することを特徴とする内燃機関の動力伝達装置。 - 前記駆動輪側の出力軸が前記位相変更手段の内周側回転子と外周側回転子に対して相対回動可能にされ、
前記出力軸と内周側回転子の間に第1の断接手段が設けられ、前記出力軸と外周側回転子の間に第2の断接手段が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の動力伝達装置。 - 前記内燃機関とジェネレータモータの間に、弾性部材を有する捩りダンパが介装されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の動力伝達装置。
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