JP2765840B2 - ハイブリッド車両の動力伝達装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の動力伝達装置

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JP2765840B2
JP2765840B2 JP62254074A JP25407487A JP2765840B2 JP 2765840 B2 JP2765840 B2 JP 2765840B2 JP 62254074 A JP62254074 A JP 62254074A JP 25407487 A JP25407487 A JP 25407487A JP 2765840 B2 JP2765840 B2 JP 2765840B2
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英光 稲垣
睦 川本
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エンジンと電動機を備えるハイブリッド車
両において、効率の高い駆動および充電を図ることがで
きる動力伝達装置に関する。 [従来の技術] 近年、石油依存度を低減するために或いは環境汚染を
防止するために、電気自動車の開発が種々行われている
が、バッテリの容量が少ない点、それに伴う充電の回数
が増大する点或いはエンジン駆動と比較してパワーが劣
る点等の問題は未だ解決されていないのが現状である。
一方で、ゴミ収集車とか危険物運搬車において、作業時
における排ガスの影響をいかに低減させるかも大きな課
題となっている。このような背景から、エンジン駆動と
電動機駆動の両方の駆動を可能にし、上記した問題およ
び課題を解決しようとする考え方が生じつつある。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、エンジン駆動と電動機駆動の両方を可
能にすると共に、効率の高い駆動および充電を図ること
は簡単なことではない。とくに、エンジンおよび電動機
の回転を自動変速機を介して車輪に伝達させる場合にお
いては、効率の高い駆動および充電を図るために、種々
の解決しなければならない問題を有している。 例えば、特開昭56−132102号公報には、エンジンと、
エンジンの出力側に入力側が連結される電動機と、電動
機の出力側に入力側が連結されるトランスミッション
と、エンジンの出力側と電動機の入力側との間に配設さ
れるクラッチと、電動機の出力側とトランスミッション
の入力側との間に配設されるクラッチとを備えたハイブ
リッド車両が開示されている。 上記ハイブリッド車両でエンジン駆動時による発進時
の走行を円滑に行うためには、エンジンの出力側と電動
機の入力側との間にトルクコンバータを配設してエンジ
ンからの出力をトルクコンバータを介してトランスミッ
ションへ伝達させるようにすればよい。 しかし、常にエンジンからの出力をトルクコンバータ
を介してトランスミッションへ伝達させるので、エンジ
ン駆動時の効率が低くなる。また、電動機をジェネレー
タとして使用しエンジン駆動でバッテリを充電する際
は、エンジンからの出力がトルクコンバータを介して電
動機に伝達されるため、充電効率が悪くなるという問題
が生じる。 本発明は、上記問題を解決するものであって、動力伝
達装置のレイアウトを工夫することにより、円滑な発進
および加速走行と、効率の高い駆動および充電を図るこ
とができるハイブリッド車両の動力伝達装置を提供する
ことを目的とする。 [問題点を解決するための手段] そのために本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置
は、エンジンと、該エンジンの出力側に入力が連結され
る流体継手またはトルクコンバータと、該流体継手また
はトルクコンバータの出力側に、ワンウェイクラッチを
介して、入力側が連結されるトランスミッションと、該
トランスミッションの入力側に出力側が連結される電動
機と、前記エンジンの出力を直結伝達する出力側と、前
記トランスミッションの入力側との間に配設され、オン
させることによって、前記流体継手またはトルクコンバ
ータを介さずに、前記エンジンの回転を直接前記トラン
スミッションの入力側に伝達するクラッチとを備えたこ
とを特徴とする。 [作用および発明の効果] 電動機の駆動時には、クラッチをオフにする。このと
きエンジンを停止しており、ワンウェイクラッチはオフ
即ちフリー回転状態となるため、電動機の回転はそのま
まトランスミッションに伝達させ、このときエンジンと
の連結が遮断されるため、エンジンブレーキによる動力
ロスが軽減される。 エンジン駆動時において、発進および加速時には、ク
ラッチをオフにすると、ワンウェイクラッチがオン(ロ
ック状態)となり、エンジンの回転は流体継手またはト
ルクコンバータを介してトランスミッションに伝達され
る。エンジン直結駆動時には、クラッチをオンにする
と、ワンウェイクラッチがオフ(フリー回転状態)とな
り、エンジンの回転は直接トランスミッションに伝達さ
れ、動力ロスが軽減される。 電動機に制動エネルギーが作用する回生制動時には、
クラッチをオフにすると、このときワンウェイクラッチ
がオフ(フリー回転状態)となっているため、エンジン
との連結は遮断されエンジンブレーキによるロスがなく
なり、トランスミッションの回転を電動機に伝達させ、
制動エネルギーを全て回生でき、電動機を発電機として
効率良く利用できる。また、エンジンによる充電時に
は、クラッチをオンにするとワンウェイクラッチがオフ
(フリー回転状態)となり、エンジンの回転は直接電動
機に伝達され、流体継手またはトルクコンバータを介さ
ずに充電でき、動力ロスを軽減できる。 電動機をエンジン始動のスタータモータとして使用す
るときには、トランスミッションをニュートラル状態と
し、クラッチをオンにすると、ワンウェイクラッチがオ
フ(フリー回転状態)となり、電動機の回転を直接、エ
ンジンへ伝達させる。 従って、動力伝達装置のレイアウトを工夫することに
より、エンジン駆動時には、円滑な発進および加速走行
を可能にするとともに、クラッチをオンさせることでエ
ンジンの回転を直接出力し、効率の高い駆動を図ること
ができる。またさらに、エンジンによる充電時には、同
様な効率の高い充電を図ることができる。 また、ワンウェイクラッチを採用することで、クラッ
チ操作一つで前記全ての伝達が可能となり、各要素の連
結・遮断制御を簡略化することができる。」 [実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の1
実施例を示す概念図、第2図は本発明が適用される車両
の1例を示す図で(イ)は側面図、(ロ)は正面図、第
3図、第4図、第5図、第6図および第7図は第1図の
具体的構成例を示す図である。 第2図は本発明が適用される車両の1例を示し、1つ
の前輪1と2つの後輪2を有する車両の前輪1側に、エ
ンジン3、電動機4およびトランスミッション5が配設
され、エンジン3、電動機4およびトランスミッション
5間にはチェーン6が張設されている。なお、本発明は
3輪車に限定されるものではなく4輪車にも適用でき、
また、後輪側に駆動系を配設することも可能であるし、
全輪駆動車に適用することも可能である。 先ず、第1図により本発明の1実施例について説明す
る。エンジン3とトランスミッション5間に、流体継手
(またはトルクコンバータ)7とワンウェイクラッチ
(クラッチNO.1)8を介して伝達させる経路とクラッチ
(NO.2)9のみを介して伝達させる経路を設けると共
に、電動機4の出力をトランスミッション5の入力側に
伝達させるように構成する。第3図ないし第7図はその
具体的なレイアウトを示している。 第3図においては、トルクコンバータ7のポンプイン
ペラ10には、エンジン3の出力軸11が連結され、タービ
ンランナ12には中空軸13が連結され、該中空軸13と第1
のドライブギヤ15との間にクラッチ(NO.1)を構成する
ワンウェイクラッチ8が配設されると共に、前記出力軸
11と第1のドライブギヤ15との間にクラッチ(NO.2)9
が配設されている。そして、電動機4の回転軸16には第
2のドライブギヤ17が設けられ、また、トランスミッシ
ョン5の入力軸19には、ドリブンギヤ20が設けられ、第
3図(ロ)に示すように、第1のドライブギヤ15、第2
のドライブギヤ17およびドリブンギヤ20間には、チェー
ン6が張られている。 上記構成からなるハイブリッド車両の動力伝達装置
は、エンジンおよび電動機の使用状態により、ワンウェ
イクラッチ(クラッチNO.1)とクラッチ(NO.2)を切り
換えるものである。 電動機4の駆動時には、クラッチ(NO.2)をオフにす
る。このときエンジンが停止しており、クラッチ(NO.
1)を構成するワンウェイクラッチ8はオフ即ちフリー
回転状態となるため、電動機4の回転はそのままトラン
スミッション5に伝達され、このときエンジン3との連
結が遮断されるため、エンジンブレーキによる動力ロス
が軽減される。 エンジン3の駆動時において、発進および加速時には
クラッチ(NO.2)をオフにすると、クラッチ(NO.1)を
構成するワンウェイクラッチ8がオン(ロック)状態と
なり、エンジン3の回転はトルクコンバータ7を介して
トランスミッション5に伝達される。エンジン直結駆動
時には、クラッチ(NO.2)をオンにすると、クラッチ
(NO.1)を構成するワンウェイクラッチ8がオフ(フリ
ー)状態となり、エンジン3の回転は出力軸11を介して
直接トランスミッション5に伝達され、動力ロスが軽減
される。 回生制動時(電動機に制動エネルギが作用する時)に
は、クラッチ(NO.2)をオフにすると、このときクラッ
チ(NO.1)を構成するワンウェイクラッチ8がオフ(フ
リー)状態となっているため、エンジン3との連結は遮
断されエンジンブレーキによるロスがなくなり、制動エ
ネルギを全て回生でき、電動機4を発電機として効率良
く利用できる。また、エンジン3による充電時には、ク
ラッチ(NO.2)をオンにすると、クラッチ(NO.1)を構
成するワンウェイクラッチ8がオフ(フリー)状態とな
り、エンジン3の回転は出力軸11を介して直接電動機4
に伝達され、トルクコンバータ7を介さずに充電でき、
動力ロスを軽減できる。この充電は停車時(トランスミ
ッションがニュートラル状態)でも走行時でも可能であ
る。 エンジンスタート時には、トランスミッション5をニ
ュートラル状態とし、クラッチ(NO.2)をオンにする
と、クラッチ(NO.1)を構成するワンウェイクラッチ8
がオフ(フリー)状態となり、電動機4の回転を出力軸
11を介して伝達させることにより、スタータとして使用
することができる。 以上の動作をまとめると下表のようになる。 第4図ないし第7図は、第1図の実施例における他の
レイアウトを示し、第4図においては、第1のドライブ
ギヤ15の回転をトランスミッション5に入力させるよう
に構成している。第5図においては、第2のドライブギ
ヤ17の回転をトランスミッション5に入力させるように
構成している。第6図および第7図においては、中空軸
13と第1のドライブギヤ15との間にクラッチ(NO.1)を
構成するワンウェイクラッチ8が配設されると共に、出
力軸11に第3のドライブギヤ21を設け、また、電動機4
の回転軸16にはクラッチ(NO.2)9を設け、(ロ)図に
示すように、第1のドライブギヤ15、第2のドライブギ
ヤ17およびドリブンギヤ20間には、チェーン6aを配設
し、さらに、第3のドライブギヤ21とクラッチ(NO.2)
のクラッチドラム9a間には、チェーン6bを配設してい
る。ここで、第6図においては、第3のドライブギヤ2
1、クラッチ(NO.2)9およびチェーン6bを、第1のド
ライブギヤ15、第2のドライブギヤ17およびチェーン6a
の図で右方に配設し、第7図においては、左方に配設し
ている。なお、動作については第3図に示したレイアウ
トと同一であり説明を省略する。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく
種々の変更が可能である。例えば、上記実施例において
は伝達手段としてチェーンを用いているが、ベルトやギ
ヤを採用してもよい。 以上説明したように本発明によれば、動力伝達装置の
レイアウトを工夫して、効率の高い駆動および充電を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の1
実施例を示す概念図、第2図は本発明が適用される車両
の1例を示す図で(イ)は側面図、(ロ)は正面図、第
3図、第4図、第5図、第6図および第7図は第1図の
具体的構成例を示す図である。 3……エンジン、4……電動機、5……トランスミッシ
ョン、7……流体継手(またはトルクコンバータ)、8
……ワンウェイクラッチ、9……クラッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−46202(JP,U) 実公 昭60−38029(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 23/02 B60K 41/02 B60L 11/14 B60K 17/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.エンジンと、該エンジンの出力側に入力側が連結さ
    れる流体継手またはトルクコンバータと、該流体継手ま
    たはトルクコンバータの出力側に、ワンウェイクラッチ
    を介して、入力側が連結されるトランスミッションと、
    該トランスミッションの入力側に出力側が連結される電
    動機と、前記エンジンの出力を直結伝達する出力側と、
    前記トランスミッションの入力側との間に配設され、オ
    ンさせることによって、前記流体継手またはトルクコン
    バータを介さずに、前記エンジンの回転を直接前記トラ
    ンスミッションの入力側に伝達するクラッチとを備えた
    ことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
JP62254074A 1987-10-07 1987-10-07 ハイブリッド車両の動力伝達装置 Expired - Lifetime JP2765840B2 (ja)

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