JP3373082B2

JP3373082B2 - ハイブリット車輌

Info

Publication number: JP3373082B2
Application number: JP12690295A
Authority: JP
Inventors: 脩三諸戸; 睦川本; 悟田中
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 2003-02-04
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JPH08318747A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン及びガスタービンエンジン等の燃焼エ
ンジンと、バッテリ等の電気エネルギによる電気モータ
とを動力源として組合わせて用いるハイブリット車輌に
係り、詳しくは燃焼エンジン、電気モータ及び変速装置
からなるハイブリット駆動装置に関する。

【０００２】上記ハイブリット車輌は、エンジンを一定
状態で回転してジェネレータを駆動し、該ジェネレータ
の発電による電気エネルギによりモータを駆動して走行
するシリーズタイプと、エンジン及びモータの出力をそ
れぞれ駆動車輪に連結し、エンジン及びモータのいずれ
か一方を選択的に用いるパラレルタイプと、そしてこれ
らシリーズタイプとパラレルタイプとを組合せたシリー
ズ・パラレルタイプとがあるが、本発明は、上記パラレ
ルタイプ、又はシリーズ・パラレルタイプ、即ちエンジ
ンを略々一定状態で駆動すると共に、変動する負荷に対
応して電気モータをアシストとして駆動するタイプに用
いて好適である。

【０００３】

【従来の技術】従来、本出願人は、例えば特開平６−１
６９５０４号公報及び特開平６−１７９３２６号公報に
示すように、燃焼エンジン、電気モータ、自動変速装置
を備え、かつ燃焼エンジン出力軸の回転を変速装置入力
部材に伝達又は遮断して、走行モードを切換え得るハイ
ブリット車輌における動力伝達装置を提案している。

【０００４】該動力伝達装置は、エンジン横置きタイプ
のＦ・Ｆ車輌にも搭載可能なように、軸方向寸法が制限
されているため、電気モータの内部に自動変速装置を収
納しており、かつこれにより、燃焼エンジンからの回転
軸と、電気モータのロータとをロータ後端側にて連結す
るため、該回転軸と、自動変速装置の出力軸とが２重軸
構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記動力伝達
装置は、電気モータのロータ内に自動変速装置をすっぽ
り納めて配置しているため、該ロータは、その内径を大
きくすると共に偏平状とする必要があり、これにより、
ロータの磁路が充分に確保することができず、電気モー
タとしての効率が悪くなる虞れがある。

【０００６】また、ロータは、出力軸の内軸となる回転
軸に固定され、かつ該回転軸により、自動変速装置の軸
方向長さ分離れた位置にてケースに支持される関係上、
一方は直接ケースに支持されるとしても、他方は出力軸
を介して間接支持となり、ロータを正確な精度で支持す
ることが困難となっている。このため、上記偏平モータ
の使用と相俟って、ロータとステータとの間隙を均一に
かつ一定に保つことが困難であり、電気モータの性能を
充分に発揮することができなくなる虞れがある。

【０００７】そこで、本発明は、電気モータのロータ
を、その前端側にて自動変速装置のフランジ状の入力部
材に直接連結すると共に、該フランジ状入力部材で閉塞
されたロータ内側の空間に、自動変速装置の一部を配置
し、もって軸方向のコンパクト性を保持しつつ、上述課
題を解消したハイブリット車輌の駆動装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、燃焼エンジン（１）と、電気
モータ（７）と、前記燃焼エンジン及び／又は電気モー
タの回転を車輪に伝達する変速装置（６）と、を備えて
なるハイブリット車輌（ＨＶ）において、前記変速装置
（６）が、入力部材（４２）と、出力部材（３５）と、
伝達経路を変更し得る変速ギヤ部（２２）と、前記燃焼
エンジン（１）の回転を前記入力部材（４２）に伝達又
は切断に切換える入力切換え手段（Ｃ₃ ，５６）と、を
有し、かつ前記入力部材が、前記変速装置の後端側に配
置されると共に、外径側に延びるフランジ状部材（４
２）からなり、前記電気モータ（７）が、ケース（３
₃ ）に固定されたステータ（４５）と、該ステータの内
側に位置して回転自在なロータ（４６）と、を有し、か
つ該ロータが、その後端側にて半径方向に延びる鍔部
（４６ａ）と、該鍔部の内径部に設けられたスリーブ部
（４６ｂ）と、を有すると共に、該鍔部及びスリーブ部
にて前記ケースと一体の支持部材（４９）に回転自在に
支持されてなり、前記フランジ状部材（４２）に係合部
（４２ａ）を形成し、また前記ロータ（４６）の前端側
内周面に係合溝（４６ｄ）を形成し、これら係合部及び
係合溝を嵌合して、前記入力部材（４２）とロータ（４
６）とを連結すると共に該ロータ（４６）、前記鍔部
（４６ａ）及びスリーブ部（４６ｂ）にて構成されるロ
ータ内側の空間（Ａ）を閉塞し、かつ該閉塞空間に前記
変速装置の一部（Ｃ₃ ，５６）を配置してなる、ことを
特徴とする。

【０００９】好ましくは、前記閉塞空間に収納される前
記変速装置の一部は、前記入力切換え手段であり、かつ
該入力切換え手段は、前記燃焼エンジンの出力軸（１
ａ）と前記ロータ（４６）との間に介在する入力切換え
クラッチ（Ｃ₃ ）と、該クラッチを切換え作動する油圧
アクチュエータ（５６）とからなる。

【００１０】

【作用】以上構成に基づき、燃焼エンジン（１）の回転
は、入力切換え手段（Ｃ₃ ）の接続に基づき、自動変速
装置（６）の入力部材（４２）に伝達されると共に、電
気モータ（７）のロータ（４６）の回転も入力部材（４
２）に伝達され、そしてこれら燃焼エンジン（１）及び
電気モータ（７）の両方からの共働したトルクが、変速
装置（６）により適宜変速されて車輪（６６ａ，６６
ｂ）に伝達されて、車輌（ＨＶ）が走行する。また、入
力切換え手段（Ｃ₃ ）を切断することにより、電気モー
タ（７）のみのトルクにより走行しても、また電気モー
タの駆動回路を切断すると共に入力切換え手段（Ｃ₃ ）
を接続して、燃焼エンジン（１）のみのトルクにより走
行することも可能である。

【００１１】そして、上記燃焼エンジン（１）及び電気
モータ（７）のトルクは、ロータ（４６）からフランジ
状の入力部材（４２）に係合溝（４６ｄ）及び係合部
（４２ａ）を介して直接伝達され、かつ該係合溝及び係
合部の嵌合によりロータ前端側が閉塞されるが、ロータ
内側の該閉塞空間は、例えば入力切換え手段等の変速装
置（６）の一部が配置されて、有効に利用されている。
また、ロータ（４６）は、その鍔部（４６ａ）及びスリ
ーブ部（４６ｂ）にて、支持部材（４９）に直接支持さ
れ、ステータ（４５）との間の間隙を均一に保持した状
態で回転する。

【００１２】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、何等本発明の構成を限定する
ものではない。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ロータの前端側内周面に形成した係合溝と、フランジ状
の入力部材に形成した係合部とを係合して、ロータの回
転を直接変速装置の入力部材に伝達するので、電気モー
タは、そのロータ径を大きくすることなく、効率のよい
ものを用いることができ、かつ変速装置を用いるもので
ありながら、その一部をロータ内側の閉塞空間に配置し
て、一体化したハイブリット駆動装着の軸方向寸法をコ
ンパクトに構成でき、車輌搭載性能をも保持することが
できる。

【００１４】また、電気モータのロータは、その鍔部及
びスリーブ部にて直接支持部材に支持されるので、支持
精度が向上し、ステータとロータとの間隙を均一かつ一
定に保持して、電気モータの性能を常に安定して維持す
ることができる。

【００１５】更に、ロータ内側の閉塞空間に、入力切換
えクラッチ及びその油圧アクチュエータからなる入力切
換え手段を配置すると、該閉塞空間は、フランジ状の入
力部材により変速ギヤ部から遮断されるが、入力切換え
クラッチは、燃焼エンジン出力軸とロータとの間に介在
するため、支障なくかつ容易に配置することができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。図１及び図２は、本発明の実施例を示すもの
であり、図１は、概略を示す図で、図２はその具体的な
構成を示す断面図である。

【００１７】ハイブリット車輌の前部（いわゆるエンジ
ンルーム）には、ガソリン又はディーゼル等の内燃エン
ジン１が横向きに搭載されており、更に該エンジン１に
連接して、従来の自動変速装置に相当する部分に本発明
に係るハイブリットユニット２が設置されている。な
お、内燃エンジン１として、リーンバーンエンジン（希
薄空燃エンジン）を用いると好ましい。該ハイブリット
ユニット２は、コンバータハウジング３₁ 、トランスア
クスルケース３₂ 及びモータケース３₃ が一体化された
一体ケース３を有しており、該ケース内には、エンジン
出力軸１ａに整列して、トルクコンバータ５、３速自動
変速装置６及び電気モータ７が配置され、更にその下方
にはディファレンシャル装置９が配置されており、かつ
該一体ケースはエンジン１の側部に固定されている。

【００１８】トルクコンバータ５は、エンジンクランク
軸（エンジン出力軸）１ａに連結されているポンプ１
０、変速装置６の入力軸１１に連結されているタービン
１２及び固定部にワンウェイクラッチ１３を介して連結
されているステータ１５を有しており、更にポンプハウ
ジング１０ａと入力軸１１との間にロックアップクラッ
チ１６を介在してなる。従って、該トルクコンバータ５
は、エンジンクランク軸１ａから、トルクコンバータ５
内の油流又はロックアップクラッチ１６による機械的接
続を介して自動変速装置６内の入力軸１１に伝動する。
なお、自動変速装置６とトルクコンバータ５との間部分
にオイルポンプ１７が設置されている。

【００１９】３速自動変速装置６は、エンジン出力部よ
り軸方向に外側に向かって制御部２０、出力部２１、プ
ラネタリギヤユニット部２２そしてクラッチ部２３が順
に配置されており、更に入力軸１１に被嵌して回転自在
に中空軸２５が支持されている。

【００２０】そして、プラネタリギヤユニット部２２は
シングルプラネタリギヤ２６とデュアルプラネタリギヤ
２７とからなり、シングルプラネタリギヤ２６は中空軸
２５に形成されたサンギヤＳ₁ 、リングギヤリングギヤ
Ｒ₁ 、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰ₁ を支持し
たキャリヤＣＲ₁ からなり、またデュアルプラネタリギ
ヤ２７は前記中空軸２５に形成されたサンギヤＳ₂ 、リ
ングギヤＲ₂ 、並びにサンギヤＳ₂ に噛合する第１ピニ
オンＰ₂ 及びリングギヤＲ₂ に噛合する第２のピニオン
Ｐ₃ を互に噛合するように支持するキャリヤＣＲ₁ から
なる。そして、これら両プラネタリギヤ２６，２７はサ
ンギヤＳ₁ ，Ｓ₂ が中空軸５３に形成されて一体回転
し、またキャリヤＣＲ₁ も一体に構成されており、更に
第１ピニオンＰ₁ 及び第２のピニオンＰ₂ は同じシャフ
トに支持されている。

【００２１】また、制御部２０は、第２のクラッチＣ₂
及び第１のブレーキＢ₁ を有している。そして、第２の
クラッチＣ₂ は入力軸１１から立上がっているフランジ
部１１ａと中空軸２５の先端から立上がっているフラン
ジ部２５ａとの間に介在しており、また該クラッチＣ₂
に対して前記フランジ２５ａの軸方向反対側にシリンダ
部材２５ｂが配設されている。更に、該シリンダ部材２
５ｂにはピストン部材３０が嵌挿していると共に、該ピ
ストン部材３０の背面と止めリングとの間にスプリング
３１が介在されており、これらにより第２のクラッチＣ
₂ 用の油圧アクチュエータ３２を構成している。また、
中空軸フランジ部２５ａの外方端部分にはブレーキ用ド
ラム２５ｃが固定されており、該ドラムにはバンドブレ
ーキからなる第１のブレーキＢ₁ が接離し得る。

【００２２】一方、出力部２１はハイブリットユニット
２の略々中央部に位置しており、ボス部３５ａを有する
出力（カウンタドライブ）ギヤ３５からなる。該出力ギ
ヤ３５のボス部３５ａの外径をアクスルケース３₂ に一
体に形成されている隔壁３₂ａにベアリング３６を介し
て回転自在にかつ軸方向移動不能に支持されており、か
つ該ベアリング３６は隔壁３₂ ａにスプライン結合され
ているアウタレース及びスペーサリングを介在した２個
のインナレースを有するダブルテーパドローラベアリン
グからなる。更に、アウタレースは軸方向に延びてお
り、該延長部分には第１のワンウェイクラッチＦ₁ のイ
ンナレースが固定されている。また、デュアルユニット
２７のリングギヤＲ₂ とスプライン結合して軸方向に延
びてワンウェイクラッチのアウタレースとなる連結部材
３９が配置されており、これら両レースとの間に第１の
ワンウェイクラッチＦ₁ が介在している。

【００２３】従って、該ワンウェイクラッチＦ₁ はデュ
アルプラネタリギヤ２７とケース隔壁３₂ ａとの間にて
軸方向に並んで、かつ該デュアルプラネタリギヤ２７の
リングギヤＲ₂ の略々内方に配置される。また、リング
ギヤＲ₂ 外周とアクスルケース３₂ との間には第２のブ
レーキＢ₂ が介在しており、かつ隔壁３₂ ａ一側壁面部
にはシリンダが形成されて、かつ該シリンダにはピスト
ンからなる油圧アクチュエータ４０が第１のワンウェイ
クラッチＦ₁ との間で挟まれるように配設されている。
更に、該油圧アクチュエータ４０は円筒状のくし歯形状
からなるアームを有しており、該アームは第１のワンウ
ェイクラッチＦ₁ の外径側を通って軸方向に延びて、第
２のブレーキＢ₂ を制御すると共に、そのくし歯部分に
戻しスプリング４１が配設される。

【００２４】そして、クラッチ部２３は第１の（フォワ
ード）クラッチＣ₁ を備えており、かつ自動変速装置６
の後端部分に配置されている。また、入力軸１１後端部
には外径方向に延びるフランジ状のシリンダ部材４２が
回転自在に支持されており、該シリンダ部材にはピスト
ン部材４３が嵌合されており、クラッチＣ₁ 用の油圧ア
クチュエータ４５を構成している。また、第１のクラッ
チＣ₁ は、シリンダ部材４２の膨径延長部４２ｂの内径
部とシングルプラネタリギヤ２６のリングギヤＲ₁ の外
径部との間に介在しており、またピストン部材４３の背
面と止めリングとの間に戻しスプリング４５が縮設され
ている。

【００２５】そして、自動変速装置６のトルクコンバー
タ５と反対側となる後端側に電気モータ７が配置されて
いる。該電気モータ７は、ブラシレスＤＣモータ、誘導
モータ、直流分巻モータ等のホローモータからなり、エ
ンジン１から離れた軸方向最後端部に配置され、かつ前
記一体ケースの一部を構成するモータケース３₃ 内に配
置されている。該電気モータ１０はステータ４５及びロ
ータ４６を有しており、ステータ４５はモータケース３
₃ の内壁に固定され、コイル２８が巻装されているか又
はフェライト、希土類等の永久磁石からなる。また、ロ
ータ４６は後端側が半径方向に延びる鍔部４６ａとなっ
ていると共に前端側が開放されており、かつ該鍔部４６
ａの内径端部にスリーブ部材４６ｂが一体に固定されて
いる。

【００２６】一方、モータケース３₃ の後壁中心部分に
は、段付円筒状の支持部材４９が固定されており、該支
持部材はケース３₃ と連通した油路が形成されていると
共に、その大径部分にてベアリング５０を介してロータ
４６の鍔部４６ａが回転自在に支持されている。更に、
その小径部分にはスリーブ４９ａが嵌合・固定されてお
り、該スリーブには油路及びシール用溝が形成されてい
ると共に、ローラベアリング５１を介して前記ロータの
スリーブ部材４６ｂが回転自在に支持されている。更
に、前記入力軸１１の先端部分には段付環状の連結部材
５２がスプライン結合されており、該連結部の外周面に
は前記シリンダ部材４２がブッシュを介して回転自在に
支持されており、かつその大径部内周面は連通路及びオ
イルシールにより油路を形成して前記スリーブ４９ａに
支持されている。更に、前記中空軸２５、小リングギヤ
Ｒ₁ 用支持部材５３、連結部材５２は、支持部材４９の
端面によりそれぞれスラストドベアリング５４を介して
軸方向に位置決めされている。

【００２７】そして、前記ロータ４６の内周面にはスプ
ライン溝４６ｄが形成されており、該スプライン溝と前
記連結部材５２に固定されたラグ５２ａ外周面との間に
は湿式多板クラッチからなる入力切換えクラッチＣ₃ が
介在している。更に、前記ロータ４６の内周面、鍔部４
６ａ及び内径スリーブ部材４６ｂとにより構成される環
状溝部分にてシリンダ４６ｃが形成されており、該シリ
ンダにはピストン５５が嵌合して、入力切換えクラッチ
用油圧アクチュエータ５６が構成されている。また、ス
リーブ部材４６ｂに抜止されたフランジ部とピストン背
面との間には戻しスプリング５７が縮設されており、ま
たスリーブ部材４６ｂ端と連結部材５２との間にスラス
トベアリング５９が介在し、かつ該連結部材と一体のラ
グ５２ａと前記シリンダ部材４２との間に樹脂型スラス
トベアリング５８が介在して、軸方向に位置決めされて
いる。

【００２８】更に、前記ロータ４６は、組立てられた状
態でその開放側が前記フランジ状のシリンダ部材４２に
て閉塞された形となり、かつ該閉塞空間Ａ即ちロータ４
６の内径側に前記入力切換えクラッチＣ₃ 及びその油圧
アクチュエータ５６が内蔵される。また、シリンダ部材
４２の小径部外周面にはスプライン突起４２ａが形成さ
れており、該突起４２ａはロータに形成されたスプライ
ン溝４６ｄに係合している。従って、シリンダ部材４２
は、内燃エンジン１及び／又は電気モータ７により駆動
される自動変速装置６の入力部材を構成している。

【００２９】そして、トランスアクスルケース３₂ にお
ける入力軸１１と異なる位置にカウンタシャフト６０及
びディファレンシャル装置９が配置されている。カウン
タシャフト６０には前記出力（カウンタドライブ）ギヤ
３５と噛合するカウンタドリブンギヤ６１及び小ギヤ６
２が固定されており、またディファレンシャル装置９は
該小ギヤと噛合するリングギヤ６３を有している。更
に、該ディファレンシャル装置９はリングギヤからの回
転が左右に差動・分岐され、それぞれ左右アクスル軸６
５ａ，６５ｂを介して前記軸６６ａ，６６ｂに伝達され
る。

【００３０】図４は、各要素の配置を示すハイブリット
車輌ＨＶの平面図であり、車輌の前部いわゆるエンジン
ルーム内に、トルクコンバータ６、自動変速装置６及び
電気モータ７からなるハイブリット駆動ユニット２とエ
ンジン１とが横方向に配置されており、略々その中央部
から突出している出力部を介してディファレンシャル装
置９に連結している。該ディファレンシャル装置９は、
右前アクスル軸６５ａ，６５ｂの略々中央に位置してお
り、同長の車軸を介して左右前輪６６ａ，６６ｂに連動
している。また、車輌の後部における左右後輪６７ａ，
６７ｂの間にバッテリ７０が搭載されている。

【００３１】ついで、本実施例の作用について説明す
る。

【００３２】本ハイブリット車輌ＨＶの一般的な使用に
あっては、内燃エンジン１を、効率が高く（即ち燃料消
費率が少なく）かつ排気ガスがきれいな状態の一定負荷
範囲で回転し、走行状況に応じた負荷変動により、前記
内燃エンジン１の出力では足りない分を電気モータ７が
アシストすべく適宜駆動される。従って、大きな駆動力
を必要とする車輌発進時は、入力切換えクラッチＣ₃ は
接続状態となる。この状態で、内燃エンジン１からの出
力は、トルクコンバータ５及び変速装置６の入力軸１１
そして入力切換えクラッチＣ₃ を介して電気モータ７の
ロータ４６に伝達され、かつ電気モータ７は、内燃エン
ジン１では不足する動力をアシストすべく、所定出力状
態となっており、バッテリ７０からの電気エネルギに基
づく動力がロータ４６に付加される。そして、これら内
燃エンジン１及び電気モータ７による両出力が統合し
て、スプライン４６ｄ，４２ａを介して入力部材となる
シリンダ部材４２に伝達され、更に適宜変速される（後
述）自動変速装置６を介して車輪６６ａ，６６ｂに伝達
される。

【００３３】車輌が巡航状態となって、消費動力が少な
くなると、それに応じて電気モータ７からの出力が少な
くなり、更には電気モータ７への給電回路が切られて、
ロータ４６は空転状態となり、車輌は、効率状態で回転
する内燃エンジン１からの動力のみにより回転する。ま
た高速走行となって、内燃エンジン１からの動力だけで
は不足する場合、制御部からの指令により、不足分に応
じた動力をアシストすべく、再び電気モータ７が駆動さ
れる。

【００３４】減速、停止及び下り勾配等によりコースト
状態、即ち車輪からエンジン側へ動力伝達される逆駆動
状態となる場合、入力切換えクラッチＣ₃ は切断される
と共に、電気モータ７は回生ブレーキ用回路に切換えら
れる。すると、車輌の慣性エネルギは、電気モータ７の
回生ブレーキ回路により電気エネルギに変換され、バッ
テリ７０に蓄電される。なおこの際、内燃エンジン１は
アイドリング状態になる。これにより、加速及び減速、
停止が繰返される通常走行状態では、上述した回生ブレ
ーキ作用により、バッテリ７０に電気モータの通常の出
力消費に対応した大きな電気エネルギが蓄えられるが、
該回生ブレーキでは足りない場合、車輌巡航時におい
て、電気モータ７を回生ブレーキ（発電）回路に切換
え、内燃エンジン１の出力の一部を電気モータによる発
電に使用して、バッテリ７０に蓄えてもよく、また車輌
停止状態において、第１及び第２のクラッチＣ₁ ，Ｃ₂
を切断すると共に、入力切換えクラッチＣ₃ を接続し、
かつ電気モータ７を回生ブレーキ（発電）回路に切換え
て内燃エンジン１の動力を電気モータ７による発電に用
いてもよく、更に通常のジェネレータを別設して、常時
充電するようにしてもよい。

【００３５】なお、上述したハイブリットユニット２に
マッチする内燃エンジン１としてリーンバーンエンジン
（希薄空燃エンジン）を用いると、該エンジンの希薄空
燃比域を大幅に拡大して、該エンジンのメリットであ
る、低燃費及び低窒素酸化物等による燃費向上及び排気
ガス浄化を一層発揮することが可能となる。

【００３６】また、早朝時等で内燃エンジンの騒音が気
になる場合、又はエンジン効率の悪い低トルク領域で
は、入力切換えクラッチＣ₃ を切断して、電気モータ７
の動力によってのみ車輌を駆動・走行することも可能で
ある。この場合、電気モータ７のロータ４６の回転は、
スプライン４６ｄ，４２ａを介して入力部材となるシリ
ンダ部材４２に伝達され、更に適宜変速される（１速及
び２速）変速装置６を介して車輪６６ａ，６６ｂに伝達
される。この際、内燃エンジン１はアイドリング状態と
なっている。そして、一般道に出るか又は暖気運転が終
了した後、上述したハイブリット駆動に切換えられる。
また、電気モータ７の駆動回路を切断すると共に、入力
切換えクラッチＣ₃ を接続して、ロータを空転しつつ、
内燃エンジン１の動力のみによって車輌を走行すること
も可能である。

【００３７】また、電気モータ７をエンジンスタータと
して用いることも可能である。トルクコンバータ５のロ
ックアップクラッチ１６が、エンジン停止時に接続する
ようにして、シフトレバーをニュートラル位置、即ち第
１及び第２のクラッチＣ₁ ，Ｃ₂ を切断し、かつ入力切
換えクラッチＣ₃ を接続した状態で、電気モータ７を回
転する。すると、ロータ４６の回転は、入力切換えクラ
ッチＣ₃ 、入力軸１１及びロックアップクラッチ１６を
介してエンジンクランク軸１ａに伝達され、エンジン１
を始動する。

【００３８】上述したように、前記ハイブリットユニッ
ト２の使用状態において、入力切換えクラッチＣ₃ は、
適時に接続又は切断するように切換えられる。即ち、モ
ータケース３₃ 及び支持部材４９に形成された油路を介
して、オイルポンプ１７に基づく圧油が油圧アクチュエ
ータ５６の油圧室に供給され、ピストン５５を伸長する
ことにより上記クラッチＣ₃ が接続され、また上記油圧
アクチュエータ５６の油圧室から圧油をドレーンするこ
とにより、ピストン５５が戻しスプリング４７により戻
されて、クラッチＣ₃ は切断される。

【００３９】従って、入力切換えクラッチＣ₃ の切換え
毎に、油圧アクチュエータ５６のシリンダ４６ｃにオイ
ルが供給そして排出され、これにより電気モータ７の使
用（回生ブレーキ等による使用も含む）により発熱した
ロータ４６の熱は、該ロータ自体（ロータ４６、鍔部４
６ａ及び内径スリーブ部材４６ｂ）にて構成されるシリ
ンダ４６ｃから直接油圧室のオイルに伝達され、そして
オイルの排出に伴って電気モータ７の外に排出される。
即ち、電気モータ７のロータ４６は、入力切換えクラッ
チＣ₃ 用油圧アクチュエータ５６の作動に伴うオイルに
より冷却される。

【００４０】なお、電気モータ（７）のステータ４５
は、従来の技術で示したものと同様に、オイルポンプ１
７に基づく潤滑油が、モータケース３₃ に形成された油
路から直接ステータ４５に向けて滴下・供給されて冷却
される。また、支持部材４９の油路を介して供給される
潤滑油は、ローラベアリング５１、スラストベアリング
５９等を潤滑した後、入力切換えクラッチＣ₃ に供給さ
れ、該クラッチを潤滑して、スプライン４６ｄ，４２ａ
から外方に排出される。

【００４１】また、電気モータのロータ４６は、その鍔
部４６ａ及びスリーブ部材４６ｂがベアリング５０，５
１を介して支持部材４９に直接支持されており、ステー
タ４５の間隙を均一かつ一定に保持して、常に安定した
モータ性能を維持している。ついで、３速自動変速装置
６の作動について、図３の作動表に沿って説明する。上
述した内燃エンジン１及び／又は電気モータ７による回
転は、ロータ４６からスプライン４６ｄ，４２ａを介し
て入力部材であるシリンダ部材４２に伝達される。

【００４２】１速（１ＳＴ）状態は第１の（フォワー
ド）クラッチＣ₁ を接続する。すると、入力部材４２の
回転は、該クラッチＣ₁ を介してシングルプラネタリギ
ヤ２６の（小）リングギヤＲ₁ に伝達され、かつこの状
態では、デュアルプラネタリギヤ２７の（大）リングギ
ヤＲ₂ は第１のワンウェイクラッチＦ₁ により回転が阻
止されているので、サンギヤＳ₁ ，Ｓ₂ を逆方向に空転
させながら共通キャリヤＣＲ₁ が正方向に大幅減速回転
され、該回転が出力ギヤ３５から取出される。

【００４３】また、２速（２ＮＤ）状態では、第１のク
ラッチＣ₁ の接続に加えて第１の（セカンド）ブレーキ
Ｂ₁ が作動する。すると、サンギヤＳ₁ ，Ｓ₂ がブレー
キＢ₁ により回転が停止され、従って入力部材４２から
の小リングＲ₁ の回転は、デュアルプラネタリギヤ２７
の大リングギヤＲ₂ を正方向に空転させながらキャリヤ
ＣＲ₁ を正方向に減速回転し、該回転が出力ギヤ３５に
２速として取出される。

【００４４】また、３速（３ＲＤ）状態では、第１の
（フォワード）クラッチＣ₁ 接続に加えて第２の（ダイ
レクト）クラッチＣ₂ が接続する。すると、入力部材４
２の回転が第１のクラッチＣ₁ を介して小リングギヤＲ
₁ に伝達されると共に、入力軸１１の回転が第２のクラ
ッチＣ₂ を介してサンギヤＳ₁ ，Ｓ₂ に伝達され、かつ
入力切換えクラッチＣ₃ が接続状態にあって、入力部材
４２と入力軸１１とは同回転しており、従って両プラネ
タリギヤ２６，２７が一体に回転して、キャリヤＣＲ₁
を介して出力ギヤ３５から入力部材４２と同速回転が取
出される。

【００４５】更に、リバース（ＲＥＶ）レンジでは、第
２のクラッチＣ₂ 及び第２の（１ＳＴ・リバース）ブレ
ーキＢ₂ が作動する。すると、入力部材４２と同回転し
ている入力軸１１の回転はクラッチＣ₂ を介してサンギ
ヤＳ₁ ，Ｓ₂ に伝達され、かつこの状態ではデュアルプ
ラネタリギヤ２７の大リングギヤＲ₂ が第２のブレーキ
Ｂ₂ の制動により固定されているので、シングルプラネ
タリギヤ２６の小リングギヤＲ₁ を逆転させながらキャ
リヤＣＲ₁ も逆転し、該キャリヤの逆転が出力ギヤ３５
に取出される。

【００４６】また、コースト時における１速状態ではワ
ンウェイクラッチＦ₁ がフリー状態になるが、第１のク
ラッチＣ₁ の接続に加えて第２のブレーキＢ₂ が作動す
ると、該ブレーキＢ₂ により大リングギヤＲ₂ が固定状
態となり、１速状態が保たれる。また２速、３速及びリ
バースにあっては、ワンウェイクラッチを介していない
ので、コースト状態にあっても該変速段を保持される。
従って、前述したコースト時における電気モータ７によ
る回生ブレーキ機能は、常に維持される。

【００４７】そして、上述した各変速段による出力ギヤ
３５の回転は、ギヤ６１，６２，６３を介して減速さ
れ、ディファレンシャル装置９から左右の車軸６５ａ，
６５ｂそして前輪６６ａ，６６ｂに伝達される。

【００４８】なお、上述した前進３速及び後進１速の自
動変速装置６は、コンパクト、特に軸方向寸法の短縮化
が図られたものであると共に、信頼性の高いものであ
り、かつ後端部に電気モータ７を付設しても、ロータ内
側に入力切換えクラッチＣ₁ 及びその油圧アクチュエー
タ５６を配置する等により、エンジン横置きタイプのＦ
・Ｆ車輌用として搭載可能である。また、自動変速装置
は、上述した実施例のものに限らず、例えば、コンパク
ト特に軸方向の短縮化が図られている特開昭６３−１０
７８１２号公報に示されているようなもの等、他の自動
変速装置でもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例を示す概略図。

【図２】その具体化したハイブリットユニットを示す断
面図。

【図３】その自動変速装置の各クラッチ及びブレーキの
作動を示す図。

【図４】本実施例を適用したハイブリット車輌の平面
図。

【符号の説明】１燃焼エンジン１ａエンジン出力軸２ハイブリットユニット３一体ケース３₃ モータケース６自動変速装置７電気モータ２２変速ギヤ部（プラネタリギヤユニット部）３５出力部材（ギヤ）４２入力部材４２ａ係合部（スプライン突起）４５ステータ４６ロータ４６ａ鍔部４６ｂスリーブ部（部材）４６ｄ係合溝（スプライン溝）４９支持部材５６油圧アクチュエータＡ閉塞空間Ｃ₃ 入力切換えクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ６０Ｋ 6/04 ５３０Ｂ６０Ｋ 6/04 ５３０７３３７３３Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 (72)発明者田中悟愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献特開平５−330349（ＪＰ，Ａ) 特開平６−54409（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/04 B60K 6/02 - 6/06 B60L 11/02 - 11/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼エンジンと、電気モータと、前記燃
焼エンジン及び／又は電気モータの回転を車輪に伝達す
る変速装置と、を備えてなるハイブリット車輌におい
て、前記変速装置が、入力部材と、出力部材と、伝達経路を
変更し得る変速ギヤ部と、前記燃焼エンジンの回転を前
記入力部材に伝達又は切断に切換える入力切換え手段
と、を有し、かつ前記入力部材が、前記変速装置の後端
側に配置されると共に、外径側に延びるフランジ状部材
からなり、前記電気モータが、ケースに固定されたステータと、該
ステータの内側に位置して回転自在なロータと、を有
し、かつ該ロータが、その後端側にて半径方向に延びる
鍔部と、該鍔部の内径部に設けられたスリーブ部と、を
有すると共に、該鍔部及びスリーブ部にて前記ケースと
一体の支持部材に回転自在に支持されてなり、前記フランジ状部材に係合部を形成し、また前記ロータ
の前端側内周面に係合溝を形成し、これら係合部及び係
合溝を嵌合して、前記入力部材とロータとを連結すると
共に該ロータ、前記鍔部及びスリーブ部にて構成される
ロータ内側の空間を閉塞し、かつ該閉塞空間に前記変速
装置の一部を配置してなる、ことを特徴とするハイブリット車輌。
【請求項２】前記閉塞空間に収納される前記変速装置
の一部は、前記入力切換え手段であり、かつ該入力切換
え手段は、前記燃焼エンジンの出力軸と前記ロータとの
間に介在する入力切換えクラッチと、該クラッチを切換
え作動する油圧アクチュエータとからなる、請求項１記載のハイブリット車輌。