JPH11150803A

JPH11150803A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JPH11150803A
Application number: JP31304897A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Shimazaki; 勇一島崎; Kenji Nakano; 賢至中野; Hironao Fukuchi; 博直福地; Hideyuki Takahashi; 秀幸高橋; Kazutomo Sawamura; 和同澤村; Teruo Wakashiro; 輝男若城
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料消費を悪化させることなく磁石
式発電電動機を採用することができ、また、磁石式発電
電動機の過回転による過大電圧の発生や機械的破壊を確
実に防止することができるハイブリッド車両を提供す
る。【解決手段】内燃機関１の出力軸に、伝達手段６及びク
ラッチ手段７，１１を介して磁石式発電電動機２を接続
する。発電電動機２は、クラッチ手段７，１１により内
燃機関１の出力軸に接続状態で、内燃機関１の出力によ
り回生発電或いは内燃機関１の出力補助を行う。発電電
動機２による回生発電或いは出力補助が不要なとき、発
電電動機２をクラッチ手段７，１１により内燃機関１の
出力軸から切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
に関し、より詳しくは、所謂パラレル型のハイブリッド
車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】パラレル型のハイブリッド車両にあって
は、一般の自動車と同様に車両の基本的な走行駆動源と
して内燃機関を具備する一方、その内燃機関の出力を補
助する補助出力を必要に応じて生成させる電動機（詳し
くは発電機としても動作可能な発電電動機）を車両に搭
載し、それらの内燃機関及び発電電動機の出力（機械的
な動力）を変速装置を介して駆動輪に伝達して走行する
ものが一般に知られている。

【０００３】そして、この種のハイブリッド車両では、
例えば車両の加速時に発電電動機に前記補助出力を生成
させ、それを内燃機関の出力と併せて駆動輪に伝達する
ことで、車両の必要な加速性能を確保しつつ内燃機関の
出力を抑制し、ひいては、内燃機関の燃料消費や排気ガ
スの少量化を図るようにしている。

【０００４】また、例えば車両が走行中であっても内燃
機関の出力を補助することが不要なとき（例えばクルー
ズ走行時）には、内燃機関の出力の一部（内燃機関出力
の余剰分）によって、発電電動機の回生発電を行わし
め、その回生発電出力を発電電動機の電源バッテリ等の
電気エネルギ貯蔵装置に回収するようにしている。

【０００５】従来、この種のハイブリッド車両は、内燃
機関の出力軸と発電電動機の回転軸とが同軸に接続され
ているものが知られている。これによれば、該発電電動
機は、内燃機関の出力軸から直接伝達される回転によっ
て内燃機関の出力による回生発電を行い、また、該発電
電動機からの補助出力を内燃機関の出力軸に直接伝達す
る。

【０００６】ところで、この種のハイブリッド車両にお
いては、前記発電電動機として、フィールド電流式発電
電動機を用いる場合と、磁石式発電電動機を用いる場合
とが考えられる。

【０００７】フィールド電流式発電電動機は、回生発電
時においても電磁コイルに電流を流して磁力を発生させ
る必要があるため、発熱が比較的大きく、発電効率が比
較的低い。しかも、前記電磁コイルを備えていることに
より比較的大型である。

【０００８】それに対して、磁石式発電電動機は、永久
磁石を備えることで回生発電時においては電流の供給が
不要であり、フィールド電流式発電電動機に比して発熱
が小さく、発電効率も高く、更に小型に形成することが
可能である。

【０００９】このことから、この種のハイブリッド車両
における発電電動機としては、高い発電効率を得るため
に磁石式発電電動機を採用することが好ましい。

【００１０】しかし、この種の磁石式発電電動機は、前
記回生発電が不要のときや補助出力の生成が不要のとき
であっても、永久磁石の磁力の影響による抵抗が回転子
に常に付与されている。このため、磁石式発電電動機の
回転子に生じる磁力の影響による抵抗によって内燃機関
の出力が損失し、内燃機関の燃料消費が悪化する不都合
がある。

【００１１】また、車両の運転時のシフトミス等によっ
て前記発電電動機の回転子に過回転が生じたときには、
過大電圧が発生して、該発電電動機に接続された電気部
品等を損傷するおそれがある。更に、前記発電電動機の
回転子に過回転が生じると、該発電電動機の回転子に付
与される多大な遠心力によって機械的破壊が生じるおそ
れがある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、内燃機関の燃料消費を悪化させることな
く磁石式発電電動機を採用することができ、また、磁石
式発電電動機の過回転による過大電圧の発生や機械的破
壊を確実に防止することができるハイブリッド車両を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、車両の駆動源としての内燃機関と、該
内燃機関の出力軸に該内燃機関の回転を伝達する伝達手
段を介して接続された発電電動機とを備え、該発電電動
機は該内燃機関の出力補助或いは回生発電によりその回
生発電出力を電気エネルギ貯蔵装置に貯えるハイブリッ
ド車両において、前記発電電動機は磁石式発電電動機で
あって、該発電電動機に、前記内燃機関の出力軸からの
動力伝達を遮断可能とするクラッチ手段を設けたことを
特徴とする。

【００１４】そして、前記クラッチ手段は、前記動力伝
達の遮断・接続を制御するクラッチ制御手段を有し、該
クラッチ制御手段は、前記発電電動機の作動を行わない
場合は、前記動力伝達を遮断するよう制御することを特
徴とする。

【００１５】本発明によれば、前記発電電動機を電動機
としても発電機としても使用しないとき、すなわち、内
燃機関の出力補助も回生発電も行わないとき、前記クラ
ッチ手段のクラッチ制御手段によって内燃機関の出力軸
と発電電動機との接続を遮断する。該発電電動機は、磁
石式発電電動機であるために、その回転子に常に永久磁
石の磁力の影響による回転抵抗を有しているが、前記ク
ラッチ手段によって内燃機関の出力軸と発電電動機との
接続を遮断するので、前記発電電動機の回転抵抗が内燃
機関の出力軸に伝達されることがなく、内燃機関の無駄
な燃料消費を防止することができる。

【００１６】本発明において、前記クラッチ制御手段
は、前記内燃機関の回転数又は前記発電電動機の回転数
を検出してその出力に応じて前記動力伝達を遮断するよ
うに制御することを特徴とする。

【００１７】これにより、内燃機関の出力軸に過剰な回
転が生じたとき、該出力軸から前記発電電動機を切り離
すことができる。これにより、該発電電動機の回転子の
過回転による過大電圧の発生や機械的破壊を確実に防止
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本実施形態のハイブリッド車両の
要部のシステム構成図、図２は磁石式発電電動機の概略
構成を示す説明図、図３（ａ）及び（ｂ）は図２示のク
ラッチ機構の作動を説明するためのフローチャート、図
４は磁石式発電電動機の発電機としての動作特性を示す
線図、図５は磁石式発電電動機の電動機としての動作特
性を示す線図、図６及び図７は伝達手段の他の形態を示
す説明図である。

【００１９】図１を参照して、１は内燃機関、２は発電
電動機、３は発電機、４は変速装置である。内燃機関１
の出力軸であるクランク軸１ａは、第１のクラッチ機構
５を介して変速装置４の入力側に連接され、該変速装置
４の出力側のドライブシャフト４ａが、図示を省略する
が差動ギヤ機構等を介して車両の駆動輪に連接されてい
る。また、発電電動機２及び発電機３は変速装置４の入
力側に伝達手段６を介して連接されている。該伝達手段
６は、内燃機関１の出力軸の回転数を３倍に増速して発
電電動機２及び発電機３に伝達するものであり、図示し
ないが、内燃機関１の出力軸に同軸固定された大径の駆
動プーリと、発電電動機２の回転軸に設けられた小径の
従動プーリとがベルト或いはチェーンを介して接続され
ている。なお、発電電動機２は、変速装置４のハウジン
グ上部の空きスペースに取り付けられてコンパクトに配
置されている。

【００２０】図２に示すように、該発電電動機２の回転
軸２ａは、前記伝達手段６から延出された伝達軸６ａに
断接自在に連接する第２のクラッチ機構７を備えてい
る。更に、前記伝達手段６から延出された伝達軸６ａに
は前記発電機３の回転軸３ａが第３のクラッチ機構８を
介して断接自在に連接されている。なお、前記発電電動
機２は永久磁石を備える磁石式発電電動機であって、１
００〜１８０Ｖの発電電圧を得ることが可能なものが採
用されている。また、前記発電機３は永久磁石を備える
磁石式発電機であって、１４〜１５Ｖの発電電圧を得る
ことが可能なものが採用されている。

【００２１】この構成により、図１及び図２に示すよう
に、内燃機関１の出力は第１のクラッチ機構５及び第２
のクラッチ機構７の接続状態において伝達手段６を介し
て発電電動機２の回転軸２ａ及び発電機３の回転軸３ａ
に伝達されると共に、変速装置４を介して駆動輪に伝達
され、車両の走行が行われるようになっている。さら
に、車両の走行に際して、発電電動機２を電動機として
動作させて、該発電電動機２により内燃機関１の出力を
補助する補助出力を発生させたとき、その補助出力は、
伝達手段６を介して変速装置４の入力側に伝達され、内
燃機関１の出力と併せて変速装置４を介して駆動輪に伝
達されるようになっている。

【００２２】尚、変速装置４は、図示しない油圧ポンプ
や油圧回路を用いた変速駆動装置９によりその変速動作
が行われるようになっている。同様に、前記第１のクラ
ッチ機構５は、油圧式の第１のクラッチ駆動装置１０に
よりその断接動作が行われるようになっている。また、
前記発電電動機２が備える第２のクラッチ機構７と、前
記発電機３が備える第３のクラッチ機構８とは、共に電
気的なコントロールが可能な電磁クラッチが採用されて
いる。従って、詳しくは後述するが、第２のクラッチ機
構７の断接動作は第２のクラッチ駆動回路１１によって
行われ、第３のクラッチ機構８の断接動作は第３のクラ
ッチ駆動回路１２によって行われる。

【００２３】即ち、前記第１のクラッチ機構５は、内燃
機関１と変速装置４との間の動力伝達を遮断・接続する
ものである。前記第２のクラッチ機構７は、発電電動機
２への動力伝達を遮断・接続するものであり、第２のク
ラッチ機構７と第２のクラッチ駆動回路１１とによって
本発明のクラッチ手段を構成するものである。また、第
３のクラッチ機構８は発電機３への動力伝達を遮断・接
続するものである。

【００２４】本実施形態のハイブリッド車両は上記のよ
うな機構的構成の他、次のような電気的構成を具備して
いる。

【００２５】すなわち、本実施形態のハイブリッド車両
は、発電電動機２の電動機としての動作時の電源である
高電圧バッテリ１３（電気エネルギ貯蔵装置）と、この
高電圧バッテリ１３及び発電電動機２間の電力授受を行
うレギュレータ／インバータ回路１４と、マイクロコン
ピュータ等により構成されたコントローラ１５とを備え
ている。更に、前記発電機３の発電により生成された電
気エネルギを貯える１２Ｖバッテリ１６と、該発電機３
の発電量を調整するレギュレータ回路１７とが設けられ
ている。なお、１２Ｖバッテリ１６は、ハイブリッド車
両に装備された図示しないエアコンやオーディオシステ
ム等や、内燃機関１の点火装置等の補機類１８の電源と
されると共に、コントローラ１５にも作動電力を供給す
る。

【００２６】そして、コントローラ１５には、車速、内
燃機関１の回転数、高電圧バッテリ１３や１２Ｖバッテ
リ１６の蓄電状態（残容量）等の各種のデータが図示し
ない適宜のセンサ等から与えられるようになっている。

【００２７】前記コントローラ１５は、その機能的構成
として、発電電動機２の動作を前記レギュレータ／イン
バータ回路１４を介して制御する発電電動機制御手段１
９と、発電機３の発電量を前記レギュレータ１７を介し
て制御する発電機制御手段２０と、変速装置４の変速動
作を前記変速駆動装置９を介して制御する変速制御手段
２１とを備えている。更に、コントローラ１５は、第１
のクラッチ機構５の断接動作を前記第１のクラッチ駆動
装置１０を介して制御する第１のクラッチ制御手段２２
と、第２のクラッチ機構７の断接動作を前記第２のクラ
ッチ駆動回路１１を介して制御する第２のクラッチ制御
手段２３と、第３のクラッチ機構８の断接動作を前記第
３のクラッチ駆動回路１２を介して制御する第３のクラ
ッチ制御手段２４とを備えている。更に、第２のクラッ
チ制御手段２３は、発電電動機２に設けられて該発電電
動機２の回転数を検出する回転数センサ２ｓによって発
電電動機２の回転数を監視し、発電電動機２に過回転が
生じた場合に、前記第２のクラッチ駆動回路１１を作動
させて第２のクラッチ機構７の遮断を行う。

【００２８】なお、本実施形態は、発電電動機２に回転
数センサ２ｓを設けた例を示したが、それに替えて、図
示しないが、前記コントローラ１５によって監視されて
いる内燃機関１の出力軸の回転数を使用して、第２のク
ラッチ制御手段２３によってその回転数に応じた第２の
クラッチ機構７の遮断・接続を行ってもよい。また、図
示しないが、発電機３においても回転数センサを設け、
第３のクラッチ制御手段２４によって発電機３の回転数
を監視し、過回転が生じた場合に、第３のクラッチ機構
８の遮断を行うことができる。

【００２９】発電電動機制御手段１９は、基本的には、
車両の加速時において発電電動機２を電動機として動作
させ、高電圧バッテリ１３から発電電動機２に給電せし
めるようにレギュレータ／インバータ回路１４を制御す
る。車両の減速時においては、発電電動機２を発電機と
して動作させて回生発電を行わしめ、その回生発電出力
を高電圧バッテリ１３に回収（高電圧バッテリ１３に充
電）するようにレギュレータ／インバータ回路１４を制
御する。また、内燃機関１のアイドリング時（車両の駐
車時）においては、内燃機関１のトルク変動に応じて、
発電電動機２を発電機として動作させることと電動機と
して動作させることとを所定のタイミングで行うように
レギュレータ／インバータ回路１４を制御し、所謂制振
制御を行う。

【００３０】変速制御手段２１は、例えば状況に応じて
設定された変速比で前記変速装置４の変速動作が行われ
るように、変速駆動装置６を制御するものである。

【００３１】第１のクラッチ制御手段２２は、例えば車
両の減速時に第１のクラッチ機構５を切断状態とするよ
うに第１のクラッチ駆動装置１０を制御するものであ
る。すなわち、車両の減速時に前記第１のクラッチ機構
５を接続したままだと、車両の運動エネルギの一部は、
該内燃機関１の内燃機関ブレーキによって消耗されてし
まうが、第１のクラッチ機構５を遮断状態とすることで
（このとき第２のクラッチ機構７及び第３のクラッチ機
構８は接続状態とする）、車輪及び前記変速装置４から
伝達手段６を経て発電電動機２及び発電機３に伝達され
る車両の運動エネルギの割合を多くし、車両の減速時の
運動エネルギの前記発電電動機２及び発電機３による電
気エネルギ（回生発電出力）への変換効率を高めること
ができるようになっている。

【００３２】また、第２のクラッチ制御手段２３は、例
えばクルーズ時（定速走行時）に第２のクラッチ機構７
を切断状態とするように第２のクラッチ駆動回路１１を
制御するものである。すなわち、詳しくは後述するが、
クルーズ時等で発電電動機２による回生発電も内燃機関
出力の補助も不要である場合に、第２のクラッチ機構７
を遮断状態とすることで（このとき前記第１のクラッチ
機構５は接続状態とされている）、内燃機関１の出力の
一部が発電電動機２の回転抵抗（永久磁石の磁力の影響
による）によって消耗されることを防止する。

【００３３】第３のクラッチ制御手段２４は、第３のク
ラッチ機構８を切断状態とするように第３のクラッチ駆
動回路１２を制御するものである。すなわち、例えば発
電電動機２による回生発電を行っているとき、発電機３
による発電が不要であるなら、第３のクラッチ機構８を
切断状態とし、発電電動機２による回生発電時の電気エ
ネルギが、発電を行っていない状態の発電機３の回転抵
抗（永久磁石の磁力の影響による）によって消耗される
ことを防止する。同様に、発電電動機２による内燃機関
１の補助出力の生成時においても、発電機３による発電
が不要であるなら、第３のクラッチ機構８を切断状態と
し、発電電動機２による補助出力が、発電を行っていな
い状態の発電機３の回転抵抗によって消耗されることを
防止する。

【００３４】ここで、本発明にかかる第２のクラッチ機
構７の作動の一例を図３（ａ）及び（ｂ）に従って更に
詳しく説明する。第２のクラッチ機構７の接続動作は図
３（ａ）示のフローチャートに従って処理される。すな
わち、先ず、コントローラ１５により発電電動機２を発
電機として作動させて回生発電を行うか否かが判断され
る（ＳＴＥＰ１−１）。そして回生発電を行う場合に
は、コントローラ１５は第２のクラッチ制御手段２３か
ら第２のクラッチ駆動回路１１に第２のクラッチ機構７
の接続指令を与え、該第２のクラッチ駆動回路１１によ
り第２のクラッチ機構７の接続を行う（ＳＴＥＰ１−
３）。また、回生発電を行わない場合には、更に、コン
トローラ１５により発電電動機２を電動機として作動さ
せて内燃機関１の補助出力を生成するか否かが判断され
る（ＳＴＥＰ１−２）。ここで、補助出力の生成を行う
場合には、コントローラ１５は第２のクラッチ制御手段
２３から第２のクラッチ駆動回路１１に第２のクラッチ
機構７の接続指令を与え、該第２のクラッチ駆動回路１
１により第２のクラッチ機構７の接続を行う（ＳＴＥＰ
１−３）。

【００３５】これにより、伝達手段６と発電電動機２と
が接続され、発電電動機２による回生発電あるいは内燃
機関１の出力軸への補助出力の伝達状態となる。そし
て、このとき、発電電動機２は伝達手段６によって内燃
機関１の回転数の３倍の回転数で回転される。

【００３６】この状態で、発電電動機２が回生発電を行
った場合には、例えば、内燃機関１の出力軸の回転数が
８００rpm であるとき、発電電動機２の回転軸が２４０
０rpm で回転する。発電電動機２において最も効率良く
回生発電が行われる回転数を図４を参照して説明すれ
ば、同図４の曲線ａ1 ，ａ2 は、それぞれ例えば発電電
動機２の回生発電量を１０kW（一定）、５kW（一定）と
した場合における発電電動機２の回転数（回転速度）と
回転トルクとの関係を示す曲線、等高線状の複数の曲線
ｂは、発電電動機２の等効率曲線（発電電動機２のエネ
ルギー効率が一定となる動作点を表す曲線）を示してお
り、この図４に見られるように、例えば１０kWの回生発
電量を発電電動機２に生成させる場合、発電電動機２の
エネルギ効率は、２０００〜３０００rpm 程度の回転数
で最大（約９３％）となる。従って、内燃機関１の出力
軸の回転数が比較的低回転であっても、前記伝達手段６
によって発電電動機２からは大きな回生発電出力を得る
ことができ、更に、効率の良い回生発電が行われること
により発電電動機２の発熱が低減し、発電電動機２の冷
却手段を設けることも不要となる。

【００３７】第２のクラッチ機構７が接続状態にあり、
発電電動機２を電動機として動作させる場合には、発電
電動機２の回転軸２ａのトルクが伝達手段６によって増
幅されて変速装置４の入力側に伝達される。これによ
り、内燃機関１に効率よく補助出力を付与することがで
き、内燃機関１の燃料消費量を低減することができる。
しかも、前記図４と同様に表した図５に見られるように
発電電動機２の電動機としてのエネルギ効率は、概ね２
０００ｒｐｍ程度で良好なものとなるので、発電電動機
２によって補助出力を生成する場合においては、内燃機
関１の回転数が例えば６００〜７００rpm といった比較
的低回転であっても、発電電動機２の回転数を１８００
〜２１００rpm とエネルギ効率の良い回転に近づけるこ
とができる。

【００３８】なお、本実施形態においては、前記伝達手
段５は内燃機関１の出力軸側から発電電動機２の回転軸
側への増速比が３倍である例を示したが、内燃機関１の
使用頻度の高い回転数が６００〜１８００rpm であるこ
と、発電電動機２の最大限界回転数が約２００００rpm
であること、並びに、発電電動機２によって生成された
補助出力を内燃機関１の出力軸に付与する場合において
は、前記増速比が高いほど良いことを全て考慮すれば、
前記伝達手段６の前記増速比は２倍〜４倍が好ましい範
囲とされるものである。

【００３９】また、第２のクラッチ機構７の切断動作は
図３（ｂ）示のフローチャートに従って処理される。す
なわち、先ず、コントローラ１５は、回転数センサ２ｓ
から検出される発電電動機２の回転数を第２のクラッチ
制御手段２３によって監視する。このとき、発電電動機
２に過剰な回転が発生したか否かが判断される（ＳＴＥ
Ｐ２−２）。そして過剰な回転が発生した場合には、コ
ントローラ１５は第２のクラッチ制御手段２３から第２
のクラッチ駆動回路１１に第２のクラッチ機構７の切断
指令を与え、該第２のクラッチ駆動回路１１により第２
のクラッチ機構７の切断を行う（ＳＴＥＰ２−３）。ま
た、過剰な回転が発生していない場合には、更に、コン
トローラ１５によりクルーズ走行（定速走行）か否かが
判断される（ＳＴＥＰ２−２）。ここで、クルーズ走行
である場合には、コントローラ１５は第２のクラッチ制
御手段２３から第２のクラッチ駆動回路１１に第２のク
ラッチ機構７の切断指令を与え、該第２のクラッチ駆動
回路１１により第２のクラッチ機構７の切断を行う（Ｓ
ＴＥＰ２−３）。

【００４０】これにより、発電電動機２と内燃機関１と
の間の動力伝達が遮断される。前記発電電動機２は、磁
石式発電電動機であることにより、その回転軸２ａは、
永久磁石の磁力の影響により常に回転時に抵抗が生じて
いる。従って、発電電動機２が電動機としても発電機と
しても作動していないときに第２のクラッチ機構７の切
断を行うことにより、発電電動機２の回転軸２ａの回転
抵抗が内燃機関１の出力軸の負荷として作用することが
なく、内燃機関１の燃料消費量を低減することができ
る。また、内燃機関１の出力軸に過回転が生じた場合に
も、第２のクラッチ機構７の切断を行うことにより、発
電電動機２から過剰な電圧が発生することもなく、発電
電動機２の回転軸２ａが過回転となったときの遠心力に
よる機械的な破壊を防止することができる。

【００４１】また、前記コントローラ１５は、前記発電
機３による発電が不要なとき或いは内燃機関１の出力軸
等に過剰な回転が発生したときに、第３のクラッチ制御
手段２４から第３のクラッチ駆動回路１２に第３のクラ
ッチ機構８の切断指令を与え、該第３のクラッチ駆動回
路１２により第３のクラッチ機構８の切断を行う。発電
機３も発電電動機２と同様に磁石式発電電動機であるこ
とにより、その回転軸３ａは、永久磁石の磁力の影響に
より常に回転時に抵抗が生じている。従って、発電機３
による発電が不要なときに第３のクラッチ機構８の切断
を行うことにより、発電機３の回転軸３ａの回転抵抗
が、補助出力生成時の発電電動機２の回転軸２ａや内燃
機関１の出力軸に対する負荷として作用することがな
く、内燃機関１の燃料消費量を低減することができる。
また、内燃機関１の出力軸に過回転が生じた場合にも、
第３のクラッチ機構８の切断を行うことにより、発電機
３から過剰な電圧が発生することもなく、補機類１８の
破壊等を防止することができる。

【００４２】なお、本実施形態においては、内燃機関１
側の第１のクラッチ機構５と変速装置４との間に伝達手
段６を設け、該伝達手段６に第２のクラッチ機構７を介
して発電電動機２を接続したものを示したが、例えば、
図示しないが、伝達手段６を設けることなく、内燃機関
１側の第１のクラッチ機構５と変速装置４との間に、前
記発電電動機２を設けることもできる。すなわち、前記
内燃機関１の出力軸であるクランク軸１ａから第１のク
ラッチ機構５を介して変速装置４に向かって延びる出力
軸に、発電電動機２の回転軸２ａを前記第２のクラッチ
機構７を介して設ける。この場合には、前記内燃機関１
の出力軸を、発電電動機２の回転軸２ａ（及び回転子）
の軸心に沿って貫通するように配設し、該内燃機関１の
出力軸と発電電動機２の回転軸２ａとを遮断自在に接続
する前記第２のクラッチ機構７（図２示と同様の構成に
よる）を設けることが考えられる。これによっても、発
電電動機２による回生発電もしくは補助出力の生成が不
要のときに、第２のクラッチ機構７によって内燃機関１
の出力軸と発電電動機２との動力伝達を切断することが
でき、発電電動機２が有する回転抵抗の遮断もしくは発
電電動機２が過回転された場合の過大電流の発生や機械
的破壊を防止することができる。

【００４３】また、本実施形態においては、前記伝達手
段６を内燃機関１の出力軸の回転を３倍に増速して発電
電動機２の回転軸へ伝達するために、内燃機関１の出力
軸に同軸固定された大径の駆動プーリと、発電電動機２
の回転軸に設けられた小径の従動プーリとがベルト或い
はチェーンを介して接続されている例を挙げたが、前記
伝達手段６は増速比を可変とする機構を備えるものであ
ってもよい。例えば、前記伝達手段６を、図６に示すよ
うに、複数段の変速ギアを備える変速機構２５を備えて
構成し、図示しない変速駆動装置によって内燃機関１の
出力軸の回転数の大小に応じて増速比を変更できるよう
にすることもできる。また例えば、前記伝達手段６を、
図７に示すように、無段可変式変速機構２６を備えて構
成してもよい。該無段可変式変速機構２６は、内燃機関
１の出力軸に同軸に設けられて、固定円錐板２７と可動
円錐板２８とにより構成された第１プーリ２９と、発電
電動機２の回転軸に同軸に設けられて、固定円錐板３０
と可動円錐板３１とにより構成された第２プーリ３２と
によって構成されている。第１プーリ２９と第２プーリ
３２とにはベルト３３が掛け亘されている。そして、内
燃機関１の出力軸の回転数が比較的大のときは、第１プ
ーリ２９の固定円錐板２７から可動円錐板２８を離反さ
せてベルト３３の回動円周を小とすると共に、第２プー
リ３２の固定円錐板３０に可動円錐板３１を接近させて
ベルト３３の回動円周を大として、増速比を小とする。
内燃機関１の出力軸の回転数が比較的小のときは、第１
プーリ２９の固定円錐板２７に可動円錐板２８を接近さ
せてベルト３３の回動円周を大とすると共に、第２プー
リ３２の固定円錐板３０から可動円錐板３１を離反させ
てベルト３３の回動円周を小として、増速比を大とす
る。こうすることにより、内燃機関１の出力軸の回転数
の大小に応じて発電電動機２の回転軸への増速比を変更
することができ、常に発電電動機２の回生発電や補助出
力の生成に最適な回転数を得ることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によれば、前記発電電動機を電動機としても発電機とし
ても使用しないとき、内燃機関の出力軸と発電電動機と
の接続を遮断することができるので、発電電動機が磁石
式発電電動機であっても、該発電電動機の回転抵抗が内
燃機関の出力軸に伝達されることがなく、内燃機関の無
駄な燃料消費を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のハイブリッド車両の要部
のシステム構成図。

【図２】磁石式発電電動機の概略構成を示す説明図。

【図３】クラッチ機構の作動を説明するためのフローチ
ャート。

【図４】磁石式発電電動機の発電機としての動作特性を
示す線図。

【図５】磁石式発電電動機の電動機としての動作特性を
示す線図。

【図６】伝達手段の他の形態を示す説明図。

【図７】伝達手段の他の形態を示す説明図。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…発電電動機（磁石式発電電動機）、
６…伝達手段、７…第２のクラッチ機構（クラッチ手
段）、１１…第２のクラッチ駆動回路（クラッチ手
段）、１３…高電圧バッテリ（電気エネルギ貯蔵装
置）、２３…第２のクラッチ制御手段（クラッチ制御手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋秀幸埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者澤村和同埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者若城輝男埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の駆動源としての内燃機関と、該内燃
機関の出力軸に該内燃機関の回転を伝達する伝達手段を
介して接続された発電電動機とを備え、該発電電動機は
該内燃機関の出力補助或いは回生発電によりその回生発
電出力を電気エネルギ貯蔵装置に貯えるハイブリッド車
両において、前記発電電動機は磁石式発電電動機であって、該発電電
動機に、前記内燃機関の出力軸からの動力伝達を遮断可
能とするクラッチ手段を設けたことを特徴とするハイブ
リッド車両。
【請求項２】前記クラッチ手段は、前記動力伝達の遮断
・接続を制御するクラッチ制御手段を有し、該クラッチ
制御手段は、前記発電電動機の作動を行わない場合は、
前記動力伝達を遮断するよう制御することを特徴とする
請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】前記クラッチ制御手段は、前記内燃機関の
回転数又は前記発電電動機の回転数を検出してその出力
に応じて前記動力伝達を遮断するように制御することを
特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両。