WO2005028234A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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WO2005028234A1
WO2005028234A1 PCT/JP2004/011692 JP2004011692W WO2005028234A1 WO 2005028234 A1 WO2005028234 A1 WO 2005028234A1 JP 2004011692 W JP2004011692 W JP 2004011692W WO 2005028234 A1 WO2005028234 A1 WO 2005028234A1
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WO
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transmission
engine
generator motor
input shaft
shaft
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PCT/JP2004/011692
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English (en)
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Noriyuki Abe
Hideo Kimura
Masayuki Fuchino
Tetsuya Hasebe
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Honda Motor Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle capable of traveling by either or both of a driving force of an engine and a driving force of a generator motor.
  • the layout of an engine, a generator motor and a transmission generally adopted conventionally is a so-called entrapped generator motor in which a thin generator motor is sandwiched between the engine and transmission. It is of the type.
  • the generator motor In the layout of the pinch generator motor type, the generator motor is coupled to the engine crankshaft and the input shaft of the transmission and always rotates together, so the engine and transmission friction will occur when the generator motor is regeneratively braked while the vehicle is decelerating.
  • the energy recovery efficiency is lowered, and the engine friction acts as a load on the generator motor when running on the generator motor to increase the power consumption.
  • a generator motor is connected in series via a clutch at the end of the transmission input shaft opposite to the engine side, and the clutch is disengaged to make the generator motor an input for the transmission.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-188716
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in a hybrid vehicle, it is possible to adopt a foot axis drive system which does not significantly change the design of a transmission for a pinch generator motor type. With the goal.
  • an engine having a crankshaft, an input shaft coaxially coupled to the crankshaft, and an arrangement parallel to the input shaft are provided.
  • a transmission having a fixed output shaft, a transmission capable of changing the transmission gear ratio between the input shaft and the output shaft, and a generator disposed so as to surround the outer periphery of the axis of the input shaft at a position sandwiched between the engine and transmission.
  • a motor and a power transmission means for transmitting the driving power of the generator motor to any position of the power transmission path between the output shaft and the differential gear, and either the driving power of the engine or the driving power of the generator motor is provided.
  • a hybrid vehicle is proposed which is characterized in that it can travel on both sides.
  • a hybrid vehicle characterized in that the generator motor is disposed coaxially with the above axis.
  • a starter motor is coupled to an end of the input shaft opposite to the engine side.
  • a hybrid vehicle is proposed.
  • the starter motor disposed so as to surround the outer periphery of the axis at a position sandwiched between the engine and the transmission is cranked Proposed hybrid vehicle characterized by being connected to the shaft or input shaft
  • the drive power of the generator motor is transmitted by the power transmission means to any position of the power transmission path between the output shaft of the transmission and the differential gear, so the transmission of the drive power between the generator motor and the differential gear is transmitted to the engine and input shaft.
  • This makes it possible to drive the foot axis without intervention, and to reduce power consumption by reducing friction and to improve the energy recovery efficiency during regenerative braking.
  • the crank shaft of the engine and the input shaft of the transmission are coaxially arranged, and the generator motor is arranged at a position sandwiched between the engine and transmission, the same generator motor arrangement as the conventional sandwich generator motor type is possible.
  • the axial dimension is increased compared to the transmission for the pinch generator motor type.
  • the generator motor is disposed coaxially with the axis of the input shaft, interference between the generator motor and the input shaft can be easily avoided.
  • the starter motor is coupled to the end of the input shaft opposite to the engine side, the engine can be started with a compact structure, and the starter motor is driven by the engine. Can generate electricity.
  • the engine since the starter motor disposed so as to surround the axis of the input shaft at a position sandwiched between the engine and the transmission is coupled to the crankshaft or the input shaft, the engine has a compact structure.
  • the engine can drive the starter motor to generate electricity.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a power unit of a hybrid vehicle according to a first embodiment. (Example 1)
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part A of FIG. (Example 1)
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion B of FIG. (Example 1)
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion C of FIG. (Example 1)
  • FIG. 5 is a view on arrow 5-5 in FIG. (Example 1)
  • FIG. 6 is an enlarged view of the forward and reverse switching mechanism.
  • Example 1 [FIG. 7]
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a power unit of a hybrid vehicle according to a second embodiment. (Example 2)
  • FIG. 8 is an enlarged view of an essential part of FIG. (Example 2)
  • FIG. 9 is a skeleton diagram of a power unit of a hybrid vehicle according to a third embodiment. (Example 2)
  • FIG. 10 is a skeleton diagram of a power unit of a hybrid vehicle according to a fourth embodiment. (Example 2)
  • 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
  • the transmission case 11 mounted on the front of the vehicle of the front engine 'front drive' vehicle is divided into a right casing 12, a central casing 13 and a left casing 14.
  • the shaft end of crank shaft 15 of engine E faces the right end opening of right casing 12 and the input shaft 16 of transmission T (main shaft) that shares axis L with this crankshaft 15 (main shaft) power transmission case 11 Supported by Mitsu further Inside the chassis case 11, an output car parallel to the input shaft 16
  • the decelerator shaft 18 is supported, and below the decelerator shaft 18
  • the output shaft 17 is disposed at the upper rear of the crankshaft 15 and the input shaft 16 disposed on the axis L, and the reduction shaft 18 is disposed at the rear of the output shaft 17.
  • the differential gear 19 is disposed below the reduction shaft 18.
  • the input shaft 16 is the input shaft right half 16A on the side near the engine E and the input shaft left half 16B on the side far from the engine E.
  • the right end of the input shaft right half 16A and the left end of the crankshaft 15 are coupled via a damper 21 having a function of a flywheel.
  • the generator motor Ml is arranged so as to surround the outer periphery of the right half 12A and the stator 23 fixed to the right casing 12 with the shoulder 22 ... and the rotor rotatably supported by the ball bearing 24 on the right casing 12
  • the stator 23 is provided with a plurality of coils 26...
  • the rotor 25 is provided with a plurality of permanent magnets 27.
  • a belt type continuously variable transmission 28 disposed in a space surrounded by the central casing 13 and the left casing 14 has a drive pulley 29 supported by the input shaft 16 and a driven pulley 30 supported by the output shaft 17.
  • a drive pulley 29 and a driven pulley 30 are provided with a metal belt 31.
  • the drive pulley 29 comprises a stationary pulley half 29a integral with the input shaft 16, and a movable pulley half 29b capable of coming close to and separating from the stationary pulley half 29a, and the movable pulley half 29b is oil
  • the hydraulic pressure supplied to the chamber 32 can be biased toward the fixed pulley half 29a.
  • the driven pulley 30 comprises a stationary pulley half 30a integral with the output shaft 17, and a movable pulley half 30b capable of coming close to and separating from the stationary pulley half 30a, and the movable pulley half 30b It can be biased toward the stationary pulley half 30 a by the hydraulic pressure supplied to the oil chamber 33.
  • the movable pulley half 29b of the drive pulley 29 is separated from the fixed pulley half 29a, and at the same time, the movable pulley 30 is moved.
  • the side pulley half 30b close to the stationary side pulley half 30a, it is possible to change the transmission ratio of the belt type continuously variable transmission 28 to the LO side.
  • the movable pulley half 29b of the drive pulley 29 is moved closer to the fixed pulley half 29a by controlling the hydraulic pressure, and at the same time, the movable pulley half 30b of the driven pulley 30 is fixed at the fixed pulley half 30a.
  • By moving away from the transmission gear ratio it is possible to change the transmission ratio of the belt type continuously variable transmission 28 to the OD side.
  • a forward / reverse switching mechanism 41 is disposed between the left end of the input shaft right half 16A and the right end of the input shaft left half 16B.
  • the forward / reverse switching mechanism 41 is configured of a planetary gear mechanism 42, a forward clutch 43 and a reverse brake 44.
  • the forward clutch 43 When the forward clutch 43 is engaged, the input shaft right half 16A and the input shaft left half 16B are directly coupled, and when the reverse brake 44 is engaged, the rotation of the input shaft right half 16A is decelerated and reversely rotated. It is transmitted to the input shaft left half 16B.
  • the planetary gear mechanism 42 has a sun gear 45 coupled to the left half 16 B of the input shaft, a planetary gear 47 rotatably supported by the sun gear 45 via a ball bearing 46, and an outer peripheral portion of the planetary gear 47.
  • a ring gear 48 disposed relatively rotatably and a plurality of pinions 50 rotatably supported on pinion shafts 49 fixed to the planetary carriage 47 and engaged with both the sun gear 45 and the ring gear 48 are provided.
  • Forward clutch 43 includes a clutch outer 51 integrally coupled to input shaft right half body 16 A, a clutch inner 52 integrally coupled to sun gear 45, and a plurality of friction members capable of coupling clutch outer 51 and clutch inner 52.
  • the clutch piston 55 includes an engaging member 53, an oil chamber 54, which is driven by hydraulic pressure acting on the oil chamber 54 to cause the frictional engaging members 53 to be in close contact with each other, and a return spring 56 which biases the clutch piston 55 in a return direction. . Therefore, when the forward clutch 43 is engaged, the rotation of the input shaft right half 16A is transmitted as it is to the input shaft left half 16B via the clutch outer 51, the friction engaging member 53, the clutch inner 52 and the sun gear 45. And drive the vehicle forward.
  • the reverse brake 44 includes a plurality of frictional engagement members 57 capable of coupling the planetary gear 47 and the central casing 13 and hydraulically driven frictional engagement members 5 7 acting on the oil chamber 58.
  • the clutch piston 59 is in close contact with each other, and the clutch spring 60 urges the clutch piston 59 in the return direction. Therefore, when reverse brake 44 is engaged, planetary gear 47 of planetary gear mechanism 42 can not rotate on central casing 13. Bundled.
  • the left end of the input shaft right half 16A is supported by the right casing 12 via the ball bearing 61, and the right end of the input shaft left half 16B is supported by the central casing 13 via the ball bearing 62.
  • the left end of the input shaft left half 16 B is supported by the left casing 14 through a ball bearing 63.
  • Reference numeral 64 in FIG. 2 denotes an oil pump, and reference numeral 65 denotes a valve block.
  • the right end, middle part and left end of the output shaft 17 are supported by the right casing 12, the center casing 13 and the left casing 14 via ball bearings 71, 72 and roller bearings 73 respectively.
  • the driven sprocket 74, the first reduction gear 75 and the parking gear 76 are fixed to the right side portion of the output shaft 17.
  • the drive sprocket 77 fixed to the rotor 25 of the generator motor Ml and the driven sprocket 74 are connected by the endless chain 78. Therefore, the driving force of the generator motor Ml is directly connected to the output shaft 17 without the input shaft 16. It can be transmitted.
  • a second reduction gear 81 and a final drive gear 82 are formed on the reduction gear shaft 18 supported on the right casing 12 and the central casing 13 by a pair of roller bearings 79 and 80.
  • the first gear 81 is engaged with the first reduction gear 75 and is engaged with the final drive gear.
  • a pair of differential pinions 88, 88 are rotatably supported by a pinion shaft 87 fixed to the differential case 86, and the left axle 89 and the right axle penetrate the right casing 12, the central casing 13 and the differential case 86.
  • a pair of differential side gears 91, 91 fixed at opposite ends of the 90, Combine with the pinions 88, 88 respectively.
  • the rotation of the output shaft 17 causes the rotor 25 of the generator motor Ml to idle through the endless sprocket 78 and the drive sprocket 77 from the driven sprocket 74.
  • the generator motor Ml is driven forward, the driving force of the rotor 25 is transmitted from the drive sprocket 77 through the endless chain 78 and the driven sprocket 74 to the output shaft 17, and the forward traveling by the engine E is generated by the generator motor Ml. It can assist. If the generator motor Ml is reversely driven, reverse travel by the engine E can be assisted by the generator motor Ml.
  • the driving force of the generator motor Ml is the drive sprocket 77 ⁇ endless chain 78 ⁇ driven sprocket 74 ⁇ output shaft 17 ⁇ 1st reduction gear 75 ⁇ 2nd reduction gear 81 ⁇ reduction gear shaft 18 ⁇ final drive gear 82 ⁇ final driven gear 83 ⁇ differential gear 19 ⁇ left and right axles 89 and 90 are transmitted to drive the vehicle forward If the generator motor Ml is reversely driven, it can force the vehicle to travel backward.
  • the foot shaft can be made by simply modifying the transmission for the pinch generator motor type, specifically, the drive sprocket 77, the driven sprocket 74 and the endless chain 78. It becomes possible to drive.
  • the axial dimension and radial dimension of the transmission for the pinch generator motor type may be increased.
  • the generator motor Ml is sandwiched between the engine E having a large heat mass and the transmission T, its cooling performance is easily ensured.
  • the transmission T of the second embodiment differs from the first embodiment in that it has a starter motor M2 for directly driving the crankshaft 15 to start the engine E, and the other structure is different from that of the first embodiment. Is the same as in the first embodiment.
  • the starter motor M 2 is composed of a stator 102 fixed to the right casing 12 with bolts 101... And a rotor 103 fixed to the shaft end of the crankshaft 15, and the stator 102 has a plurality of coils 104. , And the rotor 103 is provided with a plurality of permanent magnets 105.
  • the rotor 103 can crank the crankshaft 15 to start the engine E. Further, since the rotor 103 of the starter motor M2 has a sufficient weight, it is possible to provide the rotor 103 with the function of a flywheel without attaching a mass to the damper 21.
  • the generator drive motor Ml of the foot axis drive system is connected to the crankshaft 15 of the engine E Since engine generator M1 is not driven, engine E can not be cranked. According to the second embodiment, the engine E can be cranked and started by driving the starter motor M2. Further, at the time of operation of the engine E, the rotor 103 of the starter motor M2 can be driven to generate electric power.
  • the starter motor M2 is provided at the shaft end of the crankshaft 15, it is possible to achieve the same function and effect as the first embodiment described above, which hardly affects the structure of the transmission T. it can.
  • the third embodiment is a modification of the second embodiment, and the same components as those of the second embodiment are designated by the same reference numerals as those of the second embodiment, to omit redundant description.
  • the third embodiment does not include the forward / reverse switching mechanism 41, and instead, an input shaft clutch 111 and a start clutch 112 are provided on the input shaft 16 and the output shaft 17, respectively.
  • the input shaft clutch 111 can couple the left end of the input shaft 16 to the drive pulley 29 of the belt type continuously variable transmission 28.
  • the start clutch 112 can also couple the first reduction gear 75 to the output shaft 17.
  • the engine E can travel forward.
  • the forward / reverse switching mechanism 41 is not provided, reverse travel by the engine E is impossible.
  • forward driving and reverse driving by foot axis driving can be performed by driving the generator motor Ml forward and reversely.
  • start clutch 112 the driving force of generator motor M2 at the time of traveling or the driving force from the wheels at the time of regenerative braking is transmitted to output shaft 17 and belt type continuously variable transmission 28. Can be prevented, and the driving force loss due to friction can be further reduced.
  • the input shaft clutch 111 is disengaged when the engine E is started by the starter motor M2 or when the engine E is idling, the drag of the belt type continuously variable transmission 28 is prevented and the driving power loss due to friction is further increased. It can be reduced.
  • the fourth embodiment is a modification of the third embodiment, and the same reference numerals as in the third embodiment are given to the components corresponding to the constituent elements of the third embodiment, and the redundant description will be omitted.
  • the starter motor M2 provided on the crankshaft 15 in the third embodiment is moved to the shaft end of the input shaft 16 opposite to the engine E side.
  • the engine E can be cranked through the input shaft 16 by driving the motor M2, and the starter motor M2 can generate power by driving the engine E.
  • the driving force of the generator motor Ml is output to the endless chain 78 as an output shaft.
  • the force S transmitted to 17 can be transmitted by a gear train or an endless belt.
  • the transmission T in the embodiment is a continuously variable transmission having a belt type continuously variable transmission 28, any of continuously variable transmissions having any other structure, a stepped automatic transmission, and a manual transmission can be used. It may be
  • the force of transmitting the driving force of the generator motor Ml to an arbitrary position (for example, the speed reducing shaft 18) between the force output shaft 17 transmitting to the output shaft 17 and the differential gear 19 S can.
  • the positional relationship between the generator motor M1 and the starter motor M2 can be interchanged.
  • the starter motor M 2 can be coupled to the input shaft 16 instead of being coupled to the crankshaft 15.

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Abstract

　ハイブリッド車両において、トランスミッション（Ｔ）の入力軸（16）の外周を囲むように配置したジェネレータモータ（Ｍ１）の駆動力を、無端チェーン（78）でトランスミッション（Ｔ）の出力軸（17）に伝達するので、ジェネレータモータ（Ｍ１）および出力軸（17）間の駆動力の伝達をエンジン（Ｅ）および入力軸（16）を介さずに行う、いわゆる足軸駆動が可能になって電力消費量の削減および回生制動時のエネルギー回収効率の向上が可能になる。またエンジン（Ｅ）のクランク軸（15）およびトランスミッション（Ｔ）の入力軸（16）を同軸に配置し、エンジン（Ｅ）およびトランスミッション（Ｔ）に挟まれた位置にジェネレータモータ（Ｍ１）を配置したので、従来の挟み込みタイプジェネレータモータと同じジェネレータモータ（Ｍ１）の配置が可能となり、トランスミッション（Ｔ）に大幅な設計変更を施すことなく足軸駆動方式を採用することができる。

Description

明 細 書
ハイブリッド車両
技術分野
[0001] 本発明は、エンジンの駆動力およびジェネレータモータの駆動力の何れか一方あ るいは両方で走行可能なハイブリッド車両に関する。
背景技術
[0002] 力かるハイブリッド車両において、従来より一般的に採用されているエンジン、ジェ ネレータモータおよびトランスミッションのレイアウトは、エンジンおよびトランスミツショ ンの間に薄型のジェネレータモータを挟んだ、いわゆる挟み込みジェネレータモータ タイプのものである。挟み込みジェネレータモータタイプのレイアウトでは、ジエネレー タモータがエンジンのクランク軸およびトランスミッションの入力軸に結合されていて 常に一体に回転するため、車両の減速時にジェネレータモータを回生制動する場合 にエンジンおよびトランスミッションのフリクションがエネルギー回収効率を低下させた り、ジェネレータモータでの走行時にエンジンのフリクションがジェネレータモータの 負荷となって電力消費量を増加させたりする問題がある。
[0003] そこで、ジェネレータモータをエンジンのクランク軸およびトランスミッションの入力軸 と切り離し可能とし、ジェネレータモータの駆動力をトランスミッションの出力軸よりも駆 動輪側に伝達可能とすることで上記問題の解決を図った、いわゆる足軸駆動方式の ハイブリッド車両が、例えば下記特許文献 1により公知である。
[0004] このハイブリッド車両は、トランスミッションの入力軸のエンジン側と反対側の端部に クラッチを介してジェネレータモータを直列に接続したもので、前記クラッチを締結解 除してジェネレータモータをトランスミッションの入力軸およびエンジンのクランク軸か ら切り離すことで、ジェネレータモータの駆動力を直接トランスミッションの出力軸に伝 達することを可能にしている。
特許文献 1 :日本特開 2002 - 188716号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] し力しながら上記特許文献 1に記載されたものは、トランスミッションの入力軸の軸 方向両端にエンジンおよびジェネレータモータが配置されるため、挟み込みジエネレ ータモータタイプ用のトランスミッションをそのまま使用することがでず、足軸駆動方式 を採用するためにトランスミッションの大幅な設計変更が必要になる問題があった。
[0006] 本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ハイブリッド車両において、挟み込 みジェネレータモータタイプ用のトランスミッションに大幅な設計変更を施すことなぐ 足軸駆動方式を採用できるようにすることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の特徴によれば、クランク軸を有するェ ンジンと、クランク軸と同軸に結合された入力軸および該入力軸に対して平行に配置 された出力軸を有し、入力軸および出力軸間の変速比を変更可能なトランスミツショ ンと、エンジンおよびトランスミッションに挟まれた位置で入力軸の軸線の外周を囲む ように配置されたジェネレータモータと、ジェネレータモータの駆動力を出力軸および ディファレンシャルギヤ間の動力伝達経路の何れかの位置に伝達する動力伝達手 段とを備え、エンジンの駆動力およびジェネレータモータの駆動力の何れか一方ある いは両方で走行可能であることを特徴とするハイブリッド車両が提案される。
[0008] また本発明の第 2の特徴によれば、第 1の特徴に加えて、ジェネレータモータを前 記軸線と同軸に配置したことを特徴とするハイブリッド車両が提案される。
[0009] また本発明の第 3の特徴によれば、第 1または第 2の特徴に加えて、入力軸のェン ジン側と反対側の端部にスタータモータを結合したことを特徴とするハイブリッド車両 が提案される。
[0010] また本発明の第 4の特徴によれば、第 1または第 2の特徴に加えて、エンジンおよび トランスミッションに挟まれた位置で前記軸線の外周を囲むように配置されたスタータ モータをクランク軸または入力軸に結合したことを特徴とするハイブリッド車両が提案
Figure imgf000004_0001
たジェネレータモータの駆動力を、動力伝達手段でトランスミッションの出力軸および ディファレンシャルギヤ間の動力伝達経路の何れかの位置に伝達するので、ジエネ レータモータおよびディファレンシャルギヤ間の駆動力の伝達をエンジンおよび入力 軸を介さずに行う足軸駆動が可能になり、フリクションの低減による電力消費量の削 減および回生制動時のエネルギー回収効率の向上が可能になる。またエンジンのク ランク軸およびトランスミッションの入力軸を同軸に配置し、エンジンおよびトランスミツ シヨンに挟まれた位置にジェネレータモータを配置したので、従来の挟み込みジエネ レータモータタイプと同じジェネレータモータの配置が可能となり、挟み込みジヱネレ ータモータタイプ用のトランスミッションに大幅な設計変更を施すことなく足軸駆動方 式を採用することができるだけでなぐ挟み込みジェネレータモータタイプ用のトラン スミッションに比べて軸方向の寸法が増加することもない。
[0013] 第 2の特徴によれば、ジェネレータモータを入力軸の軸線と同軸に配置したので、 ジェネレータモータと入力軸との干渉を容易に回避することができる。
[0014] 第 3の特徴によれば、入力軸のエンジン側と反対側の端部にスタータモータを結合 したので、コンパクトな構造でエンジンを始動することができ、かつエンジンでスタータ モータを駆動して発電することができる。
[0015] 第 4の特徴によれば、エンジンおよびトランスミッションに挟まれた位置で入力軸の 軸線を囲むように配置されたスタータモータをクランク軸または入力軸に結合したの で、コンパクトな構造でエンジンを始動することができ、かつエンジンでスタータモー タを駆動して発電することができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]図 1は第 1実施例に係るハイブリッド車両のパワーユニットの縦断面図である。 ( 実施例 1)
[図 2]図 2は図 1の A部拡大図である。 （実施例 1)
[図 3]図 3は図 1の B部拡大図である。 （実施例 1)
[図 4]図 4は図 1の C部拡大図である。 （実施例 1)
[図 5]図 5は図 1の 5— 5線矢視図である。 （実施例 1 )
[図 6]図 6は前後進切替機構の拡大図である。 （実施例 1) [図 7]図 7は第 2実施例に係るハイブリッド車両のパワーユニットの縦断面図である。 ( 実施例 2)
[図 8]図 8は図 7の要部拡大図である。 （実施例 2)
[図 9]図 9は第 3実施例に係るハイブリッド車両のパワーユニットのスケルトン図である 。 （実施例 2)
[図 10]図 10は第 4実施例に係るハイブリッド車両のパワーユニットのスケルトン図であ る。 （実施例 2)
符号の説明
[0017] 15 クランク軸
16 入力軸
17 出力軸
19
78 無端チェーン (動力伝達手段）
E
L 入力軸の軸線
Ml ジェネレータモータ
M2 スタータモータ
T トランスミッション
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて 説明する。
実施例 1
[0019] 図 1一図 6は本発明の第 1実施例を示す。
[0020] 図 1に示すように、フロントエンジン 'フロントドライブの車両の車体前部に搭載され るトランスミッション Tのミッションケース 11は、右ケーシング 12、中央ケーシング 13お よび左ケーシング 14に分割される。右ケーシング 12の右端開口部にエンジン Eのク ランク軸 15の軸端が臨んでおり、このクランク軸 15と軸線 Lを共有するトランスミツショ ン Tの入力軸 16 (メインシャフト）力 ミッションケース 11の内部に支持される。更にミツ シヨンケース 11の内部には、入力軸 16と平行な出力車
減速軸 18が支持されており、減速軸 18の下方に
れる。
[0021] 図 5から明ら力、なように、軸線 L上に配置されたクランク軸 15および入力軸 16の後 上方に出力軸 17が配置され、出力軸 17の後方に減速軸 18が配置され、減速軸 18 の下方にディファレンシャルギヤ 19が配置される。
[0022] 図 2—図 4を併せて参照すると明らかなように、入力軸 16はエンジン Eに近い側の 入力軸右半体 16Aと、エンジン E力、ら遠い側の入力軸左半体 16Bとに分割されてお り、入力軸右半体 16Aの右端とクランク軸 15の左端とが、フライホイールの機能を有 するダンパー 21を介して結合される。ジェネレータモータ Mlは、右ケーシング 12に ボノレト 22…で固定されたステータ 23と、入力軸右半体 16Aの外周を囲むように配置 されて右ケーシング 12にボールベアリング 24で回転自在に支持されたロータ 25とで 構成され、ステータ 23には複数のコイル 26…が設けられるとともに、ロータ 25には複 数の永久磁石 27…が設けられる。
[0023] 中央ケーシング 13および左ケーシング 14に囲まれた空間に配置されたベルト式無 段変速機 28は、入力軸 16に支持したドライブプーリ 29と、出力軸 17に支持したドリ ブンプーリ 30と、ドライブプーリ 29およびドリブンプーリ 30に卷き掛けた金属ベルト 3 1とを備える。ドライブプーリ 29は入力軸 16と一体の固定側プーリ半体 29aと、固定 側プーリ半体 29aに対して接近 ·離間可能な可動側プーリ半体 29bとからなり、可動 側プーリ半体 29bは油室 32に供給される油圧で固定側プーリ半体 29aに向けて付 勢可能である。またドリブンプーリ 30は出力軸 17と一体の固定側プーリ半体 30aと、 固定側プーリ半体 30aに対して接近 ·離間可能な可動側プーリ半体 30bとからなり、 可動側プーリ半体 30bは油室 33に供給される油圧で固定側プーリ半体 30aに向け て付勢可能である。
[0024] 従って、両油室 32, 33に供給される油圧を制御することで、ドライブプーリ 29の可 動側プーリ半体 29bを固定側プーリ半体 29aから離間させ、同時にドリブンプーリ 30 の可動側プーリ半体 30bを固定側プーリ半体 30aに接近させることで、ベルト式無段 変速機 28の変速比を LO側に変化させることができる。また両油室 32， 33に供給さ れる油圧を制御することで、ドライブプーリ 29の可動側プーリ半体 29bを固定側ブー リ半体 29aに接近させ、同時にドリブンプーリ 30の可動側プーリ半体 30bを固定側プ 一リ半体 30aから離間させることで、ベルト式無段変速機 28の変速比を OD側に変化 させること力できる。
[0025] 入力軸右半体 16Aの左端と入力軸左半体 16Bの右端との間に、前後進切替機構 41が配置される。図 6から明らかなように、前後進切替機構 41はプラネタリギヤ機構 42と、フォワードクラッチ 43と、リバースブレーキ 44とで構成される。フォワードクラッ チ 43を締結すると、入力軸右半体 16Aと入力軸左半体 16Bとが直結され、リバース ブレーキ 44を締結すると入力軸右半体 16Aの回転が減速され、かつ逆回転となって 入力軸左半体 16Bに伝達される。
[0026] プラネタリギヤ機構 42は、入力軸左半体 16Bに結合されたサンギヤ 45と、サンギヤ 45にボールベアリング 46を介して回転自在に支持されたプラネタリキヤリャ 47と、プ ラネタリキヤリャ 47の外周部に相対回転自在に配置されたリングギヤ 48と、プラネタリ キヤリャ 47に固定したピニオン軸 49…に回転自在に支持されてサンギヤ 45およびリ ングギヤ 48の両方に嚙合する複数のピニオン 50…とを備える。
[0027] フォワードクラッチ 43は入力軸右半体 16Aに一体に結合したクラッチアウター 51と 、サンギヤ 45に一体に結合したクラッチインナー 52と、クラッチアウター 51およびクラ ツチインナー 52を結合可能な複数の摩擦係合部材 53…と、油室 54に作用する油圧 で駆動されて摩擦係合部材 53…を相互に密着させるクラッチピストン 55と、クラッチ ピストン 55を戻し方向に付勢するリターンスプリング 56とを備える。従って、フォワード クラッチ 43を締結すると、入力軸右半体 16Aの回転は、クラッチアウター 51、摩擦係 合部材 53· · ·、クラッチインナー 52およびサンギヤ 45を介して入力軸左半体 16Bに そのまま伝達され、車両を前進走行させる。
[0028] リバースブレーキ 44は、プラネタリキヤリャ 47と中央ケーシング 13とを結合可能な 複数の摩擦係合部材 57…と、油室 58に作用する油圧で駆動されて摩擦係合部材 5 7…を相互に密着させるクラッチピストン 59と、クラッチピストン 59を戻し方向に付勢 するクラッチスプリング 60…とで構成される。従って、リバースブレーキ 44を締結する とプラネタリギヤ機構 42のプラネタリキヤリャ 47が中央ケーシング 13に回転不能に拘 束される。このとき、フォワードクラッチ 43のクラッチアウター 51の先端がプラネタリギ ャ機構 42のリングギヤ 48に一体に回転可能に係合しているため、入力軸右半体 16 Aの回転はクラッチアウター 54、リングギヤ 48、ピニオン 50…およびサンギヤ 45を介 して減速されかつ逆回転となって入力軸左半体 16Bに伝達され、車両を後進走行さ せる。
[0029] 尚、入力軸右半体 16Aの左端はボールベアリング 61を介して右ケーシング 12に支 持され、入力軸左半体 16Bの右端はボールベアリング 62を介して中央ケーシング 1 3に支持され、入力軸左半体 16Bの左端はボールベアリング 63を介して左ケーシン グ 14に支持される。また図 2の符号 64はオイルポンプであり、符号 65はバルブブロッ クである。
[0030] 出力軸 17の右端、中間部および左端は、それぞれボールベアリング 71， 72および ローラベアリング 73を介して右ケーシング 12, 中央ケーシング 13および左ケーシン グ 14に支持される。出力軸 17の右側部分には従動スプロケット 74、第 1減速ギヤ 75 およびパーキングギヤ 76が固定される。ジェネレータモータ Mlのロータ 25に固定し た駆動スプロケット 77と前記従動スプロケット 74とが無端チェーン 78で接続されてお り、従ってジェネレータモータ Mlの駆動力は入力軸 16を介さずに直接出力軸 17に 伝達可能である。
[0031] 右ケーシング 12および中央ケーシング 13に一対のローラベアリング 79, 80で支持 された減速軸 18に第 2減速ギヤ 81およびファイナルドライブギヤ 82がー体に形成さ れており、第 2減速ギヤ 81は前記第 1減速ギヤ 75に嚙合するとともに、ファイナルドラ ニ嚙合する。デ
：、右ケーシング 12および中央ケーシング 13に一対のロー ラベアリング 84， 85で支持されたディファレンシャルケース 86を備えており、このディ ファレンシャルケース 86の外周に前記ファイナルドリブンギヤ 83が固定される。ディ ファレンシャルケース 86に固定したピニオン軸 87に一対のディファレンシャルピニォ ン 88, 88が回転自在に支持されており、右ケーシング 12、中央ケーシング 13および ディファレンシャルケース 86を貫通する左車軸 89および右車軸 90の対向端部に固 定した一対のディファレンシャルサイドギヤ 91 , 91が、前記一 ピニオン 88, 88にそれぞれ嚙合する。
[0032] 次に、上記構成を備えた第 1実施例の作用を説明する。
[0033] エンジン Eによる車両の走行時に、エンジン Eのクランク軸 15の駆動力はダンパー 2 1→入力軸右半体 16A→前後進切替機構 41→入力軸左半体 16B→ベルト式無段 変速機 28→出力軸 17→第 1減速ギヤ 75→第 2減速ギヤ 81→減速軸 18→フアイナ ノレドライブギヤ 82→フアイナルドリブンギヤ 83→ディファレンシャルギヤ 19→左右の 車軸 89, 90の経路で伝達される。このとき、前後進切替機構 41のフォワードクラッチ 43が締結してレ、れば車両は前進走行し、リバースブレーキ 44が締結してレ、れば車 両は後進走行し、またベルト式無段変速機 28を制御することで任意の変速比を得る こと力 Sできる。
[0034] エンジン Eによる走行時に、出力軸 17の回転は従動スプロケット 74から無端チヱ一 ン 78および駆動スプロケット 77を経てジェネレータモータ Mlのロータ 25を空転させ る。このとき、ジェネレータモータ Mlを正転駆動すれば、ロータ 25の駆動力を駆動ス プロケット 77から無端チェーン 78および従動スプロケット 74を経て出力軸 17に伝達 し、エンジン Eによる前進走行をジェネレータモータ Mlでアシストすることができる。 またジェネレータモータ Mlを逆転駆動すれば、エンジン Eによる後進走行をジエネレ ータモータ Mlでアシストすることができる。
[0035] フォワードクラッチ 43およびリバースブレーキ 44を共に締結解除した状態でジエネ レータモータ Mlを正転駆動すると、ジェネレータモータ Mlの駆動力は駆動スプロケ ット 77→無端チェーン 78→従動スプロケット 74→出力軸 17→第 1減速ギヤ 75→第 2減速ギヤ 81→減速軸 18→フアイナルドライブギヤ 82→フアイナルドリブンギヤ 83 →ディファレンシャルギヤ 19→左右の車軸 89, 90の経路で伝達され、車両を前進走 行させることができ、ジェネレータモータ Mlを逆転駆動すると車両を後進走行させる こと力 Sできる。
[0036] 上述したジェネレータモータ Mlによる走行時に、ジェネレータモータ Mlの駆動力 はエンジン E、入力軸右半体 16Aおよび前後進切替機構 41を引きずることがないた め、いわゆる足軸駆動が可能になってジェネレータモータ Mlの負荷が減少し、消費 電力の節減に寄与することができる。また車両の減速に伴ってジェネレータモータ M 1を回生制動する際にも、車輪からジェネレータモータ Mlに逆伝達される駆動力が エンジン E、入力軸右半体 16Aおよび前後進切替機構 41を引きずることがないため 、エネルギー回収効率を高めることができる。
[0037] 以上のように、クランク軸 15および入力軸 16の軸線 L上であってエンジン Eおよびト ランスミッション Tに挟まれた位置に、つまり従来の挟み込みジェネレータモータタイ プのジェネレータモータの位置と同じ位置にジェネレータモータ Mlを配置したので、 挟み込みジェネレータモータタイプ用のトランスミッションに僅かな改修を施すだけで 、具体的には駆動スプロケット 77、従動スプロケット 74および無端チェーン 78を付カロ するだけで足軸駆動が可能になる。
[0038] し力、も、トランスミッション Tの外部にジェネレータモータを付加する必要がないた め、挟み込みジェネレータモータタイプ用のトランスミッションに対して軸方向寸法お よび径方向寸法が大型化することもなレ、。またジェネレータモータ Mlがヒートマスの 大きいエンジン Eとトランスミッション Tとの間に挟まれているため、その冷却性が容易 に確保される。
実施例 2
[0039] 図 7および図 8は本発明の第 2実施例を示す。
[0040] 第 2実施例のトランスミッション Tは、クランク軸 15を直接駆動してエンジン Eを始動 するためのスタータモータ M2を備えている点で前記第 1実施例と異なっており、その 他の構造は第 1実施例と同じである。
[0041] 即ち、スタータモータ M2は右ケーシング 12にボルト 101…で固定されたステータ 1 02と、クランク軸 15の軸端に固定されたロータ 103とで構成され、ステータ 102には 複数のコイル 104…が設けられるとともに、ロータ 103には複数の永久磁石 105…が 設けられる。
[0042] 従って、スタータモータ M2を駆動するとロータ 103がクランク軸 15をクランキングす ることでエンジン Eを始動することができる。またスタータモータ M2のロータ 103は充 分な重量を有するので、ダンパー 21にマスを装着することなぐロータ 103にフライホ ィールの機能を持たせることができる。
[0043] 足軸駆動方式のジェネレータモータ Mlはエンジン Eのクランク軸 15に接続されて いないため、ジェネレータモータ Mlを駆動してもエンジン Eをクランキングすることが できない。し力しながら、この第 2実施例によれば、スタータモータ M2を駆動すること でエンジン Eをクランキングして始動することができる。またエンジン Eの運転時にはス タータモータ M2のロータ 103を駆動して発電することができる。
[0044] スタータモータ M2はクランク軸 15の軸端に設けられているため、トランスミッション T の構造に殆ど影響を及ぼすことがなぐ前述した第 1実施例と同様の作用効果を達 成すること力 Sできる。
[0045] 次に、図 9に基づいて本発明の第 3実施例を説明する。第 3実施例は第 2実施例の 変形であり、第 2実施例の構成要素に対応する構成要素に第 2実施例と同じ符号を 付すことで、重複する説明を省略する。
実施例 3
[0046] 第 3実施例は前後進切替機構 41を備えておらず、その代わりに入力軸 16および 出力軸 17にそれぞれ入力軸クラッチ 111および発進クラッチ 112が設けられる。入 力軸クラッチ 111は入力軸 16の左端をベルト式無段変速機 28のドライブプーリ 29に 結合可能である。また発進クラッチ 112は、第 1減速ギヤ 75を出力軸 17に結合可能 である。
[0047] この第 3実施例によれば、入力軸クラッチ 111および発進クラッチ 112の両方を締 結することでエンジン Eにより前進走行することができる。但し、前後進切替機構 41を 備えていないためにエンジン Eによる後進走行は不能である。一方、ジェネレータモ ータ Mlを正転駆動および逆転駆動することで、足軸駆動による前進走行および後 進走行が可能である。このとき、発進クラッチ 112を締結解除しておくことで、走行時 におけるジェネレータモータ M2の駆動力、あるいは回生制動時における車輪からの 駆動力が出力軸 17およびベルト式無段変速機 28に伝達されるのを防止し、フリクシ ヨンによる駆動力損失を更に低減することができる。またスタータモータ M2によるェ ンジン Eの始動時、あるいはエンジン Eのアイドリング時に入力軸クラッチ 111を締結 解除しておけば、ベルト式無段変速機 28の引きずりを防止してフリクションによる駆 動力損失を更に低減することができる。
[0048] その他、この第 3実施例によれば、前記第 2実施例と同様の作用効果を達成するこ とができる。
[0049] 次に、図 10に基づいて本発明の第 4実施例を説明する。第 4実施例は第 3実施 例の変形であり、第 3実施例の構成要素に対応する構成要素に第 3実施例と同じ符 号を付すことで、重複する説明を省略する。
実施例 4
[0050] 第 4実施例は、第 3実施例においてクランク軸 15に設けられていたスタータモータ M2を、入力軸 16のエンジン E側と反対側の軸端に移動させたものであり、このスタ ータモータ M2を駆動することで入力軸 16を介してエンジン Eをクランキングするこが でき、またエンジン Eを駆動することでスタータモータ M2に発電をさせることができる
[0051] しかして、この第 4実施例によれば、前記第 3実施例と同様の作用効果を達成する こと力 Sできる。
[0052] 以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々 の設計変更を行うことが可能である。
[0053] 例えば、実施例ではジェネレータモータ Mlの駆動力を無端チェーン 78で出力軸
17に伝達している力 S、ギヤ列や無端ベルトで伝達することができる。
[0054] また実施例のトランスミッション Tはベルト式無段変速機 28を有する無段変速機で あるが、他の任意の構造の無段変速機、有段の自動変速機、手動変速機の何れで あっても良い。
[0055] また実施例ではジェネレータモータ Mlの駆動力を出力軸 17に伝達している力 出 力軸 17とディファレンシャルギヤ 19との間の任意の位置 (例えば、減速軸 18)に伝達 すること力 Sできる。
[0056] また第 2、第 3実施例において、ジェネレータモータ Mlおよびスタータモータ M2の 位置関係を入れ換えることができる。
[0057] また第 2、第 3実施例において、スタータモータ M2をクランクシャフト 15に結合する 代わりに、入力軸 16に結合することができる。

Claims

請求の範囲
[1] クランク軸（15)を有するエンジン (E)と、
クランク軸（15)に同軸に結合された入力軸（16)および該入力軸（16)に対して平 行に配置された出力軸（17)を有し、入力軸（16)および出力軸（17)間の変速比を 変更可能なトランスミッション (T)と、
エンジン (E)およびトランスミッション (T)に挟まれた位置で入力軸（16)の軸線 (L) の外周を囲むように配置されたジェネレータモータ（Ml)と、
ジェネレータモータ（Ml)の駆動力を出力軸（17)およびディファレンシャルギヤ（1 9)間の動力伝達経路の何れかの位置に伝達する動力伝達手段（78)と、 を備え、
エンジン ）の駆動力およびジェネレータモータ（Ml)の駆動力の何れか一方ある いは両方で走行可能であることを特徴とするハイブリッド車両。
[2] ジェネレータモータ（Ml)を前記軸線 (L)と同軸に配置したことを特徴とする、請求 項 1に記載のハイブリッド車両。
[3] 入力軸（16)のエンジン (E)側と反対側の端部にスタータモータ（M2)を結合したこ とを特徴とする、請求項 1または請求項 2に記載のハイブリッド車両。
[4] エンジン ）およびトランスミッション (T)に挟まれた位置で前記軸線 (L)の外周を 囲むように配置されたスタータモータ（M2)をクランク軸（15)または入力軸（16)に結 合したことを特徴とする、請求項 1または請求項 2に記載のハイブリッド車両。
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