(57)【要約】本発明は、動力を車両駆動軸に出力するハイブリッド出力取り出し装置に関する。出力軸を備えるエンジンと、電気エネルギーを蓄積し出力するためのバッテリーと、エンジンの出力軸と車輪駆動軸との間に設けられ、バッテリーと電気的に接続された第１の電動機及び第２の電動機と、エンジンの出力軸と第１の電動機との間に設けられた第１のクラッチ、及び第１の電動機と駆動軸との間に設けられた第２のクラッチとを含む。その特徴は、前記第２の電動機は、常時噛み合い式の固定比率減速機構により、車輪駆動軸に接続されている。本発明は車両全体の快適性を向上し、スペースを節約し、コストダウンできると同時に、複数の駆動モードを実現して効率を向上し、燃料消費を低減することができる。
2010511553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を備えるエンジンと、
電気エネルギーを蓄積し出力するためのバッテリーと、
エンジンの出力軸と車輪駆動軸との間に設けられ、前記バッテリーと電気的に接続された第１の電動機及び第２の電動機と、
エンジンの出力軸と第１の電動機との間に設けられた第１のクラッチと、
第１の電動機と駆動軸との間に設けられた第２のクラッチとを含むハイブリッド出力取り出し装置であって、
前記第２の電動機は、常時噛み合い式の固定比率減速機構により、車輪駆動軸に接続されていることを特徴とする、ハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項２】
前記固定比率減速機構は、常時噛み合い式の歯車伝動減速機構、常時噛み合い式のチェーン伝動減速機構または常時噛み合い式の摩擦伝動減速機構であることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項３】
前記エンジンの出力軸、第１のクラッチ、第１の電動機の回転軸、第２のクラッチ及び第２の電動機の回転軸は、順に接続され、同軸に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項４】
前記第１の電動機は中高速モータとして設計され、前記第２の電動機は中低速モータとして設計されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項５】
前記第１の電動機は、単独で電気的に車輪を駆動するように用いることができることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項６】
前記第１の電動機と第２の電動機は、同時に、電気的に車輪を駆動するように用いることができることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項７】
前記第２の電動機のパワーは、第１の電動機のパワーより大きく構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項８】
前記第１の電動機及び第２の電動機は、それぞれパワー変換器を介して前記バッテリーに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド出力取り出し装置。
【請求項９】
出力軸を備えるエンジンと、
エンジンの出力軸と車輪駆動軸との間に設けられ、前記バッテリーと電気的に接続された第１の電動機及び第２の電動機と、
エンジンの出力軸と第１の電動機との間に設けられた第１のクラッチと、
第１の電動機と駆動軸との間に設けられた第２のクラッチとを含むハイブリッド出力取り出し装置であって、
前記第１の電動機は中高速モータとして設計され、前記第２の電動機は中低速モータとして設計されていることを特徴とする、ハイブリッド出力取り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド出力取り出し装置に関し、さらに具体的には、動力を駆動軸に出力するためのハイブリッド出力取り出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカーは、異なる二種類の動力源を同時に採用する。動力システムの接続方式の違いにより、主に三つの構成形態に分けることができる。即ち、直列接続、並列接続、及び直列−並列接続である。
【０００３】
直列接続の構成の特徴は、電気的に複合することである。エンジンは、直接に発電機を駆動してエネルギー蓄積装置と、車輪を駆動するためのモータとに対して電力を提供する。並列接続の構成の特徴は、機械的に複合することである。エンジンと駆動軸とが互いに接続され、電動機は電気モータ及び発電機として兼用可能であり、エンジンが受けた負荷に平衡する。
【０００４】
実用されている直列−並列接続方式では、遊星歯車機構により各動力手段の動力の分配を実現する。このような構成では、エンジンは遊星キャリヤと接続され、エンジンパワーの一部は、第１の電動機により電気エネルギーに変換され、第２の電動機に電力を提供するか又はエネルギー蓄積装置に対して充電する。その他の機械エネルギーは、直接にリングギアに作用すると共に第２の電動機はリングギアに接続され、一部のパワーとモーメントとを提供する。このような方式では、エンジンから出力された動力は、常に一部のエネルギーが第１の電動機へ提供され、バッテリーに充電されるか又は第２の電動機で利用される。
【０００５】
実用されている中には、クラッチにより各動力手段の動力の分配を実現する直列-並列接続モードもある。例えば、特許文献１には、車両を駆動するためのハイブリッドドライブシステムが公開されている。該システムでは、双クラッチ、双電動機及びバッテリーを利用した駆動システムが公開され、第１の電動機及び第２の電動機と内燃機関との間にそれぞれ第１のクラッチ及び第２のクラッチが設けられ、且つ第２の電動機は、可変変速機に常時接続され、第１の電動機、第２の電動機はバッテリーと電気的に接続される。明細書の開示から分かるように、該駆動システムの第１の電動機は、以下の三つの機能を備える。即ち、（１）内燃機関の起動電動機、（２）電気パワーを出力する発電機、及び（３）例えば方向変更機構などの変速機油圧ポンプ及び他の補助設備を駆動する駆動装置を備える。
【０００６】
これから分かるように、該第１の電動機は、従来の自動車の内燃機関の起動電動機（小パワー）をバッテリーと電気的に接続することに相当する。制御により、以上の内燃機関の起動電動機以外の機能を有させても、モータとされる場合でも若干の補助設備が駆動できるだけである。しかし、特許文献１に公開された第２の電動機は、車両起動或いは低速走行の場合のみに純電力駆動を実現するが、大きなパワーが求められる場合には、エンジンも駆動に参与しなければならない。第１の電動機及び第２の電動機が有する以上の特性及び機能により、駆動システム全体については、設計の面で及び機能実現の面で大きな制限を受けている。
【０００７】
即ち、一方では、該第２の電動機は必ず可変変速機と常時接続されることによって出力動力は高効率に達する。つまり、異なるシフトの変換により電動機の機能及び出力能力の面での欠陥が補われる。そして、シフトの過程で動力の出力が途切れると、車両全体の快適性も低減される。
【０００８】
そして他方では、第１の電動機は内燃機関を起動するための十分なモーメントを発生させることができず、第２の電動機を起動内燃機関として用いる場合、変速比が可変である可変変速機は必ずニュートラルのシフト位置に保持されなければならないように要求される。この場合、第２の電動機と車輪とは必ずモーメント伝達の無い状況でなければならない。そうでなければ、第２の電動機は変速機を駆動して、車輪を回転させてしまう（停車状態で、変速機をニュートラルにしなければ、第２の電動機が内燃機関を起動する機能を実現できない）。該可変変速機は必ず使用されるので、該駆動システムの体積が増大し、コストが高くなる。
【０００９】
前に分析したように、第１の電動機の機能的な制限により、該第１の電動機は単独で車輪を駆動するように用いることができず、第２の電動機と一緒に車輪を駆動する駆動状態も存在しない。これにより、駆動システム全体が実現できる駆動モード及び機能は単一になり、車両の異なる運転状況によって、最適なパワーを出力可能な多機能多モードの駆動を提供することができない。従って、伝動効率は最適化されておらず、最適の効率での出力及び燃料消費の低下について不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】中国特許ＣＮ１２００８２４Ｃ号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が主に解決しようとする技術的課題は、上述した不足に対してハイブリッド出力取り出し装置を提供する。可変変速機を必要とせず、高効率の動力の出力を実現可能であり、車両全体の快適性を増し、スペースを節約し、コストダウンできると同時に、効率を向上し且つ燃料消費を低下するように複数種の駆動モードを実現することができる。
【００１２】
主な技術的課題を解決すると共に、本発明がさらに解決する技術的課題は、効率を向上し且つ燃料消費を低下するように複数種の駆動モードを実現することができるハイブリッド出力取り出し装置を提供することである。
【００１３】
本発明が解決する他の技術的課題は、効率を向上し且つ燃料消費を低下するように複数種の駆動モードを実現することができるハイブリッド出力取り出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明が解決しようとする技術的課題を実現するために、本発明の設計思想は：第２の電動機を常時噛み合い式の固定比率減速機構と接続させることにより、高効率の出力が得られると同時に、動力中断を無くし、快適性を増加し、装置全体の体積を減少し、コストダウンすることができることである。
【００１５】
第１の電動機と第２の電動機とは、お互いに協力して各種状態での複数種の駆動モードを完成でき、両電動機が常にそれぞれの高効率領域で稼動できるように設計することにより、駆動システム全体の高効率低エネルギー消耗の運転を実現する。
そのため、
本発明が主に解決しようとする技術的課題を実現するために、本発明のハイブリッド出力取り出し装置は、出力軸を備えるエンジンと、電気エネルギーを蓄積し出力するためのバッテリーと、エンジンの出力軸と車輪駆動軸との間に設けられ、バッテリーと電気的に接続された第１の電動機及び第２の電動機と、エンジンの出力軸と第１の電動機との間に設けられた第１のクラッチと、第１の電動機と駆動軸との間に設けられた第２のクラッチとを含む。その特徴は、前記第２の電動機は、常時噛み合い式の固定比率減速機構を介して、車輪駆動軸に接続されていることである。
【００１６】
前記のハイブリッド出力取り出し装置によれば、第１の電動機と第２の電動機とは、優れた動力の出力能力を備え、第２の電動機を固定比率減速機構により車輪駆動軸と接続させることのみで、車輪軸駆動の要求を満たすことができる。このような設置により、第２の電動機の回転軸は、車輪駆動軸と常時接続され、シフトにより電動機出力が突然中断することなく、電動機は高効率動作領域で稼動し、且つ車両は、運転中、速度が不均一になることがなく、同時に、車両全体の快適性を増加させる。そして、シフト操作及び制御を必要とせず、動力出力装置全体の操作及び制御は簡単になる。また、体積が大きい変速機を配置するスペースを設けなくてもよいので、動力出力システム全体を、理想的な配置空間のために効果的な具体的構成配置にすることができ、且つコストダウンできる。
【００１７】
好ましくは、前記エンジンの出力軸、第１のクラッチ、第１の電動機の回転軸、第２のクラッチ、及び第２の電動機の回転軸は、この順に接続され、同軸に設けられている。
【００１８】
このような配置によれば、エンジンの出力軸は、第１の電動機の回転軸及び第２の電動機の回転軸と同軸に設置され、第１、第２のクラッチにより機械的に接続されることにより、本発明の動力出力装置の各動力手段は、車両にコンパクトに配置され、容易に一体化を実現する。さらに、各動力手段の回転軸は同軸であるので、機械エネルギーを転送するための（同軸ではない回転軸間の歯車伝動機構のような）専門的な結合手段を提供する必要がなく、且つ伝送におけるエネルギーの損失を低減可能にさせ、動力出力装置全体を高効率にするために貢献している。
【００１９】
本発明の主な技術的課題を実現すると共に、本発明がさらに解決する技術的課題を実現するために、前記第１の電動機は中高速モータとして設計され、前記第２の電動機は中低速モータとして設計される。
【００２０】
第１の電動機は中高速モータとして設計され、即ち高回転速度での効率が低回転速度での効率より優れている。第２の電動機は中低速モータとして設計され、即ち低回転速度での効率が高回転速度での効率より優れている。このように、両電動機は常に最適の稼動効率で協力して、車輪の牽引力と回転速度とに対する要求を実現できる。さらに、両電動機の設計上の難易度（電動機が低、中、高回転速度のいずれでも高効率の出力を実現するように設計する難しさ）が低減できる。
【００２１】
前記の技術案によれば、本発明において、第１の電動機と第２の電動機は、お互いに協力して車輪を駆動することができ、それぞれの高効率領域で稼動して、駆動システムを高効率で運転することができる。例えば、起動又は低速運転の場合、稼動効率が高い第２の電動機を使用して単独で車輪を駆動し、車両速度が比較的高速に達した場合には、即ち第１の電動機が比較的高い効率で出力可能になったら、第１の電動機単独で車輪を駆動する。車両速度が適当であり、第１及び第２の電動機がそれぞれ高い効率で同時に稼動できる場合には、一緒に車輪を駆動する。大きな牽引力を必要とする場合は、第１及び第２の電動機は一緒に車輪を駆動する。両電動機は一緒に車輪を駆動して、より大きいトルクの出力を実現できるので、それぞれの体積は比較的小さく設計できる。これにより、動力出力装置全体を車両に配置する際に更に自由且つコンパクトにすることができる。
【００２２】
このように、本発明の動力出力装置は純電力の出力方式でも比較的優れた動力の出力能力を備え、内燃機関を起動せずに軸駆動の要求を満たすことができる。
【００２３】
また、本発明の第１の電動機を中高速電動機とすることにより高効率の発電を実現することもできる。例えば、第１の電動機が発電機としてバッテリーを充電する過程において、エンジンが高効率領域にある場合、そのクランク軸の回転速度は電動機の中高回転速度に相当する。従って、エンジンが第１の電動機を駆動してバッテリーを充電する過程において、エンジン及び第１の電動機をいずれも高効率領域で稼動させることができる。これにより、本発明の動力出力装置全体の効率が向上される。
【００２４】
本発明が解決する他の技術的課題を実現するために、本発明は、出力軸を備えるエンジンと、エンジンの出力軸と車輪駆動軸との間に設けられて、前記バッテリーと電気的に接続された第１の電動機及び第２の電動機と、エンジンの出力軸と第１の電動機との間に設けられた第１のクラッチと、第１の電動機と駆動軸との間に設けられた第２のクラッチとを含み、前記第１の電動機は中高速モータとして設計され、前記第２の電動機は中低速モータとして設計されていることを特徴とする、ハイブリッド出力取り出し装置を提供する。
【００２５】
前記のハイブリッド出力取り出し装置によれば、本発明は第１の電動機と第２の電動機とをお互いに協力して各種状況による複数の駆動モードを実現できるように設計し、且つ両電動機はそれぞれの高効率領域で稼動することができることにより、駆動システム全体の高効率且つ低燃料消費の稼動を実現する。
【００２６】
本発明は構成を簡単で優れたものとし、動力出力効率が高く、複数の動力出力モードを実現できる。車両の燃料消費及び有害物の排出の面も大きく改善された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に関するシステムを示す図である。
【図２】本発明の動力出力形式の説明図である。
【図３】本発明の他の動力出力形式の説明図である。
【図４】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図５】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図６】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図７】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図８】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図９】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図１０】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図１１】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図１２】本発明の別の動力出力形式の説明図である。
【図１３】本発明のエネルギー再生形式の説明図である。
【図１４】本発明の他のエネルギー再生形式の説明図である。
【図１５】本発明の駐車充電状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の具体的な実施の形態を、以下のように詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すのは本発明のハイブリッド出力取り出し装置の概略図である。該ハイブリッド出力取り出し装置（動力出力装置）は、動力を車輪駆動軸まで出力するために用いられる。それは、出力軸を備えるエンジン１と、電気エネルギーを蓄積し出力するためのバッテリー６と、エンジン１の出力軸と車輪駆動軸８との間に設けられている第１の電動機２及び第２の電動機３と、エンジン１の出力軸と第１の電動機２との間に設けられた第１のクラッチ４と、及び第１の電動機２と駆動軸８との間に設けられた第２のクラッチ５とを含む。ただし、前記した第２の電動機３は、固定比率減速機構７により車輪駆動軸に接続されている。
【００３０】
本発明の固定比率減速機構は、減速と同時に減速比が一定であることを満たす限り、常時噛み合い式の歯車伝動減速機構、常時噛み合い式のチェーン伝動減速機構及び常時噛み合い式の摩擦伝動減速機構などであってもよい。
【００３１】
図１に示す実施例によれば、エンジン１の出力軸、第１のクラッチ４、第１の電動機２の回転軸、第２のクラッチ５及び第２の電動機３の回転軸は、この順に接続され、第１の電動機２の回転軸と第２の電動機３の回転軸は、エンジン１の出力軸と同軸に設けられている。エンジン１の出力軸と第１の電動機２の回転軸とは、第１のクラッチ４により接続され、第１の電動機２の回転軸と第２の電動機３の回転軸とは、第２のクラッチ５により接続され、第２のクラッチ５と第２の電動機３との間に駆動軸８が接続されている。
【００３２】
前記した第１の電動機２と第２の電動機３とはいずれも電動及び発電モードとして稼動可能である。バッテリー６は制御可能なエネルギー蓄積手段であり、ここでは特に限定しないが、蓄電池や燃料電池などであってもよい。第１の電動機２と第２の電動機３とは、それぞれ第１のパワー変換器９と第２のパワー変換器１０とにより、バッテリー６に接続され、第１のパワー変換器９と第２のパワー変換器１０とは双方向のパワー変換を行うことができる。そのため、パワー変換手段の変換により、両電動機は、バッテリー６に蓄積された電気エネルギーを動力に変換して出力することができ、また動力を電気エネルギーに変換してバッテリー６に蓄積することもできる。
【００３３】
図１に示す実施例では、第１の電動機２は、エンジン１、駆動軸８及びバッテリー６のいずれにも接続され、エネルギーを前記エンジン１の出力軸、バッテリー７及び駆動軸８との間で変換又は伝送させることができる。エンジン１を起動する際には、第１の電動機２は、第１のクラッチ４によりエンジン１の出力軸に結合され、バッテリー６の電気エネルギーを動力に変換することにより、十分なトルクを生じてエンジン１を起動させる。バッテリー６に蓄積されたエネルギーを補充する必要がある場合は、第１の電動機２も、エンジン１の駆動により産生された動力を通じて、バッテリー６に出力して、電気エネルギーの形式でバッテリー６に蓄積することができる。
【００３４】
第１の電動機２は中高速モータとして設計され、独立にエンジン１を起動することに用いられ、かつ、単独で純電力形式で車輪を駆動可能である。
【００３５】
第２の電動機３は中低速モータとして設計され、第１の電動機２より大きいパワーを有し、主にエンジン１が解放された場合の純電力駆動に用いられる。第２の電動機３は車輪駆動軸のトルクの要求を満たせない場合に、第１の電動機２は、第２の電動機３と一緒に純電力で車輪を駆動することができる。
【００３６】
エンジンの高効率稼動領域は一般には相対的に高い回転速度下にあるので、車両が停車状態から相対的に比較的高い回転速度まで運転する過程において、電動機の電動動作を利用して車輪を駆動することにより、エンジンを動作に関与させないことが可能である。それにより、エンジンの非高効率稼動領域での稼動による燃料消費及び有害排出物質の増加を回避できる。
【００３７】
第１の電動機２は、第２の電動機３と共に純電力に車輪を駆動すると、第２のクラッチ５は係合状態になるべきである。バッテリー６に蓄積された電気エネルギーによって、第１の電動機２の回転速度を第２の電動機３の回転速度に接近させ、回転速度の差がゼロに近づいたところで両電動機の回転軸を第２のクラッチ５を通じて結合させる。この結合形式の純電力駆動も比較的大きい出力トルクを備える。車両が低回転速度の場合の大きいトルク要求に対して、この第１の電動機２と第２の電動機３とが一緒に純電力駆動の形式でも満足することが可能であり、エンジンを起動する必要がなく、エンジンが非高効率稼動区で稼動することが回避される。
【００３８】
本発明の図１に示す実施例によれば、本発明は、純電動駆動、純発動機駆動、直列接続駆動、並列接続駆動又は直列−並列接続駆動のモードを実現できる。
【００３９】
以下、図２〜図１０を参照しながら具体的に説明する。
【００４０】
図２、図３、及び図４は、電動機の動力の出力のみに基づき駆動軸８を駆動する動力の出力形式を示す。このような形式は、ハイブリッドシステムでは通常、純電動モードと呼ばれるものに属する。即ち、エンジン１は稼動せず、電動機の稼動のみに頼って動力の出力を実現する。
【００４１】
本発明の構成では、この動力の出力形式において、エンジン１は稼動せず、第１のクラッチ４が解放され、動力の出力はそれぞれ図２、図３、及び図４に示すように、三つの異なるエネルギーの流れにより実現される。
【００４２】
図２は第１の電動機２と第２の電動機３とが同時に駆動軸８に対して動力を出力する形式を示す。このとき、第２のクラッチ５は係合状態であるので、両電動機の回転軸は動力を同時に駆動軸に伝送可能である。第１の電動機２と第２の電動機３とは電動モードで稼動して、バッテリー６は、両電動機へ動力に変換可能な電気エネルギーを提供する。図２の矢印に示すように、バッテリー６は第１の電動機２と第２の電動機３とに電気エネルギーを提供し、電動変換を通じて、第１の電動機２と第２の電動機３とは駆動軸８に動力を出力する。
【００４３】
図３は、第２の電動機３のみに基づいて駆動する動力の出力形式を示す。このとき、第２のクラッチ５は解放状態であり、第１の電動機２は稼動しない。第２の電動機３は電動稼動状態にあり、バッテリー６は第２の電動機３に動力に変換可能な電気エネルギーを提供する。図３の矢印が示すように、バッテリー６は第２の電動機３に電気エネルギーを提供し、電動変換を通じて、第２の電動機３は駆動軸８に動力を出力する。
【００４４】
図４は第１の電動機２のみに基づいて駆動する動力出力形式を示す。このとき、第２のクラッチ５は係合状態であり、第２の電動機３は稼動しない。第１の電動機２は電動稼動状態として、バッテリー６は第１の電動機２に動力に変換可能な電気エネルギーを提供する。図４の矢印に示すように、バッテリー６は第１の電動機２に電気エネルギーを提供し、電動変換を通じて、第１の電動機２は駆動軸８に動力を出力する。
【００４５】
図５と図６とに示されるのはエンジン１の稼動であるが、駆動軸８を駆動するのは、第２の電動機３の動力の出力形式のみに基づく。このような形式は、ハイブリッドシステムでは、通常、直列接続モードと呼ばれる。
【００４６】
この出力形式では、第２のクラッチ５は解放状態であり、それにより第１の電動機２及びエンジン１は、駆動軸８との機械的な接続が解放されている。第１のクラッチ４は係合状態で、エンジン１の出力軸と第１の電動機２の回転軸とを接続する。エンジン1が生み出した動力は第１の電動機２に伝送され、第１の電動機２は発電稼動状態であり、第２の電動機３は電動稼動状態である。図５の矢印に示されるように、第１の電動機２からの電気エネルギーの一部が第２の電動機３に伝送され、このときバッテリー６にエネルギーが補充する必要がれば、第１の電動機２の他の部分の電気エネルギーはバッテリー６に蓄積されるように伝送され、第２の電動機３は駆動軸８まで動力を伝送する。図６の矢印に示されるように、第１の電動機２から出された電気エネルギーは第２の電動機３に伝送され、バッテリー６は電気エネルギーを第２の電動機３に伝送して、第２の電動機３は駆動軸８に動力を伝送する。
【００４７】
図７、図８に示されるのは、エンジン１が駆動軸８に動力を伝送し、且つバッテリー６の電気エネルギーを消耗して、駆動軸８に至る動力を生ずる動力の出力形式である。このような形式は、ハイブリッドシステムでは、通常、並列接続モードと呼ばれる。
【００４８】
この動力出力形式では、第１のクラッチ４、第２のクラッチ５はいずれも係合状態にあるので、エンジンの出力軸１と第１の電動機２の回転軸とは機械的に接続され、第１の電動機２及び第２の電動機３は共に駆動軸に機械的に接続されている。第１、第２の電動機の稼動状態の相違によって、この動力の出力形式は、異なるエネルギーの流動形式があってもよい。
【００４９】
図７に前記のエネルギーの流動形式を示す。このとき、第１の電動機２と第２の電動機３とはいずれも電動モードで稼動され、バッテリー６はそれらに稼動に必要な電気エネルギーを提供する。図７の矢印に示されるように、エンジン１が稼動し、動力を第１の電動機２の回転軸により駆動軸８に伝送する。そして、第１の電動機２と第２の電動機３とは、駆動に必要な動力によってバッテリー６の電気エネルギーを変換すると同時に、駆動軸８に動力を伝送する。
【００５０】
図８に前記他のエネルギーの流動形式を示す。このとき、第１の電動機２は空転し、第２の電動機３は、電動モードで稼動し、バッテリー６はそれらに稼動に必要な電気エネルギーを提供する。図８の矢印に示されるように、エンジン１が稼動し、動力を第１の電動機２の回転軸により駆動軸８に伝送する。そして、第２の電動機３は、駆動に必要な動力に基づいてバッテリー６の電気エネルギーを変換して、駆動軸８に動力を伝送する。
【００５１】
図９、図１０に示すのは、エンジン１が動力を出力し、第１の電動機２は発電稼動状態であり、第２の電動機は電動稼動状態での動力出力形式である。このような形式は、通常、直列−並列接続システムと呼ばれるハイブリッドモードに属する。
【００５２】
この場合、エンジン１の一部の動力は直接に駆動軸まで出力され、他の部分の動力は第１の電動機２を発電モードで稼動するよう駆動するために用いられ、第２の電動機３は電動モードで稼動される。図８の矢印に示すように、第１の電動機２が生じる電気エネルギーの一部は直接に第２の電動機３に伝送され、第２の電動機３を電動稼動させて、車輪を駆動する。他の部分の電気エネルギーはバッテリー６に伝送され、電気エネルギーの補充に用いられる。図９の矢印に示すように、このときに第１の電動機２が生じる電気エネルギーは直接に第２の電動機３に伝送され、バッテリー６も電気エネルギーを第２の電動機３に伝送して、第２の電動機３を電動稼動させて、車輪を駆動する。
【００５３】
図１１及び図１２に、エンジン１のみにより駆動軸８に動力を伝送する動力の出力形式を示す。この形式は通常に純発動機モードと呼ばれるものに属する。この場合、第１のクラッチ４と第２のクラッチ５とはいずれも係合している。
【００５４】
図１１では、第１の電動機２と第２の電動機３とはいずれも空転していることを示す。その回転軸は、エンジン１が出力された動力を駆動軸８に伝送している。図１１の矢印に示すように、エンジン１は稼動し、第１の電動機２の回転軸と第２の電動機３の回転軸とを通じて動力を駆動軸８に伝送する。
【００５５】
図１２では、第１の電動機２は、同時にエンジン１の一部のパワーを電気エネルギーに変換してバッテリー６に蓄積し、バッテリー６のエネルギー蓄積を補充するために用いられる。その回転軸は、エンジン１の他の一部の出力動力を駆動軸８に伝送する。図１２の矢印に示すように、エンジン１は稼動し、その一部の動力が第１の電動機２の回転軸を通じて駆動軸８まで伝送される。他の一部の動力は第１の電動機２を通じて電気エネルギーに変換されバッテリー６に蓄積される。
【００５６】
図１３、図１４に示すのは本発明のエネルギー再生形式の説明図である。
【００５７】
車両がブレーキによる制動に伴う減速運転を行っているか又は停止の状態において、本発明の構成はエネルギーの再生を行うことができる。ここで、電動機は発電モードで稼動して、駆動軸８からフィードバックされた動力を電気エネルギーに変換し、バッテリー６に伝送して、最大の限度でバッテリーを充電する。第２のクラッチ５の係合／解放の状態によって異なるエネルギーの再生形式があってもよい。
【００５８】
図１３に示すのは第２のクラッチ５が係合されている場合のエネルギー再生形式である。このとき、第１の電動機２の回転軸と第２の電動機３の回転軸とはいずれも駆動軸８に接続され、第１の電動機２と第２の電動機３とは発電モードで稼動して、バッテリー６に再生された電気エネルギーが蓄積される。図１３の矢印に示すように、駆動軸８は、第１の電動機２と第２の電動機３とに動力をフィードバックし、第１の電動機２と第２の電動機３とはそれぞれ動力を電気エネルギーに変換し且つバッテリー６に伝送して、エネルギーの再生を実現する。
【００５９】
図１４に示すのは、第２のクラッチ５が解放された場合のエネルギーの再生形式である。このとき、第２の電動機３の回転軸は駆動軸８に接続され、第２の電動機３は発電モードで稼動し、バッテリー６に再生された電気エネルギーが蓄積される。図１４の矢印に示すように、駆動軸は、動力を第２の電動機３にフィードバックし、第２の電動機３は動力を電気エネルギーに変換し且つバッテリー６まで伝送して、エネルギーの再生を実現する。
【００６０】
図１５に示すのは本発明の駐車充電モードである。
【００６１】
このモードでは、第２のクラッチ５が解放され、且つ第２の電動機３は非稼動状態で、エンジン１は第１の電動機２を発電の稼動状態となるように駆動して、電気エネルギーをバッテリー６に蓄積する。図１５の矢印に示すように、エンジン１が稼動し、動力を第１の電動機２に伝送し、第１の電動機２は動力を電気エネルギーに変換してバッテリー６まで伝送する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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