(57)【要約】      （修正有）【課題】ＥＶ走行性能を向上させ、燃費も向上させることができるハイブリッドシステムの動力構造を提供する。【解決手段】本発明のハイブリッドシステムの動力構造は、サンギヤ１０１、キャリア１０３及びリングギヤ１０２でなる遊星ギヤ部１８０と、サンギヤと連結される第１モータ１１０と、リングギヤと連結される第２モータ１２０と、キャリアと連結されるエンジン１３１及びブレーキ１３２と、を含んで構成される。【選択図】図１
2013121836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤ、キャリア及びリングギヤでなる遊星ギヤ部と、
前記サンギヤと連結される第１モータと、
前記リングギヤと連結される第２モータと、
前記キャリアと連結されるエンジン及びブレーキと、
を含むことを特徴とするハイブリッドシステムの動力構造。
【請求項２】
前記第１モータと第２モータは、バッテリと連結されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドシステムの動力構造。
【請求項３】
前記第２モータは、車両のホイールを連結するドライブと連結されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドシステムの動力構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドシステムの動力構造に係り、特にハイブリッド自動車のモータの大きさを増大させずにＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行性能を向上させ、燃費を向上させることができるハイブリッドシステムの動力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハイブリッド自動車は、エンジンと、電気モータと、バッテリと、で構成され、車両の加速時に電気モータによる動力補助を行ない、エンジンの運転点を燃料消耗率が最小である最適の動作ライン（ＯＯＬ：Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）近傍に送って燃費を向上させるように構成される。このようなハイブリッド自動車は、エンジンで発電機を駆動することにより生成された電力を利用して電気モータを動かす直列型ハイブリッド自動車と、エンジンを電気モータで補助してエンジンの負担を軽減させる並列型ハイブリッド自動車とに区分されている。
【０００３】
一方、従来のハイブリッド自動車の動力伝達は、エンジン５０の駆動軸動力がサンギヤ、キャリア及びリングギヤを含む遊星ギヤのキャリアを媒介にしてサンギヤ及びリングギヤに伝達される。この時、サンギヤへ伝達された動力は発電機を駆動することになり、発電機で発電された電力は、駆動モータを動作させるかバッテリに蓄電される。さらに、リングギヤの回転力及び駆動モータの駆動力は、ファイナルドライブへ連結されることにより、ファイナルドライブの両側に設けられた車輪を回転させる。しかし、従来のハイブリッド自動車は、駆動モータの動作に限界があるため、走行性能が低下するとの問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９５０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の問題点を解消するためになされたもので、本発明の目的は、ハイブリッド自動車のモータの大きさを増大させずにＥＶ走行性能を向上させ、燃費も向上させることができるハイブリッドシステムの動力構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるハイブリッドシステムの動力構造は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤでなる遊星ギヤ部と、前記サンギヤと連結される第１モータと、前記リングギヤと連結される第２モータと、前記キャリアと連結されるエンジン及びブレーキと、を含むことを特徴とする。前記第１モータと第２モータは、バッテリと連結されるようにするのが好ましい。前記第２モータは、車両のホイールを連結するドライブと連結されるようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ハイブリッド自動車でＥＶ走行時に２つのモータで駆動可能にして走行性能を向上させるとともに、モータを増加せずともＥＶ領域を増大させ、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるハイブリッドシステムの動力構造を示す図である。
【図２】本発明によるハイブリッドシステムの動力構造の第１実施例で、動力流れの構成を示す図である。
【図３】本発明によるハイブリッドシステムの動力構造の第２実施例で、動力流れの構成を示す図である。
【図４】本発明によるハイブリッドシステムの動力構造の第３実施例で、動力流れの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳しく説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４は、本発明のハイブリッドシステムの動力構造を示す図である。図１は、ハイブリッドシステムの動力構造の構成を示し、図２〜図４は、ハイブリッドシステムの動力構造の動力流れの構成を示す。本発明のハイブリッドシステムの動力構造は、図１〜図４に示す通り、遊星ギヤ部１００のサンギヤ１０１と連結される第１モータ１１０と、リングギヤ１０２と連結される第２モータ１２０と、キャリア１０３と連結されるエンジン１３１及びブレーキ１３２と、からなる。これによりハイブリッド自動車の走行性能を向上させることを技術上の特徴としている。以下、本発明のハイブリッドシステムの動力構造の各構成要素を、図を参照しながら１つずつ説明する。
【００１１】
まず、本発明は、遊星ギヤ部１００が備えられ、遊星ギヤ部１００のサンギヤ１０１、リングギヤ１０２、キャリア１０３が、第１モータ１１０と、第２モータ１２０と、エンジン１３１及びブレーキ１３２と連結され、リングギヤ１０２と連結された第２モータ１２０は、ドライブ１５０と連結され出力させることを基本とする。図１に示すように、遊星ギヤ部１００はサンギヤ１０１、キャリア１０３及びリングギヤ１０２からなる。第１モータ１１０は、サンギヤ１０１、キャリア１０３、リングギヤ１０２からなる遊星ギヤ部１００のうち入力部と出力部でないサンギヤ１０１と連結される。第２モータ１２０は、出力部であるリングギヤ１０２と連結され、追って記述するドライブ１５０と連結される。
【００１２】
ここで、ハイブリッド自動車に取り付けられた第１モータ１１０と第２モータ１２０は、ハイブリッドシステムの最大の利点であるエンジン最適運転点を制御するものであって、本発明では２つのモータが備えられるようにし、運転点の制御を可能にして走行性能を向上させ得るようにする。キャリア１０３は、入力部として車体の動力を発生させるエンジン１３１と連結され、前記エンジン１３１の動力が伝達されることになる。さらに、キャリア１０３は、ブレーキ１３２とも連結され、サンギヤ１０１に連結された第１モータ１１０と、リングギヤ１０２に連結された第２モータ１２０との駆動を制御することができるようにする。
【００１３】
一方、第１モータ１１０と第２モータ１２０は、バッテリ１４０と連結され、第１モータ１１０と第２モータ１２０の作動を可能にすることが好ましい。さらに、出力部であるリングギヤ１０２と連結された第２モータ１２０は、車両のホイールを連結するドライブ１５０と連結され、リングギヤ１０２を介し出力された動力をドライブ１５０へ伝達して車両の駆動を可能にする。
【００１４】
以下、本発明のハイブリッドシステムの動力構造において、それぞれのモード変換を説明する。図２は、ＥＶモードでエンジン始動時の動力流れを示す図である。図２に示す通り、初期車両出発時にモータの動力が直ちに出力に伝達されるＥＶモード走行をする。この時、ＥＶモード中にエンジン１３１は停止している状態で、第１モータ１１０は無負荷回転をするだけで動力を発生させることはない。一方、ＥＶモード運転中ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードで走行すべくエンジン始動をかける場合は、第１モータ１１０がジェネレータに変換作動して、エンジン１３１をエンジン始動可能な速度に増加させたあと、エンジン１３１始動を実施する。
【００１５】
図３は、ＥＶモードからＨＥＶモードへの変換時の動力流れを示す図である。図３に示す通り、エンジン１３１始動後ＨＥＶモードへ進入するとき、第１モータ１１０と第２モータ１２０がそれぞれジェネレータとモータの役割をすることにより、Ｅ−ＣＶＴ、即ち、エンジン運転点を最適の運転点で駆動するように制御する。一方、第２モータ１２０は出力と直結されているため、主にモータの役割で動力をアシストする。
【００１６】
図４は、ＥＶモードから他のＥＶモードへの変換時の動力流れを示す図である。図４に示す通り、ＥＶモードで第２モータ１２０でのみ駆動する場合に登坂状況や車速が高いので、第２モータ１２０の速度が高過ぎてトルクの不足時にブレーキ１３２を作動させ、他のＥＶモードで走行することができるようにする。このとき、第１モータ１１０と第２モータ１２０を全て動力源として用いることができ、逆モード切換がなされる場合、第１モータ１１０と第２モータ１２０に分散されていたトルクを第２モータ１２０に集中したあとブレーキ１３２を解除し、モード切換の衝撃を最小化するように制御する。
【００１７】
このように、本発明は第１モータ１１０、第２モータ１２０、そしてブレーキ１３２を利用してＥＶシステムを駆動することができるので、走行性能を向上させると共に、ＥＶ可能車速を増加させ燃費を向上させることができる。前記のような構成を有する本発明のハイブリッドシステムの動力構造は、サンギヤ、キャリア及びリングギヤでなる遊星ギヤ部と、サンギヤと連結される第１モータと、リングギヤと連結される第２モータと、キャリアと連結されるエンジン及びブレーキとで構成され、ハイブリッド自動車でＥＶ走行時に２つのモータで駆動可能にして走行性能を向上させるとともに、モータを増加させずともＥＶ領域を増大させ、燃費を向上させるのに卓越した利点を有する。なお、本発明は、本実施例に限定されず、多様な修正及び変形が可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、走行性能と燃費を向上させることができるハイブリッドシステムの動力構造として好適である。
【符号の説明】
【００１９】
１００    遊星ギヤ部
１０１    サンギヤ
１０２    リングギヤ
１０３    キャリア
１１０    第１モータ
１２０    第２モータ
１３１    エンジン
１３２    ブレーキ
【図１】
2013121836.tif 000003
【図２】
2013121836.tif 000004
【図３】
2013121836.tif 000005
【図４】
2013121836.tif 000006