(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼により作動させられ且つ油圧ポンプを駆動するエンジンと、車両停止時において該エンジンの回転を許容するための継手を介して該エンジンに連結された変速機とが設けられ、該変速機の出力軸から差動歯車装置を介して駆動輪へ動力が伝達されるとともに、電気モータが該変速機の出力軸および該駆動輪と油圧式クラッチを介して作動的に連結された形式のハイブリッド車両の動力伝達装置であって、
該電気モータと該駆動輪との間において油圧式クラッチと並列に設けられ、該駆動輪から該電気モータへ向かう動力を伝達するが該電気モータから該駆動輪へ向かう動力を遮断する一方向クラッチを、
含むことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項２】
前記電気モータには、補機が作動的に連結されていることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプから前記油圧式クラッチに至る油路に直列に設けられ、その油圧式クラッチ側へ向かう作動油の通過は許容するがその油圧ポンプ側へ向かう作動油の通過を阻止する逆止弁と、
該逆止弁と油圧式クラッチとの間の油路に接続された蓄圧器と、
該蓄圧器よりも油圧ポンプ側の油路に設けられた絞りと、
該逆止弁と油圧式クラッチとの間の油路に接続され、該油路内を大気に解放する状態と解放しない状態とに切り換えることにより前記油圧式クラッチを制御する制御弁と
を含むクラッチ制御回路が設けられることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料の燃焼により作動させられるエンジンと、車両停止時においてそのエンジンの回転を許容するための継手を介してそのエンジンに連結された変速機とが設けられ、その変速機の出力軸から差動歯車装置を介して駆動輪へ動力が伝達されるとともに、電気モータがその変速機の出力軸とクラッチを介して作動的に連結された形式のハイブリッド車両が知られている。たとえば、特開平９−９５１４９号公報に記載されたハイブリッド車両がそれである。このようなハイブリッド車両によれば、回生制動時のクラッチ操作や変速機の変速によるブレーキ力の変化を、複雑な強調制御を設けなくても防止できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなハイブリッド車両において、電気モータと変速機の出力軸との間に設けられたクラッチが油圧により摩擦板が相互に圧接させられることにより作動させられる油圧式クラッチが用いられる場合がある。このような場合には、回生制動中においてその油圧式クラッチを係合状態とするための油圧を継続的に発生させる必要があるため、油圧ポンプを駆動するエンジンが継続的に作動させられねばならず、回生制御中におけるエンジンの作動のための燃料が必要となるという欠点があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、燃料の燃焼により作動させられ且つ油圧ポンプを駆動するエンジンと、車両停止時においてそのエンジンの回転を許容するための継手を介して該エンジンに連結された変速機とが設けられ、その変速機の出力軸から差動歯車装置を介して駆動輪へ動力が伝達されるとともに、電気モータがその変速機の出力軸と油圧式クラッチを介して作動的に連結された形式のハイブリッド車両において、回生制動中においてエンジンを停止できる動力伝達装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、燃料の燃焼により作動させられ且つ油圧ポンプを駆動するエンジンと、車両停止時においてそのエンジンの回転を許容するための継手を介してそのエンジンに連結された変速機とが設けられ、その変速機の出力軸から差動歯車装置を介して駆動輪へ動力が伝達されるとともに、電気モータがその変速機の出力軸および駆動輪と油圧式クラッチを介して作動的に連結された形式のハイブリッド車両の動力伝達装置であって、その電気モータとその駆動輪との間において前記油圧式クラッチと並列に設けられ、その駆動輪からその電気モータへ向かう動力を伝達するがその電気モータからその駆動輪へ向かう動力を遮断する一方向クラッチを、含むことにある。
【０００６】
【発明の効果】
このようにすれば、前記駆動輪から電気モータへ向かう動力を伝達するがその電気モータからその駆動輪へ向かう動力を遮断する一方向クラッチが、その電気モータとその駆動輪との間において前記油圧式クラッチと並列に設けられていることから、回生制動中においては油圧式クラッチが解放状態であっても車両の運動エネルギによって回転させられる駆動輪の回転が電気モータに伝達されてその電気モータが回転させられるので、回生制動中においてエンジンおよび油圧ポンプを停止させることができる。これにより、回生制動中においてエンジンを作動させるための燃料が不要となる。
【０００７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記電気モータには、エヤコン用のコンプレッサ、パワステ用のオイルポンプなどの補機が作動的に連結されている。このようにすれば、油圧式クラッチの解放状態では、電気モータにより補機が適宜駆動され得る利点がある。
【０００８】
また、好適には、前記変速機の出力軸と電気モータとの間には、前記油圧式クラッチと直列に、その出力軸の回転を増速して電気モータへ伝達する増速変速機が設けられる。このようにすれば、回生制動時において車両の運動エネルギにより回転駆動される電気モータを高速回転させることができる。
【０００９】
また、好適には、前記油圧ポンプから前記油圧式クラッチに至る油路に直列に設けられ、その油圧式クラッチ側へ向かう作動油の通過は許容するがその油圧ポンプ側へ向かう作動油の通過を阻止する逆止弁と、その逆止弁と油圧式クラッチとの間の油路に接続された蓄圧器と、その蓄圧器よりも油圧ポンプ側の油路に設けられた絞りと、その逆止弁と油圧式クラッチとの間の油路に接続され、その油路内を大気に解放する状態と解放しない状態とに切り換えることにより前記油圧式クラッチを制御する制御弁とを含むクラッチ制御回路が設けられる。このようにすれば、蓄圧器内に作動油圧が一旦蓄えられた後はエンジンが作動させられなくても油圧式クラッチが係合作動させられるので、専ら電気モータによる駆動で車両を走行させるモータ走行であるときでも、エンジンを停止させることができる利点がある。
【００１０】
【発明の好適な実施の形態】
図１は、ハイブリッド車両の動力伝達系を示している。エンジン１０から出力された回転力すなわち駆動力は、トルクコンバータ１２を介して自動変速機１４に入力される。この自動変速機１４では、車両の走行状態に応じて判断された変速が油圧式摩擦係合装置などによって自動的に行われる。この自動変速機１４において変速を受けた駆動力は、その出力軸１６、プロペラシャフト１８、差動歯車装置２０、１対の車軸２２を介して１対の後輪すなわち駆動輪２４へそれぞれ伝達されるようになっている。
【００１１】
上記ハイブリッド車両には、自動変速機１４の出力軸１６と平行な出力軸３０を備えたモータジェネレータ３２が備えられている。このモータジェネレータ３２は、たとえば交流同期型であって、車両の動力源として用いられるとともに、回生制動作動時には車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としても機能する。このモータジェネレータ３２には、エヤコン用のコンプレッサ、パワステ用のオイルポンプなどの補機２８が作動的に連結されている。上記モータジェネレータ３２は、上記自動変速機１４の出力側に固定された動力伝動装置３４を介してその出力軸１６と作動的に連結されている。このモータジェネレータ３２の出力軸３０には、チェーンなどの伝動帯３６が巻き掛けられるスプロケット３８が固設されている。
【００１２】
上記動力伝動装置３４は、上記スプロケット３８と共に伝動帯３６が巻き掛けられるスプロケット４０を備えて自動変速機１４の出力軸１６と同心にその外周に設けられたスリーブ軸４２と、スリーブ軸４２の外周においてそれら出力軸１６とスリーブ軸４２との間に設けられた油圧式クラッチ４４と、同様にスリーブ軸４２の外周において油圧式クラッチ４４と並列に出力軸１６とスリーブ軸４２との間に設けられた一方向クラッチ４６とを備えている。上記油圧式クラッチ４４は、たとえば図２に示すハイブリッド制御用コントロ─ラ６４により制御される。また、上記一方向クラッチ４６は、動力がモータジェネレータ３２の出力軸３０から自動変速機１４の出力軸１６へ向かう場合は空転することによってその動力伝達を遮断するが、動力が自動変速機１４の出力軸１６からモータジェネレータ３２の出力軸３０へ向かう場合は係合することによってその動力を伝達するように機械的に構成されている。
【００１３】
図２において、クラッチ制御回路４８は、エンジン１０によって直接的に回転駆動される油圧ポンプ５０と、その油圧ポンプ５０から出力された作動油の一部を還流量を調節して油路内の作動油圧をエンジン１０の実際の出力トルクに応じて調圧するリリーフ型の調圧弁５２と、上記油圧ポンプ５０から油圧式クラッチ４４に至る油路に直列に設けられ、その油圧式クラッチ４４側へ向かう作動油の通過は許容するがその油圧ポンプ５０側へ向かう作動油の通過を阻止する逆止弁５４と、その逆止弁５４と油圧式クラッチ４４との間のクラッチ油路５６に接続された蓄圧器５８と、その蓄圧器５８よりも油圧ポンプ５０側の油路に設けられた絞り６０と、上記逆止弁５４と油圧式クラッチ４４との間のクラッチ油路５６に接続され、そのクラッチ油路５６内を大気に解放する状態と解放しない状態とに切換られることにより油圧式クラッチ４４を制御する制御弁６２とを備えている。
【００１４】
上記制御弁６２は、ハイブリッド制御用コントローラ６４によって制御されるようになっている。このハイブリッド制御用コントローラ６４は、たとえば図３に示す複数の制御モードから車両状態に応じて自動的に選択された所定の制御モードにおいて、モータジェネレータ３２および油圧式クラッチ４４を制御する。たとえば、モータ走行モードが選択された場合には、ハイブリッド制御用コントローラ６４は、モータジェネレータ３２に電力を供給してモータとして作動させ、モータジェネレータ３２の出力トルクを油圧式クラッチ４４を介して駆動輪２４に伝達させる。このとき、油圧式クラッチ４４の係合圧を発生させるためにエンジン１０がたとえばアイドル回転させられる。また、エンジンモータ走行が選択された場合には、ハイブリッド制御用コントローラ６４は、エンジン１０を起動させるとともにモータジェネレータ３２に電力を供給し、エンジン１０の出力トルクおよびモータジェネレータ３２の出力トルクで車両を駆動し、車両の加速力を高める。このときも、モータジェネレータ３２の出力トルクを駆動輪２４に伝達させるために油圧式クラッチ４４が係合させられる。回生制動走行モードが選択された場合には、ハイブリッド制御用コントローラ６４は、図示しない車輪ブレーキを作動させると同時に、それに上のせする回生制動トルクを得るために、車両の運動エネルギを用いて一方向クラッチ４６を介してモータジェネレータ３２を回転駆動することによりそのモータジェネレータ３２を発電機として作動させ、図示しない蓄電装置に蓄電させる。このときは、油圧式クラッチ４４が解放されるので、エンジン１０の作動が停止させられる。車両停止モードが選択された場合には、ハイブリッド制御用コントローラ６４は、油圧式クラッチ４４を解放させてモータジェネレータ３２により補機２８を駆動させる。
【００１５】
上述のように、本実施例によれば、自動変速機１４の出力軸１６からモータジェネレータ３２へ向かう動力を伝達するがそのモータジェネレータ３２から自動変速機１４の出力軸１６へ向かう動力を遮断する一方向クラッチ４６が、その自動変速機１４の出力軸１６とそのモータジェネレータ３２との間において油圧式クラッチ４４と並列に設けられていることから、回生制動中においては油圧式クラッチ４４が解放状態であっても車両の運動エネルギによって回転させられる駆動輪２４の回転がモータジェネレータ３２に伝達されてそのモータジェネレータ３２が回転させられるので、回生制動中においてエンジン１０および油圧ポンプ５０を停止させることができる。これにより、回生制動中においてエンジン１０を作動させるための燃料が不要となる。
【００１６】
また、本実施例によれば、モータジェネレータ３２には、エヤコン用のコンプレッサ、パワステ用のオイルポンプなどの補機２８が作動的に連結されているので、油圧式クラッチ４４の解放状態では、モータジェネレータ３２により補機２８が適宜駆動される利点がある。
【００１７】
また、本実施例によれば、油圧ポンプ５０から油圧式クラッチ４４に至る油路に直列に設けられ、その油圧式クラッチ４４側へ向かう作動油の通過は許容するがその油圧ポンプ５０側へ向かう作動油の通過を阻止する逆止弁５４と、その逆止弁５４と油圧式クラッチ４４との間のクラッチ油路５６に接続された蓄圧器５８と、その蓄圧器５８よりも油圧ポンプ５０側の油路に設けられた絞り６０と、上記逆止弁５４と油圧式クラッチ４４との間のクラッチ油路５６に接続され、そのクラッチ油路５６内を大気に解放する状態と解放しない状態とに切り換えることにより油圧式クラッチ４４を制御する制御弁６２とを含むハイブリッド制御用コントロ─ラ６６が設けられていることから、蓄圧器５８内に作動油圧が一旦蓄えられた後はエンジン１０が作動させられなくても油圧式クラッチ４４が係合作動させられるので、専らモータジェネレータ３２による駆動で車両を走行させるモータ走行であるときでも、エンジン１０を停止させることができる利点がある。
【００１８】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
図４は、本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の動力伝達系を示している。本実施例のハイブリッド車両では、自動変速機１４の出力軸１６とモータジェネレータ３２との間において、油圧式クラッチ４４および一方向クラッチと直列に、その出力軸１６の回転を増速してモータジェネレータ３２の出力軸３０へ伝達する増速変速機７０が設けられている。この増速変速機７０は、遊星歯車装置であって、動力伝動装置３４のハウジングのような非回転部材に固定されたサンギヤ７２と、油圧式クラッチ４４および一方向クラッチ４６の外周側部材に連結されたリングギヤ７４と、それらサンギヤ７２およびリングギヤ７４と噛み合う遊星ギヤ７６を回転可能に支持して出力軸１６に連結されたキャリヤ７８とを備え、キャリヤ７８の回転を増速してリングギヤへ伝達する。
【００２０】
本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、自動変速機１４の出力軸１６の回転を増速してモータジェネレータ３２の出力軸３０へ伝達する増速変速機７０が設けられるので、回生制動時において車両の運動エネルギにより回転駆動されるモータジェネレータ３２を高速回転させることができる。
【００２１】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用され得るものである。
【００２２】
たとえば、前述の実施例のハイブリッド車両は、後輪駆動方式すなわち駆動輪２４が後輪であるＦＲ方式であったが、駆動輪が前輪である前輪駆動方式すなわちＦＦ方式であってもよい。
【００２３】
また、前述の実施例のハイブリッド車両では、１台のモータジェネレータ３２が搭載されていたが、複数台のモータジェネレータ３２が搭載された車両であっても差し支えない。
【００２４】
また、前述の実施例のハイブリッド車両では、トルクコンバータ１２が継手として備えられていたが、それに代えて、フルードカップリング、電磁クラッチなどの自動クラッチが用いられてもよい。
【００２５】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のハイブリッド車両の動力伝達系の構成を説明する図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の動力伝達系に用いられている油圧式クラッチを制御するためのクラッチ制御回路の構成を説明する図である。
【図３】図２のハイブリッド制御用コントローラの制御モードを示す図表である。
【図４】本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の動力伝達系の構成を説明する図であって、図１に相当する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン
１２：継手（トルクコンバータ）
１４：自動変速機
１６：出力軸
３２：モータジェネレータ（電気モータ）
４４：油圧式クラッチ
４６：一方向クラッチ
５０：油圧ポンプ
【図１】
0003890803.tif 000002
【図２】
0003890803.tif 000003
【図３】
0003890803.tif 000004
【図４】
0003890803.tif 000005