(57)【要約】【課題】ジェネレータモータおよび車載バッテリを大型化することなく大きな回転力を入出力可能とし、車両の運動エネルギを効率良く回生する。【解決手段】回転力を貯蔵するフライホイール18と、フライホイール18の回転力とジェネレータモータ12の回転力とを合成し、かつ、この合成した回転力とエンジン11の回転力とを合成する遊星歯車機構19とを設けた。これにより、フライホイール18の回転力をエンジン11のアシストに加えることができる。車両10の制動時には、ジェネレータモータ12を回生動作させる一方で、フライホイール18には回転力を貯蔵することができるので、ジェネレータモータ12の回生動作を効率良く行うことができるとともに、運動エネルギの余剰分をフライホイール18に貯蔵してエネルギ損失を抑えることができる。【選択図】図１
2009143485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンのアシストおよび運動エネルギの回生を行うジェネレータモータとを有するハイブリッド車両であって、
前記エンジンおよび前記ジェネレータモータにより回転し、回転力を運動エネルギとして貯蔵するフライホイールと、
前記フライホイールと前記ジェネレータモータとの間に設けられ、前記フライホイールの回転力と前記ジェネレータモータの回転力とを合成する第１回転力合成機構と、
前記第１回転力合成機構と前記エンジンとの間に設けられ、前記第１回転力合成機構の回転力と前記エンジンの回転力とを合成する第２回転力合成機構と、
前記第２回転力合成機構から出力される回転力を、前記車両の車輪に伝達する回転力伝達機構とを備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両において、前記第１および第２回転力合成機構を一の遊星歯車機構により形成し、前記遊星歯車機構の太陽歯車を前記フライホイールまたは前記ジェネレータモータのいずれか一方に接続し、前記遊星歯車機構の外輪歯車を前記フライホイールまたは前記ジェネレータモータのいずれか他方に接続し、前記遊星歯車機構の遊星キャリアを前記エンジンおよび前記回転力伝達機構に接続することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車両において、前記車両の制動時に、前記ジェネレータモータは回生動作をするとともに前記フライホイールは回転力を貯蔵し、前記車両の停止後に、前記ジェネレータモータは前記フライホイールに貯蔵された回転力により回生動作をすることを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、エンジンのアシストおよび運動エネルギの回生を行うジェネレータモータとを有するハイブリッド車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源としてのエンジンと、エンジンのアシストおよび車両の運動エネルギ（慣性力）を回生するジェネレータモータとを備えたハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両は、車両の加速時にはジェネレータモータを電動機（モータ）として用い、これによりエンジンによる回転力をアシストして燃費の向上を図り、また、車両の制動時にはジェネレータモータを発電機（ジェネレータ）として用いて車両の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）し、これにより、車載バッテリの充電を行えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６９４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されたハイブリット車両によれば、エンジンの回転力が伝達される変速機の出力側（プロペラシャフト側）に、減速機構等を介さずに直接ジェネレータモータを配置するようにしている。したがって、最大出力が大きな大排気量のエンジンを搭載する車両に適用する場合には、高出力のエンジンに見合う大きな駆動力を出力することができる大型のジェネレータモータと、これに対応した大型の車載バッテリとが必要となる。
【０００４】
このようにジェネレータモータおよび車載バッテリをそれぞれ大型化することにより、車両の加速時におけるエンジンの十分なアシストや車両の制動時における運動エネルギの効率の良い回生を両立させることが可能となるが、単に大型のジェネレータモータおよび車載バッテリを用いたのでは、車両重量の増加を招くことに加え、システムの車両へのレイアウト性が低下するといった問題が生じ得る。
【０００５】
本発明の目的は、ジェネレータモータおよび車載バッテリを大型化することなく大きな回転力を入出力可能とし、車両の運動エネルギを効率良く回生することが可能なハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両は、エンジンと、前記エンジンのアシストおよび運動エネルギの回生を行うジェネレータモータとを有するハイブリッド車両であって、前記エンジンおよび前記ジェネレータモータにより回転し、回転力を運動エネルギとして貯蔵するフライホイールと、前記フライホイールと前記ジェネレータモータとの間に設けられ、前記フライホイールの回転力と前記ジェネレータモータの回転力とを合成する第１回転力合成機構と、前記第１回転力合成機構と前記エンジンとの間に設けられ、前記第１回転力合成機構の回転力と前記エンジンの回転力とを合成する第２回転力合成機構と、前記第２回転力合成機構から出力される回転力を、前記車両の車輪に伝達する回転力伝達機構とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明のハイブリッド車両は、前記第１および第２回転力合成機構を一の遊星歯車機構により形成し、前記遊星歯車機構の太陽歯車を前記フライホイールまたは前記ジェネレータモータのいずれか一方に接続し、前記遊星歯車機構の外輪歯車を前記フライホイールまたは前記ジェネレータモータのいずれか他方に接続し、前記遊星歯車機構の遊星キャリアを前記エンジンおよび前記回転力伝達機構に接続することを特徴とする。
【０００８】
本発明のハイブリッド車両は、前記車両の制動時に、前記ジェネレータモータは回生動作をするとともに前記フライホイールは回転力を貯蔵し、前記車両の停止後に、前記ジェネレータモータは前記フライホイールに貯蔵された回転力により回生動作をすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両によれば、回転力を運動エネルギとして貯蔵するフライホイールと、フライホイールの回転力とジェネレータモータの回転力とを合成する第１回転力合成機構と、第１回転力合成機構の回転力とエンジンの回転力とを合成する第２回転力合成機構とを設けるので、フライホイールの回転力をエンジンのアシストに加えることができる。したがって、ジェネレータモータおよび車載バッテリを大型化することなく大きな回転力を出力することができ、車両重量の増加や車両へのレイアウト性の低下を抑えることができる。また、車両の制動時には、エンジンの回転力をジェネレータモータの回転力とフライホイールの回転力とに分配する。これによってジェネレータモータを回生動作させ電気エネルギを貯蔵する一方で、フライホイールには回転力を運動エネルギとして貯蔵することができるので、ジェネレータモータの回生動作を効率良く行うことができるとともに、運動エネルギの余剰分をフライホイールに貯蔵してエネルギ損失を抑えることができる。また、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換せずに貯蔵し、慣性モーメントによって回転する回転力を再び取り出すことができるので、車両のエネルギ効率を改善することができる。
【００１０】
本発明のハイブリッド車両によれば、第１および第２回転力合成機構を一の遊星歯車機構により形成し、遊星歯車機構の太陽歯車をフライホイールまたはジェネレータモータのいずれか一方に接続し、遊星歯車機構の外輪歯車をフライホイールまたはジェネレータモータのいずれか他方に接続し、遊星歯車機構の遊星キャリアをエンジンおよび回転力伝達機構に接続するので、第１および第２回転力合成機構をコンパクトにすることができる。したがって、車両重量の増加や車両へのレイアウト性の低下を抑えることができる。また、回転力の伝達経路を歯車の噛み合いにより形成できるので、エネルギ損失を抑えることができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車両によれば、車両の制動時に、ジェネレータモータは回生動作をするとともにフライホイールは回転力を運動エネルギとして貯蔵し、車両の停止後に、ジェネレータモータはフライホイールに貯蔵された運動エネルギにより回生動作をするので、車両の停止後に継続して運動エネルギを回生することができる。したがって、車両の制動時における運動エネルギの回生効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１実施の形態について、図１〜図９を用いて説明する。
【００１３】
図１は第１実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図を、図２は機械駆動力および電力の移動経路を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００１４】
図１に示すように、車両10は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）11と、電動機および発電機としての両機能を備えたジェネレータモータ12とを並列に設けており、所謂パラレル方式のハイブリッド車両となっている。車両10は、左右側で対となった車輪としての後輪RTを駆動する後輪駆動方式を採用している。
【００１５】
車両10のフロント側（図中左側）には、エンジン11が搭載されている。エンジン11の内部には、エンジン11の出力軸となるクランクシャフト（図示せず）が設けられており、クランクシャフトには自動変速機等のトランスミッション13が接続されている。トランスミッション13は、エンジン11の回転数を所定の回転数にまで減速し、減速して高トルク化された回転力をトランスミッション13の出力側（図中右側）に設けられたプロペラシャフト14に伝達するようになっている。
【００１６】
プロペラシャフト14のトランスミッション13側とは反対側には、ディファレンシャルギヤ等よりなるギヤ機構15が設けられており、ギヤ機構15には、各後輪RTを駆動するためのドライブシャフト16が接続されている。ギヤ機構15は、プロペラシャフト14の回転方向を略垂直方向に変換し、プロペラシャフト14の回転力をドライブシャフト16に伝達するようになっている。ここで、プロペラシャフト14，ギヤ機構15およびドライブシャフト16により、本発明における回転力伝達機構を構成している。
【００１７】
プロペラシャフト14の同軸上で、かつ、トランスミッション13とギヤ機構15との間には、トランスミッション13側から、ワンウェイクラッチ17，フライホイール18，遊星歯車機構19およびジェネレータモータ12が、この順番で設けられている。ジェネレータモータ12には、配線20を介して車載バッテリ21が電気的に接続されており、ジェネレータモータ12は、配線20の途中に設けられるコントローラやインバータ（何れも図示せず）を介して、電動機（モータ）として回転動作され、また、発電機（ジェネレータ）として回生動作されるようになっている。
【００１８】
遊星歯車機構19は、太陽歯車としてのサンギヤSを有しており、サンギヤSの周囲には複数（例えば３つ）のプラネタリギヤ（遊星ギヤ）Pが設けられている。各プラネタリギヤPは、サンギヤSの外周に形成されたギヤ歯（図示せず）に噛み合って当該サンギヤSの周囲を転動するようになっている。各プラネタリギヤPは、それぞれキャリア（遊星キャリア）Cにより回転自在に支持されており、したがって、キャリアCはプラネタリギヤPの転動に伴いサンギヤSに対して相対回転するようになっている。各プラネタリギヤPの周囲には、内側にギヤ歯（図示せず）を有する外輪歯車としてのリングギヤRが噛み合っている。これによりリングギヤRについても、各プラネタリギヤPの転動に伴いサンギヤSに対して相対回転するようになっている。
【００１９】
ここで、遊星歯車機構19は、サンギヤS，プラネタリギヤP，キャリアCおよびリングギヤRにより構成されており、サンギヤS，キャリアCおよびリングギヤRよりなる３つの回転要素を介して外部から回転力を入出力して、入力された各回転力を合成するとともに合成された回転力を分離して出力するようになっている。
【００２０】
遊星歯車機構19を構成するリングギヤRの回転中心には、ジェネレータモータ12の出力軸12aが連結されている。リングギヤRは、ジェネレータモータ12から入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してサンギヤSおよびキャリアCに出力する一方で、サンギヤSおよびキャリアCから入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してジェネレータモータ12に出力するようになっている。
【００２１】
遊星歯車機構19を構成するキャリアC回転中心には、プロペラシャフト14が連結されている。キャリアCは、プロペラシャフト14から入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してサンギヤSおよびリングギヤRに出力する一方で、サンギヤSおよびリングギヤRから入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してプロペラシャフト14に出力するようになっている。
【００２２】
遊星歯車機構19を構成するサンギヤSの回転中心には回転軸Saが一体に設けられており、回転軸Saには慣性質量としての円盤状のフライホイール18と、フライホイール18の一方向（正方向）への回転を許容し他方向（逆方向）への回転を規制するワンウェイクラッチ17とが設けられている。サンギヤSは、フライホイール18から入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してキャリアCおよびリングギヤRに出力する一方で、キャリアCおよびリングギヤRから入力される回転力を、各プラネタリギヤPを介してフライホイール18に出力するようになっている。
【００２３】
フライホイール18は、エンジン11およびジェネレータモータ12の回転に伴い遊星歯車機構19から伝達される回転力で回転するようになっている。フライホイール18は、所定の直径寸法（例えば40cm）に設定されるとともに所定の質量（例えば5kg）に設定されており、これにより回転力（慣性力）を貯蔵することが可能となっている。なお、フライホイール18の直径寸法や質量は、車両10の重量やエンジン11の最大出力等、つまり、運動エネルギの大きさや、ジェネレータモータ１２の最大出力、車載バッテリ２１の容量などに合わせて適宜設定される。
【００２４】
ここで、フライホイール18とジェネレータモータ12との間には、フライホイール18の回転力とジェネレータモータ12の回転力とを合成するサンギヤS，各プラネタリギヤPおよびリングギヤRが設けられ、これらのサンギヤS，各プラネタリギヤPおよびリングギヤRは、本発明における第１回転力合成機構を構成している。また、各プラネタリギヤP（第１回転力合成機構）とエンジン11との間には、各プラネタリギヤPの回転力（転動力）とエンジン11の回転力とを合成するキャリアCが設けられ、このキャリアCは、本発明における第２回転力合成機構を構成している。
【００２５】
このように構成される車両10において、機械駆動力および電力の移動経路を模式的に示すと図２のようになる。図中黒塗矢印は機械駆動力の移動を、図中網掛矢印は電力の移動をそれぞれ表している。
【００２６】
車両10の加速時等においては、図２に示すようにジェネレータモータ12の回転力とフライホイール18の回転力がそれぞれリングギヤRおよびサンギヤSを介して遊星歯車機構19に入力される。そして、各回転力は遊星歯車機構19によりエンジン11の回転力と合成されて各後輪RTに出力される。このようにして車両10の加速時等においては、ジェネレータモータ12およびフライホイール18はエンジン11の回転力をアシストする。この場合、ジェネレータモータ12が正回転の時には電動機として回転動作されるため車載バッテリ21の電気エネルギを消費し、また、フライホイール18に貯蔵された運動エネルギも消費される。
【００２７】
車両10の減速時等においては、図２に示すように各後輪RTの回転力がキャリアCを介して遊星歯車機構19に入力される。そして、各後輪RTの回転力は、遊星歯車機構19によりジェネレータモータ12への回転力とフライホイール18への回転力とに分離される。このようにして車両10の減速時等においては、ジェネレータモータ12およびフライホイール18は車両10の運動エネルギを回収する。この場合、ジェネレータモータ12が正回転の時には発電機として回生動作されるため車載バッテリ21を充電し、また、フライホイール18には回転力が貯蔵されて回転数が上昇する。
【００２８】
ここで、ジェネレータモータ12による電力の移動においては、電気エネルギから運動エネルギに、また、運動エネルギから電気エネルギに変換されるため、多少のエネルギ損失（効率70〜90％）が発生する。これに対し、フライホイール18による機械駆動力の移動においては、エネルギ損失（効率は90〜95％）が殆ど発生しない。
【００２９】
次に、以上のように構成した車両10の動作について、［走行前］，［加速時］，［減速時］および［停止後］に分けて図３〜図９を用いて順次説明する。
【００３０】
図３は10・15モード燃費測定基準（JIS）に基づく各後輪，ジェネレータモータ，フライホイールの回転数変化を示すグラフを、図４は図３における運転パターンIの前半を詳細に示すグラフを、図５は図３における運転パターンIVの後半を詳細に示すグラフを、図６は走行前の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図を、図７は加速時の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図を、図８は減速時の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図を、図９は停止後の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図をそれぞれ表している。なお、入出力特性線図における縦軸および横軸は、それぞれ回転数Nおよびギヤ比λを示している。
【００３１】
［走行前］（時間t0〜t2）
車両10のイグニッションスイッチ（図示せず）をオン操作すると、トランスミッション13がシフトポジションP（パーキング）にある状態でエンジン11が始動する（時間t0）。このとき、エンジン11はアイドリング状態にあり、ジェネレータモータ12およびフライホイール18は、何れも停止した状態となっている（時間t0〜t1）。
【００３２】
図３に示す運転パターンIに移行すべく、フットブレーキ（図示せず）をオン操作するとともに、トランスミッション13をシフトポジションD（ドライブ）にする。すると、フットブレーキ(ON)，アクセル(OFF)，シフト(D)，車速(0km/h)であることをトリガとして、ジェネレータモータ12が電動機として逆方向に回転する。このとき、図６に示すようにジェネレータモータ12には負の回転力Tm1が発生し、これに伴いフライホイール18が正方向に回転し始める（時間t1）。その後、フライホイール18の回転数がN=0からN=N1に上昇していき、フライホイール18に回転力が運動エネルギとして貯蔵されていく（時間t1〜t2）。
【００３３】
ここで、フライホイール18には、ジェネレータモータ12の回転動作のみにより回転力が貯蔵されるが、エンジン11の始動に伴いオルタネータ（図示せず）の発電が開始されるので、車載バッテリ21への負荷は小さくて済む。
【００３４】
［加速時］（時間t2〜t3）
フットブレーキをオフ操作するとともにアクセルをオン操作する。すると、フットブレーキ(OFF)，アクセル(ON)，シフト(D)，車速(0km/h)であることをトリガとして、ジェネレータモータ12が電動機として正方向に回転を始める（時間t2）。このとき、図７に示すようにジェネレータモータ12には正の回転力Tm2が発生する。一方、ジェネレータモータ12の回転に伴いフライホイール18の回転数がN=N1からN=N2に低下し、フライホイール18に貯蔵された回転力（運動エネルギ）が放出される。すると、各後輪RTには、ジェネレータモータ12による正の回転力Tm2，フライホイール18による正の回転反力Tfw1=(1/λ)Tm2およびエンジン11の回転力Teg1が加わり、各回転力を合成した合成力To=(1+1/λ)Tm2+Teg1が発生する。これにより、車両10が正の合成力Toで加速していく（時間t2〜t3）。
【００３５】
ここで、ギヤ比λはZr／Zsにより求められ、ZrはリングギヤRのギヤ歯数を、ZsはサンギヤSのギヤ歯数をそれぞれ表している。
【００３６】
［減速時］（時間t4〜t5）
アクセルをオフ操作するとともにフットブレーキをオン操作する。すると、フットブレーキ(ON)，アクセル(OFF)，シフト(D)，車速(0km/h以上)であることをトリガとして、ジェネレータモータ12が発電機として回生動作を始め、車載バッテリ21への充電が開始される（時間t4）。このとき、図８に示すようにジェネレータモータ12には負の回転力Tm3が発生する。一方、ジェネレータモータ12の回転に伴いフライホイール18の回転数がN=0からN=N3に上昇し、フライホイール18に回転力が運動エネルギとして貯蔵されていく。すると、各後輪RTには、ジェネレータモータ12による負の回転力Tm3，フライホイール18の慣性による負の回転力Tfw2=(1/λ)Tm3およびエンジン11の回転力Teg2が加わり、各回転力を合成した合成力To=(1+1/λ)Tm3-Teg2が発生する。これにより、車両10が負の合成力Toで減速していく（時間t4〜t5）。
【００３７】
ここで、図８に示すようにワンウェイクラッチ17によりフライホイール18の逆回転を規制しており、これは、フライホイール18を逆回転させるのに必要な運動エネルギ（無駄エネルギ）の消費を抑えるためである。つまり、フライホイール18の逆回転により得られる回転力は、車両10の前進時、つまり、各後輪RTを正回転させるときには、逆方向に作用する無駄エネルギとなる。なお、図８には示していないが、本実施の形態に係る車両10においては、上述のような回生ブレーキに加えて油圧駆動等による機械式ブレーキを併用している。
【００３８】
［停止後］（時間t6〜t9）
車両10を減速させて停止すべく、フットブレーキのオン操作を継続して行うことにより車両10が停止する（時間t6）。すると、フットブレーキ(ON)，アクセル(OFF)，シフト(D)，車速(0km/h)であることをトリガとして、フライホイール18の回転数が不十分である場合にはジェネレータモータ12が電動機として逆方向に回転し、フライホイール18への回転力の貯蔵が継続して行われる（時間t6〜t7）。
【００３９】
その後、トランスミッション13をシフトポジションN（ニュートラル）にすると、フットブレーキ(ON)，アクセル(OFF)，シフト(N)，車速(0km/h)であることをトリガとして、ジェネレータモータ12が停止（空転状態）され、これによりフライホイール18への回転力の貯蔵が終了する。そして、ジェネレータモータ12およびフライホイール18の回転数が、それぞれの回転抵抗等により徐々に低下していく（時間t7〜t8）。
【００４０】
トランスミッション13をシフトポジションPにする（時間t8）。すると、シフト(P)，車速(0km/h)，フライホイール18の回転数(N>0)であることをトリガとして、ジェネレータモータ12は発電機として回生動作を行う。このとき、図９の破線に示すように、フライホイール18に貯蔵された回転力がジェネレータモータ12に向けて放出され、ジェネレータモータ12には正の回転力Tm4が発生する。その後、フライホイール18の回転数がN=N4からN=0に低下する。これにより、フライホイール18の運動エネルギが電気エネルギとして回生され、車載バッテリ21が再充電される。車載バッテリ21の再充電後、フライホイール18およびジェネレータモータ12の回転数がそれぞれN=0となる（時間t8〜t9）。
【００４１】
以上のように構成した第１実施の形態に係る車両10によれば、回転力を貯蔵するフライホイール18と、フライホイール18の回転力とジェネレータモータ12の回転力とを合成し、かつ、この合成した回転力とエンジン11の回転力とを合成する遊星歯車機構19とを設けたので、フライホイール18の回転力をエンジン11のアシストに加えることができる。したがって、ジェネレータモータ12および車載バッテリ21を大型化することなく大きな回転力を各後輪RTに出力することができ、車両重量の増加や車両10へのレイアウト性の低下を抑えることができる。また、車両10の制動時には、ジェネレータモータ12を回生動作させる一方で、フライホイール18には回転力を貯蔵することができるので、ジェネレータモータ12の回生動作を効率良く行うことができるとともに、運動エネルギの余剰分をフライホイール18に貯蔵してエネルギ損失を抑えることができる。
【００４２】
さらに、第１実施の形態に係る車両10によれば、エンジン11，ジェネレータモータ12およびフライホイール18間での回転力の移動を、サンギヤS，プラネタリギヤP，キャリアCおよびリングギヤRよりなる一の遊星歯車機構19により行うようにしたので、車両重量の増加や車両10へのレイアウト性の低下を抑えることができる。また、回転力の伝達経路を歯車の噛み合いにより形成できるので、エネルギ損失を抑えることができる。
【００４３】
さらに、第１実施の形態に係る車両10によれば、車両10の制動時に、ジェネレータモータ12は回生動作をするとともにフライホイール18は回転力を貯蔵し、車両10の停止後に、ジェネレータモータ12はフライホイール18に貯蔵された回転力により回生動作をするので、車両10の停止後に継続して運動エネルギを回生することができる。したがって、車両10の制動時における運動エネルギの回生効率を向上させることができる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施の形態について図１０を用いて説明する。図１０は第２実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。
【００４５】
図１０に示す車両30は、上述した第１実施の形態に比して、トランスミッション13をジェネレータモータ12とギヤ機構15との間に配置した点、サンギヤSの回転軸Saにワンウェイクラッチ17に代えてブレーキ機構31を設けた点が異なっている。ブレーキ機構31は、回転軸Saと一体回転するディスクDSと、図示しない比例ソレノイドによりディスクDSに対して相互に近接または離間する一対のパッド（図示せず）とから構成されている。
【００４６】
このように構成した第２実施の形態に係る車両30においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、所定のタイミングでブレーキ機構31を作動させてフライホイール18の回転を止めることで、運動エネルギの回生効率を抑えることができる。さらに、ジェネレータモータ12の回転数をエンジン11の回転数に比例させることができ、フライホイール18の回転数を変化させることなくジェネレータモータ12を発電機として車載バッテリ21の充電を行うことができる。したがって、車載バッテリ21への過充電等を抑制すること可能となり、車載バッテリ21の長寿命化や小型化を図ることができる。
【００４７】
次に、本発明の第３実施の形態について図１１を用いて説明する。図１１は第３実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。
【００４８】
図１１に示す車両40は、上述した第１実施の形態に比して、フライホイール18，遊星歯車機構19およびジェネレータモータ12をプロペラシャフト14から離して別の位置に配置した点、遊星歯車機構19のフライホイール18およびジェネレータモータ12に対する接続関係を逆にした点が異なっている。
【００４９】
プロペラシャフト14の軸方向中央部分には大径歯車14aが一体に設けられ、キャリアCの回転中心には小径歯車Caが一体に設けられている。各歯車14a，Caは相互に回転力を伝達するよう噛み合わされている。ジェネレータモータ12の出力軸12aはサンギヤSの回転中心に接続され、リングギヤRの回転軸Raはフライホイール18の回転中心に接続されている。ここで、車両40における遊星歯車機構19の入出力線図は、図６〜図９に示す入出力線図をそれぞれ左右反転させたものと等しくなる。
【００５０】
このように構成した第３実施の形態に係る車両40においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第３実施の形態においては、例えば、各歯車14a，Caの大きさを変更したり各歯車14a，Caの間に他の歯車を複数介在させたりすることで、車両40のレイアウトに応じてジェネレータモータ12等を自由に配置することが可能となり、車両40へのレイアウト性を向上させることができる。
【００５１】
次に、本発明の第４実施の形態について図１２を用いて説明する。図１２は第４実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５２】
図１２に示す車両50は、上述した第１実施の形態に比して、トランスミッション13をジェネレータモータ12とギヤ機構15との間に配置した点、遊星歯車機構19のフライホイール18およびジェネレータモータ12に対する接続関係を逆にした点、フライホイール18と遊星歯車機構19との間に増速用遊星歯車機構51を設けた点、ワンウェイクラッチ17に代えてブレーキ機構52を設けた点、ブレーキ機構52とエンジン11との間にクラッチCLを設けた点が異なっている。
【００５３】
増速用遊星歯車機構51は、サンギヤS1，複数（例えば３つ）のプラネタリギヤP1，キャリアC1およびリングギヤR1とから構成されている。リングギヤR1は、車両50の図示しないボディ等の固定部材に固定され、サンギヤS1の回転軸S1aには、フライホイール18とブレーキ機構52が設けられている。なお、ブレーキ機構52は上述した第２実施の形態と同様に構成されている。また、キャリアC1は、遊星歯車機構19のリングギヤRに接続されている。遊星歯車機構19を構成するサンギヤSの回転中心には、ジェネレータモータ12の出力軸12aが接続されている。
【００５４】
このように構成した第４実施の形態に係る車両50においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第４実施の形態においては、所定のタイミングでブレーキ機構52を作動させてフライホイール18の回転を止めることで、運動エネルギの回生効率を抑えることができる。したがって、車載バッテリ21への過充電等を抑制すること可能となり、車載バッテリ21の長寿命化や小型化を図ることができる。また、増速用遊星歯車機構51によりフライホイール18の回転数を増速させることができるので、フライホイール18の回転ムラに起因する騒音の発生や車両50に生じる振動を抑えることができる。さらに、クラッチCLを切断することにより、ジェネレータモータ12のみにより車両50を走行させることができる。
【００５５】
次に、本発明の第５実施の形態について図１３を用いて説明する。図１３は第５実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。なお、上述した第１実施の形態と同様の部分には同一の符号を付し、第１実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５６】
図１３に示す車両60は、上述した第２実施の形態に比して、エンジン11を車体（図示せず）に対し横向きに配置した点、エンジン11の出力軸（クランクシャフト）の一端側をトランスミッション13に直接接続し、他端側に遊星歯車機構19，フライホイール18およびジェネレータモータ12を接続した点、ワンウェイクラッチ17に代えてブレーキ機構61を設けた点が異なっている。
【００５７】
このように構成した第５実施の形態に係る車両60においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第５実施の形態においては、特に前輪駆動方式の車両に適用でき、全ての回転軸が平行のままドライブシャフト16まで伝達されるので、ギヤの噛み合いによる伝達ロスを少なくすることが可能となる。
【００５８】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、第１回転力合成機構と第２回転力合成機構とを一の遊星歯車機構19により構成したものを示したが、本発明はこれに限らず、第１回転力合成機構と第２回転力合成機構とを、それぞれ別個のギヤ列等により構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。
【図２】機械駆動力および電力の移動経路を説明する説明図である。
【図３】10・15モード燃費測定基準（JIS）に基づく各後輪，ジェネレータモータ，フライホイールの回転数変化を示すグラフである。
【図４】図３における運転パターンIの前半を詳細に示すグラフである。
【図５】図３における運転パターンIVの後半を詳細に示すグラフである。
【図６】走行前の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。
【図７】加速時の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。
【図８】減速時の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。
【図９】停止後の遊星歯車機構の動作を示す入出力特性線図である。
【図１０】第２実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。
【図１１】第３実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。
【図１２】第４実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。
【図１３】第５実施の形態に係るハイブリッド車両を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０    車両（ハイブリッド車両）
１１    エンジン
１２    ジェネレータモータ
１４    プロペラシャフト（回転力伝達機構）
１５    ギヤ機構（回転力伝達機構）
１６    ドライブシャフト（回転力伝達機構）
１８    フライホイール
１９    遊星歯車機構（第１回転力合成機構，第２回転力合成機構）
Ｓ    サンギヤ（第１回転力合成機構，太陽歯車）
Ｒ    リングギヤ（第１回転力合成機構，外輪歯車）
Ｃ    キャリア（第２回転力合成機構，遊星キャリア）
ＲＴ    後輪（車輪）
３０，４０，５０，６０    車両（ハイブリッド車両）
【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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