DE102004044707B4

DE102004044707B4 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102004044707B4
Application number: DE102004044707.1A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Tsukada; Masahiro Kuroki; Takashi Ozeki; Takashi Tsutsumizaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: AU2004212552B2; US20050087376A1; TWI238797B; CN100408416C; AU2004212552A1; CN1603201A; JP2005104242A; DE102004044707A1; TW200512125A; US7255188B2; KR20050031374A; KR100584227B1; JP3967308B2; BRPI0405770A

Abstract

Hybridfahrzeug umfassend:
eine Verbrennungsmaschine (20),
ein Antriebsenergie von der Verbrennungsmaschine (20) zur Seite eines Antriebsrads (WR) übertragendes Energieübertragungsmittel, welches ein Getriebe vom Riementyp (23) mit einer Antriebsriemenscheibe (58) und einer Abtriebsriemenscheibe (62) umfasst,
eine mit der Abtriebsriemenscheibe (62) und dem Antriebsrad (WR) in Verbindung stehende Antriebswelle (60),
einen Elektromotor (21b), und
eine zwischen dem Getriebe vom Riementyp (23) und der Antriebswelle (60) vorgesehene, die Antriebsenergie vom Getriebe vom Riementyp (23) zur Antriebswelle (60) übertragende Einwegkupplung (44),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Elektromotor (21b) mit der Antriebswelle (60) verbunden ist und der Abtriebsriemenscheibe (62) benachbart angeordnet ist, und
dass der Elektromotor (21b) und die Einwegkupplung (44) koaxial zueinander angeordnet sind und der Elektromotor (21b) gegenüber der Einwegkupplung (44) zur Abtriebsriemenscheibe (62) hin versetzt ist.

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Energiequelle.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das zwischen einer Fahrt, unter Verwendung ausschließlich eines Elektromotors hin und her schalten kann, abhängig von den Fahrtbedingungen des Fahrzeuges etc. zum Zwecke des Erzielens eines verminderten Kraftstoffverbrauchs und einer verringerten Abgasverschmutzung (z. B. in dem Patentdokument 1, japanische Offenlegungsschrift Nr. JP 08-175473 A ). Das Hybridfahrzeug, welches in der JP 08-175473 A offenbart ist, erhält Energie von einer Verbrennungsmaschine, welche zu einem Antriebsrad mittels einer Kraftübertragungseinheit des Keilriementyps und eine Zentrifugalkupplung und ein Elektromotor ist ebenfalls mit der Antriebswelle mittels eines Schaltmechanismusses zum Ausführen einer Schaltung des Antriebes der Keilriemenübertragungseinheit verbunden.
Ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 100 45 533 A1 bekannt.
Aus der DE 199 145 526 C2 ist ein Kraftrad vom Scooter-Typ bekannt, welches zur Energieübertragung von einer Verbrennungsmaschine zur Seite eines Antriebsstrangs hin ein Getriebe vom Riementyp mit einer Antriebsscheibe und einer Abtriebsscheibe verwendet.
Aus der DE 199 52 625 A1 ist es bekannt, Freiläufe in andere Komponenten zu integrieren und Elektromotoren – sowohl Außen- als auch Innenläufer – um andere Komponenten herum anzuordnen, um den Bauraumbedarf axial gering zu halten.
Aus der US 6,244,368 B1 ist die Anordnung einer Kupplung in Kraftflussrichtung hinter einem Umschlingungsgetriebe in einem Hybridantrieb bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Mit dem Aufbau gemäß JP 08-175473 A , der oben beschrieben wurde, rotiert das Keilriemengetriebe nicht in dem Fall, dass eine Person im Gehen das Fahrzeug schiebt, also anschiebt, da die Zentrifugalkupplung zwischen der Antriebswelle und der Keilriemenübertragungseinheit angeordnet ist. Wenn die Energiequelle von dem Verbrennungsmotor auf den Elektromotor geschaltet wird, ist jedoch eine Schaltoperation notwendig. Zudem wird, wenn eine Rückarbeitsbremsung bzw. Rekuperationsbremsung durchgeführt wird, unter Verwendung des Elektromotors, da erstens die Notwendigkeit besteht, eine Umschaltoperation durchzuführen und die Zentrifugalkupplung verbunden bleibt, bis die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors unter einem vorbestimmten Wert fällt, Energie von der Antriebswelle teilweise durch die Rotation der Keilriemenkraftübertragungseinheit verbraucht und die Ladeeffektivität zur Zeit der Rückarbeit bzw. Rekuperation verringert.
Zudem, wenn, da in dem Aufbau nach JP 08-175473 A , welches oben beschrieben wird, ein Elektromotor zum Fahren (Bewegung) von dem Getriebekasten, der die Keilriemengetriebeeinheit in der Weitenrichtung des Fahrzeugs beherbergt, vorsteht, da die Möglichkeit besteht, dass der Bereich um die Antriebswelle groß wird, gibt es einen Wunsch die Größe zu reduzieren, durch die Anordnung innerhalb des Getriebegehäuses, wenn aber der Elektromotor und die Zentrifugalkupplung beide groß sind, ist es schwer eine Größenreduzierung zu erreichen, selbst wenn sie im Getriebegehäuse beherbergt sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinheit derart auszubilden, dass sie auch bei Kraftfahrzeugen mit beschränktem Einbauraum, wie z. B. Krafträdern, verwendbar ist.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Hybridfahrzeug umfasst: eine Verbrennungsmaschine (z. B. die Verbrennungsmaschine 20 in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird), ein Energieübertragungsmittel (z. B. ein stufenloses variables Getriebe 23 in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird) zum Übertragen von Energie von der Verbrennungsmaschine zur Seite eines Antriebsrads (z. B. ein Hinterrad WR in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird), welches Energieübertragungsmittel ein Getriebe vom Riementyp mit einer Antriebsriemenscheibe und einer Abtriebsriemenscheibe umfasst, eine Antriebswelle (z. B. eine Antriebswelle 60, welche über einen Reduktionsgetriebemechanismus 69 mit dem Hinterrad WR verbunden ist, in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird), die mit der Antriebsriemenscheibe und mit dem Antriebsrad in Verbindung steht, einen Elektromotor (z. B. einen Antriebsmotor 21B in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird), der mit der Antriebswelle verbunden ist, und eine Einwegekupplung, die zwischen dem Getriebe vom Riementyp und der Antriebswelle angeordnet ist und in der Lage ist, Antriebsenergie vom Getriebe vom Riementyp zu der Antriebswelle zu übertragen.
Mit diesem Typ eines Aufbaues ist, weil die Energieübertragung von der Antriebswellen-Seite auf die Energieübertragung normalerweise außer Eingriff ist, zur Zeit des Umschaltens auf einen Rückarbeitsbetrieb bzw. Rekuperationsbetrieb vom Antriebsrad auf den Elektromotor, eine Entkopplungsoperation nicht notwendig und Energie, welche zur Zeit des Rückarbeitsbetriebes bzw. Rekuperationsbetriebs vom Antriebsrad auf den Elektromotor übertragen wird, wird nicht von den Energieübertragungsmitteln verbraucht. Zudem, zu der Zeit des Schaltens von einem Zustand, in dem die Antriebsquelle nur der Verbrennungsmotor ist, in einen Zustand, bei dem die Antriebsquelle nur der Elektromotor ist, wird Energie, welche von dem Elektromotor auf das Antriebsrad übertragen wird, nicht durch die Bewegung der Energieübertragungsmittel verbraucht, da es nicht länger notwendig ist, eine Antriebsquellenumschaltoperation durchzuführen. Wenn eine Einwegekupplung als unidirektionales Kraftübertragungsmittel verwendet wird, ist es möglich, die gesamte Größe der Energieeinheit zu verkleinern, im Vergleich mit dem Fall, in dem eine Zentrifugalkupplung verwendet wird.
Die Erfindung nach Anspruch 2 ist das Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Elektromotor vom Innenläufertyp ist und die Einwegekupplung innerhalb des Innenläufers angeordnet ist (z. B. der Innenläufer 80 in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird). Mit dieser Art des Aufbaus ist es, selbst in dem Fall, bei dem der Innenläufer aufgrund von Anforderungen der Spezifikation etc. zwangsläufig groß ausgeführt wird, möglich, toten Raum effektiv zu nutzen, der wahrscheinlich innerhalb auftritt.
Die Erfindung nach Anspruch 6 ist das Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Getriebe vom Riementyp (z. B. ein stufenlos variables Getriebe 23 in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird) elastische Mittel aufweist (z. B. eine Feder 64 in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird), um eine bewegliche Riemenscheibenhälfte der Antriebsriemenscheibe (z. B. einen seitlich beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 62b der angetriebenen Seite, in einer Ausführungsform, die später beschrieben wird) in Richtung einer festen Riemenscheibenhälfte der Antriebsriemenscheibe vorzuspannen und wobei die Einwegekupplung benachbart dem elastischen Mittel angeordnet ist. Mit dieser Art von Aufbau ist es möglich, effektive einen Totraum zu verwenden, der wahrscheinlich im Bereich der elastischen Mittel auftreten wird.
Die Erfindung nach Anspruch 8 ist das Hybridfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbrennungsmaschine und der Elektromotor zu einer Antriebseinheit zusammengefügt sind, die mit einem Schwenkabschnitt schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert ist. Mit dieser Art des Aufbaus ist es, da die Entfernung zwischen dem Elektromotor und den Übertragungsmitteln so kurz wie möglich ist, möglich den Energieverbrauch zwischen den beiden aufs Äußerste zu unterdrücken.
Die Erfindung nach Anspruch 9 ist ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Hybridfahrzeug ein Zweiradfahrzeug vom Schwingeinheitstyp bzw. Antriebsschwingentyp ist.
Die Erfindung nach Anspruch 10 ist das Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Getriebe vom Riementyp und der Elektromotor innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet sind und der Elektromotor von Kühlluft gekühlt wird, die in das Getriebegehäuse eingeführt wird. Mit dieser Aufbauart werden nicht nur die Energieübertragungsmittel durch Kühlluft gekühlt, die in das Getriebegehäuse eingeführt wird, sondern auch der Elektromotor kann zwangsgekühlt werden.
Entsprechend der Erfindung nach Anspruch 1, ist, weil die Energieübertragung von der Antriebswellenseite zur Energieübertragung normalerweise außer Eingriff ist, zur der Zeit des Umschaltens auf einen Rückarbeitsbetrieb bzw. Rekuperationsbetrieb von dem Antriebsrad auf den Elektromotor eine Außereingriffnahmeoperation nicht notwendig und da Energie, die zum Zeit des Rückarbeitsbetriebes bzw. Rekuperationsbetriebes von dem Antriebsrad zu dem Elektromotor übertragen wird, nicht durch Energieübertragungsmittel verbraucht wird, es möglich, die Ladeeffektivität beim Rückarbeiten bzw. bei der Rekuperation zu verbessern. Zudem, zu der Zeit des Umschaltens von einem Zustand, in dem die Antriebsquelle nur der Verbrennungsmotor ist, in einen Zustand, bei dem die Antriebsquelle nur der Elektromotor ist, wie z. B. wenn eine Fahrt mit niedriger Energie möglich ist, da es nicht länger notwendig ist eine Antriebsquellenumschaltoperation durchzuführen und Energie, welche vom Elektromotor auf das Antriebsrad übertragen wird, nicht durch das Antreiben der Energieübertragungsmittel verbraucht wird, ist es möglich, die Energieübertragungseffektivität zu steigern.
Entsprechend der Erfindung nach Anspruch 2, selbst in dem Fall, bei dem der Innenläufer zwangsläufig groß ausgeführt werden muss, aufgrund von Erfordernissen der Spezifikation etc., da es möglich ist, eine effektive Verwendung von Totraum durchzuführen, der wahrscheinlich innerhalb erscheint, kann die Effektivität des Aufbaus verbessert werden. Entsprechend der Erfindung nach Anspruch 6, da es möglich ist eine effektive Verwendung von Totraum durchzuführen, der wahrscheinlich benachbart zu den elastischen Mitteln auftritt, ist es möglich die Aufbaueffektivität weiter zu verbessern.
Gemäß der Erfindung von Anspruch 8, da der Abstand zwischen dem Elektromotor und den Übertragungsmitteln so kurz wie möglich gemacht wird und es möglich ist, einen Energieverbrauch zwischen den beiden bis aufs Äußerste zu unterdrücken, ist es möglich die Energieübertragungseffektivität zu steigern. Entsprechend der Erfindung nach Anspruch 9 ist es möglich die obigen Effekte zu erhalten mit einem Zweiradfahrzeug vom Schwingeinheit- bzw. Antriebsschwingen-Typ. Gemäß der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist es möglich, einen Elektromotor zu kühlen, der eine große Menge Hitze bildet, unter Verwendung von Kühlluft, welche in das Getriebegehäuse eingeführt wird. Es ist auch möglich, den Elektromotor zwangszukühlen, selbst wenn kein Fahrtwind vorhanden ist, wie z. B. im Leerlauf, wenn auf Verkehrssignale gewartet wird oder Ähnliches.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Eine Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs der vorliegenden Erfindung wird im Nachfolgenden, bezugnehmend auf die Zeichnungen der 1 bis 5 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung bezieht sich die Vorderseite auf die Fahrtrichtung des Fahrzeuges und die rechte und linke Seite beziehen sich auf die rechte Seite und die linke Seite bzgl. der Fahrtrichtung des Fahrzeuges.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1: ist ein Seitenriss eines zweirädrigen Fahrzeuges einer Ausführungsform des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
2: ist ein Blockdiagramm zeigend den Systemaufbau des zweirädrigen Fahrzeuges, welches in 1 gezeigt ist.
3: ist eine Querschnittszeichnung zeigend eine Energieeinheit des zweirädrigen Fahrzeuges, welches in 1 gezeigt ist.
4: ist eine vergrößerte Ansicht der Energieeinheit, welche in 1 gezeigt ist.
5: ist eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen nach 3.
Wie dies in 1 gezeigt ist, ist ein Hybridfahrzeug dieser Ausführungsform ein zweirädriges Fahrzeug vom Antriebsschwingentyp bzw. Schwingeinheit-Typ mit einer Frontgabel 1, in der ein Frontrad BF an der Fahrzeugfront axial getragen wird. Diese Vordergabel 1 ist in einem Kopfrohr 2 schwenkbar gelagert, und kann durch die Bedienung eines Lenkers 3 gesteuert werden. Ein Unterrohr 4, welches nach hinten und unten verläuft, ist an dem Kopfrohr 2 angeordnet und ein Mittelrahmen 5 erstreckt sich im Wesentlichen horizontal von einem unteren Ende des Unterrohrs 4. Zudem ist ein hinterer Rahmen 6 gebildet, welcher nach hinten und oben von einem hinteren Ende des Mittelrahmens 5 verläuft. Ein Ende einer Energieeinheit 11, als Antriebsenergiequelle ist schwenkbar an den Fahrzeugrahmen 10 angeordnet, der in dieser Weise gebildet ist.
Die Energieeinheit 11 besitzt ein hinteres Rad WR, welches das Antriebsrad ist, drehbar angeordnet an einem anderen rückwärtigen Ende und ist von einem hinteren Kissen abgefedert, welches an dem hinteren Rahmen 6 angeordnet ist, was bedeutet, dass ein schwingbarer Antriebsschwingentyp ausgebildet wird, mit dem schwenkbaren Abschnitt als ein Zentrum. Zudem ist die äußere Peripherie des Fahrzeugrahmens 10 von einer Fahrzeugabdeckung 13 abgedeckt, mit einem Sitz 14, damit ein Fahrer darauf sitzt, welches an der hinteren und einer oberen Oberfläche der Fahrzeugabdeckung 13 angeordnet ist. Ein Trittboden 15 für den Fahrer um seine Füße hierauf zu stellen, ist weiter vorwärts als der Sitz 14 angeordnet. Ein Staukasten 100, der als Zubehörraum für das Verstauen eines Helmes oder Gepäckes funktioniert, ist unterhalb des Sitzes 14 vorgesehen.
Wie dies in 2 gezeigt ist, umfasst die Energieeinheit 11 einen Verbrennungsmotor 2, der eine interne Verbrennungsmaschine ist die Leistung dadurch erhält, dass eine entflammbares Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird, einen ACG-Anlasserelektromotor 21Aa der als Anlassermotor und als elektrischer Generator funktioniert, ein stufenloses variables Getriebe (Energieübertragungsmittel) 23, welches mit einer Kurbelwelle 22 zur Übertragung von Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 20 zum hinteren Rad WR, welches ein Antriebsrad ist, ein Anlassergetriebe 40 zum Ineingriffnehmen und Außereingriffbringen der Antriebskraftübertragung zwischen der Kurbelwelle 22 und einer Antriebsseite des stufenlos variablen Getriebes 23, ein Antriebselektromotor 21b, der als Motor oder als ein elektrischer Generator funktioniert, eine Einwegekupplung (unidirektionale Energieübertragungsmittel) 44 zum Übertragen der Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 20 und Antriebselektromotor 21B zu der Hinterrad-WR-Seite, aber nichtÜbertragung von Kraft vom Hinterrad WR zur Verbrennungsmaschinen-20-Seite und ein Reduktionsgetriebemechanismus 69 zum Reduzieren des Ausgangs aus dem stufenlos variablen Getriebe 23 und Übertragen zum hinteren Rad WR.
Die Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 20 wird von der Kurbelwelle 22 durch die Anlasserkupplung 40, das stufenlose variable Getriebe 23, die Einwegekupplung 44, die angetriebene Welle (Antriebswelle) 60 und den Untersetzungsgetriebemechanismus zu dem hinteren Rad WR übertragen. Auf der anderen Seite wird Antriebskraft von dem Antriebsmotor 21b, zum hinteren Rad WR über die angetriebene Welle 60 und den Reduktionsgetriebemechanismus 69 übertragen. Insbesondere dient die angetriebene Welle 60 des stufenlos variablen Getriebes 23, die eine Antriebswelle für das hintere Rad WR über den Reduktionsgetriebemechanismus 69 ausbildet, in doppelter Weise auch als Motorausgangswelle des Fahrmotors 21b.
Eine Batterie 74 ist mit dem ACG-Anlassermotor 21Aa und dem Antriebsmotor 21b verbunden. Wenn der Antriebsmotor 21B als Motor dient und der ACG-Anlassermotor 21a als Anlasser dient, liefert diese Batterie 74 elektrische Energie an die Elektromotoren 21a und 21b, während, wenn der ACG-Anlassermotor 21a und der Antriebsmotor 21b als elektrische Generatoren dienen, die von ihnen erzeugte elektrische Energie verwendet wird, um die Batterie wieder aufzuladen. Die Steuerung/Regelung des Verbrennungsmotors 20, des ACG-Anlassermotors 21a und des Antriebsmotors 21b werden von einer Steuereinheit/Regeleinheit 7, welche Steuermittel/Regelmittel sind, durchgeführt.
Der Verbrennungsmotor 20 hat einen Aufbau zum Einsaugen und Verbrennen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, das aus Luft aus einer Einlassröhre 16 und Kraftstoff gebildet wird und eine Drosselklappe 17 zum Steuern/Regeln der Menge von Luft, die innerhalb der Einlassröhre in drehbarer Weise vorgesehen ist. Diese Drosselklappe 17 dreht sich entsprechend eines Grades der Bedienung eines Gasgriffs (nicht gezeigt in der Zeichnung) bedient durch den Fahrer. Ein Einspritzer 18 zum Strahlen von Kraftstoff und ein Unterdrucksensor 19 zum Ermitteln von Unterdruck innerhalb der Einlassröhre sind zwischen der Drosselklappe 17 und dem Motor 20 angeordnet. Wenn der Gasgriff stark betätigt wird, öffnet sich die Drosselklappe 17 um einen großen Betrag und ein großer Betrag von Luft fließt durch und der Unterdruck in der Einlassröhre, welcher von dem Unterdrucksensor 19 ermittelt wird, ist klein. Dies begleitend, wird die Luftmenge und die Kraftstoffmenge, welche im Motor 20 eingesaugt wird, erhöht. Im Gegensatz hierzu, wenn der Gasgriff nur leicht betätigt wird, öffnet sich die Drosselklappe um einen kleinen Betrag und eine kleine Menge von Luft fließt hindurch und der Einlassröhrenunterdruck, der von den Unterdrucksensoren 19 ermittelt wird, ist groß. Dies begleitend wird die Luftmenge und die Kraftstoffmenge, welche in die Verbrennungsmaschine 20 eingesaugt wird, vermindert.
Nachfolgend wird mit Bezug auf 3 eine Ausführungsform einer Energieeinheit 11, umfassend den Verbrennungsmotor 20 und den Antriebsmotor 21b beschrieben. Die Verbrennungsmaschine 20 ist mit einem Kolben 25 ausgebildet, der über ein Pleuel 24 mit der Kurbelwelle 22 verbunden ist. Der Kolben 25 ist in der Lage sich innerhalb eines Zylinders 27, der in einem Zylinderblock 26 vorgesehen ist, auf und ab zu bewegen und der Zylinderblock 26 ist so angeordnet, dass die Achse des Zylinders 27 im Wesentlichen horizontal ist. Zudem ist ein Zylinderkopf 28 an der vorderen Oberfläche des Zylinderblocks 26 befestigt und ein Verbrennungsraum 20a zum Verbrennen des Treibstoffluftgemisches wird durch den Zylinderkopf 28 den Zylinder 27 und den Kolben 25 gebildet.
Ventile (nicht gezeigt) zum Steuern/Regeln des Einlasses oder Auslasses des Treibstoffluftgemisches zu und aus der Verbrennungskammer 20 und eine Zündkerze 29 sind in dem Zylinderkopf 28 angeordnet. Das Öffnen und Schließen der Ventile wird durch die Drehung einer Nockenwelle 30 gesteuert, welche im Zylinderkopf 28 drehbar gelagert ist. Die Nockenwelle 30 besitzt einen angetriebenen Zahnkranz 31 an einem Ende mit einer Endlossteuerkette 33, welche um den angetriebenen Zahnkranz 31 und einen Antriebszahnkranz 32, der an einem Ende, der Kurbelwelle 22 vorgesehen ist, gewunden ist. Als ein Ergebnis ist die Kurbelwelle 30 an die Drehung der Kurbelwelle 22 gekoppelt und kann zur Drehung veranlasst werden. Eine Wasserpumpe 34 zum Kühlen des Verbrennungsmotors 20 ist zudem an einem Ende der Nockenwelle 30 angeordnet. Die Wasserpumpe 34 ist so angeordnet, dass eine Drehwelle 35 sich einstückig mit der Nockenwelle 30 dreht. Hierdurch kann, wenn die Nockenwelle 30 gedreht wird die Wasserpumpe 34 aktiviert werden.
Ein Statorgehäuse 49 ist mit einer rechten Seite bzgl. der Fahrzeugweitenrichtung des Kurbelgehäuses 48 verbunden, welches die Kurbelwelle drehbar lagert und der ACG-Anlassermotor 21A ist innerhalb des Statorgehäuses 49 aufgenommen. Dieser ACG-Anlassermotor 21a ist ein sogenannter Außenläufermotor und ein Stator dieses Motors wird gebildet aus einer Spule 51, welche Verbindungsdrähte besitzt die um Zähne 50 gewickelt sind, welche an dem Statorgehäuse 49 befestigt sind. Andererseits ist ein äußerer Läufer 52 an der Kurbelwelle 22 befestigt und besitzt eine im Wesentliche zylindrische Form, welche die äußere Peripherie des Stators abdeckt. Ein Magnet 53 ist ebenso an der inneren Oberfläche des Außenläufers 52 angeordnet. Ein Lüfter 45a zum Kühlen des ACG-Anlassermotors 21a ist an dem Außenläufer 52 angeordnet und wenn dieser Lüfter 54a synchron mit der Kurbelwelle 22 gedreht wird, wird Luft zum Kühlen eingesaugt aus einem Kühllufteinlasseingang, welcher an einer Seitenoberfläche 55a der Abdeckung 55 des Statorgehäuses 49 gebildet ist.
Ein Getriebegehäuse 49 ist mit einer linken Seite, in der Weitenrichtung des Fahrzeuges, des Kurbelgehäuses 48 verbunden und dieses Getriebegehäuse hält einen Lüfter 54b befestigt an einem linken Ende der Kurbelwelle 22, ein stufenlos variables Getriebe 23 mit einer Antriebsseite, welche mit der Kurbelwelle 22 über die Anlasserkupplung 40 verbunden ist und einen Antriebsmotor 21b, welcher mit der angetriebenen Seite des stufenlos variablen Getriebes 23 verbunden ist.
Der Lüfter 54b dient dem Kühlen des stufenlos variablen Getriebes 23 und des Antriebsmotors 21b, welcher in dem Getriebegehäuse 59 aufgenommen ist, und ist an der gleichen Seite wie der Antriebsmotor 21b bzgl. des stufenlos variablen Getriebes 23 angeordnet, was in dieser Ausführungsform die linke Seite in der Weitenrichtung des Fahrzeugs ist. Der Kühllufteinlasszugang 59a ist in einer Fahrzeugkörpervorderseite und an einer linken Seite des Getriebegehäuses 49 angeordnet und wenn der Lüfter 54b synchron mit der Kurbelwelle 22 dreht, wird externe Luft in das Innere des Getriebegehäuses 59 vom Kühllufteinlasszugang 59a, welcher dicht am Lüfter 54b angeordnet ist eingesaugt, um den Antriebsmotor 21a und das stufenlos variable Getriebe 23 zwangszukühlen.
Das stufenlos variable Getriebe 23 besitzt einen Riemenumwandler, ausgebildet aus einem endlosen Keilriemen (Endlosriemen) 63, der gewunden ist zwischen einer Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite, welche über die Anlasserkupplung 40 an einem linken Ende der Kurbelwelle 22, die in der Weitenrichtung des Fahrzeuges von dem Kurbelgehäuse absteht, montiert ist und einer Getrieberiemenscheibe 62 der angetriebenen Seite, die über die Einwegekupplung 44 an die angetriebenen Welle 60, welche drehbar im Getriebegehäuse 59 getragen wird und eine axiale Linie parallel zur Kurbelwelle hält, montiert ist. Die Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite, wie sie in vergrößerter Form in 5 gezeigt ist, ist so montiert, dass sie in einer Umfangsrichtung bzgl. der Kurbelwelle 22 über eine Hülse 58d sich dreht und ist aufgebaut aus einem festen Riemenscheibenhalbkörper 58a der Antriebsseite, der auf der Hülse 58d befestigt ist und einem beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 58c der Antriebsseite, der so angefügt ist, dass er in der Lage ist in einer axialen Richtung bzgl. der Hülse 58d zu gleiten aber nicht in der Lage ist, in der Umfangrichtung zu drehen.
Andererseits ist die Getrieberiemenscheibe 62 der angetriebenen Seite aus einem festen Riemenscheibenhalbkörper 62a der angetriebenen Seite ausgebildet, der so angeordnet ist, dass Gleiten in axialer Richtung bzgl. zur angetriebenen Welle 60 beschränkt ist aber in der Lage ist, in der Umfangsrichtung zu drehen und einem beweglichen Riemenscheibenhalbkörper (bewegliche Riemenscheibe der angetriebenen Seite) 62b der angetriebenen Seite, der an einem Nabenabschnitt 62c des festen Riemenscheibenhalbkörpers 62a der angetrieben Seite angeordnet ist, welcher in der Lage ist in der axialen Richtung zu gleiten. Der Endloskeilriemen 63 ist in Riemennuten mit einem V-förmigen Querschnitt gewunden, die jeweils zwischen dem festen Riemenscheibenhalbkörper 58a der Antriebsseite und der beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 58c der Antriebsseite und zwischen dem festen Riemenscheibenhalbkörper 62a der angetriebenen Seite und dem beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 62b der angetriebenen Seite ausgebildet sind. Eine Feder (elastische Mittel) 64 für das üblicherweise Drängen des beweglichen Riemenscheibenhalbkörpers 62b der angetriebenen Seite auf den festen Riemenscheibenhalbkörper 62a der angetriebenen Seite ist an einer hinteren Oberflächenseite (linke Seite in der Weitenrichtung des Fahrzeuges) des beweglichen Riemenscheibenhalbkörpers 62b der angetriebenen Seite angeordnet.
Bei diesem Aufbau, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 ansteigt, für die Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite, wirkt die Zentrifugalkraft auf ein Rollgewicht 58b und der bewegliche Riemenscheibenhalbkörper 58c der Antriebsseite gleitet zur Seite des festen Riemenscheibenhalbkörpers 58a der Antriebsseite. Der bewegliche Riemenscheibenhalbkörper 58c der Antriebsseite bewegt sich enger zu dem befestigten Riemenscheibenhalbkörper 58a der Antriebsseite im Ausmaß der Verschiebung und da die Nutweite der Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite nun reduziert ist, rutscht die Kontaktposition der Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite und des Keilriemens 63 zu einer radial äußeren Seite der Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite, so dass der Durchmesser um den der Keilriemen 63 geschlungen ist, vergrößert wird. Dies begleitend wird in der Getrieberiemenscheibe 62 der angetriebenen Seite die Nutweite, welche durch den festen Riemenscheibenhalbkörper 62a der angetriebenen Seite und den beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 62b der angetriebenen Seite gebildet ist, vergrößert. Insbesondere, in Erwiderung auf die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 wird der Durchmesser um den der Keilriemen 63 geschlungen ist (Getriebestufendurchmesser) stufenlos variiert und das Übersetzungsverhältnis automatisch und stufenlos variiert.
Die Anlasserkupplung 40 ist mehr zu dem Äußeren des Fahrzeugkörpers hin angeordnet als das stufenlose variable Getriebe 23 (in dieser Ausführungsform die linke Seite in der Fahrzeugweitenrichtung) was bedeutet zwischen dem festen Riemenscheibenhalbkörper 58a der Antriebsseite und dem Lüfter 54b und dicht an dem Kühllufteinlasszugang 59a, welcher in dem Getriebegehäuse 59a gebildet ist. Diese Anlasserkupplung 40 ist ausgebildet mit einem kappenförmigen äußeren Gehäuse 40a, welches an, der Hülse 58g befestigt ist, einer äußeren Platte 40b, welche an einem linken Ende der Kurbelwelle 22 befestigt ist, einem Schuh 40d, welcher an einer äußeren Kante der äußeren Platte 40b über ein Gewicht 40c befestigt ist, so dass er in eine radial äußere Richtung weist und eine Feder 40e zum Drücken des Schuhs 40d zur radial äußeren Seite.
Mit diesem Aufbau, wenn die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, was bedeutet die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22, geringer ist als ein vorgesehener Wert (z. B. 3000 UPM) wird die Übertragung der Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle 22 und dem stufenlos variablen Getriebe 23 außer Eingriff gebracht. Wenn die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit steigt und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 den festgelegten Wert übersteigt, widersteht die Zentrifugalkraft, die auf dem Gewicht 40c wirkt, der Druckkraft der Feder 40e, welche auf die radialinnere Seite zu wirkt und das Gewicht 40c wird zu der radial äußeren Seite bewegt, wobei als Ergebnis hieraus der Schuh 40d gegen die innere periphere Oberfläche des äußeren Gehäuses 40a mit einer Kraft drückt, die größer ist als der festgelegte Wert. Hierdurch wird die Drehung der Kurbelwelle 22 über das äußere Gehäuse 40a auf die Hülse 58d übertragen und die Getrieberiemenscheibe 58 der Antriebsseite, welche an der Hülse 58d befestigt ist, angetrieben.
Die Einwegekupplung 44 umfasst eine tassenförmige äußere Kupplung 44a, eine innere Kupplung 44b, welche coaxial in die äußere Kupplung 44a eingepresst ist und eine Rolle 44c, welche die Übertragung von Drehkraft in lediglich eine Richtung von der inneren Kupplung 44b zur äußeren Kupplung 44a ermöglicht. Die äußere Kupplung 44a dient auch als ein Innenläuferkörper des Antriebsmotors 21b und ist das gleiche Bauteil wie der Innenläuferkörper. Zudem sind die innere Peripherie der inneren Kupplung 44b und das linke Ende des Nabenabschnitts 62c des festen Riemenscheibenhalbkörpers 62a der angetriebenen Seite keilverzahnt miteinander verbunden. In dieser Weise ist die Einwegekupplung 44 innerhalb des Innenläufers 80 des Antriebsmotors 21b angeordnet und bildet die Innenläuferform aus und ist zudem dicht bzgl. der Fahrzeugweitenrichtung an der Feder 64 angeordnet, die an der hinteren Oberflächenseite (linke Seite in der Fahrzeugweitenrichtung) des beweglichen Riemenscheibenhalbkörpers 62b der angetriebenen Seite angeordnet ist.
In diesem Aufbau wird, an Stelle der Übertragung der Antriebskraft von der Verbrennungsmotor-20-Seite auf die Getrieberiemenscheibe 62 der angetriebenen Seite des stufenlos variablen Getriebes 23, übertragen auf das Hinterrad WR durch den festen Riemenscheibenhalbkörper 62a der angetriebenen Seite, die innere Kupplung 44b, die äußere Kupplung 44a, nämlich den Innenläuferkörper, die angetriebene Welle 60 und den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69, Antriebskraft von einer Hinterrad WR-Seite, wenn das Fahrzeug geschoben wird oder zu der Zeit wenn Rückarbeitsbewegung bzw. Rekuperationsbewegung auf den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69, die angetriebene Welle 60 und den Innenläuferkörper, d. h. die äußere Kupplung 44a übertragen wird, aber da die äußere Kupplung 44a bzgl. der inneren Kupplung 44b rutscht, findet keine Übertragung auf den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 und den Verbrennungsmotor 20 statt.
Der Antriebselektromotor 21B des Innenläuferformats zum Gestalten der angetriebenen Welle 60 als Motorausgangswelle ist an einer Fahrzeugrückseite des Getriebegehäuses 59 vorgesehen. Dies bedeutet, dass der Antriebselektromotor 21B diese Ausführungsform am Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 über die angetriebene Welle 60 angeordnet ist und die Motorausgangswelle, d. h. die angetriebene Welle 60 so angeordnet ist, dass sie in der Fahrzeugweitrichtung verläuft. Der Innenläufer 80 wird beinhaltet von der Antriebswelle 60, welche zudem die Ausgangswelle des stufenlos variablen Getriebes ist, wobei der tassenförmige Innenläufer, nämlich die innere Kupplung 44b, welche keilverzahnt mit der angetriebenen Welle unter Verwendung des Nabenabschnitts 80b der in einem zentralen Teil gebildet ist, befestigt ist und ein Magnet 80c, der an einer öffnungsseitigen äußeren Oberfläche der inneren Kupplung 44b angeordnet ist. Eine Mehrzahl von zu ermittelnden Elementen, die durch einen Drehsensor 21, der an einer inneren Wandung 59a des Getriebegehäuses 59 angeordnet ist, ist an einer bodenseitigen äußeren Oberfläche der inneren Kupplung 44b angeordnet. Andererseits ist der Stator 83 aus einer Spule 86c ausgebildet, welche leitende Drähte besitzt, die je um Zähne 83b gewunden sind, die an dem Statorgehäuse 83a innerhalb des Getriebegehäuses 59a befestigt sind.
Da der Antriebselektromotor 21b den obigen Aufbau besitzt, sowie eine Funktion als elektrischer Motor, der bei der Leistung des Verbrennungsmotors 20 assistiert, funktioniert er auch als ein elektrischer Generator (Generator zum Aufladen der Batterie 74, nicht gezeigt in 2), wenn eine Drehung der angetriebenen Welle 60 in elektrische Energie umgewandelt wird. Ein PWM(Pulsweitmodulation)-Signal zum Steuern/Regeln des Antriebselektromotors 21b und elektrische Energie zur Zeit der Regeneration sind Eingang und Ausgang zu Steckern (ausgelassen in den Zeichnungen).
Zudem ist der Antriebselektromotor 21b direkt an die innere Wandung 59a des gegossenen Getriebegehäuses 59 über das Statorgehäuse 83a montiert, und wie dies in 4 gezeigt ist, sind eine Vielzahl von Kühlrippen 59b, die sich zum Hinteren des Fahrzeuges erstrecken, vorgesehen in gleichen Abständen voneinander an der äußeren Wand 59b des Getriebegehäuses 59 korrespondierend mit den Direktverbindungspositionen. Dies bedeutet, dass in einem ebenen Layout der Antriebselektromotor 21b mehr zur äußeren Seite in der Fahrzeugweitenrichtung (linke Seite) angeordnet ist als das stufenlos variable Getriebe 23, mit anderen Worten an einer gegenüberliegenden Seite bzgl. des Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 zwischen sich begrenzend das stufenlose variable Getriebe 23. Zudem, wenn man die Fahrzeugseite in 1 betrachtet, ist der Antriebselektromotor 21b oberhalb einer Linie L angeordnet, die die Kurbelwelle 22 und die Achse 68 des hinteren Rades WR verbindet und weiter vorne, als die Achse 68. Dies bedeutet, dass die Antriebswelle 60, welche die Ausgangswelle des Antriebselektromotors 21b ist, höher angeordnet ist als die Linie L.
Der Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 ist innerhalb der Getriebekammer 70 auf der rechten Seite des Getriebegehäuses 59 vorgesehen, sowie mit einer mittleren Welle 73 ausgebildet, welche drehbar gelagert, parallel zur Antriebswelle 60 und der Achse 68 des Hinterrades WR vorgesehen ist, ist vorgesehen mit einem Paar von ersten Untersetzungsübersetzungen 71, 71, welche jeweils an rechten Endteilen der angetriebenen Welle 60 und einem mittleren Teil der mittleren Welle 73 angeordnet sind und einem Paar von zweiten Untersetzungsübersetzungen 72, welche jeweils an einem rechten Ende der mittleren Welle 73 und einem linken Ende der Achse 68 angeordnet sind. Mit diesem Aufbau wird die Drehung der angetriebenen Welle 60 mit einem festgelegten Reduktionsverhältnis reduziert und übertragen auf die Achse 68 des Hinterrades WR, die parallel zur angetriebenen Welle dreht.
Die Steuerungs-/Regelungseinheit 7 zum Steuern/Regeln des Verbrennungsmotors 20, des ACG-Anlasserelektromotor 21a und des Antriebselektromotors 21b ist ein Steuerungs-/Regelungsmittel, umfassend eine CPU (zentrale Prozessoreinheit), ROM (ausschließlich lesbarer Speicher) und RAM (direkter Zugriffsspeicher). Die Steuerungs-/Regelungseinheit 7 erhält Informationen von Vorrichtungen wie einem Drosselklappenöffnungsgradsensor zum ermitteln des Öffnungsgrades der Drosselklappe 17, einem Unterdrucksensor 19, Drehsensoren 87, 81 etc. und gibt bestimmte Steuer-/Regelsignale zu jedem der Antriebe 90, 91 des Antriebselektromotors 21b und des ACG-Anlasserelektromotors 21a und an eine Zündvorrichtung zur Betätigung der Zündkerzen 29 des Verbrennungsmotors 20 aus.
Mit dem Hybridfahrzeug mit dem oben beschriebenen Aufbau wird zu dem Zeitpunkt des Anlassens des Verbrennungsmotors die Kurbelwelle 22 veranlasst sich zu drehen, unter Verwendung des ACG-Anlasserelektromotors 21a auf der Kurbelwelle 22. Zu diesem Zeitpunkt ist die Anlasserkupplung 40 nicht verbunden und eine Übertragung von Antriebskraft von der Kurbelwelle 22 auf das stufenlose variable Getriebe 22 nicht in Eingriff. Anschließend wird in Übereinstimmung mit der Drehung der Kurbelwelle 22 ein Kraftstoffluftgemisch, welches in den Zylinder 27 eingesaugt wurde, durch die Zündkerze gezündet und der Kolben 25 veranlasst, sich hin und her zu bewegen. Anschließend wird, entsprechend des Betätigungsgrades des Gasgriffs, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 einen bestimmten Wert (z. B. 3000 UPM) übersteigt, Drehkraft von der Kurbelwelle 22 über die Anlasserkupplung 40 auf das stufenlose, variable Getriebe 23, die Einwegekupplung 41 und den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 übertragen, um das Hinterrad WR anzutreiben.
Zum Zeitpunkt des Losfahrens wird der Antriebselektromotor 21B aufgrund der Versorgung von der Batterie 74 aktiviert und es ist möglich die Drehung der angetriebenen Welle 60 durch Verbrennungsmotorantriebskraft zu unterstützen. Zudem ist es anstelle des losfahren unter Verwendung des Verbrennungsmotors 20 möglich, unter Verwendung nur des Antriebselektromotors 21b loszufahren. In diesem Fall wird die Drehung der angetriebenen Welle 60, unter Verwendung des Antriebelektromotors 21b nicht auf die Angetriebenenseiteübertragungsringscheibe 62 übertragen, da die Einwegekupplung 44 und das stufenlose variable Getriebe 23 nicht angetrieben werden. In dieser Weise wird, wenn gefahren wird, durch Antrieb des hinteren Rades WR, unter Verwendung ausschließlich des Antriebselektromotors 21b die Energieübertragungseffektivität verbessert.
Wenn gefahren wird unter Verwendung nur des Verbrennungsmotors 20, wenn die Last zu groß ist, beispielsweise beim Beschleunigen oder schnellen Fahren, ist es auch möglich das Fahren mit Verbrennungsmotor durch die Verwendung des Antriebselektromotors 21b zu unterstützen. Zu dieser Zeit wird Drehkraft der Kurbelwelle 20 aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens 25 auf die angetriebene Welle 60 über die Anlasserkupplung 40, das stufenlose variable Getriebe 23 und die Einwegekupplung 44 übertragen und Antriebskraft von dem Antriebselektromotor 21b ebenfalls über die Einwegekupplung 44 übertragen und diese verbundenen Kräfte treiben das Hinterrad WR über den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 an. Umgekehrt ist es auch möglich eine Fahrt mit Elektromotor durch die Verwendung des Verbrennungsmotors 20 zu unterstützen, wenn gefahren wird unter Verwendung nur des Antriebselektromotors 21b.
Wenn mit einer stetigen Geschwindigkeit (Reisegeschwindigkeitsfahrt) im Falle des Fahrens nur mit dem Antriebselektromotor 21b als Antriebsquelle, wenn die gesammelte Rotationsgeschwindigkeit der Anlasserkupplung 40 kleiner als der oben beschrieben festgelegte Wert ist, selbst wenn der Verbrennungsmotor 20 läuft, wird das stufenlose variable Getriebe 23 nicht angetrieben und es ist möglich, elektrische Energie zu erzeugen, unter Verwendung des ACG-Anlasserelektromotors 21a. Zur Zeit dieser Reise mit gleichbleibender Geschwindigkeit, wenn nur mit dem Antriebselektromotor 21b als Antriebsquelle gefahren wird, wird die Energieübertragung vom Antriebselektromotor 21b auf das hintere Rad WR, ohne das Antreiben des stufenlos variablen Getriebes 23 durchgeführt, was bedeutet, dass die Energieübertragungseffektivität verbessert wird.
Zum Zeitpunkt einer Verzögerung überträgt die Einwegekupplung 44 keine Drehung der angetriebenen Welle 60 auf die Getrieberiemenscheibe 62 der angetriebenen Seite des stufenlos variablen Getriebes 23, was bedeutet, dass das stufenlose variable Getriebe 23 nicht angetrieben wird und es möglich ist die Drehung der Achse 68 zum Antriebselektromotor 21b direkt über den Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 zurückzuführen. Insbesondere zur Zeit eines Rückarbeitsantriebes bzw. Rekuperationsantriebes auf den Antriebselektromotor 21B vom hinteren Rad WR wird die Antriebskraft, welche von dem Hinterrad WR auf den Antriebselektromotor 21B übertragen wird, nicht durch das stufenlose variable Getriebe 23 verbraucht und hierdurch die Aufladeeffektivität zum Zeitpunkt der Rückarbeit bzw. Rekuperation verbessert.
Wie dies oben beschrieben wurde, bei dem Hybridfahrzeug nach dieser Ausführungsform, wird durch das Vorsehen der Einwegekupplung 44, die in der Lage ist Antriebskraft in einer Richtung von dem stufenlos variablen Getriebe 23 auf die angetriebene Welle 60 zwischen dem stufenlos variablen Getriebe 23 und der angetriebenen Welle 60 zu übertragen, ist die Energieübertragung von der angetriebenen Welle 60-Seite zum Verbrennungsmotor-20-Seite immer außer Eingriff. Deshalb wird, wenn auf Rückarbeitsantrieb bzw. Rekuperationsantrieb zu dem Antriebeselektromotor 2bB vom Hinterrad WR umgeschaltet wird, sowie der Tatsache, dass die obige beschriebene Außeneingriffnahmebetätigung nicht notwendig ist, da Antriebskraft, welche von dem Hinterrad WR auf den Antriebselektromotor 21b übertragen wird, nicht vom stufenlos variablen Getriebe 23 verbraucht wird, zum Zeitpunkt der Rückarbeit bzw. Rekuperation, die Aufladeeffektivität verbessert. Zudem wird, zu der Zeit des Umschaltens von einem Zustand wo die Antriebsquelle nur der Verbrennungsmotor 20 ist, zu einem Zustand bei dem die Antriebsquelle der Antriebselektromotor 21b ist, da es nicht länger nötig ist eine Antriebsquellenumschaltbedienung durchzuführen und die Energie die von dem Antriebselektromotor 21b auf das Hinterrad WR übertragen wird, wenn nur mit dem Antriebselektromotor 21b gefahren wird, nicht durch das Antreiben des stufenlos variablen Getriebes 23 verbraucht wird, es möglich, die Energieübertragungseffektivität zu erhöhen. Zudem, da die Einwegekupplung 41 als unidirektionale Energieübertragungsmittel verwendet wird, ist es möglich, die Ausmaße der Energieeinheit 11 zu verkleinern, selbst wenn eine Zentrifugalkupplung verwendet wird.
Da der Antriebselektromotor 21b als Innenläufertyp ausgebildet ist und die Einwegekupplung 44 an einem inneren Teil des Innenläufers 80 angeordnet ist, ist es möglich Totraum im Innenteil effektiv zu nutzen, selbst wenn der Innenläufer 80 unvermeidbar groß aufgrund von Spezifikationserfordernissen etc. ausgebildet ist und es ist möglich, die Größe der Energieeinheit 11 zu verkleinern. Da das stufenlose variable Getriebe 23 dicht an der Feder 64 angeordnet ist, die den beweglichen Riemenscheibenhalbkörper 62B der angetriebenen Seite in einer Weitenrichtung des Fahrzeuges drückt, ist es zudem möglich eine effektive Verwendung von Totraum durchzuführen, der in der Nähe der Feder 64 wahrscheinlich auftritt und es ist möglich die Größe der Energieeinheit 11 zu verringern.
In Ergänzung zu dem Obigen wird bei dieser Ausführungsform die Anlasserkupplung 40 zwischen der Kurbelwelle 22 und dem stufenlos variablen Getriebe 23 angeordnet und wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 einen bestimmten Wert übersteigt, wird Drehkraft der Kurbelwelle 22 auf das stufenlose variable Getriebe 23 übertragen, was bedeutet, dass die nachfolgenden Effekte erhalten werden. Insbesondere, da die Energieübertragung zwischen der Kurbelwelle 22 und dem stufenslosen variablen Getriebe 23 außer Eingriff ist, wenn die Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors unterhalb eines bestimmten Wertes fällt, anstelle eines Hinterradantriebes durch den Verbrennungsmotor 20, wird das möglich das Hinterrad unter Verwendung des Antriebselektromotors 21b anzutreiben, der allgemein ein großes Drehmoment bei geringer Drehung besitzt. In dieser Weise ist es möglich Antriebsverluste im Niedrigdrehgeschwindigkeitsbereichen zu vermindern. Zudem, wenn die Drehgeschwindigkeit der Verbrennungsmaschine gering ist, z. B. im Leerlauf etc., wird, da die Drehkraft der Kurbelwelle 22 nicht im stufenlos variablen Getriebe 23 verbraucht wird, sondern effektiv in elektrisch Energie durch den ACG-Anlassermotor 21a umgewandelt wird, die Generatoreffektivität des ACG-Anlassermotors 21a verbessert. Da das stufenlose variable Getriebe 23 nicht angetrieben wird, wenn auf Verkehrssignale etc. gewartet wird, ist es möglich eine Reibungsbildung zu unterdrücken.
Zusätzlich wird es bei dieser Ausführungsform, aufgrund der Tatsache, dass die Anlasserkupplung 40 und der Antriebselektromotor 21b weiter außerhalb bezüglich der Weitenrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind als das stufenlose variable Getriebe 23 möglich, das Anlassergetriebe 40 und den Antriebselektromotor 21b dem Äußeren Auszusetzen durch das einfache Öffnen des Getriebegehäuses 49, das diese Komponenten aufnimmt. Als ein Ergebnis ist es möglich die Zugänglichkeit und Wartbarkeit zu verbessern. Zusätzlich ist es, da die Anlasserkupplung 40 und der Antriebselektromotor 21b auf der gleichen Seite bzgl. des stufenlos variablen Getriebes 23 angeordnet sind, möglich die Ausdehnungen in der Weitenrichtung, verglichen mit anderen Anordnungen zu verschmälern, da das stufenlose variable Getriebe umfasst wird. Da die Anlasserkupplung 40 dicht an den Kühllufteintrittszugängen 59a angeordnet ist, die im Getriebegehäuse 59 ausgebildet sind, ist es möglich, die Anlasserkupplung 40 effektiv zwangszukühlen, unter Verwendung von Außenluft, welche in das Getriebegehäuse 59 aus den Kühllufteinlasszugängen 51a eingesaugt wird und die Kühlmöglichkeit der Anlasserkupplung 40 verbessert. Da die Anlasserkupplung 40 und der Antriebselektromotor 21 auf der gegenüberliegenden Seite zum ACG-Anlasserelektromotor 21a, zwischen sich begrenzend das stufenlose, variable Getriebe 23, angeordnet sind, sind die Anlasserkupplung 40 und der Antriebselektromotor 21b, welcher auf der gleichen Seite bzgl. des stufenlose, variable Getriebes 23 angeordnet sind und der ACG-Anlasserelektromotor 21a der verglichen mit der Anlasserkupplung 40 und dem Antriebs elektromotor 21b schwer ist, bzgl. der Weitenrichtung des Fahrzeuges (Links-Rechts-Richtung) aufgeteilt auf jede Seite des stufenlose, variable Getriebes 23.
Zusätzlich wird bei dieser Ausführungsform, wenn, als Ergebnis des Verbindens des Lüfters 54b mit der Kurbelwelle 22 und die Anordnung des Antriebselektromotors 21b und des Lüfters 54b innerhalb des Getriebegehäuses 59 auf der gleichen Seite bzgl. des stufenlose, variable Getriebes 23, der Lüfter 54b sich zusammen mit der Kurbelwelle dreht, ein wirbelnder Strom innerhalb des Getriebegehäuses 59 gebildet, als Ergebnis dieser Drehung. Es ist deshalb möglich den Antriebselektromotor 21 effektiv zu kühlen, der viel Wärme freisetzt. Es ist zudem möglich den Antriebselektromotor 21n zwangszukühlen, selbst wenn kein Fahrtwind vorhanden ist, beispielsweise im Leerlauf, wenn auf Verkehrssignale oder Ähnliches gewartet wird. Zudem ist es, aufgrund der Tatsache, dass der Antriebselektromotor 21b an der inneren Wandung 59a des Getriebegehäuses 59 angeordnet ist und die Kühleffektivität verbessert wird, da Hitze, die von dem Antriebselektromotor 21b gebildet wird, direkt zur äußeren Oberfläche des Gehäuses geführt wird und durch den Fahrtwind abgekühlt wird, da es möglich ist die Kühlung durchzuführen, unter Verwendung eines verwirbelten Stromes, der innerhalb des Getriebegehäuses 59 durch den Lüfter 54b ausgebildet ist, möglich, die Kühlmöglichkeit des Antriebselektromotors 21b zu verbessern. Zudem ist es möglich, da die Kühlrippen 59b an dem Antriebselektromotor-Anordnungsabschnitts äußeren Oberfläche (äußere Wandung 59b) des Getriebegehäuses 59 vorgesehen sind, möglich, die Kühlmöglichkeit unter Verwendung von Fahrtwind zu verbessern.
Zusätzlich zum Obigen, da bei dieser Ausführungsform der Antriebselektromotor 21b am Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 angeordnet ist, das bedeutet, der angetriebenen Welle 60, möglich, Energie vom Antriebselektromotor 21b zu vermindern und übertragen auf das Hinterrad WR unter Verwendung des Reduktions- und Übersetzungsmechanismus 69, welcher zwischen dem stufenlos variablen Getriebe und dem Hinterrad WR angeordnet ist. Deshalb, verglichen mit einer Direktelektromotortyp-Energieeinheit, bei der der Antriebselektromotor 21b direkt mit der Achse 68 verbunden ist und der Reduktionsübersetzungsmechanismus nicht zwischen dem stufenlos variablen Getriebe 23 und dem Hinterrad WR angeordnet ist, die folgenden Effekte erzielt. Insbesondere, obwohl die erzeugte Energie des Antriebselektromotors die gleiche in beiden Situationen ist, selbst in Fällen, in denen die Geschwindigkeit letztlich reduziert werden muss, ist es nicht nötig einen neuen Reduktionsübersetzungsmechanismus 69 zwischen dem stufenlos variablen Getriebe 23 und dem Hinterrad WR und es ist möglich ein Anstieg der Teilezahl zu verhindern. Andererseits, wenn letztlich auf das Hinterrad übertragene Energie geteilt wird, ist es möglich, die Größe des Antriebselektromotors 21b weiter zu verringern.
Zusätzlich zum oben beschriebenen Aufbau, da der Antriebselektromotor 21b an der gegenüberliegenden Seite zum Reduktionsübersetzungsmechanismus 60 zwischen sich begrenzend das stufenlose, variable Getriebe 23 angeordnet ist, werden der Antriebselektromotor 21b und der Reduktionsübersetzungsmechanismus 69, die schwer sind, aufgeteilt in der weiten Richtung (Links-Rechts-Richtung) auf jede Seite des stufenlos variablen Getriebes 23. Da der Antriebselektromotor 21b höher abgeordnet ist als die Linie L, welche die Kurbelwelle 22 und die Achse 68 verbindet, wenn man von der Seite des Fahrzeuges schaut, wird der Antriebselektromotor 21b eines Hybridfahrzeugs, welches dazu neigt groß zu sein, höher angeordnet und für ein zweirädriges Fahrzeug wird der Antriebselektromotor 21b so angeordnet, dass eine Längsrichtung der Elektromotorausgangswelle (angetriebene Welle 60) in einer Weitenrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet ist, um es möglich zu machen, einen größeren Bankwinkel sicherzustellen und da die Motorausgangswelle weiter vorne angeordnet ist als die Achse 68 ist es möglich die Länge in der Längsrichtung des Fahrzeuges zu verkürzen.
Die vorliegende Erfindung wird keinesfalls auf eines der obigen Ausführungsformen begrenzt und verschiedene Veränderungen der Auslegung sind möglich, wobei derartige Abwandlungen nicht aus dem Geist der vorliegenden Erfindung herausführen. Z. B. ist der Gegenstand der Anmeldung nicht auf ein zweirädriges Fahrzeug beschränkt und die vorliegende Erfindung kann auch auf andere sich bewegende Körper, wie drei- oder vierrädrige Fahrzeuge angewandt werden. Zudem wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Riemenumwandler (stufenloses, variables Getriebe 23) als Energieübertragungsmittel verwendet aber andere Übersetzungsmechanismen sind ebenfalls möglich. Die Anordnungsposition des Antriebselektromotor 21b ist nicht auf das Hinterrad begrenzt und kann auch das Vorderrad WF sein. Das unidirektionale Energieübertragungsmittel ist nicht auf die Einwegekupplung der oben beschriebenen Ausführungsform begrenzt und kann von jedem Typ sein, wie eine Sperrklinke, solang die Energie nur in einer Richtung übertragen wird. Zudem ist die Anordnungsposition der unidirektionale Energieübertragungsmittel nicht begrenzt auf die angetriebene Welle 60 und kann auch die Achse 68 und die mittlere Welle 73 sein.
Es ist eine Aufgabe die Notwendigkeit für eine Energiequellenumschaltoperation zu beseitigen, die Elektromotorrückarbeitsaufladeeffektivität, bzw. Elektromotorrekuperationsaufladeeffektivität zu erhöhen und die Anordnungseffektivität innerhalb eines Getriebegehäuses zu verbessern. Dies wird gelöst durch ein Hybridfahrzeug umfassend einen Verbrennungsmotor 20, ein stufenloses, variables Getriebe 23 zum Übertragen von Energie von dem Verbrennungsmotor 20 auf ein Hinterrad WR-Seite eine angetriebene Welle 60, welche mit der angetriebenen Seite des stufenlos variablen Getriebes 23 verbunden ist und verbunden ist über einen Reduktions- und Übersetzungsmechanismus zum hinteren Rad WR und ein Antriebselektromotor 21b, welcher mit der angetriebenen Welle 60 verbunden ist und als Elektromotor und Generator funktioniert, wobei eine Einwegekupplung 44 zwischen dem stufenlos variablen Getriebe 23 und der angetriebenen Welle 23 angeordnet ist. Diese Einwegekupplung 44 ist in der Lage Energie nur in eine Richtung bzgl. des stufenlos, variablen Getriebes 23 und dem angetriebenen Schaft 60 zu übertragen.

Claims

Hybridfahrzeug umfassend: eine Verbrennungsmaschine (20), ein Antriebsenergie von der Verbrennungsmaschine (20) zur Seite eines Antriebsrads (WR) übertragendes Energieübertragungsmittel, welches ein Getriebe vom Riementyp (23) mit einer Antriebsriemenscheibe (58) und einer Abtriebsriemenscheibe (62) umfasst, eine mit der Abtriebsriemenscheibe (62) und dem Antriebsrad (WR) in Verbindung stehende Antriebswelle (60), einen Elektromotor (21b), und eine zwischen dem Getriebe vom Riementyp (23) und der Antriebswelle (60) vorgesehene, die Antriebsenergie vom Getriebe vom Riementyp (23) zur Antriebswelle (60) übertragende Einwegkupplung (44), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (21b) mit der Antriebswelle (60) verbunden ist und der Abtriebsriemenscheibe (62) benachbart angeordnet ist, und dass der Elektromotor (21b) und die Einwegkupplung (44) koaxial zueinander angeordnet sind und der Elektromotor (21b) gegenüber der Einwegkupplung (44) zur Abtriebsriemenscheibe (62) hin versetzt ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Elektromotor (21b) vom Innenläufertyp ist und die Einwegkupplung (44) innerhalb des Innenläufers (80) angeordnet ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Einwegkupplung (44) ein tassenförmiges äußeres Kupplungsteil (44a) und ein koaxial in dem äußeren Kupplungsteil (44a) vorgesehenes inneres Kupplungsteil (44b) umfasst und wobei eine Übertragung der Antriebskraft nur von dem inneren Kupplungsteil (44b) zu dem äußeren Kupplungsteil (44a) erfolgt.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, wobei das äußere Kupplungsteil (44a) in Richtung der Abtriebsriemenscheibe (62) verlängert ist und mit Rotormagneten (80c) des Elektromotors (21b) verbunden ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 4, wobei der Elektromotor (21b) vom Innenläufertyp ist und die Rotormagneten (80c) des Elektromotors (21b) an der Außenseite des äußeren Kupplungsteils (44a) der Einwegkupplung (44) angeordnet sind.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Getriebe vom Riementyp (23) elastische Mittel (64) umfasst, um eine bewegliche Riemenscheibenhälfte (62b) der Abtriebsriemenscheibe (62) in Richtung einer festen Riemenscheibenhälfte (62a) der Abtriebsriemenscheibe (62) vorzuspannen und wobei die Einwegkupplung (44) benachbart dem elastischen Mittel angeordnet ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, und wobei das äußere Kupplungsteil (44a) das elastische Mittel (64) wenigstens teilweise axial überlappt.
Hybridfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbrennungsmaschine (20) und der Elektromotor (21b) zu einer Antriebseinheit (11) zusammengefügt sind, die mit einem Schwenkabschnitt schwenkbar an dem Fahrzeug gelagert ist.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Fahrzeug ein Zweiradfahrzeug vom Antriebsschwingen-Typ ist.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Getriebe vom Riementyp (23) und der Elektromotor (21b) im inneren eines Getriebegehäuses (59) angeordnet sind und der Elektromotor (21b) durch in das Getriebegehäuse (59) eingeführte Kühlluft gekühlt wird.