DE102006002839A1

DE102006002839A1 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102006002839A1
Application number: DE102006002839A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Handa; Koji Tanihata
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-08-10
Also published as: US20060169506A1; JP2006205925A; KR20060087412A; CN1810535A

Abstract

In einem Hybridfahrzeug ist ein Planetengetriebe (2) zwischen einer Brennkraftmaschine (1) und einem Generator (5) so angeordnet, dass die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) über das Planetengetriebe (2) zur Übertragung an die Vorderräder (11) und den Generator (5) verteilt werden kann. Radmotoren (13) sind jeweils in den Vorderrädern (11) eingebaut, so dass sie die entsprechenden Vorderräder (11) antreiben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Parallelhybridfahrzeug unter Verwendung einer Brennkraftmaschine und eines Motors als Kraftquellen für den Betrieb des Fahrzeugs.

Dieser Typ von Parallelhybridfahrzeug wurde beispielsweise bereits in der ungeprüften Japanischen Patentoffenlegung Nr. 2004-1567363 (hierin nachstehend als Patentdokument 1 bezeichnet) beschrieben, in welcher die Antriebskraft der Brennkraftmaschine zum Teil über ein Planetengetriebe auf einen Generator zur Erzeugung von Elektrizität verteilt wird.

In dem in dem Patentdokument 1 offenbarten Hybridfahrzeug ist die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine mit dem Träger eines Planetengetriebes verbunden, der zwischen der Brennkraftmaschine und dem Planetengetriebe angeordnete Generator ist mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden, und ein auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes angeordneter Motor ist mit dem Ringrad des Planetengetriebes verbunden. Das Ringrad des Planetengetriebes ist mit den Antriebsrädern über ein Reduktionsgetriebe und ein Differentialgetriebe verbunden. Während das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine betrieben wird, wird der Generator durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine über den Träger und das Sonnenrad des Planetengetriebes angetrieben. Die zu diesem Zeitpunkt durch den Generator angelegte Belastung durch die Elektrizitätserzeugung beschränkt die Rotation des Sonnenrades mit der Folge, dass die Antriebskraft der Brennkraftmaschine über den Träger, das Ritzelrad und das Ringrad an die Antriebsräder übertragen wird. Während das Fahrzeug durch den Motor betrieben wird, wird andererseits die Antriebskraft des Motors über das Ringzahnrad an die Antriebsräder übertragen.

Somit ist es in dem in dem Patentdokument 1 offenbarten Hybridfahrzeug erforderlich, dass die Brennkraftmaschine, der Generator und der Motor mit den entsprechenden Elementen des Planetengetriebes verbunden sind. Aus diesem Grund ist der Generator zwischen der Brennkraftmaschine und dem Planetengetriebe angeordnet, während der Motor auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes angeordnet ist. Demzufolge sind die Brennkraftmaschine, der Generator, das Planetengetriebe und der Motor in Reihe angeordnet.

Jedoch nimmt, wenn die Brennkraftmaschine, der Generator, das Planetengetriebe und der Motor wie in dem Patentdokument 1 offenbarten Hybridfahrzeug in Reihe angeordnet sind, die Gesamtlänge des die Brennkraftmaschine enthaltenden Antriebsstrangs (im Patentdokument 1 die Länge in der Breitenrichtung des Fahrzeugs) zu, was die Einbaubarkeit des Antriebsstranges in Fahrzeuge verringert. Insbesondere in dem Falle eines mit einer Hochleistungsbrennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs muss der Generator eine erhöhte Belastung durch Elektrizitätserzeugung aufbringen, um die Rotation des Sonnenrades zu beschränken. Dieses führt jedoch zu einer Zunahme der Generatorabmessungen und somit der Gesamtlänge des Antriebsstranges, was den vorgenannten Nachteil noch deutlicher macht.

Ferner ist der Generator, welcher von sich aus einen Schutz gegen die eigene erzeugte Wärme erfordert, in der Nähe der Brennkraftmaschine angeordnet. Demzufolge nimmt die Wärmebelastung des Generators aufgrund der von der Brennkraftmaschine übertragenen Wärme zu, was zu einem Problem führt, dass aufwändigere Maßnahmen gegen die Wärme erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehenden Probleme zu lösen, und eine Aufgabe besteht darin, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, dessen die Brennkraftmaschine mit einschließender Antriebsstrang in der Gesamtlänge verkürzt ist, um die Einbaubarkeit des Antriebsstranges in das Fahrzeug zu verbessern, und welcher auch in der Lage ist, die Wärmebelastung des Generators zu verringern.

Diese Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung zum Lösen der Aufgabe ein Hybridfahrzeug bereit, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Erzeugen von Antriebskraft; einen Generator mit einer Eingangswelle, der zur Erzeugung von Elektrizität eingerichtet ist, wenn die Eingangswelle gedreht wird; eine Kraftübertragungsvorrichtung, die in der Lage ist, die auf den Generator und erste Antriebsräder des Fahrzeugs zu übertragende Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu verteilen; und einen Motor, der in der Lage ist, durch ihn erzeugte Antriebskraft auf die ersten Räder bzw. Antriebsräder zu übertragen. Das Hybridfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Generator angeordnet ist, und dass der Motor an einer anderen Position als einer Position angeordnet ist, an der die Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet ist.

Mit dieser Anordnung wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine über die Kraftübertragungsvorrichtung an die ersten Räder übertragen, an welche auch die Antriebskraft des Motors übertragen wird. Die Antriebskraft der Brennkraftmaschine und die des Motors werden nach Bedarf für den Betrieb des Fahrzeugs genutzt. Ferner wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine zum Teil über die Kraftübertragungsvorrichtung an den Generator für die Erzeugung von Elektrizität verteilt.

Der Generator ist auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite der Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet, und daher verringert sich die Wärmeübertragung aus der Brennkraftmaschine an den Generator, was es ermöglicht, die Wärmebelastung des Generators zu vermindern. Ferner ist, obwohl die Brennkraftmaschine, die Kraftübertragungsvorrichtung und der Generator in Reihe angeordnet sind, der Motor nicht in Reihe mit diesen Vorrichtungen angeordnet, sondern an einer anderen Position als der der Position angeordnet, an der die Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet ist. Demzufolge kann die Gesamtlänge des die Brennkraftmaschine mit einschließenden Antriebsstranges verkürzt werden, wodurch sich die Einbaubarkeit des Antriebsstranges in Fahrzeuge verbessert.

In dem vorstehenden Fahrzeug weist der Motor bevorzugt in den entsprechenden ersten Rädern eingebauten Radmotoren auf.

Mit dieser Anordnung werden dieselben Räder von der Antriebskraft der Brennkraftmaschine sowie der Antriebskraft der entsprechenden Radmotoren angetrieben. Da die Radmotoren als der Motor für den Antrieb der ersten Räder verwendet werden, ist es nicht erforderlich einen Platz für die Unterbringung des Motors innerhalb der Fahrzeugkarosserie zu schaffen, wodurch dieser Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden kann.

Bevorzugt weist das Hybridfahrzeug ferner einen getrennten Motor auf, der getrennt von den Radmotoren vorgesehen ist, um von den ersten Rädern getrennte zweite Räder anzutreiben.

In dieser Anordnung werden die ersten Räder durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine sowie durch die Antriebskraft der entsprechenden Radmotoren angetrieben, während die zweiten Räder durch den getrennten Motor angetrieben werden, der getrennt von den Radmotoren vorgesehen ist. Es ist daher nicht erforderlich, einen zusätzlichen Mechanismus für die Übertragung der Antriebskraft der Radmotoren an die getrennten Räder vorzusehen.

In dem vorstehenden Hybridfahrzeug weist der getrennte Motor bevorzugt Radmotoren auf, die jeweils in den zweiten Rädern eingebaut sind.

Mit dieser Anordnung werden die ersten Räder durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine sowie durch die Antriebskraft der entsprechenden Radmotoren angetrieben, und die zweiten Räder werden ebenfalls durch die entsprechenden Radmotoren angetrieben. Da die Radmotoren als Motoren zum Antreiben der ersten und zweiten Räder verwendet werden, ist es nicht erforderlich, Platz für die Unterbringung der Motoren innerhalb der Fahrzeugkarosserie zu schaffen, wodurch der Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden kann.

Bevorzugt weist die Kraftübertragungsvorrichtung ein Planetengetriebe zum Verändern eines Verteilungsverhältnisses auf, in welchem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine auf die ersten Räder und den Generator in Abhängigkeit von deren Betriebszustand verteilt wird.

Mit dieser Anordnung kann die Kraftübertragungsvorrichtung in den Abmessungen kompakt gestaltet werden, was eine weitere Reduzierung in der Gesamtlänge des Antriebsstranges ermöglicht, und demzufolge kann Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden.

Das Planetengetriebe weist bevorzugt ein Sonnenrad, mit welchem eine Eingangswelle des Generators verbunden ist, ei nen Träger, welcher ein Ritzelrad in Eingriff mit dem Sonnenrad lagert und mit welchem eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, und ein Ringzahnrad auf, welches mit dem Ritzelrad in Eingriff steht und über welches die Antriebskraft der Brennkraftmaschine an die ersten Räder übertragen wird.

In dieser Anordnung wird die in den Träger über die Brennkraftmaschinenausgangswelle eingegebene Antriebskraft der Brennkraftmaschine auf das von dem Träger gelagerte Ritzelrad übertragen und dann ein Teil der Antriebskraft von dem Sonnenrad auf die Eingangswelle des Generators übertragen, wodurch Elektrizität durch den Generator erzeugt wird. Der Restanteil der in den Träger eingegebenen Antriebskraft der Brennkraftmaschine wird durch das Ritzelrad und das Ringrad an die ersten Räder übertragen, da die Rotation des Sonnenrades durch eine Belastung aus der Elektrizitätserzeugung durch den Generator beschränkt ist, und somit ein Fahren des Fahrzeugs bewirkt.

Durch Veränderung der Belastung durch die Elektrizitätserzeugung des Generators ist es daher möglich, den Anteil der an die ersten Räder übertragenen Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu verändern. Ferner sind die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine und die Eingangswelle des Generators mit dem Planetengetriebe an gegenüberliegenden Seiten des Planetengetriebes verbunden, demzufolge die Wärmeübertragung aus der Brennkraftmaschine an den Generator reduziert wird, was es ermöglicht, die Wärmebelastung des Generators zu verringern.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung auch ein Hybridfahrzeug bereit, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Erzeugen von Antriebskraft; einen Generator mit einer Eingangswelle, der für die Erzeugung von Elektrizität eingerichtet ist, sobald die Eingangswelle gedreht wird; eine Kraftübertragungsvorrichtung, die in der Lage ist, die an den Generator und erste Räder des Fahrzeugs zu übertragende Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu verteilen; und einen Motor zum Erzeugen von Antriebskraft, wobei das Hybridfahrzeug dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftübertragungsvorrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Generator angeordnet ist, und dass der Motor an einer anderen Position als einer Position angeordnet ist, in der die Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet ist, und in der Lage ist, die durch ihn überzeugte Antriebskraft an von den ersten Rädern getrennte zweite Räder zu übertragen.

Mit dieser Anordnung wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine an die ersten Räder durch die Kraftübertragungsvorrichtung übertragen, während die Antriebskraft des Motors an die von den ersten Rädern getrennten zweiten Räder übertragen wird. Die Antriebskraft der Brennkraftmaschine und die des Motors werden nach Bedarf für den Betrieb des Fahrzeugs genutzt, und ein Teil der Antriebskraft der Brennkraftmaschine wird durch die Kraftübertragungsvorrichtung zum Erzeugen von Elektrizität an den Generator verteilt.

Da der Generator auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite der Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet ist, verringert sich die Wärmeübertragung aus der Brennkraftmaschine an den Generator. Ferner ist, obwohl die Brennkraftmaschine, die Kraftübertragungsvorrichtung und der Generator in Reihe angeordnet sind, der Motor nicht in Reihe mit diesen Vorrichtungen, sondern an einer anderen Position als der Position angeordnet, an der die Kraftübertragungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht es, die Ge samtlänge des die Brennkraftmaschine mit einschließenden Antriebsstranges zu verkürzen.

Demzufolge kann die Wärmebelastung des Generators vermindert und auch die Einbaubarkeit des Antriebsstranges in Fahrzeuge verbessert werden.

Bevorzugt weist der Motor jeweils in den zweiten Rädern eingebauten Radmotoren auf.

Mit dieser Anordnung werden die ersten Räder durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine angetrieben, während die zweiten Räder durch die entsprechenden Radmotoren angetrieben werden. Da die Radmotoren als Motor für den Antrieb der zweiten Räder verwendet werden, ist es nicht erforderlich, Platz für die Unterbringung des Motors innerhalb der Fahrzeugkarosserie zu schaffen, wodurch Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden kann.

Bevorzugt weist die Kraftübertragungsvorrichtung ein Planetengetriebe zum Verändern eines Verteilungsverhältnisses auf, mit welchem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine auf die ersten Räder und den Generator in Abhängigkeit von deren Betriebszustand verteilt wird.

Mit dieser Anordnung kann die Kraftübertragungsvorrichtung in den Abmessungen kompakt gestaltet werden, was eine weitere Reduzierung in der Gesamtlänge des Antriebsstranges ermöglicht, wodurch Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden kann.

Das Planetengetriebe weist bevorzugt ein Sonnenrad, mit welchem eine Eingangswelle des Generators verbunden ist, einen Träger, welcher ein Ritzelrad in Eingriff mit dem Sonnenrad lagert und mit welchem eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, und ein Ringrad auf, welches mit dem Ritzelrad in Eingriff steht und über welches die Antriebs kraft der Brennkraftmaschine an die ersten Räder übertragen wird.

Mit dieser Anordnung wird die über die Brennkraftmaschinenausgangswelle in den Träger eingegebene Antriebskraft der Brennkraftmaschine auf das von dem Träger gelagerte Ritzelrad übertragen und dann ein Teil der Antriebskraft von dem Sonnenrad auf die Eingangswelle des Generators übertragen, wodurch Elektrizität durch den Generator erzeugt wird. Der restliche Teil der in den Träger eingegebenen Antriebskraft der Brennkraftmaschine wird über das Ritzelrad und das Ringrad an die ersten Räder übertragen, da die Rotation des Sonnenrades durch die Belastung der Elektrizitätserzeugung durch den Generator beschränkt ist, und somit ein Fahren des Fahrzeugs bewirkt.

Durch Verändern der Belastung des Generators durch Elektrizitätserzeugung ist es daher möglich, den an die ersten Räder übertragenen Anteil der Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu verändern. Ferner sind die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine und die Eingangswelle des Generators mit dem Planetengetriebe an den gegenüberliegenden Seiten des Planetengetriebes verbunden, demzufolge die Wärmeübertragung aus der Brennkraftmaschine an den Generator reduziert wird, was es ermöglicht, die Wärmebelastung des Generators zu verringern.

Die Erfindung wird im Detail in Verbindung mit der Figur beschrieben, welche einen Gesamtaufbau eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hierin nachstehend im Detail beschrieben.
Die Figur stellt einen Gesamtaufbau des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform dar, und gemäß Darstellung ist das Hybridfahrzeug im Grunde ein Vorderradantriebsfahrzeug mit einer horizontalen Brennkraftmaschine. Eine Brennkraftmaschine 1 weist eine Ausgangswelle 1a auf, die mit einem Träger 4 eines Planetengetriebes 2 (Kraftübertragungsvorrichtung) verbunden ist, und der Träger 4 lagert Ritzelräder 3 des Getriebes 2. Ein Generator 5 ist auf der anderen Seite des Planetengetriebes 2 gegenüber der Brennkraftmaschine 1 angeordnet und weist eine Eingangswelle 5a auf, die mit einem Sonnenrad 6 des Planetengetriebes 2 verbunden ist. Ein Reduktionsgetriebe 8 steht mit dem Ringrad 7 des Planetengetriebes 2 in Eingriff und rechte und linke Vorderräder (erste Räder) 11 sind mit dem Reduktionsgetriebe 8 über ein Differentialgetriebe 9 und Antriebswellen 10 verbunden.
Somit dreht sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 der Träger 4 des Planetengetriebes 2 zusammen mit der Brennkraftmaschinenausgangswelle 1a, so dass der Generator 5 durch die Ritzelräder 3 und das Sonnenrad 6 zur Erzeugung von Elektrizität angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rotation des Sonnenrades 6 durch einen einer Belastung durch die Elektrizitätserzeugung durch den Generator 5 entsprechenden Betrag beschränkt. Demzufolge wird ein Teil der Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 von dem Träger 4 an die Vorderräder 11 über die Ritzelräder 3, das Ringrad 7, das Reduktionsgetriebe 8, das Differentialgetriebe 9 und die Antriebswellen 10 übertragen, um die Vorderräder 11 zu drehen.
Das Planetengetriebe 2, der Generator 5, das Reduktionsgetriebe 8 und das Differentialgetriebe 9 sind in einem Getriebegehäuse 12 untergebracht. Ein Gehäuse des Generators 5 weist eine nicht dargestellte Ölummantelung zur Speicherung von Öl auf. Das Öl in der Ölummantelung wird über einen außerhalb des Getriebegehäuses 12 angeordneten Ölkühler zum Kühlen des gesamten Generators 5 geleitet.
Die rechten und linken Vorderräder 11 weisen jeweils einen darin eingebauten Radmotor 13 auf. Die Konstruktion des Radmotors 13 ist im Fachgebiet bekannt, weshalb deren detaillierte Beschreibung unterlassen wird. Jeder Radmotor 13 ist schwingfähig auf der Aufhängung eines entsprechenden rechten bzw. linken Vorderrades 11 gelagert und weist einen Rotor auf, der beispielsweise mit einer dazu koaxial Antriebswelle 10 verbunden ist. Ein ringförmiger Stator ist um den Außenumfang des Rotors herum angeordnet und eine Spule ist an dem Stator angebracht. Wenn die Spule erregt bzw. mit Energie versorgt wird, wird ein Magnetfeld zwischen der Spule und einem Magneten des Rotors erzeugt, so dass dem Rotor ein Drehmoment gegeben wird. Demzufolge werden die Vorderräder 11 zusammen mit der Antriebswelle 10 über die Radmotoren 13 gedreht.
Auch rechte und linke Hinterräder (zweite Räder) 14 des Fahrzeugs sind jeweils mit elektrischen Radmotoren 15 versehen, welche im Aufbau mit den Radmotoren 13 identisch sind, und werden von diesen Motoren 15 angetrieben.
Der Generator 5 und die Radmotoren 13 und 15 sind elektrisch über einen Umrichter 16 mit einer Batterie 17 für den Fahrbetrieb verbunden und der Umrichter 16 ist elektrisch mit einer Steuerung 18 verbunden. Auf der Basis des Betätigungsbetrages des Beschleunigungspedals, der Fahrzeuggeschwindigkeit, usw. führt die Steuerung 18 eine Kraftregelungs- und Regenerationssteuerung an dem Generator 5 und den Radmotoren 13 und 15 über den Umrichter 16 aus, und führt auch eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und Zündzeitpunktsteuerung für die Brennkraftmaschine 1 aus. Nachstehendes beschreibt, wie die Brennkraftmaschine 1, der Generator 5 und die Antriebsmotoren 13 und 15 durch die Steuerungseinrichtung 18 gesteuert arbeiten.
Das Fahrzeug dieser Ausführungsform wird im Wesentlichen durch die Motoren betrieben, und die Brennkraftmaschine 1 wird zur Unterstützung des Fahrbetriebs des Fahrzeugs benötigt. Insbesondere werden beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit, bei der die Fahrbelastung gering ist, die Radmotoren 13 und 15 der Vorder- und Hinterräder 11 und 14 mit angehaltener Brennkraftmaschine 1 betrieben, indem die Vorder- und Hinterräder 11 und 14 durch die Antriebskräfte der Antriebsmotoren 13 und 15 angetrieben werden, um dadurch ein Fahren des Fahrzeugs zu bewirken. In diesem Falle wird, sobald sich die Vorderräder 11 drehen, die Rotation an das Planetengetriebe 2 über die Antriebswellen 10 übertragen und somit das Ringrad 7 angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt steht der Träger 4 still, da die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und auch der Betrieb des Generators 5 angehalten ist (d.h. keine Elektrizitätserzeugungsbelastung angelegt ist), so dass sich das Sonnenrad 6 und die Ritzelräder 3 im Leerlauf drehen können und die Rotation des Ringrades 7 zulassen. Demzufolge können sich die Vorderräder 11 aufgrund der Antriebskräfte der Radmotoren 13 drehen.
Wenn das Beschleunigungspedal durch den Fahrer niedergedrückt wird und somit eine erhöhte Antriebskraft des Fahrzeugs erforderlich ist, beginnt der Generator 5 zu arbeiten und dessen Belastung durch Elektrizitätserzeugung beschränkt die Leerlaufdrehung des Sonnenrades 6. Demzufolge wird die Rotation des von den Vorderrädern 11 über die Ritzelräder 3 und den Träger 4 angetriebenen Ringrades 7 an die Brennkraftmaschine 1 übertragen, wodurch die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird. Nachdem dem Start der Brennkraftmaschine 1 wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 über den Träger 4, die Ritzelräder 3 und das Ringrad 7 an die Vorderräder 11 übertragen, da die Rotation des Sonnenrades 6 durch die Elektrizitätserzeugungsbelastung des Generators 5 beschränkt wird. Demzufolge werden die Vorderräder 11 sowohl durch die Brennkraftmaschine 1 als auch durch die Radmotoren 13 angetrieben. Es kann daher eine dem Betätigungsbetrag des Beschleunigungspedals entsprechende Fahrzeugantriebskraft erzielt werden. Ferner beginnt, sobald sich das Sonnenrad 6 dreht, der Generator 5 mit der Erzeugung von Elektrizität und die erzeugte Elektrizität wird in der Batterie 17 geladen.
Das Verteilungsverhältnis, in welchem die Antriebskraft des Motors 1 auf die Vorderräder 11 und den Generator 5 verteilt wird, variiert in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Planetengetriebes 2, insbesondere dem Grad, mit welchem die Rotation des Sonnenrades 6 durch die Elektrizitätserzeugungsbelastung des Generators 5 beschränkt wird. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird die Elektrizitätserzeugungsbelastung des Generators 5 so gesteuert, dass die Brennkraftmaschine 1 immer in einem Drehzahlbereich mit einem minimalen Kraftstoffverbrauch betrieben werden kann.
Andererseits wird während der Abbremsung des Fahrzeugs die Brennstoffzuführung zu der Brennkraftmaschine 1 unterbrochen und die Radmotoren 13 und 15 der Vorder- und Hinterräder 11 und 14 funktionieren unter einer Regenerationssteuerung als Generatoren. Ferner wird, wenn der SOC (Ladezustand) der Batterie 17 unter einen vorbestimmten Wert fällt, die Abgabeleistung der Brennkraftmaschine erhöht, um zusätzliches Drehmoment an den Generator 5 anzulegen, so dass die durch den Generator 5 erzeugte erhöhte elektrische Energie in der Batterie 17 gespeichert werden kann.
Die Anordnung der den Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs dieser Ausführungsform bildenden Elemente wird nun im Vergleich zu der in dem vorgenannten Patentdokument 1 offenbarten Anordnung erläutert.
In dem Hybridfahrzeug des Patentdokumentes 1 ist der Motor auf der der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes angeordnet; in dieser Ausführungsform sind die Radmotoren 13 und 15 in den entsprechenden Vorder- und Hinterrädern 11 und 14 eingebaut. Ferner ist in dem Patentdokument 1 der Generator zwischen dem Motor und dem Planetengetriebe angeordnet; in dieser Ausführungsform ist der Generator an dem Platz angeordnet, welcher auf der der Brennkraftmaschine 1 gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes durch die Entfernung des vorstehenden Motors sichergestellt ist.
Demzufolge sind in dieser Ausführungsform die Brennkraftmaschine 1, das Planetengetriebe 2 und der Generator 5 in Reihe entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet, und die Gesamtlänge des die Brennkraftmaschine 1 mit einschließenden Antriebsstranges ist um einen der Länge des Motors entsprechenden Betrag kürzer als die des Antriebsstranges des Patentdokumentes 1. Gemäß dieser Ausführungsform kann daher die Einbaubarkeit des Antriebsstrangs in Fahrzeuge deutlich verbessert werden. Ferner kann selbst in dem Falle, in welchem der Generator 5 eine erhöhte Elektrizitätserzeugungsbelastung aufbringen muss, um die Rotation des Sonnenrades 6 zu beschränken, da eine Hochleistungsbrennkraftmaschine verwendet wird, und somit ein groß bemessener Generator 5 montiert werden muss, ein derartig groß bemessener Generator 5 in dem Fahrzeug ohne Einschränkung eingebaut werden, da die Gesamtlänge des Antriebsstrangs von Anfang an kurz ist.
Ferner kann, da der Generator 5 auf der der Brennkraftmaschine 1 gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes 2 angeordnet ist, die Wärmeübertragung aus der Brennkraftmaschine 1 an den Generator 5 deutlich reduziert werden. Demzufolge können die Herstellungskosten durch Vereinfachung des Aufbaus für den Schutz des Generators 5 vor Wärme, insbesondere durch Reduzierung der Größe des Ölkühlers zum Kühlen des Generators oder durch einen Wechsel des Kühlsystems von einer Ölkühlung auf eine Luftkühlung, welche im Aufbau einfacher ist, reduziert werden. Ferner kann zuverlässiger eine Fehlfunktion des Generators 5 aufgrund einer Überhitzung verhindert werden, und somit die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Die Radmotoren 13 und 15 werden als Motoren für den Antrieb der Vorder- und Hinterräder 11 und 14 verwendet. Es ist daher nicht erforderlich, Platz für die Motoren innerhalb der Fahrzeugkarosserie zu schaffen, wodurch dieser Platz in der Fahrzeugkarosserie eingespart werden kann.
Zusätzlich wird das Planetengetriebe 2, welches eine kompakte Größe aufweist, als Kraftübertragungsvorrichtung zur Verteilung der Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 auf die Vorderräder 11 und den Generator 5 verwendet, und dieses dient ebenfalls zur Verkürzung der Gesamtlänge des Antriebsstranges.
Nachdem die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise wird in dem Hybridfahrzeug der vorstehenden Ausführungsform die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 auf die Vorderräder 11 übertragen. Alternativ kann die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 nur auf die Hinterräder 14 oder auf alle Vorder- und Hinterräder 11 und 14 übertragen werden.
Ferner werden in der vorstehenden Ausführungsform alle Vorder- und Hinterräder 11 und 14 durch entsprechende Radmotoren 13 und 15 angetrieben. Alternativ können beispielsweise die Hinterräder 14 durch einen gewöhnlichen Motor angetrieben werden, der in der Fahrzeugkarosserie montiert ist, oder die Radmotoren 15 der hinteren Räder 14 können weggelassen werden, so dass nur die Vorderräder 11 durch die entsprechenden Radmotoren 13 angetrieben werden. Ferner können die Radmotoren 13 der Vorderräder 11 weggelassen werden, so dass nur die Hinterräder 14 durch die entsprechenden Radmotoren 14 oder einen in dem Fahrzeug montierten normalen Motor angetrieben werden können.
Ferner ist die zu verwendende Kraftübertragungsvorrichtung nicht auf das Planetengetriebe 2 beschränkt und andere geeignete Mechanismen können verwendet werden, um die Antriebskraft auf die Vorderräder 11 und den Generator 5 zu verteilen.

Claims

Hybridfahrzeug, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine (1) zum Erzeugen von Antriebskraft; einen Generator (5) mit einer Eingangswelle (5a), der zur Erzeugung von Elektrizität eingerichtet ist, wenn die Eingangswelle (5a) gedreht wird; eine Kraftübertragungsvorrichtung (2), die in der Lage ist, die auf den Generator (5) und erste Räder (11, 11) des Fahrzeugs zu übertragende Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) zu verteilen; und einen Motor (13), der in der Lage ist, durch ihn erzeugte Antriebskraft auf die ersten Räder (11, 11) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (2) zwischen der Brennkraftmaschine (1) und dem Generator (5) angeordnet ist, und der Motor (13) an einer anderen Position als einer Position angeordnet ist, an der die Kraftübertragungsvorrichtung (2) angeordnet ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor Radmotoren (13, 13) aufweist, die in den entsprechenden ersten Rädern (11, 11) eingebaut sind.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridfahrzeug ferner einen getrennten Motor (15) aufweist, der getrennt von den Radmotoren (13, 13) vorgesehen ist, um zweite Räder (14, 14) getrennt von den ersten Rädern (11, 11) anzutreiben.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der getrennte Motor Radmotoren (15, 15) aufweist, die jeweils in die zweiten Räder (14, 14) eingebaut sind.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung ein Planetengetriebe (2) aufweist, um ein Verteilungsverhältnis zu verändern, mit welchem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) auf die ersten Räder (11) und den Generator (5) in Abhängigkeit von deren Betriebszustand verteilt wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (2) ein Sonnenrad (6), mit welchem eine Eingangswelle (5a) des Generators (5) verbunden ist, einen Träger (4), welcher ein Ritzelrad (3) in Eingriff mit dem Sonnenrad (6) lagert und mit welchem eine Ausgangswelle (1a) der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist, und ein Ringrad (7) aufweist, welches mit dem Ritzelrad (3) in Eingriff steht und über welches die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) auf die ersten Räder (11, 11) übertragen wird.
Hybridfahrzeug welches aufweist: eine Brennkraftmaschine (1) zum Erzeugen von Antriebskraft; einen Generator (5) mit einer Eingangswelle (5a) und der zur Erzeugung von Elektrizität eingerichtet ist, wenn die Eingangswelle (5a) gedreht wird; eine Kraftübertragungsvorrichtung (2), die in der Lage ist, die auf den Generator (5) und erste Räder (11, 11) des Fahrzeugs zu übertragende Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) zu verteilen; und einen Motor (15) zum Erzeugen von Antriebskraft, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (2) zwischen der Brennkraftmaschine (1) und dem Generator (5) angeordnet ist, und der Motor (15) an einer anderen Position als einer Position angeordnet ist, an der die Kraftübertragungsvorrichtung (2) angeordnet ist und in der Lage ist, die durch ihn erzeugte Antriebskraft an von den ersten Rädern (11, 11) getrennte zweite Räder (14, 14) zu übertragen
Hybridfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor Radmotoren (15, 15) aufweist, die jeweils in den zweiten Räder (14, 14) eingebaut sind.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung ein Planetengetriebe (2) zum Verändern des Verteilungsverhältnisses aufweist, mit welchem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) an die ersten Räder (11, 11) und den Generator (5) in Abhängigkeit von deren Betriebszustand übertragen wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, dass das Planetengetriebe (2) ein Sonnenrad (6), mit welchem eine Eingangswelle (5a) des Generators (5) verbunden ist, einen Träger (4), welcher ein Ritzelrad (3) in Eingriff mit dem Sonnenrad (6) lagert und mit welchem eine Ausgangswelle (1a) der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist, und ein Ringrad (7) aufweist, welches mit dem Ritzelrad (3) in Eingriff steht und über welches die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (1) auf die ersten Räder (11, 11) übertragen wird.