JP2000185567A - ハイブリッドパワープラント - Google Patents
ハイブリッドパワープラントInfo
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- JP2000185567A JP2000185567A JP36590898A JP36590898A JP2000185567A JP 2000185567 A JP2000185567 A JP 2000185567A JP 36590898 A JP36590898 A JP 36590898A JP 36590898 A JP36590898 A JP 36590898A JP 2000185567 A JP2000185567 A JP 2000185567A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のパワープラントにモータジェネレータ
を加えてハイブリッド化する場合、全長の増加を小さな
ものとする。 【解決手段】 パワープラント１０の出力部３０の下方
に、内燃機関１２からの出力に、出力を付加するモータ
ジェネレータ２０を配置する。モータジェネレータ２０
は、そのロータ軸３４と変速機出力軸１８が略垂直とな
るように配置される。出力部３０の軸直交断面は、変速
機本体２４および変速機制御部２６を合わせたそれより
小さく、出力部３０の特に下方が、空間的に余裕があ
り、ここにモータジェネレータ２０を配置した。これに
よって、ハイブリッド化によるパワープラント１０の全
長の増加を抑えることができる。また、伝達機構２２の
変速比を、変速機出力軸１８よりモータジェネレータ２
０の回転速度が高くなるようにすれば、モータジェネレ
ータ２０をより小型とすることができ、搭載性がより向
上する。
を加えてハイブリッド化する場合、全長の増加を小さな
ものとする。 【解決手段】 パワープラント１０の出力部３０の下方
に、内燃機関１２からの出力に、出力を付加するモータ
ジェネレータ２０を配置する。モータジェネレータ２０
は、そのロータ軸３４と変速機出力軸１８が略垂直とな
るように配置される。出力部３０の軸直交断面は、変速
機本体２４および変速機制御部２６を合わせたそれより
小さく、出力部３０の特に下方が、空間的に余裕があ
り、ここにモータジェネレータ２０を配置した。これに
よって、ハイブリッド化によるパワープラント１０の全
長の増加を抑えることができる。また、伝達機構２２の
変速比を、変速機出力軸１８よりモータジェネレータ２
０の回転速度が高くなるようにすれば、モータジェネレ
ータ２０をより小型とすることができ、搭載性がより向
上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱機関と電動機を
有するパワープラントに関し、特にパワープラントにお
ける電動機の配置される位置に関する。
有するパワープラントに関し、特にパワープラントにお
ける電動機の配置される位置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境負荷の小さな工業製品の開発
要求が高まっており、自動車もその例外ではない。自動
車のパワープラントは、従来、内燃機関によるものであ
ったが、環境負荷のより一層の低減要求から、内燃機関
と電動機を組み合わせて、総合的な効率を向上させ、こ
れによって二酸化炭素排出量を低減させる試みがなさ
れ、一部実用化されている。このような、いわゆるハイ
ブリッド自動車は、内燃機関の効率が低下する低速度領
域および大きな加速度を得ようとする場合において、電
動機により出力の少なくとも一部を発生させている。ま
た、減速時には、電動機を発電機として利用し、車体の
運動エネルギを電気エネルギとして回収し、総合的な効
率の向上を図っている。
要求が高まっており、自動車もその例外ではない。自動
車のパワープラントは、従来、内燃機関によるものであ
ったが、環境負荷のより一層の低減要求から、内燃機関
と電動機を組み合わせて、総合的な効率を向上させ、こ
れによって二酸化炭素排出量を低減させる試みがなさ
れ、一部実用化されている。このような、いわゆるハイ
ブリッド自動車は、内燃機関の効率が低下する低速度領
域および大きな加速度を得ようとする場合において、電
動機により出力の少なくとも一部を発生させている。ま
た、減速時には、電動機を発電機として利用し、車体の
運動エネルギを電気エネルギとして回収し、総合的な効
率の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、パワープラン
トをハイブリッド化するにあたって、従来の熱機関と変
速機に新たに電動機（発電機）を搭載する必要があり、
このための空間を確保することが課題となっていた。
トをハイブリッド化するにあたって、従来の熱機関と変
速機に新たに電動機（発電機）を搭載する必要があり、
このための空間を確保することが課題となっていた。
【０００４】本発明は、前述の課題を解決するためにな
されたものであり、電動機を搭載するための空間を効率
よく形成することを目的とする。
されたものであり、電動機を搭載するための空間を効率
よく形成することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる熱機関と電動機を備えたハイブリ
ッドパワープラントは、前記電動機は、その出力を、パ
ワープラントの出力軸に対し付加するものであり、前記
電動機のロータ軸の方向と前記パワープラントの出力軸
の方向とが、平行とならないように、前記電動機が配置
されている。
めに、本発明にかかる熱機関と電動機を備えたハイブリ
ッドパワープラントは、前記電動機は、その出力を、パ
ワープラントの出力軸に対し付加するものであり、前記
電動機のロータ軸の方向と前記パワープラントの出力軸
の方向とが、平行とならないように、前記電動機が配置
されている。
【０００６】さらに、前記電動機は、当該パワープラン
トの出力部の下方に配置することができる。
トの出力部の下方に配置することができる。
【０００７】以上により、パワープラントのハイブリッ
ド化において、パワープラントの出力位置を変更する必
要がない。特に、パワープラントの出力軸付近は、パワ
ープラントにおいて、軸直交方向の寸法の最も小さい部
分であり、この空間に電動機を配置することで、効率よ
く電動機を配置することができる。
ド化において、パワープラントの出力位置を変更する必
要がない。特に、パワープラントの出力軸付近は、パワ
ープラントにおいて、軸直交方向の寸法の最も小さい部
分であり、この空間に電動機を配置することで、効率よ
く電動機を配置することができる。
【０００８】さらに、前記電動機のロータ軸と、前記パ
ワープラントの出力軸とは、伝達機構を介して接続され
ており、当該伝達機構は、前記パワープラントの出力軸
より前記電動機のロータ軸の方が高い回転速度となる変
速比を有するものとすることができる。これにより、電
動機の常用運転回転速度を高速化することができ、同一
の出力であれば小型にすることができ、同一の大きさで
あれば高出力化を図ることができる。
ワープラントの出力軸とは、伝達機構を介して接続され
ており、当該伝達機構は、前記パワープラントの出力軸
より前記電動機のロータ軸の方が高い回転速度となる変
速比を有するものとすることができる。これにより、電
動機の常用運転回転速度を高速化することができ、同一
の出力であれば小型にすることができ、同一の大きさで
あれば高出力化を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１に
は、本実施形態のパワープラント１０の模式図が示され
ている。内燃機関１２の出力はトルクコンバータ１４を
介し変速機１６に入力され、さらに変速機１６の出力軸
１８よりプロペラシャフトなどの動力伝達軸に出力され
る。変速機の出力軸１８には、モータジェネレータ２０
からの出力が、伝達機構２２を介して付加される。
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１に
は、本実施形態のパワープラント１０の模式図が示され
ている。内燃機関１２の出力はトルクコンバータ１４を
介し変速機１６に入力され、さらに変速機１６の出力軸
１８よりプロペラシャフトなどの動力伝達軸に出力され
る。変速機の出力軸１８には、モータジェネレータ２０
からの出力が、伝達機構２２を介して付加される。
【００１０】トルクコンバータ１４は、ロックアップ機
構を有する周知のものが図に表されているが、その他の
形式、例えばロックアップ機構がないものであってもか
まわない。モータジェネレータ２０は、内燃機関１２の
出力に、更に出力を付加する電動機として作動すること
ができる、また、内燃機関１２の出力の一部または減速
時の動力伝達軸から入力するトルクにより、発電を行う
発電機として作動することができる。発電した電力は、
バッテリ（不図示）に蓄えられ、電動機として作動する
ときに備える。変速機１６は周知の構成を有し、多段遊
星歯車機構を有する変速機本体２４と、遊星歯車機構の
各要素の動作を制御するためのクラッチの継断を制御す
る変速機制御部２６を有している。変速機制御部２６
は、変速機の作動油の流れを制御する油圧回路を含み、
この油圧回路により作動油を供給するクラッチが選択さ
れ、所定の変速動作が実行される。また、変速機制御部
２６は、トルクコンバータ１４に供給する作動油の制御
も行い、この制御によってトルクコンバータ１４のロッ
クアップ機構の作動が制御される。
構を有する周知のものが図に表されているが、その他の
形式、例えばロックアップ機構がないものであってもか
まわない。モータジェネレータ２０は、内燃機関１２の
出力に、更に出力を付加する電動機として作動すること
ができる、また、内燃機関１２の出力の一部または減速
時の動力伝達軸から入力するトルクにより、発電を行う
発電機として作動することができる。発電した電力は、
バッテリ（不図示）に蓄えられ、電動機として作動する
ときに備える。変速機１６は周知の構成を有し、多段遊
星歯車機構を有する変速機本体２４と、遊星歯車機構の
各要素の動作を制御するためのクラッチの継断を制御す
る変速機制御部２６を有している。変速機制御部２６
は、変速機の作動油の流れを制御する油圧回路を含み、
この油圧回路により作動油を供給するクラッチが選択さ
れ、所定の変速動作が実行される。また、変速機制御部
２６は、トルクコンバータ１４に供給する作動油の制御
も行い、この制御によってトルクコンバータ１４のロッ
クアップ機構の作動が制御される。
【００１１】変速機本体２４は、前述のように多段遊星
歯車機構を有するので、変速機本体２４の外形は、変速
機入力軸２８および出力軸１８を軸とする略円柱形状と
なる。これに、変速機制御部２６が結合されるために、
変速機入力軸２８の位置は、変速機１６全体の中心に対
しては、変速機制御部２６の設けられた方向とは反対の
方向にずれた位置となる。図１においては、変速機入力
軸２８は、変速機１６の上下方向の寸法の中心よりやや
上方にずれて配置される。
歯車機構を有するので、変速機本体２４の外形は、変速
機入力軸２８および出力軸１８を軸とする略円柱形状と
なる。これに、変速機制御部２６が結合されるために、
変速機入力軸２８の位置は、変速機１６全体の中心に対
しては、変速機制御部２６の設けられた方向とは反対の
方向にずれた位置となる。図１においては、変速機入力
軸２８は、変速機１６の上下方向の寸法の中心よりやや
上方にずれて配置される。
【００１２】モータジェネレータ２０は、略円柱形状の
外形を有し、変速機１６の多段遊星歯車機構より更に後
部の出力部３０の下方に、そのロータ３２の軸３４が出
力軸１８に略垂直となるように配置されている。出力部
３０の軸直交断面は、変速機本体２４と制御部２６を合
わせた断面より小さく、その分空間が残っている。この
部分にモータジェネレータ２０が配置されている。特
に、出力部３０の下方は、変速機制御部２６の分、上方
より空間があり、ここにモータジェネレータ２０を配置
することは好ましい。さらに、この部分は、フロントエ
ンジンリアドライブの車両に搭載する場合には、フロア
トンネルの下端部に相当し、左右方向（図中紙面を貫く
方向）の寸法も上方よりあるので好ましい。また、フロ
アトンネルの左右の下端に対し、モータジェネレータ２
０のケースをボルト等により固定すれば、フロアトンネ
ルの補強を兼ねることもできる。この配置においては、
パワープラント１０の出力位置が、モータジェネレータ
２０を新たに設けてもほとんど変化しないので、搭載性
が向上する。
外形を有し、変速機１６の多段遊星歯車機構より更に後
部の出力部３０の下方に、そのロータ３２の軸３４が出
力軸１８に略垂直となるように配置されている。出力部
３０の軸直交断面は、変速機本体２４と制御部２６を合
わせた断面より小さく、その分空間が残っている。この
部分にモータジェネレータ２０が配置されている。特
に、出力部３０の下方は、変速機制御部２６の分、上方
より空間があり、ここにモータジェネレータ２０を配置
することは好ましい。さらに、この部分は、フロントエ
ンジンリアドライブの車両に搭載する場合には、フロア
トンネルの下端部に相当し、左右方向（図中紙面を貫く
方向）の寸法も上方よりあるので好ましい。また、フロ
アトンネルの左右の下端に対し、モータジェネレータ２
０のケースをボルト等により固定すれば、フロアトンネ
ルの補強を兼ねることもできる。この配置においては、
パワープラント１０の出力位置が、モータジェネレータ
２０を新たに設けてもほとんど変化しないので、搭載性
が向上する。
【００１３】モータジェネレータ２０の出力をパワープ
ラントの出力軸である変速機出力軸１８に伝達する伝達
機構２２は、傘歯車を含む歯車列で構成されている。そ
の変速比は、変速機出力軸１８よりモータジェネレータ
２０のロータ３２の回転速度が高くなるように設定され
ている。このようにすることにより、同一の体格であれ
ば、高出力化が可能であり、同一の出力で十分であれば
小型化が可能となる。また、モータジェネレータ２０の
制御を行うインバータについても小型化が可能となる。
ラントの出力軸である変速機出力軸１８に伝達する伝達
機構２２は、傘歯車を含む歯車列で構成されている。そ
の変速比は、変速機出力軸１８よりモータジェネレータ
２０のロータ３２の回転速度が高くなるように設定され
ている。このようにすることにより、同一の体格であれ
ば、高出力化が可能であり、同一の出力で十分であれば
小型化が可能となる。また、モータジェネレータ２０の
制御を行うインバータについても小型化が可能となる。
【００１４】本実施形態のパワープラント１０を自動車
に搭載する場合、ハイブリッド化されていないパワープ
ラントに対し、出力部の位置がほとんど変わっていない
ので、搭載性の変化がほとんどない。したがって、既存
の車両に搭載する場合も、車体側の少しの変更で対応す
ることができる。また、同一の車種の中で、ハイブリッ
ドパワープラントを搭載した仕様と、非ハイブリッドパ
ワープラントを搭載した仕様を用意する場合にも好まし
い。
に搭載する場合、ハイブリッド化されていないパワープ
ラントに対し、出力部の位置がほとんど変わっていない
ので、搭載性の変化がほとんどない。したがって、既存
の車両に搭載する場合も、車体側の少しの変更で対応す
ることができる。また、同一の車種の中で、ハイブリッ
ドパワープラントを搭載した仕様と、非ハイブリッドパ
ワープラントを搭載した仕様を用意する場合にも好まし
い。
【００１５】なお、モータジェネレータ２０のロータ軸
３４は、変速機出力軸１８に垂直となるように配置され
る必要は必ずしもない。ロータ軸３４と変速機出力軸１
８のそれぞれの方向が垂直であってもよく、軸の延長線
が交わる必要はない。この場合、伝達機構の傘歯車をハ
イポイドギアにして対応することもできる。さらに、二
軸の方向が垂直でなくても、所定の角度を有するもので
あってもよい。以上のように、モータジェネレータ２０
の配置は、ロータ軸３４と変速機出力軸１８の各々の延
長線が交わるか、ねじれの位置にあるかは、いずれであ
ってもよい。
３４は、変速機出力軸１８に垂直となるように配置され
る必要は必ずしもない。ロータ軸３４と変速機出力軸１
８のそれぞれの方向が垂直であってもよく、軸の延長線
が交わる必要はない。この場合、伝達機構の傘歯車をハ
イポイドギアにして対応することもできる。さらに、二
軸の方向が垂直でなくても、所定の角度を有するもので
あってもよい。以上のように、モータジェネレータ２０
の配置は、ロータ軸３４と変速機出力軸１８の各々の延
長線が交わるか、ねじれの位置にあるかは、いずれであ
ってもよい。
【００１６】前述の実施形態においては、遊星歯車機構
の自動変速機を有するパワープラントについて説明した
が、他の機構の自動変速機、さらには手動変速機を有す
る場合にも適用可能である。また、トルクコンバータ
は、トルク増幅作用のない流体継手であってもよく、さ
らに手動変速機の摩擦クラッチ、その他電磁クラッチな
どであっても良い。また、モータジェネレータ２０の出
力を変速機出力軸１８に伝達する伝達機構は、歯車列に
限らず、チェーン、ベルトなどを含むことも可能であ
る。
の自動変速機を有するパワープラントについて説明した
が、他の機構の自動変速機、さらには手動変速機を有す
る場合にも適用可能である。また、トルクコンバータ
は、トルク増幅作用のない流体継手であってもよく、さ
らに手動変速機の摩擦クラッチ、その他電磁クラッチな
どであっても良い。また、モータジェネレータ２０の出
力を変速機出力軸１８に伝達する伝達機構は、歯車列に
限らず、チェーン、ベルトなどを含むことも可能であ
る。
【図１】 本実施形態のパワープラントの概略模式図で
ある。
ある。
１０ パワープラント、１２ 内燃機関（熱機関）、１
４ トルクコンバータ、１６ 変速機、１８ 変速機出
力軸、２０ モータジェネレータ（電動機、発電機）、
２２ 伝達機構、２４ 変速機本体、２６ 変速機制御
部、２８ 変速機入力軸、３０ 出力部、３２ ロー
タ、３４ ロータ軸。
４ トルクコンバータ、１６ 変速機、１８ 変速機出
力軸、２０ モータジェネレータ（電動機、発電機）、
２２ 伝達機構、２４ 変速機本体、２６ 変速機制御
部、２８ 変速機入力軸、３０ 出力部、３２ ロー
タ、３４ ロータ軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 誠志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA03 AB27 AC21 AD11
Claims (4)
- 【請求項１】 熱機関と電動機を備えたハイブリッドパ
ワープラントであって、 前記電動機は、その出力を、パワープラントの出力軸に
対し付加するものであり、 前記電動機のロータ軸の方向と前記パワープラントの出
力軸の方向とが、平行とならないように、前記電動機が
配置されている、ハイブリッドパワープラント。 - 【請求項２】 請求項１に記載のハイブリッドパワープ
ラントであって、前記電動機は、当該パワープラントの
出力部の下方に配置された、ハイブリッドパワープラン
ト。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のハイブリッド
パワープラントであって、前記電動機のロータ軸の方向
と前記パワープラントの出力軸の方向とは略垂直であ
る、ハイブリッドパワープラント。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のハイ
ブリッドパワープラントであって、前記電動機のロータ
軸と前記パワープラントの出力軸とは、伝達機構を介し
て接続されており、当該伝達機構は、前記パワープラン
トの出力軸より前記電動機のロータ軸の方が高い回転速
度となる変速比を有する、ハイブリッドパワープラン
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36590898A JP2000185567A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッドパワープラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36590898A JP2000185567A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッドパワープラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000185567A true JP2000185567A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18485424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36590898A Pending JP2000185567A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | ハイブリッドパワープラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000185567A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012001127A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | ハイブリッド車両の駆動装置 |
| CN103754103A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-30 | 清华大学 | 涡轮活塞混合动力系统和车辆 |
| EP2632755B1 (en) | 2010-10-28 | 2016-07-13 | Fca Us Llc | Hybrid transmission |
| JP2016533960A (ja) * | 2013-08-29 | 2016-11-04 | ケーピーアイティ テクノロジーズ リミテッド | 車両をハイブリッド電気自動車および電気自動車（ｅｖ）の１つに改造するためのレトロフィットシステム |
| CN108407600A (zh) * | 2017-02-09 | 2018-08-17 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36590898A patent/JP2000185567A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012001127A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | ハイブリッド車両の駆動装置 |
| EP2632755B1 (en) | 2010-10-28 | 2016-07-13 | Fca Us Llc | Hybrid transmission |
| JP2016533960A (ja) * | 2013-08-29 | 2016-11-04 | ケーピーアイティ テクノロジーズ リミテッド | 車両をハイブリッド電気自動車および電気自動車（ｅｖ）の１つに改造するためのレトロフィットシステム |
| CN103754103A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-30 | 清华大学 | 涡轮活塞混合动力系统和车辆 |
| CN108407600A (zh) * | 2017-02-09 | 2018-08-17 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
| CN108407600B (zh) * | 2017-02-09 | 2019-07-30 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
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