JP2000219055A - ハイブリッド車 - Google Patents

ハイブリッド車

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JP2000219055A JP11021923A JP2192399A JP2000219055A JP 2000219055 A JP2000219055 A JP 2000219055A JP 11021923 A JP11021923 A JP 11021923A JP 2192399 A JP2192399 A JP 2192399A JP 2000219055 A JP2000219055 A JP 2000219055A
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sun gear
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正 竹村
Kaoru Sawase
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車に関し、トランスミッション
の全長，重量，コスト等を増大させることなく、モータ
単独等の種々の駆動状況でも前進，後退を達成でき、減
速時のエネルギー回生とを可能にする。 【解決手段】 エンジン１と電気モータ２との間に、リ
ングギヤ１３，サンギヤ１０，リングギヤ１３及びサン
ギヤ１０間のプラネタリピニオン１１を枢支するキャリ
ア１２の３要素からなるプラネタリギヤユニットと、上
記３要素１３，１０，１２のうちのいずれか１つの要素
である第一要素を制動するブレーキ１４と、上記３要素
１３，１０，１２のうちのいずれか２つの要素を連結切
り離し可能なクラッチ１５とからなる正転反転切換機構
４をそなえ、上記第一要素を除く２つの要素のうちの一
方の要素にエンジン１の出力軸５を連結し、他の要素に
電気モータ２の出力軸６と変速機３の入力軸２４とを連
結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと電気モ
ータとを組み合わせてなるハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンに電気モータを組み
合わせ、エンジン出力及び／又は電気モータ出力により
走行可能なハイブリッド車が知られている。ハイブッリ
ド車には大別してシリーズ式とパラレル式とがあり、シ
リーズ式のハイブッリド車では、エンジン出力は発電専
用に使用され、走行は専ら電気モータ出力により行なわ
れるようになっている。
【０００３】一方、パラレル式のハイブリッド車では、
状況に応じてエンジン出力による走行とモータ出力によ
る走行とを選択又は併用できるようになっている。この
ため、パラレル式のハイブリッド車の場合には、エンジ
ン出力とモータ出力との双方を車輪に伝達できるような
駆動系構成が必要となる。例えば、図６は、従来のパラ
レル式のハイブリッド車の駆動系構成を示すスケルトン
図であるが、図６に示すように、エンジン７０とトラン
スミッション８０との間に電気モータ７２が配設され、
エンジン７０の出力軸７１に電気モータ７２のロータ７
３が同軸一体に固設されている。７４はステータであ
り、トランスミッションケース８１に固定されている。
このような構成によって、エンジン出力，電気モータ出
力はともにエンジン７０の出力軸７１から入力軸８２に
伝達され、正転反転切換機構８３を経由して無段変速機
構８４により適宜変速されて車輪へ伝達されるようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のハイブリッド車では、エンジン７０と電気モー
タ７２とは常に一体となって回転するため、エンジン７
０を停止して電気モータ７２単独の出力により走行する
ことはできない。また、減速時にエンジンブレーキを効
かすことなく、電気モータ７２単独でエネルギー回生を
行なうこともできない。
【０００５】もし、これらの要求を満たそうとするなら
ば、エンジン７０とモータ７２との間にクラッチ機構を
設け、エンジン７０と入力軸８２との間での動力伝達を
遮断できるようにする必要がある。しかしながら、この
ようなクラッチ機構の付加は、トランスミッション８０
の全長，重量，コスト等の増大を招くことになってしま
う。
【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、トランスミッションの全長，重量，コスト等
を増大させることなく、モータ単独やエンジン単独やエ
ンジンと電気モータとの併用といった種々の駆動状況で
も前進，後退を達成でき、また、減速時のエネルギー回
生をできるようにした、ハイブリッド車を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のハイブリッド車では、エンジンと電気モー
タとの間に、リングギヤ，サンギヤ，該リングギヤ及び
該サンギヤ間のプラネタリピニオンを枢支するキャリア
の３要素からなるプラネタリギヤユニットと、上記３要
素のうちのいずれか１つの要素である第一要素を制動す
るブレーキと、上記３要素のうちのいずれか２つの要素
を連結切り離し可能なクラッチとからなる正転反転切換
機構をそなえ、上記第一要素を除く２つの要素のうちの
一方の要素である第二要素に該エンジンの出力軸を連結
し、他方の要素である第三要素に該電気モータの出力軸
と該変速機の入力軸とを連結する。
【０００８】これにより、ブレーキ，クラッチともにオ
フにすることによって電気モータ単独での駆動と減速時
のエネルギー回生とが可能になる。また、ブレーキをオ
フ，クラッチをオンにして、電気モータ，エンジンとも
に正転させれば前進可能となり、ブレーキをオン，クラ
ッチをオフにして、電気モータを逆転させ、エンジンを
正転させれば後進可能となる。
【０００９】なお、好ましくはプラネタリギヤユニット
はダブルピニオン式とする。これによれば、前進時のギ
ヤ比と後進時のギヤ比とを略等しくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１，図２は本発明の第１実施形
態としてのハイブリッド車を示すもので、図１はその概
略構成を示すスケルトン図である。なお、当然ながら、
図１に示す各回転軸５，２４，２５，２７，３３，３４
はいずれも互いに平行に設置されている。
【００１１】図１に示すように、本ハイブリッド車は、
エンジン１と電気モータ２とトランスミッション（変速
機）３とを組み合わせて構成されており、トランスミッ
ション３の外殻であるトランスミッションケース９はエ
ンジン１に一体に固設されている。また、電気モータ２
は、エンジン１の出力軸５と同軸に設けられ、ロータ７
と同軸一体に設けられた電気モータ２の出力軸６内を、
エンジン１の出力軸５が貫通している。また、電気モー
タ２のステータ８は、トランスミッションケース９に固
定されている。
【００１２】そして、エンジン１，電気モータ２とトラ
ンスミッション３の無段変速機構２０との間には、正転
反転切換機構４が配設されており、エンジン１，電気モ
ータ２からそれぞれ入力される回転は、正転反転切換機
構４を介して無段変速機構２０に入力されるようになっ
ている。正転反転切換機構４としては、プラネタリギヤ
ユニットが採用されており、そのサンギヤ（第二要素）
１０には、エンジン１の出力軸５が連結されている。ま
た、ピニオンギヤ（プラネタリピニオン）１１を支持す
るキャリア（第三要素）１２には、電気モータ２のロー
タ７に同軸一体に固設された出力軸６が連結されてい
る。したがって、エンジン１の回転はサンギヤ１０から
入力され、電気モータ２の回転はキャリア１２から入力
されるようになっている。なお、ピニオンギヤ１１は、
互いに噛合するインナピニオン（インナギヤ）１１ａと
アウタピニオン（アウタギヤ）１１ｂとからなるダブル
ピニオンギヤであり、インナギヤ１１ａはサンギヤ１０
と噛合し、アウタギヤ１１ｂはリングギヤ（第一要素）
１３と噛合している。
【００１３】正転反転切換機構４から無段変速機構２０
への回転の出力は、キャリア１２から行なわれるように
なっている。つまり、キャリア１２の無段変速機構２０
側には、無段変速機構２０のプライマリプーリ２１と同
軸一体の入力軸２４が連結されており、サンギヤ１０，
キャリア１２にそれぞれ入力されたエンジン１，電気モ
ータ２の回転をキャリア１２から入力軸２４に出力する
ようになっている。
【００１４】また、リングギヤ１３にはブレーキ１４が
設けられている。ブレーキ１４はトランスミッションケ
ース９に固定されているので、ブレーキ１４を接続（オ
ン）することによってリングギヤ１３の回転を拘束でき
るようになっている。一方、ブレーキ１４が解除（オ
フ）されたときには、リングギヤ１３は回転自在とな
り、ピニオンギヤ１１の自転，公転に応じて回転するよ
うになっている。
【００１５】また、無段変速機構２０の入力軸２４の内
側には、クラッチ１５が配設されている。このクラッチ
１５は、サンギヤ１０から無段変速機構２０側に延設さ
れたシャフト１６と、入力軸２４とを連結切り離しする
ように設けられており、クラッチ１５を接続（オン）す
ることによって、シャフト１６と一体のサンギヤ１０
と、入力軸２４と一体のキャリア１２とは互いに拘束さ
れて一体に回転するようになっている。
【００１６】以上が正転反転切換機構４の構成である
が、エンジン１，電気モータ２から入力された回転は、
上述のように正転反転切換機構４から無段変速機構２０
に出力されるようになっている。無段変速機構２０は、
プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２とベルト
２３とから構成されており、正転反転切換機構４から入
力軸２４に入力された回転は、入力軸２４と同軸一体の
プライマリプーリ２１からベルト２３を介してセカンダ
リプーリ２２へ入力されるようになっている。
【００１７】プライマリプーリ２１，セカンダリプーリ
２２はそれぞれ一体に回転する２つのシーブ２１ａ，２
１ｂ，２２ａ，２２ｂから構成されており、それぞれ一
方のシーブ２１ａ，２２ａは軸方向に固定された固定シ
ーブであり、他方のシーブ２１ｂ，２２ｂは図示しない
油圧アクチュエータによって軸方向に可動する可動シー
ブになっている。これらのプライマリプーリ２１，セカ
ンダリプーリ２２の可動シーブ２１ｂ，２２ｂは同期し
て軸方向移動するようになっており、減速する場合に
は、それぞれの可動シーブ２１ｂ，２２ｂを適宜駆動し
て、セカンダリプーリ２２の溝幅を狭めていくととも
に、プライマリプーリ２１の溝幅を拡げていくようにな
っている。一方、増速する場合には、プライマリプーリ
２１の溝幅を狭めていくとともに、セカンダリプーリ２
２の溝幅を拡げていくようになっている。
【００１８】無段変速機構２０において変速された回転
は、セカンダリプーリ２２と同軸一体の第２軸２５から
出力され、第２軸２５に同軸一体に設けられたドライブ
ギヤ２６から、第３軸２７に軸支されたドリブンギヤ２
８に入力されるようになっている。また、第３軸２７に
は、発進クラッチ２９がそなえられており、第３軸２７
とドリブンギヤ２８との連結切り離しを行なっている。
そして、発進クラッチ２９が接続された場合には、ドリ
ブンギヤ２８と第３軸２７とは一体となり、ドリブンギ
ヤ２８に入力された回転は第３軸２７に伝達され、第３
軸２７に同軸一体に設けられたデフ出力ギヤ３０からフ
ロントデフ３１のリングギヤ３２に入力されるようにな
っている。そして、フロントデフ３１において、左右の
アクスルシャフト３３，３４への出力配分が行なわれる
ようになっている。
【００１９】本発明の第１実施形態としてのハイブリッ
ド車は上述のごとく構成されているので、図２に示すよ
うにエンジン１，電気モータ２の回転方向と、ブレーキ
１４，クラッチ１５のオン／オフを制御することによっ
て、各駆動モードにおける前進走行，後進走行を達成す
ることができる。まず、クラッチ１５をオンにした場合
には、サンギヤ１０とキャリア１２とは互いに拘束され
て一体となる。このため、キャリア１２に支持されるピ
ニオンギヤ１１もサンギヤ１０まわりの公転を拘束さ
れ、サンギヤ１０と噛合するインナギヤ１１ａは自転も
拘束される。また、アウタギヤ１１ｂもインナギヤ１１
ａと噛合しているため自転を拘束されることになり、ア
ウタギヤ１１ｂに噛合するリングギヤ１３もピニオンギ
ヤ１１に対する相対回転を拘束される。つまり、サンギ
ヤ１０，キャリア１２，リングギヤ１３は一体化される
ことになる。
【００２０】したがって、ブレーキ１４をオフにしてリ
ングギヤ１３の回転を許容することにより、サンギヤ１
０，キャリア１２，リングギヤ１３は一体となって回転
するようになる。このとき、エンジン１，電気モータ２
ともに正転させた場合には、エンジン１の出力と電気モ
ータ２の出力との合力が入力軸２４に入力されることに
なり、エンジン１と電気モータ２との併用による走行が
行なわれる。また、電気モータ２を空転させてエンジン
１のみを正転させることも可能であり、この場合には、
エンジン１による単独走行が行なわれる。なお、このと
きは、電気モータ２のロータ７はエンジン１の出力によ
り回転されることになり、電気モータ２を発電機として
機能させることも可能となる。
【００２１】次に、クラッチ１５をオフにした場合に
は、サンギヤ１０とキャリア１２とは一体化を解除され
て相対回転が可能になる。このため、キャリア１２に支
持されるピニオンギヤ１１はサンギヤ１０のまわりを公
転可能になる。以下、インナギヤ１１ａやアウタギヤ１
１ｂやキャリア１２やリングギヤ１３の公転方向はサン
ギヤ１０から見た方向として説明する。
【００２２】サンギヤ１０と噛合するインナギヤ１１ａ
も公転に連動して自転する。このときのインナギヤ１１
ａの自転方向は、サンギヤ１０から見た公転方向と同方
向となる。また、アウタギヤ１１ｂもインナギヤ１１ａ
の自転と連動して、インナギヤ１１ａの自転方向とは反
対方向に自転する。そして、アウタギヤ１１ｂが自転す
ることにより、アウタギヤ１１ｂに噛合するリングギヤ
１３は、ピニオンギヤ１１、すなわち、キャリア１２に
対してアウタギヤ１１ｂの自転方向と同方向に回転す
る。つまり、リングギヤ１３はピニオンギヤ１１（キャ
リア１２）のサンギヤ１０に対する公転方向と同方向に
キャリア１２よりも低速で自転する。また、これをリン
グギヤ１３から見た場合には、ピニオンギヤ１１は、サ
ンギヤ１０の回転方向とは逆方向にサンギヤ１０の回り
を公転していることになる。
【００２３】したがって、ブレーキ１４をオンにしてリ
ングギヤ１３のトランスミッションケース９に対する回
転を拘束した場合には、サンギヤ１０が正転する場合に
は、キャリア１２は逆転することになり、サンギヤ１０
が逆転する場合には、キャリア１２は正転することにな
る。しかしながら、サンギヤ１０に連結されるエンジン
１は正転のみ可能であるため、実際には、サンギヤ１０
を正転させてキャリア１２を逆転させるようにしてい
る。
【００２４】そこで、エンジン１を正転させ、電気モー
タ２を逆転させることにより、無段変速機構２０に逆回
転を入力することができ、これによりエンジン１と電気
モータ２との併用による後進走行が行なわれる。また、
電気モータ２を空転させてエンジン１のみを正転させる
ことも可能であり、この場合には、エンジン１のみによ
る後進走行が行なわれる。なお、このときも、電気モー
タ２のロータ７はエンジン１の出力により回転されるこ
とになり、電気モータ２を発電機として機能させること
もできる。
【００２５】以上のように、クラッチ１５をオン，ブレ
ーキ１４をオフ，又はクラッチ１５をオフ，ブレーキ１
４をオンにすることにより、前進，後進の切換を行なう
ことができるが、いずれの場合にもエンジン１は回転し
ている必要がある。つまり、エンジン１が空転している
場合には、エンジンブレーキが作用することになり、電
気モータ２のみによる駆動は負荷が大きく、減速時のエ
ネルギ回生の効率も低くなる。
【００２６】そこで、電気モータ２のみによる駆動を行
なったり、減速時のエネルギ回生の効率を高める場合に
は、まず、クラッチ１５をオフにする。これにより、サ
ンギヤ１０とキャリア１２との一体化が解除されて相対
回転が可能になる。しかしながら、リングギヤ１３が拘
束されている場合には、キャリア１２の回転は、サンギ
ヤ１０の回転に従属することになり、自由に回転するこ
とはできない。そこで、クラッチ１５をオフにするとと
もに、ブレーキ１４もオフにしてリングギヤ１３の自由
回転を許容し、サンギヤ１０とキャリア１２とが独立し
て回転できるようにする。
【００２７】これにより、エンジン１が停止してサンギ
ヤ１０が静止している場合でも、キャリア１２は自由に
回転することができ、電気モータ２を正転させた場合に
はキャリア１２も正転して無段変速機構２０に正転が入
力されて車両は前進し、電気モータ２を逆転させた場合
にはキャリア１２も逆転して車両は後進する。また、電
気モータ２を停止して発電機として機能させた場合に
は、エンジン１が停止しているか否かに関係なく、電気
モータ２の発電抵抗のみによる車両の減速が行なわれ、
効率良くエネルギ回生が行なわれる。
【００２８】このように、本ハイブリッド車によれば、
正転反転切換機構４のクラッチ１５とブレーキ１４をと
もにオフにすることにより、エンジン１からトランスミ
ッション３への回転の伝達を遮断できるようになってい
るので、電気モータ２による単独走行や減速時のエネル
ギ回生が可能であり、また、エンジン１による単独走行
やエンジン１と電気モータ２との併用走行も選択可能に
なっているので、走行状況に応じて駆動モードを選択す
ることにより、エネルギ効率に優れた走行が可能になる
という利点がある。
【００２９】また、エンジン１と電気モータ２とのそれ
ぞれ単独での走行が可能なため、エンジン１が故障した
場合や、電気モータ２が故障した場合、またはバッテリ
の充電不足の場合等の緊急時でも走行することができる
という利点がある。また、本ハイブリッド車では、正転
反転切換機構４にダブルピニオン式のプラネタリギヤユ
ニットを採用しているので、前進時と後進時の減速比を
略等しくすることが可能であり、無段変速機構２０にお
ける減速比の調整が不要になるという利点がある。
【００３０】さらに、本ハイブリッド車では、エンジン
１を停止して電気モータ２のみにより走行している場合
に、スタータを用いることなくエンジン１を始動させる
ことができるという利点もある。つまり、電気モータ２
を正転させて前進走行している場合には、クラッチ１５
をオンにすることにより、電気モータ２の回転をエンジ
ン１に入力してエンジン１を始動することができ、ま
た、電気モータ２を逆転させて後進走行している場合に
は、ブレーキ１４をオンにすることにより、電気モータ
２の逆回転を正回転に変換してエンジン１に入力してエ
ンジン１を始動することができるのである。
【００３１】ところで、図１に示す正転反転切換機構４
の構成は、あくまでも一例であり、例えば、以下に説明
する第２〜第４実施形態にかかるハイブリッド車の正転
反転切換機構のように構成することも可能である。ま
ず、本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車にか
かる正転反転切換機構について説明すると、図３に示す
ように、本実施形態のハイブリッド車にかかる正転反転
切換機構５０は、第１実施形態の正転反転切換機構４に
おけるクラッチ１５の位置を無段変速機構２０側から電
気モータ２側に変更した点のみが相違する。つまり、ク
ラッチ５６は、電気モータ２の出力軸６の内側に、電気
モータ２の出力軸６とエンジン１の出力軸５とを連結切
り離しするように設けられており、クラッチ５６を接続
（オン）することによって、出力軸５と一体のサンギヤ
５１と出力軸６と一体のキャリア５３とは拘束されて一
体に回転するようになっている。なお、本実施形態で
も、ピニオンギヤ５２はインナギヤ５２ａとアウタギヤ
５２ｂとからなるダブルピニオンギヤである。
【００３２】本発明の第２実施形態としてのハイブリッ
ド車にかかる正転反転切換機構５０は上述のごとく構成
されているので、第１実施形態と同様に、クラッチ５６
をオン，ブレーキ５５をオフにすることにより、サンギ
ヤ５１とキャリア５３とは互いに拘束されて一体回転す
るようになり、また、ピニオンギヤ５２の自転も拘束さ
れることから、リングギヤ５４も自由な回転を拘束され
てサンギヤ５１，キャリア５３，リングギヤ５４は一体
に回転可能となる。
【００３３】よって、エンジン１，電気モータ２ともに
正転させた場合には、エンジン１と電気モータ２との併
用による走行が可能になり、電気モータ２を空転させて
エンジン１のみを正転させた場合には、エンジン１によ
る単独走行が可能になる。また、クラッチ５６をオフ，
ブレーキ５５をオンにすることにより、サンギヤ５１が
正転する場合には、キャリア５３は逆転することにな
り、エンジン１を正転させ、電気モータ２を逆転させる
ことにより、エンジン１と電気モータ２との併用による
後進走行が可能になる。また、電気モータ２を空転させ
てエンジン１のみを正転させた場合には、エンジン１の
みによる後進走行が可能になる。
【００３４】また、クラッチ５６，ブレーキ５５ともに
オフにすることにより、エンジン１が停止してサンギヤ
５１が静止している場合でも、キャリア５３は自由に回
転することができるようになり、電気モータ２を正転さ
せた場合にはキャリア５３も正転して電気モータ２のみ
による前進走行が可能になり、電気モータ２を逆転させ
た場合にはキャリア５３も逆転して後進走行が可能にな
る。
【００３５】次に、本発明の第２実施形態としてのハイ
ブリッド車にかかる正転反転切換機構について説明する
と、図４に示すように、本実施形態のハイブリッド車に
かかる正転反転切換機構４０は、第１実施形態とはクラ
ッチ４６の位置が相違している。つまり、クラッチ４６
は、無段変速機構２０の入力軸２４の外側に、リングギ
ヤ４４と入力軸２４とを連結切り離しするように設けら
れており、クラッチ４６を接続（オン）することによっ
て、リングギヤ（第一要素）４４と入力軸２４と一体の
キャリア（第三要素）４３とは拘束されて一体に回転す
るようになっている。なお、本実施形態でも、ピニオン
ギヤ４２はインナギヤ４２ａとアウタギヤ４２ｂとから
なるダブルピニオンギヤである。
【００３６】本発明の第３実施形態としてのハイブリッ
ド車にかかる正転反転切換機構４０は上述のごとく構成
されているので、まず、クラッチ４６をオンにした場合
には、リングギヤ４４とキャリア４３とは互いに拘束さ
れて一体となる。このため、キャリア４３に支持される
ピニオンギヤ４２もリングギヤ４４に対する回転を拘束
され、リングギヤ４４と噛合するアウタギヤ４２ｂは自
転も拘束される。また、インナギヤ４２ａもアウタギヤ
４２ｂと噛合しているため自転を拘束され、インナギヤ
４２ａに噛合するサンギヤ４１も自由な回転を拘束され
る。つまり、サンギヤ４１，キャリア４３，リングギヤ
４３は一体となる。
【００３７】したがって、ブレーキ４５をオフにしてリ
ングギヤ４４の回転を許容することにより、サンギヤ４
１，キャリア４３，リングギヤ４４は一体に回転するよ
うになる。よって、エンジン１，電気モータ２をともに
正転させることにより、エンジン１と電気モータ２との
併用による走行が可能になり、電気モータ２を空転させ
てエンジン１のみを正転させることにより、エンジン１
による単独走行が可能になる。
【００３８】次に、クラッチ４６をオフにした場合に
は、リングギヤ４４とキャリア４３とは一体化を解除さ
れ、キャリア４３はリングギヤ４４に対して自由に回転
可能となる。また、サンギヤ４１は、ダブルピニオン式
のピニオンギヤ４２を介してリングギヤ４４と係合して
いるため、キャリア４３のリングギヤ４４に対する相対
回転に応じて、キャリア４３の回転方向と同方向にキャ
リア４３よりも減速して回転する。
【００３９】したがって、ブレーキ４５をオンにしてリ
ングギヤ４４のトランスミッションケース９に対する回
転を拘束することにより、サンギヤ４１が正転する場合
には、キャリア４３は逆転することになり、エンジン１
を正転させ、電気モータ２を逆転させることにより、エ
ンジン１と電気モータ２との併用による後進走行が可能
になる。また、電気モータ２を空転させてエンジン１の
みを正転させた場合には、エンジン１のみによる後進走
行が可能になる。
【００４０】また、クラッチ４６をオフにして、リング
ギヤ４４とキャリア４３との一体化を解除して相対的に
回転可能にし、さらに、ブレーキ４５もオフにしてリン
グギヤ４４の自由回転を許容することにより、エンジン
１が停止してサンギヤ４１が静止している場合でも、キ
ャリア４３は自由に回転することができるようになる。
これにより、電気モータ２を正転させた場合にはキャリ
ア４３も正転して車両は前進走行し、電気モータ２を逆
転させた場合にはキャリア４３も逆転して車両は後進走
行する。
【００４１】次に、本発明の第４実施形態としてのハイ
ブリッド車にかかる正転反転切換機構について説明する
と、図５に示すように、本実施形態のハイブリッド車に
かかる正転反転切換機構６０は、第３実施形態の正転反
転切換機構４におけるクラッチ４６の位置を無段変速機
構２０側から電気モータ２側に変更した点のみが相違す
る。つまり、クラッチ６６は、電気モータ２の出力軸６
の外側に、電気モータ２の出力軸６とリングギヤ６４と
を連結切り離しするように設けられており、クラッチ６
６を接続（オン）することによって、リングギヤ６４と
出力軸６と一体のキャリア６３とは拘束されて一体に回
転するようになっている。
【００４２】本発明の第４実施形態としてのハイブリッ
ド車にかかる正転反転切換機構６０は上述のごとく構成
されているので、第２実施形態と同様に、クラッチ６６
をオン，ブレーキ６５をオフにすることにより、リング
ギヤ６４とキャリア６３とは互いに拘束されて一体回転
するようになり、また、ピニオンギヤ５２の自転も拘束
されることから、サンギヤ６１も自由な回転を拘束され
てサンギヤ６１，キャリア６３，リングギヤ６４は一体
に回転するようになる。
【００４３】よって、エンジン１，電気モータ２ともに
正転させることにより、エンジン１，電気モータ２によ
る併用走行が可能になり、電気モータ２を空転させてエ
ンジン１のみを正転させることにより、エンジン１によ
る単独走行が可能になる。また、クラッチ６６をオフ，
ブレーキ６５をオンにすることにより、サンギヤ６１が
正転する場合にはキャリア６３は逆転することになり、
エンジン１を正転させ電気モータ２を逆転させることに
より、エンジン１，電気モータ２の併用による後進走行
が可能になる。また、電気モータ２を空転させてエンジ
ン１のみを正転させることにより、エンジン１のみによ
る後進走行が可能になる。
【００４４】また、クラッチ６６，ブレーキ６５ともに
オフにすることにより、エンジン１が停止してサンギヤ
６１が静止している場合でも、キャリア６３は自由に回
転することができるようになり、電気モータ２を正転さ
せた場合にはキャリア６３も正転して電気モータ２のみ
による前進走行が可能になり、電気モータ２を逆転させ
た場合にはキャリア６３も逆転して後進走行が可能にな
る。
【００４５】以上のように、本発明の第２〜第４実施形
態としてのハイブリッド車によっても、第１実施形態と
同様に、電気モータ２による単独走行や減速時のエネル
ギ回生が可能であり、また、エンジン１による単独走行
やエンジン１と電気モータ２との併用走行も選択可能に
なっているので、走行状況に応じて駆動モードを選択す
ることにより、エネルギ効率に優れた走行が可能になる
という利点が得られ、また、第１実施形態で得られるそ
の他の利点についても同様に得ることができる。
【００４６】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。例えば、上述の各実
施形態では、サンギヤを第二要素，キャリアを第三要
素，リングギヤを第一要素とし、クラッチはサンギヤ
（第二要素）とキャリア（第三要素）と、若しくはキャ
リア（第三要素）とリングギヤ（第一要素）とを連結切
り離しするようになっているが、モータ２を正転反転切
換機構に対して無段変速機構２０側に配設すれば、サン
ギヤ（第二要素）とリングギヤ（第一要素）とを連結切
り離しするようにクラッチを設けることも可能となる。
【００４７】また、リングギヤ，サンギヤ，キャリアと
第一要素，第二要素，第三要素との関係は、上述の各実
施形態のものに限定されず、リングギヤ，サンギヤ，キ
ャリアのうちのいずれかの要素（第二要素）にエンジン
の出力軸が連結され、いずれかの要素（第三要素）に電
気モータの出力軸と変速機の入力軸とが連結され、いず
れかの要素（第一要素）がブレーキにより制動されるよ
うになっている限りは、任意の組合せを選択することは
もちろん可能である。
【００４８】また、上述の各実施形態では、トランスミ
ッション３として無段変速機構２０をそなえたものを例
にとっているが、これに限定されることなく、通常のギ
ヤ式の変速機構をそなえたものであってもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハイブリ
ッド車によれば、正転反転切換機構のクラッチとブレー
キをともにオフにすることにより、エンジンから変速機
への回転の伝達を遮断できるようになっているので、電
気モータ単独による前後進走行や減速時のエネルギ回生
が可能であり、また、エンジン単独による前後進走行や
エンジンと電気モータとの併用による前後進走行も選択
可能になっているので、走行状況に応じて適切な駆動モ
ードを選択することにより、エネルギ効率に優れた走行
が可能になるという利点がある。
【００５０】また、エンジンと電気モータとのそれぞれ
単独での前後進走行が可能なため、エンジンが故障した
場合や、電気モータが故障した場合、またはバッテリの
充電不足の場合等の緊急時でも走行することができると
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車
の構成を示す駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【図２】本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車
にかかる各駆動モードにおける進行方向に対応するエン
ジン，電気モータの回転方向とクラッチ，ブレーキのオ
ン／オフ関係とを示す対応表である。
【図３】本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車
の構成を示す駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【図４】本発明の第３実施形態としてのハイブリッド車
の構成を示す駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【図５】本発明の第４実施形態としてのハイブリッド車
の構成を示す駆動力伝達機構のスケルトン図である。
【図６】従来のハイブリッド車の構成を示す駆動力伝達
機構のスケルトン図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 電気モータ ３ トランスミッション（変速機） ４，４０，５０，６０ 正転反転切換機構 ５ 出力軸（エンジンの出力軸） ６ 出力軸（電気モータの出力軸） １０，４１，５１，６１ サンギヤ １１，４２，５２，６２ ピニオンギヤ（プラネタリピ
ニオン） １１ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ インナピニオン １１ｂ，４２ｂ，５２ｂ，６２ｂ アウタピニオン １２，４３，５３，６３ キャリア １３，４４，５４，６４ リングギヤ １４，４５，５５，６５ ブレーキ １５，４６，５６，６６ クラッチ ２０ 無段変速機構 ２４ 入力軸（変速機の入力軸）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 37/02 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA03 AA04 AA05 AB27 AC01 AC21 AC22 AC34 AC64 AD06 AD11 AD36 AD53 3J028 EA25 EA27 EB10 EB16 EB23 EB44 EB62 EB63 EB66 FB04 FC02 FC13 FC16 FC23 FC62 GA02 3J050 AA02 AB03 AB07 BA03 BA18 DA02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと電気モータと変速機とを組み
    合わせてなるハイブリッド車において、 該エンジンと該電気モータとの間に正転反転切換機構が
    そなえられ、 該正転反転切換機構は、リングギヤ，サンギヤ，該リン
    グギヤ及び該サンギヤ間のプラネタリピニオンを枢支す
    るキャリアの３要素からなるプラネタリギヤユニット
    と、 上記３要素のうちのいずれか１つの要素である第一要素
    を制動するブレーキと、 上記３要素のうちのいずれか２つの要素を連結切り離し
    可能なクラッチとからなり、 上記第一要素を除く２つの要素のうちの一方の要素であ
    る第二要素に該エンジンの出力軸が連結され、 他方の要素である第三要素に該電気モータの出力軸と該
    変速機の入力軸とが連結されたことを特徴とする、ハイ
    ブリッド車。
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