JP2003048438A

JP2003048438A - ハイブリッド車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JP2003048438A
Application number: JP2001238121A
Authority: JP
Inventors: Masato Fujioka; 征人藤岡; Yasuo Aoki; 康雄青木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2003-02-18
Anticipated expiration: 2021-08-06
Also published as: JP4191396B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンおよびトランスミッション間に配置
されるデュアルマスフライホイールの重量、部品点数お
よび寸法を削減する。【解決手段】ハイブリッド車両の動力伝達装置は、エ
ンジンＥのクランクシャフト１１とトランスミッション
Ｔのメインシャフト１２との間に、モータ・ジェネレー
タＭＧと、ダンパー１３と、湿式多板クラッチよりなる
発進クラッチＣとが直列に配置される。モータ・ジェネ
レータＭＧのロータ１４よりなる一次慣性マスと、発進
クラッチＣのクラッチケース２８よりなる二次慣性マス
とをダンパー１３で接続してデュアルマスフライホイー
ルＦＷを構成することにより、特別の一次慣性マスおよ
び二次慣性マスを設ける必要がなくなり、重量、部品点
数および寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのクラン
クシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの
間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式多板
クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置したハイ
ブリッド車両の動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのクランクシャフトにモータ・
ジェネレータを直列に接続し、車両の減速時にモータ・
ジェネレータをジェネレータとして機能させ、回生制動
力を発生させてエネルギー回収を行い、また車両の発進
時にモータ・ジェネレータをモータとして機能させ、加
速性の向上、燃費の向上およびエミッション低減を図る
リターダ付車両が、特開平５−４２８３２号公報により
公知である。

【０００３】このリターダ付車両は、クランクシャフト
に設けたフライホイールの外周にモータ・ジェネレータ
のロータを支持するとともに、フライホイールとトラン
スミッションのメインシャフトとの間に、湿式多板クラ
ッチよりなる発進クラッチとダンパーとを直列に配置し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トルクコン
バータのようなスリップ要素を持たないトランスミッシ
ョンでは、エンジンおよびトランスミッション間に設け
たダンパーの弾性と、トランスミッションの回転系の質
量とがエンジンのトルク変動によりねじり共振を起こす
場合があり、このねじり共振によりエンジンのトルク変
動が増幅されて車体サージング現象が発生したり、ギヤ
やスプラインの噛合部に歯打ち音が発生したりする問題
がある。かかる振動や騒音は、二つの慣性マスをダンパ
ーで接続したデュアルマスフライホイールを動力伝達系
に配置することで軽減できることが知られている。しか
しながらデュアルマスフライホイールは二つの慣性マス
を必要するために重量、部品点数および寸法の増加を招
く問題があり、そのデュアルマスフライホイールをでき
るだけ小型軽量化することが望まれている。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンおよびトランスミッション間に配置される
デュアルマスフライホイールの重量、部品点数および寸
法を削減することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのク
ランクシャフトとトランスミッションのメインシャフト
との間に、モータ・ジェネレータと、ダンパーと、湿式
多板クラッチよりなる発進クラッチとを直列に配置した
ハイブリッド車両の動力伝達装置であって、モータ・ジ
ェネレータのロータよりなる一次慣性マスと、発進クラ
ッチのクラッチケースよりなる二次慣性マスとをダンパ
ーで接続してデュアルマスフライホイールを構成したこ
とを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装置が提案
される。

【０００７】上記構成によれば、モータ・ジェネレータ
のロータをデュアルマスフライホイールの一次慣性マス
として利用し、発進クラッチのクラッチケースをデュア
ルマスフライホイールの二次慣性マスとして利用するの
で、特別の一次慣性マスおよび二次慣性マスを設けるこ
となくデュアルマスフライホイールを構成することがで
き、重量、部品点数および寸法の増加を回避しながら振
動や騒音の発生を防止することができる。

【０００８】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、発進クラッチのクラッチケー
スを、クラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチ
ガイドおよびクラッチカバーを外周部で連結する環状の
連結部材とで構成したことを特徴とするハイブリッド車
両の動力伝達装置が提案される。

【０００９】上記構成によれば、クラッチガイドと、ク
ラッチカバーと、クラッチガイドおよびクラッチカバー
を外周部で連結する環状の連結部材とでクラッチケース
を構成したので、連結部材の半径を最大限に確保して重
量の増加を最小限に抑えながら二次慣性マスの慣性モー
ンメトを確保することができる。

【００１０】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項２の構成に加えて、クラッチガイドに支持した摩
擦係合部材の軸方向荷重が伝達される受圧面をクラッチ
カバーの内面に形成したことを特徴とするハイブリッド
車両の動力伝達装置が提案される。

【００１１】上記構成によれば、クラッチガイドに支持
した摩擦係合部材の軸方向荷重がクラッチカバーの内面
に形成した受圧面に伝達されるので、摩擦係合部材の面
圧を安定させて発進クラッチのトルク伝達容量を確保す
ることができる。

【００１２】また請求項４に記載された発明によれば、
請求項３の構成に加えて、クラッチカバーの内面に放射
方向に延びるオイル通路を形成したことを特徴とするハ
イブリッド車両の動力伝達装置が提案される。

【００１３】上記構成によれば、クラッチカバーの内面
に放射方向に延びるオイル通路を形成したので、摩擦係
合部材を潤滑・冷却して温度上昇したオイルがオイル通
路を通過する間に、クラッチカバーの外面からの放熱に
より効果的に冷却される。

【００１４】尚、実施例のエンドプレート４２は本発明
の摩擦係合部材に対応する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１６】図１〜図６は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面
図、図２は図１の要部拡大図、図３はクラッチカバーの
内面を示す斜視図、図４はクラッチカバーの外面を示す
斜視図、図５は発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の
温度変化を示すグラフ、図６は発進クラッチの吸収出力
と摩擦係合部材の摺動面の温度との関係を示すグラフで
ある。

【００１７】図１に示すように、エンジンＥのクランク
シャフト１１とトランスミッションＴのメインシャフト
１２との間に、モータ・ジェネレータＭＧと、ダンパー
１３と、湿式多板クラッチよりなる発進クラッチＣとが
直列に配置される。発進クラッチＣはロータ１４とステ
ータ１５とから構成され、ロータ１４はクランクシャフ
ト１１の軸端にボルト１６…で固定されたロータディス
ク１７と、ロータディスク１７の外周に固定された複数
の永久磁石１８…とを備え、また図示せぬケーシングに
固定されたステータ１５は鉄板を重ね合わせたコア１９
と、コア１９の外周にボビン２０…を介して巻き付けた
複数のコイル２１…とを備える。

【００１８】ダンパー１３は、モータ・ジェネレータＭ
Ｇのロータディスク１７の外周部端面にボルト２２…で
固定されたアウター部材２３と、ロータディスク１７の
中心部にブッシュ２４を介して支持したクラッチ入力軸
２５の外周に固定されたインナー部材２６と、アウター
部材２３およびインナー部材２６を相対回転自在に接続
する複数のダンパースプリング２７…とで構成される。
従って、ダンパー１３は、クランクシャフト１１とクラ
ッチ入力軸２５との相対回転によりダンパースプリング
２７…が圧縮されることで、前記相対回転を抑制する方
向の弾発力を発生する。

【００１９】図２を併せて参照すると明らかなように、
発進クラッチＣの外郭を構成するクラッチケース２８
は、クラッチ入力軸２５に溶接Ｗ１されたクラッチガイ
ド２９と、クラッチガイド２９の外周に溶接Ｗ２された
環状の連結部材３０と、連結部材３０にボルト３１…で
固定されたクラッチカバー３２とを備え、クラッチカバ
ー３２は図示せぬオイルポンプを駆動するオイルポンプ
ハブ３３に溶接Ｗ３される。オイルポンプハブ３３とミ
ッションケース３４との間にはオイルシール３５が配置
される。

【００２０】モータ・ジェネレータＭＧのロータ１４は
本発明の一次慣性マスを構成し、発進クラッチＣのクラ
ッチケース２８は本発明の二次慣性マスを構成し、前記
一次慣性マスおよび二次慣性マスは、それらを接続する
ダンパー１３と協働して本発明のデュアルマスフライホ
イールＦＷを構成する（図１参照）。

【００２１】トランスミッションＭのメインシャフト１
２の軸端の小径部はクラッチ入力軸２５の支持孔にシー
ルリング３６を介して嵌合する。メインシャフト１２の
外周にスプライン結合されたクラッチハブ３７は、左端
部がワッシャ３８を介してクラッチ入力軸２５の端面に
対向し、右端部がスラストベアリング３９を介してオイ
ルポンプハブ３３の端面に支持される。クラッチハブ３
７の外周に２枚のクラッチディスク４０，４０がスプラ
イン嵌合するとともに、クラッチガイド２９の内周に２
枚のクラッチプレート４１，４１および１枚のエンドプ
レート４２がスプライン嵌合しており、エンジンＥ側か
らトランスミッションＴ側に向けてクラッチディスク４
０、クラッチプレート４１、クラッチディスク４０、ク
ラッチプレート４１およびエンドプレート４２が順次配
置される。

【００２２】クラッチガイド２９の内周とクラッチ入力
軸２５の外周との間に一対のＯリング４３，４４を介し
てクラッチピストン４５が摺動自在に嵌合しており、ク
ラッチピストン４５の左側にクラッチ油室４６が区画さ
れ、クラッチピストン４５の右側面が左端のクラッチプ
レート４１に当接可能に対向する。クラッチ入力軸２５
にクリップ４７で支持したスプリングシート４８にクラ
ッチスプリング４９の内端が係止されており、このクラ
ッチスプリング４９の外端に当接するクラッチピストン
４５は左向き、つまり係合解除方向に付勢される。

【００２３】メインシャフト１２の内部に軸方向に形成
したオイル通路１２ａは、クラッチ入力軸２５を半径方
向に貫通するオイル通路２５ａを介してクラッチ油室４
６に連通する。メインシャフト１２の外周とオイルポン
プハブ３３の内周との間にオイルセパレータ５０が配置
されており、オイルセパレータ５０の左端外周とクラッ
チハブ３７との間のシールリング５１が配置される。ま
た連結部材３０とクラッチカバー３２との間にＯリング
５２が配置される。クラッチハブ３７の外周に環状の仕
切り部材５３が固定されており、この仕切り部材５３の
外周面に支持したシールリング５４がエンドプレート４
２の内周面に摺動可能に当接する。

【００２４】図３および図４を併せて参照すると明らか
なように、皿状に形成されたクラッチカバー３２の内面
には、エンドプレート４２の右側面が密着可能な平坦な
受圧面３２ａ…が形成されており、これらの受圧面３２
ａ…間に溝状に形成された複数のオイル通路３２ｂ…が
放射方向に配置される。クラッチカバー３２の外面には
オイル通路３２ｂ…に対応する部分がリブ３２ｃ…とな
って突出する。

【００２５】メインシャフト１２の外周およびオイルセ
パレータ５０の内周間に形成されたオイル通路５５は、
クラッチハブ３７を貫通するオイル通路３７ａ…，３７
ｂ…を介してクラッチディスク４０，４０、クラッチプ
レート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面に
連通し、そこからクラッチガイド２９を貫通するオイル
通路２９ａ…と、クラッチカバー３２のオイル通路３２
ｂ…と、クラッチハブ３７およびオイルポンプハブ３３
間に形成されたオイル通路５６とを介して、オイルポン
プハブ３３の内周およびオイルセパレータ５０の外周間
に形成されたオイル通路５７に連通する。

【００２６】次に、上記構成を備えた本発明の実施例の
作用を説明する。

【００２７】車両の発進時にエンジンＥのクランクシャ
フト１１のトルクをトランスミッションＴのメインシャ
フト１２に伝達すべく発進クラッチＣを係合させる。図
示せぬオイルポンプから油圧制御回路を介して供給され
た油圧は、メインシャフト１２の内部のオイル通路１２
ａからクラッチ入力軸２５を貫通するオイル通路２５ａ
を介してクラッチ油室４６に伝達され、クラッチ油室４
６の油圧で右側に移動するクラッチピストン４５は摩擦
係合部材（つまりクラッチディスク４０，４０、クラッ
チプレート４１，４１およびエンドプレート４２）を右
向きに付勢する。

【００２８】クラッチピストン４５により付勢されたエ
ンドプレート４２はクラッチカバー３２の受圧面３２ａ
…に当接して右方向の移動を阻止されるため、クラッチ
ピストン４５とクラッチカバー３２の受圧面３２ａ…と
の間にクラッチディスク４０，４０、クラッチプレート
４１，４１およびエンドプレート４２が挟持されて相互
に密着し、発進クラッチＣが係合する。外周部を連結部
材３０に固定され、内周部をオイルポンプハブ３３に固
定されたクラッチカバー３２は剛性の高い部材であり、
しかもその平坦な受圧面３２ａ…は多数のリブ３２ｃ…
により補強されて更に剛性が高まるため、エンドプレー
ト４２と受圧面３２ａ…とは均一な面圧で密着すること
ができる。これにより、クラッチディスク４０，４０、
クラッチプレート４１，４１およびエンドプレート４２
の接触面の面圧が均一になり、発進クラッチＣの締結ト
ルクを最大限に確保するとともに、クラッチフェーシン
グの偏摩耗を防止して耐久性を高めることができる。

【００２９】また図示せぬオイルポンプから油圧制御回
路を介して供給された潤滑用のオイルは、メインシャフ
ト１２およびオイルセパレータ５０間に形成されたオイ
ル通路５５と、クラッチハブ３７を貫通するオイル通路
３７ａ…，３７ｂ…とを通ってクラッチディスク４０，
４０、クラッチプレート４１，４１およびエンドプレー
ト４２の摺動面を潤滑・冷却した後に、クラッチガイド
２９を貫通するオイル通路２９ａ…と、クラッチカバー
３２のオイル通路３２ｂ…と、クラッチハブ３７および
オイルポンプハブ３３間に形成されたオイル通路５６と
通って、オイルポンプハブ３３およびオイルセパレータ
５０間に形成されたオイル通路５７に戻される。

【００３０】クラッチディスク４０，４０、クラッチプ
レート４１，４１およびエンドプレート４２の摺動面を
潤滑・冷却して温度上昇したオイルがクラッチカバー３
２のオイル通路３２ｂ…を通過するとき、そのクラッチ
カバー３２の外面に突出するリブ３２ｃ…が冷却フィン
として機能するため、オイルを効果的に冷却することが
できる。また発進クラッチＣの作動用のオイルおよび潤
滑・冷却用のオイルは密閉されたクラッチケース２８の
内部に封入されて外部に漏出することがないため、モー
タ・ジェネレータＭＧがオイルで汚損される虞がない。

【００３１】図５に示すように、発進クラッチＣの係合
からの時間経過に伴う摩擦係合部材（つまりクラッチデ
ィスク４０，４０、クラッチプレート４１，４１および
エンドプレート４２）の温度は、実施例の温度が従来例
の温度よりも低くなっており、クラッチカバー３２によ
るオイルの冷却効果が確認される。

【００３２】図６に示すように、摩擦係合部材の上限温
度をＴ１に制限したときの発進クラッチＣの吸収出力
（つまり締結トルク）は、実施例の吸収出力Ｗｂが従来
例の吸収出力Ｗａよりも大きくなっており、クラッチカ
バー３２によるオイルの冷却効果が確認される。

【００３３】本実施例のハイブリッド車両では、発進時
や加速時にモータ・ジェネレータＭＧをモータとして機
能させることにより、エンジンＥの出力をアシストして
発進性能や加速性能を高めることができ、しかも燃費の
向上およびエミッションの低減に寄与することができ
る。また減速時にモータ・ジェネレータＭＧをジェネレ
ータとして機能させることにより、回生制動力を発生さ
せて油圧ブレーキ装置の制動力をアシストするととも
に、車両の運動エネルギーを回生電力としてバッテリに
回収することができる。

【００３４】ところで、トランスミッションＴにトルク
コンバータ等のスリップ要素が設けられていない場合、
発進クラッチＣを含むトランスミッションＴの回転系の
質量とダンパー１３の弾性とがエンジンＥのトルク変動
によりねじり共振を起こし易く、ねじり共振で増幅され
たトルク変動により車体が微小振動する車体サージング
現象が発生したり、ギヤやスプラインの噛合部のガタに
より歯打ち音が発生したりする問題がある。かかる振動
や騒音は、二つの慣性マスをダンパーで接続したデュア
ルマスフライホイールを動力伝達系に配置することによ
り軽減することができる。

【００３５】本実施例では、モータ・ジェネレータＭＧ
のロータ１４を一次慣性マスとし、発進クラッチＣのク
ラッチケース２８を二次慣性マスとし、前記一次慣性マ
スおよび二次慣性マスをダンパー１３で接続してデュア
ルマスフライホイールＦＷを構成したので、特別の一次
慣性マスおよび二次慣性マスを不要として重量の削減、
部品点数の削減およびスペースの削減を図りながら、前
記振動や騒音を効果的に軽減することができる。特に、
一次慣性マスを構成するモータ・ジェネレータＭＧのロ
ータ１４はロータディスク１７およびその外周部に固定
した永久磁石１８…が慣性モーメントの増加に効果的に
寄与し、また二次慣性マスを構成する発進クラッチＣの
クラッチケース２８はクラッチガイド２９およびクラッ
チカバー３２の外周部を接続する連結部材３０が慣性モ
ーメントの増加に効果的に寄与するため、最小限の重量
増加で必要な慣性モーメントを確保することができる。

【００３６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、モータ・ジェネレータのロータをデュアルマ
スフライホイールの一次慣性マスとして利用し、発進ク
ラッチのクラッチケースをデュアルマスフライホイール
の二次慣性マスとして利用するので、特別の一次慣性マ
スおよび二次慣性マスを設けることなくデュアルマスフ
ライホイールを構成することができ、重量、部品点数お
よび寸法の増加を回避しながら振動や騒音の発生を防止
することができる。

【００３８】また請求項２に記載された発明によれば、
クラッチガイドと、クラッチカバーと、クラッチガイド
およびクラッチカバーを外周部で連結する環状の連結部
材とでクラッチケースを構成したので、連結部材の半径
を最大限に確保して重量の増加を最小限に抑えながら二
次慣性マスの慣性モーンメトを確保することができる。

【００３９】また請求項３に記載された発明によれば、
クラッチガイドに支持した摩擦係合部材の軸方向荷重が
クラッチカバーの内面に形成した受圧面に伝達されるの
で、摩擦係合部材の面圧を安定させて発進クラッチのト
ルク伝達容量を確保することができる。

【００４０】また請求項４に記載された発明によれば、
クラッチカバーの内面に放射方向に延びるオイル通路を
形成したので、摩擦係合部材を潤滑・冷却して温度上昇
したオイルがオイル通路を通過する間に、クラッチカバ
ーの外面からの放熱により効果的に冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハイブリッド車両の動力伝達装置の縦断面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】クラッチカバーの内面を示す斜視図

【図４】クラッチカバーの外面を示す斜視図

【図５】発進クラッチの摩擦係合部材の摺動面の温度変
化を示すグラフ

【図６】発進クラッチの吸収出力と摩擦係合部材の摺動
面の温度との関係を示すグラフ

【符号の説明】

Ｃ発進クラッチＥエンジンＦＷデュアルマスフライホイールＭＧモータ・ジェネレータＴトランスミッション１１クランクシャフト１２メインシャフト１３ダンパー１４ロータ２８クラッチケース２９クラッチガイド３０連結部材３２クラッチカバー３２ａ受圧面３２ｂオイル通路４２エンドプレート（摩擦係合部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（Ｅ）のクランクシャフト（１
１）とトランスミッション（Ｔ）のメインシャフト（１
２）との間に、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）と、ダン
パー（１３）と、湿式多板クラッチよりなる発進クラッ
チ（Ｃ）とを直列に配置したハイブリッド車両の動力伝
達装置であって、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）のロータ（１４）よりな
る一次慣性マスと、発進クラッチ（Ｃ）のクラッチケー
ス（２８）よりなる二次慣性マスとをダンパー（１３）
で接続してデュアルマスフライホイール（ＦＷ）を構成
したことを特徴とするハイブリッド車両の動力伝達装
置。
【請求項２】発進クラッチ（Ｃ）のクラッチケース
（２８）を、クラッチガイド（２９）と、クラッチカバ
ー（３２）と、クラッチガイド（２９）およびクラッチ
カバー（３２）を外周部で連結する環状の連結部材（３
０）とで構成したことを特徴とする、請求項１に記載の
ハイブリッド車両の動力伝達装置。
【請求項３】クラッチガイド（２９）に支持した摩擦
係合部材（４２）の軸方向荷重が伝達される受圧面（３
２ａ）をクラッチカバー（３２）の内面に形成したこと
を特徴とする、請求項２に記載のハイブリッド車両の動
力伝達装置。
【請求項４】クラッチカバー（３２）の内面に放射方
向に延びるオイル通路（３２ｂ）を形成したことを特徴
とする、請求項３に記載のハイブリッド車両の動力伝達
装置。