JP2004201358A

JP2004201358A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JP2004201358A
Application number: JP2002363254A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kato; 真吾加藤; Takashi Ota; 隆史太田; Kinya Yoshii; 欣也吉井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-16
Also published as: JP3815430B2

Abstract

【課題】エンジンとトランスミッションを有する従来型車両を、装置の大型化を回避しつつ、ハイブリッド化する。
【解決手段】エンジン１０とトランスミッション４０との間に、モータユニット２０を結合してハイブリッド車両を構成する。モータユニットは、プラネタリギヤとモータから構成され、エンジンからの動力を増速してトランスミッションに伝達する。プラネタリギヤを構成するサンギヤ２１は固定され、プラネタリキャリアにはエンジンの出力軸１１が結合され、リングギヤ２３には、トランスミッションへの出力軸３１が結合される。モータは、リングギヤの外周に一体的に結合されたロータ２５と、更にその外周に配置されたステータ２６によって構成される。かかる構成により、モータユニット２０の薄型化を図ることができ、装置の大型化を回避しつつ、ハイブリッド化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力源としてエンジンと電動機とを備えるハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド車両は、エンジンと電動機とを駆動力源として走行する車両である。例えば、特許文献１には、エンジン、トランスミッション、モータをこの順に駆動軸に結合したハイブリッド車両が開示されている。ハイブリッド車両は、エネルギ効率が高く、環境性に優れるため、近年では、エンジンと変速機を備える従来型の車両に電動機を追加することで、簡易にハイブリッド化する試みもある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３０５８２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
簡易にハイブリッド化する場合には、駆動系の設計余裕が非常に小さいため、装置の大型化を極力回避可能な構造を採ることが要求される。かかる要求は、特に、前輪駆動車で強い。前輪駆動車では、エンジンが車体中心線に直交する方向、即ち進行方向に向かって横方向に配置されるのが通常であり、操舵時の前輪の可動範囲を考えると、エンジンの軸方向の余裕が非常に小さいからである。本発明は、かかる課題を考慮し、ハイブリッド車両において、エンジンと変速機に電動機を追加した駆動系の小型化を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド車両は、駆動力源としてのエンジンを有する。駆動力を出力するための駆動軸には、変速機が結合されている。また、エンジンと変速機との間には、エンジンからの動力を増速して変速機に伝達するための増速機が結合される。増速機では、エンジンに結合される回転軸を入力軸、変速機に結合された回転軸を出力軸と称するものとする。本発明のハイブリッド車両は、更に、増速機の出力軸に結合され、増速機と一体的に構成された電動機とを備える。
【０００６】
本発明では、増速機の作用により、電動機のトルクが増幅されてエンジンに加えられる。従って、電動機から比較的小さなトルクを出力するだけで、エンジンを始動したり、エンジンの出力トルクを運転効率が高い点に変動させたりすることができる。この結果、電動機の小型化、ひいては駆動系の小型化を図ることができる。本発明は、特に、電動機に要求されるトルクが抑えられるため、電動機の軸長を短くすることができ、車両搭載に適用しやすい構造を実現することができる利点がある。
【０００７】
また、増速機の作用により、エンジンから変速機に入力される最大トルクを抑制することができるため、併せて、変速機の小型化を図ることができる利点もある。ディーゼルエンジンのように、比較的低速回転で高トルクを出力可能なエンジンに適した構造を実現することができる。
【０００８】
本発明においては、直流モータ、交流モータなど種々の電動機を利用することができる。交流モータとしては、例えば、誘導モータ、同期モータなどが挙げられる。これらの電動機は、エンジンに正負いずれのトルクを付加することもできるよう、発電可能な回路構成とすることが好ましい。また、電源は、バッテリやキャパシタなど、発電された電力を充電可能な蓄電器とすることが好ましい。
【０００９】
本発明において、増速機は、例えば、同軸状に配置された３つの回転軸を有し、いずれかの回転軸が固定されたプラネタリギヤを用いることができる。この構造では、入力軸と出力軸を同軸状に配置できるため、装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
プラネタリギヤは、一般に、プラネタリピニオンギヤを軸支するプラネタリキャリア、サンギヤ、リングギヤを有している。これらに結合された３つの回転軸のいずれを固定させるかは、種々の設定が可能である。一例として、プラネタリキャリアに結合された回転軸を入力軸、リングギヤに結合された回転軸を出力軸とするとともに、サンギヤを固定する構造を採ることができる。これは、プラネタリキャリアに入力されたエンジンの動力を増速してリングギヤから出力する構造である。プラネタリギヤを利用した種々の結合状態のうち、この構造によれば、入出力のトルク比を最大とすることができるため、装置の小型化に最適である。
【００１１】
上記構成においては、リングギヤの外周に電動機のロータを一体的に構成し、更にその外周に電動機のステータを構成することが好ましい。かかる構成により、電動機をリングギヤと一体的に構成することができる。一般に電動機の出力可能なトルクは径に比例するため、大径のリングギヤと電動機とを一体的に構成することにより、電動機の軸長をより短縮することができる。
【００１２】
本発明では、電動機を種々の態様で活用することができる。例えば、出力軸と駆動軸とを切断するよう変速機を制御するとともに、エンジンの始動を行うよう電動機を力行制御してもよい。こうすることで、電動機をスタータとして利用できるため、エンジンのスタータを別途設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。切断方法は、始動時には、変速機をいわゆるニュートラル状態にする方法を採ってもよいし、出力軸と変速機との結合部にクラッチを設け、このクラッチを切断状態する方法を採っても良い。
【００１３】
別の態様として、次の制御を適用してもよい。駆動軸から出力すべき要求回転数および要求トルクを設定し、この要求回転数および要求トルクを出力するよう設定された目標回転数および目標トルクでエンジンの運転を制御する。エンジンには、この目標回転数において最適な運転効率となる最適トルクが存在するから、目標トルクをこの最適トルクに近づけるよう電動機の出力トルクを制御する。エンジンの目標トルクは、電動機の出力トルクを反映し、要求トルクを出力するよう設定する。こうすることで、エンジンの運転効率、ひいてはハイブリッド車両の運転効率を向上することができる。
【００１４】
例えば、電動機がトルクを出力しない状態ではエンジンの目標トルクが最適トルクよりも低い場合には、電動機を回生制御して負荷を与えることによりエンジンの目標トルクを増大させ、最適トルクに近づけることができる。逆に、電動機がトルクを出力しない状態ではエンジンの目標トルクが最適トルクよりも大きい場合には、電動機を力行制御することによりエンジンの目標トルクを低減させ、最適トルクに近づけることができる。
【００１５】
電動機から出力すべきトルクは、電動機がトルクを出力しない状態における目標トルクと最適トルクとの偏差に基づいて設定することができる。更に、電動機の電源における充放電可能な電力量に基づく制限を考慮してもよい。
【００１６】
本発明は、ハイブリッド車両としての構成に限らず、種々の態様で構成することができる。例えば、駆動軸から動力を出力するための動力出力装置として構成してもよい。また、動力出力装置およびハイブリッド車両において、電動機でエンジンの始動を行わせる制御方法、エンジンの運転効率を向上させる制御方法として構成してもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下の項目に分けて説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．増速機の作用：
Ｃ．運転制御：
Ｄ．通常走行制御：
【００１８】
Ａ．装置構成：
図１は実施例としてのハイブリッド車両の概略構成を示す説明図である。このハイブリッド車両は駆動力源として、エンジン１０、モータユニット２０を有する。エンジン１０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのいずれであってもよい。
【００１９】
モータユニット２０は、モータと増速機とを一体的に結合したユニットである。本実施例では、同期モータを用いるものとしたが、誘導モータその他のタイプの交流モータや直流モータを用いてもよい。増速機は、サンギヤ２１、プラネタリキャリア２２、リングギヤ２３を有するプラネタリギヤを用いて構成されている。
【００２０】
エンジン１０のクランクシャフト１１は、増速機の入力軸に相当し、プラネタリキャリア２２に結合されている。サンギヤ２１は、ハウジングに固定されている。リングギヤ２３には増速機の出力軸３１が結合されている。リングギヤ２３の外周には、モータのロータ２５が組み付けられており、更にその外周に相当する位置には、モータのステータ２６がハウジングに固定されている。このようにリングギヤ２３にモータを一体的に構成することにより、モータユニット２０の厚さＬを抑制することができる。本実施例では、この厚さは、１０ｃｍに満たない程度となっている。前輪駆動車両において、エンジン１０を車両の左右方向に配置する横置き時には、操舵時のタイヤの可動範囲確保のため、特に本実施例における薄型のモータユニット２０の有用性が高い。
【００２１】
モータの電源は、バッテリ１１０である。バッテリ１１０から供給される直流電流は、インバータ１２０によって３層交流化され、モータに供給される。モータは発電機としても機能し、この電力でバッテリ１１０を充電することもできる。電源は、バッテリ１１０に限らず、キャパシタなど充放電可能な種々の蓄電手段を用いることができる。
【００２２】
エンジン１０から出力されたトルクは、増速機でトルク変換され、出力軸３１から出力される。この際、モータを力行または回生することにより、トルクを増減することができる。
【００２３】
出力軸３１は、クラッチ３０を介して、トランスミッション４０の入力軸３２に結合されている。トランスミッション４０は、機械的に５段階の変速を行う周知の機構である。トランスミッション４０としては、図示した構成に限らず、種々の構成を適用可能である。
【００２４】
本実施例では、図示する通り、１速〜５速までのギヤ４１〜４５およびリバースのギヤ４６を備える構成を用いた。１速および２速のギヤ４１、４２、リバースのギヤ４６は入力軸３２に常に結合されているが、３〜５速走行時やニュートラル状態では、中間伝達軸３３、ひいては駆動軸５１から切り離される。３速〜５速のギヤ４３〜４５は、常に中間伝達軸３３、ひいては駆動軸５１と結合されているが、１速、２速、リバース走行時およびニュートラル時には、入力軸３２から切り離される。この機構では、図中に示すスプライン４７〜４９をそれぞれ図中の左右方向に移動させることにより、各変速を実現することができる。トランスミッション４０からの出力は、ディファレンシャルギヤ５０を介して駆動軸５１、駆動輪５２に伝達される。
【００２５】
ハイブリッド車両の各部の動作は、制御ユニット１００によって制御される。制御ユニット１００は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータであり、制御用のソフトウェアに従って、各部の制御を実行する。
【００２６】
この制御を実現するため、制御ユニット１００には、種々の入出力が行われる。図中には、走行時に用いる主要な入出力のみを図示した。入力としては、例えば、バッテリ１１０の残容量センサ１１１、アクセル開度センサ１０１の検出結果が含まれる。出力としては、エンジン１０への燃料噴射量、点火時期などの制御信号、インバータ１２０へのモータ駆動用の制御信号などが含まれる。
【００２７】
Ｂ．増速機の作用：
図２および図３はモータユニットの種々の構成例を示す説明図である。モータユニットは、プラネタリギヤへの結合状態に応じて、図示する６通りの構成を実現することができる。構成Ａは、本実施例（図１）の構成に相当する。各構成の結合状態は、次の通りである。リングギヤ以外の部位に結合される場合、モータは、例えば、構成Ｂのようにロータ２５Ａ、ステータ２６Ａを用いて構成することができる。
【００２８】
構成Ａ…ＳＧ：固定ＰＣ…エンジンＲＧ…モータ；
構成Ｂ…ＳＧ：モータＰＣ…エンジンＲＧ…固定；
構成Ｃ…ＳＧ：モータＰＣ…固定ＲＧ…エンジン；
構成Ｄ…ＳＧ：固定ＰＣ…モータＲＧ…エンジン；
構成Ｅ…ＳＧ：エンジンＰＣ…モータＲＧ…固定；
構成Ｆ…ＳＧ：エンジンＰＣ…固定ＲＧ…モータ；
ＳＧはサンギヤ、ＰＣはプラネタリキャリア、ＲＧはリングギヤを意味する。
【００２９】
機構学上、プラネタリギヤの各ギヤの回転状態は共線図で表され、各回転数が直線上にのることが知られている。各構成についての共線図を図中に併せて示した。構成Ａについては、固定されているサンギヤ（Ｓ）の回転数は０である。プラネタリキャリア（Ｃ）の回転数およびリングギヤ（Ｒ）の回転数の関係は、図示する通り、サンギヤ（Ｓ）の回転数「０」を通過する直線で拘束される。ここで、ρはプラネタリギヤのギヤ比「サンギヤ歯数／リングギヤ歯数」である。一般的には、ρ＝０．３〜０．５である。
【００３０】
共線図から、構成Ａについては、「エンジンの回転数Ｎｅ＞モータの回転数Ｎｍ」、つまり、エンジンの出力はプラネタリギヤによって増速されることが分かる。これに伴い、エンジンから出力されるトルクＴｅは、低減されて出力される。逆に、モータから出力されるトルクは、増幅されてエンジンに伝達される。出力されるトルクＴｍとエンジントルクＴｅとの関係は、次式で表される。
Ｔｍ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）；
【００３１】
同様にして、構成Ｂ、構成Ｃでは、次の関係となる。
構成Ｂ…Ｔｍ＝Ｔｅ×１／ρ；
構成Ｃ…Ｔｍ＝Ｔｅ×（１＋ρ）／ρ；
一般的なギヤ比の範囲では、構成Ａ、構成Ｂ、構成Ｃの順に変速比は大きくなる。
【００３２】
構成Ｄ〜Ｆでは、「エンジンの回転数Ｎｅ＜モータの回転数Ｎｍ」、つまり、エンジンの出力はプラネタリギヤによって減速されることが分かる。これに伴い、エンジンから出力されるトルクＴｅは、増大されて出力される。逆にモータからの出力トルクは低減されてエンジンに伝達される。出力されるトルクＴｍとエンジントルクＴｅとの関係は、次式で表される。
構成Ｄ…Ｔｍ＝Ｔｅ×（１＋ρ）；
構成Ｅ…Ｔｍ＝Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）；
構成Ｆ…Ｔｍ＝Ｔｅ×ρ；
【００３３】
本実施例では、上記６通りの結合状態のうち、以下の理由から、構成Ａを適用した。本実施例では、後述する通り、モータからエンジンにトルクを出力することで、エンジンを始動したり、エンジンの運転効率を向上したりする。構成Ａでは、モータからエンジンに伝達されるトルクが増大されるため、モータの小型化を図りつつ、この用途を実現することができる。また、構成Ａでは、エンジンからトランスミッション４０に伝達されるトルクが低減されるため、トランスミッション４０の小型化を図ることができる利点もある。モータからエンジンへのトルクが増大可能な構成Ａ〜Ｃの中で、構成Ａは、変速比が大きいため、特に、有用である。
【００３４】
構成Ａでは、構造上の利点もある。つまり、構成Ａではリングギヤにモータを一体化させることができる。一般にモータのトルクは径に比例する。従って、大径のリングギヤにモータを一体化することにより、モータの軸長の短縮を図ることもできる。
【００３５】
実施例の結合状態は、一例に過ぎず、構成Ｂまたは構成Ｃを用いても構わない。また、プラネタリギヤを用いずに、ギヤ比の異なるギヤの組み合わせ、動力伝達ベルトなどを用いた機構を増速機として用いても良い。
【００３６】
Ｃ．運転制御：
図４はクラッチおよびモータの動作状態を示す説明図である。図中では、６つの車両運転モードに分けて、クラッチおよびモータの動作を示した。エンジン始動時には、クラッチをＯＦＦとし、トランスミッション４０とモータユニット２０とを切り離す。この状態で、モータを力行することにより、エンジン１０を始動することができる。クラッチのＯＦＦに代えて、トランスミッション４０をニュートラルにしてもよい。
【００３７】
発電モードは、停車中に、バッテリ１１０を充電するための運転モードである。このモードでは、クラッチをＯＦＦとし、トランスミッション４０とモータユニット２０とを切り離す。この状態で、エンジン１０からの動力でモータを回生駆動することにより、発電させることができる。クラッチのＯＦＦに代えて、トランスミッション４０をニュートラルにしてもよい。
【００３８】
低速走行は、車両の発進時などの低速状態で、エンジン１０の動力をモータでアシストする運転モードである。このモードでは、クラッチをＯＮとし、エンジン１０からの動力が駆動軸５１に伝達可能な状態とし、更に、モータを力行する。トランスミッション４０は１速としておくことが好ましい。モータが低速走行に十分なトルクを出力可能な場合には、エンジン１０の運転を停止し、モータのみで走行してもよい。
【００３９】
通常走行時には、クラッチをＯＮとして、エンジン１０の動力で走行する。モータは、エンジンの運転効率を向上するよう、要求動力に応じて、回生運転または力行運転を行う。通常走行時の制御については後述する。
【００４０】
制動時には、クラッチをＯＮとして、駆動軸５１の回転動力をモータで回生する。こうすることで、車両の運動エネルギを電力として活用することができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００４１】
後退時には、クラッチをＯＮとして、トランスミッション４０をリバースギヤにし、エンジン１０の動力で走行する。モータは空転状態である。後退時においても、通常走行時と同様、モータを力行または回生運転して、エンジンの運転効率を向上させてもよい。
【００４２】
Ｄ．通常走行制御：
図５はエンジン１０の運転効率を示す説明図である。この図を用いて、エンジン１０の運転効率を向上するための制御方法の考え方について説明する。図中、曲線Ｂはエンジン１０が出力可能な回転数およびトルクの限界を示している。曲線α１〜α６は、運転効率、即ち、単位動力を出力するために必要となる燃料量が等しくなる運転ポイントを示している。曲線α１〜α６の順に、運転効率は低下する。
【００４３】
曲線Ｃ１〜Ｃ３は、エンジンからの等出力線である。図示するマップによれば、曲線Ｃ１に相当する出力を行う場合には、運転ポイントＡ１、即ち回転数Ｎｅ１、トルクＴｅ１が最も運転効率が高くなる。同様にして、曲線Ｃ２、Ｃ３の出力に対しては、運転ポイントＡ２、Ａ３が最も運転効率が高くなる。このように各出力に対して、最適の運転効率を実現可能な点の集合が、動作曲線Ａである。
【００４４】
駆動軸５１から出力すべき動力は、運転者のアクセル操作に基づいて決まる。この時の車速で駆動軸５１の回転数が決まるから、トランスミッション４０およびモータユニット２０のギヤ比を考慮すると、エンジン１０の目標回転数Ｎｔｅが決まる。従って、エンジン１０から出力される目標トルクＴｔｅも決まる。
【００４５】
こうして決められた目標回転数、目標トルクが図中の運転ポイントＱであるとする。この回転数では、運転ポイントＡ２が最適の運転状態であるから、目標トルクは運転ポイントＡ２に対応する最適トルクＴ２よりも小さいことが分かる。かかる場合に、本実施例では、モータによってエンジン１０に図中Ｐｗに相当するトルク負荷をかけることにより、エンジン１０を最適の運転ポイントＡ２で運転させる。この時、エンジン１０の出力は運転者が要求した動力よりも大きくなるが、余剰の動力は、モータによって電力として回生され、バッテリ１１０に充電される。逆に、エンジン１０の目標トルクが最適のトルクよりも大きい場合には、モータを力行してエンジン１０をアシストすることにより、エンジン１０を最適な運転ポイントで運転することができる。
【００４６】
図６は通常運転制御のフローチャートである。図５で説明した制御を実現するためのフローチャートであり、車両の走行中に、制御ユニット１００が繰り返し実行する処理である。
【００４７】
この処理では、制御ユニット１００は、アクセル開度に基づき、要求出力Ｐｒｅを入力する（ステップＳ１０）。要求出力Ｐｒは、エンジン１０の要求トルクＴｒ、回転数Ｎｒの組み合わせで特定することができる。
【００４８】
次に、制御ユニット１００は、バッテリ１１０の残容量を検出し、充放電可能な電力Ｑｌｉｍを求める（ステップＳ１１）。バッテリ１１０が満充電に近い状態にある場合には充電可能な電力が制限され、残容量が低い場合には放電可能な電力が制限されることになる。
【００４９】
制御ユニット１００は、充電可能電力Ｑｌｉｍの範囲で、モータの目標出力Ｐｔｍを設定する（ステップＳ１２）。図中に設定方法を示した。図示する通り、要求出力Ｐｒｅに基づいてエンジン１０の運転ポイントＰｒ（回転数Ｎｒ、トルクＴｒ）が求まる。一方、動作曲線Ａと回転数Ｎｒとの交点から、最適な運転ポイントＰｔが求まる。図中の例では、運転ポイントＰｒよりも最適な運転ポイントＰｔの方が、トルクが大きい。従って、最適運転ポイントＰｔに相当する最適出力Ｐｔｅと要求出力Ｐｒｅの差分Ｐｔｍ（＝Ｐｔｅ−Ｐｒｅ）に相当する負荷をモータでかけることにより、エンジン１０を最適運転ポイントＰｔで運転することができる。要求出力Ｐｒｅの最適出力Ｐｔｅよりも大きい場合には、両者の差分に相当する動力Ｐｔｍ（＝Ｐｒｅ−Ｐｔｅ）をモータから出力すればよい。
【００５０】
制御ユニット１００は、このようにしてモータで与えるべき負荷、またはモータからの出力を決定し、充放電可能電力Ｑｌｉｍに基づく制限をかける。例えば、モータによる負荷で得られる電力Ｐｔｍが充電可能な電力Ｑｌｉｍを上回る場合には、モータの目標出力ＰｔｍをＱｌｉｍに制限する。モータから動力を出力する場合も同様に、出力すべき動力Ｐｔｍがバッテリ１１０から供給可能な電力Ｑｌｉｍを上回る場合には、モータの目標出力ＰｔｍをＱｌｉｍに制限する。これらの制限により、エンジン１０の運転ポイントは最適のポイントＰｔからずれるが、運転ポイントＰｒよりは運転効率の高い運転ポイントでエンジン１０の運転は行われる。
【００５１】
制御ユニット１００は、こうして設定された目標出力Ｐｔｍに基づき、モータの回転数およびトルクを設定し、運転を制御する（ステップＳ１３）。また、モータの目標出力Ｐｔｍを反映して、要求出力Ｐｒｅが出力されるよう、エンジン１０の目標出力Ｐｔｅを設定し、運転を制御する（ステップＳ１４）。以上の処理を繰り返し実行することにより、高い運転効率で通常走行を行うことができる。
【００５２】
以上で説明した本実施例のハイブリッド車両によれば、エンジン１０とトランスミッション４０の間に、プラネタリギヤを用いた変速機を介してモータを結合することにより、モータユニット２０の薄型化を図ることができる。従って、簡易な構造で駆動系を小型化したハイブリッド車両を実現することができる。ハイブリッド化で必要となるモータユニット２０を十分に薄型化することができるため、特に、エンジン１０とトランスミッション４０を備える従来型車両を大幅な設計変更なくハイブリッド化することができる利点がある。
【００５３】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフトウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例としてのハイブリッド車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】モータユニットの種々の構成例を示す説明図である。
【図３】モータユニットの種々の構成例を示す説明図である。
【図４】クラッチおよびモータの動作状態を示す説明図である。
【図５】エンジン１０の運転効率を示す説明図である。
【図６】通常運転制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１１…クランクシャフト
２０…モータユニット
２１…サンギヤ
２２…プラネタリキャリア
２３…リングギヤ
２５、２５Ａ…ロータ
２６、２６Ａ…ステータ
３０…クラッチ
３１…出力軸
３２…入力軸
３３…中間伝達軸
４０…トランスミッション
４１〜４６…ギヤ
４７〜４９…スプライン
５０…ディファレンシャルギヤ
５１…駆動軸
５２…駆動輪
１００…制御ユニット
１０１…アクセル開度センサ
１１０…バッテリ
１１１…残容量センサ
１２０…インバータ

Claims

ハイブリッド車両であって、
エンジンと、
駆動軸に結合された変速機と、
前記エンジンに入力軸が結合され、前記変速機に出力軸が結合され、入力軸の動力を増速して出力軸に伝達する増速機と、
該増速機の出力軸に結合され、該増速機と一体的に構成された電動機とを備えるハイブリッド車両。
請求項１記載のハイブリッド車両であって、
前記増速機は、同軸状に配置された３つの回転軸を有し、いずれかの回転軸が固定されたプラネタリギヤであるハイブリッド車両。
請求項２記載のハイブリッド車両であって、
前記プラネタリギヤは、プラネタリピニオンギヤを軸支するプラネタリキャリア、サンギヤ、リングギヤを有し、
前記プラネタリキャリアに結合された回転軸を入力軸、前記リングギヤに結合された回転軸を出力軸とするとともに、前記サンギヤが固定されているハイブリッド車両。
請求項３記載のハイブリッド車両であって、
前記リングギヤの外周に前記電動機のロータが一体的に構成されるとともに、更にその外周に前記電動機のステータが構成されたハイブリッド車両。
請求項１〜４いずれか記載のハイブリッド車両であって、
前記出力軸を前記駆動軸から切断するよう前記変速機を制御するとともに、前記電動機を力行して前記エンジンの始動を行う始動制御部を備えるハイブリッド車両。
請求項１〜５いずれか記載のハイブリッド車両であって、
前記駆動軸から出力すべき要求回転数および要求トルクを設定する要求値設定部と、
該要求回転数および要求トルクを出力する目標回転数および目標トルクで前記エンジンの運転を制御するエンジン制御部と、
前記目標回転数において前記エンジンが最適な運転効率となる最適トルクに、前記目標トルクを近づけるよう前記電動機の出力トルクを制御する電動機制御部とを備えるハイブリッド車両。