JP3951138B2 - Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle - Google Patents
Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP3951138B2 JP3951138B2 JP2004051499A JP2004051499A JP3951138B2 JP 3951138 B2 JP3951138 B2 JP 3951138B2 JP 2004051499 A JP2004051499 A JP 2004051499A JP 2004051499 A JP2004051499 A JP 2004051499A JP 3951138 B2 JP3951138 B2 JP 3951138B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- shaft
- driving force
- motor
- hybrid vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は走行用駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド車両及ハイブリッド車両の動力装置に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle including an engine and a motor as a driving source for traveling and a power device for the hybrid vehicle.
走行用駆動源としてエンジン及びモータを備え、走行状態に応じて駆動源を切換えて走行するハイブリッド車両が実施されている(例えば、特許文献1参照)。
当該特許文献1に記載されたハイブリッド車両では、車両の前輪に接続されたカウンタドライブギアに対して自動変速機を介してモータの出力軸を接続すると共に、ジェネレータを備えたエンジンの出力軸をクラッチを介してカウンタドライブギアに接続して動力装置を構成している。通常走行時のハイブリッド車両はクラッチ遮断によりエンジンを前輪側から切り離した上で最良の燃料消費率で運転し、ジェネレータで発電された電力によりモータを駆動して走行する。
There has been implemented a hybrid vehicle that includes an engine and a motor as a travel drive source and travels by switching the drive source according to the travel state (see, for example, Patent Document 1).
In the hybrid vehicle described in
又、高出力が要求される場合或いはモータが故障した場合等にはクラッチが接続され、モータの駆動力にエンジンの駆動力を加えることで要求駆動力に応じた迅速な加速を実現したり、モータに代えてエンジンにより前輪を駆動して走行を継続させたりしている。
しかしながら、上記特許文献1に開示されたハイブリッド車両の動力装置では、図1から明らかなようにカウンタドライブギアを挟んでエンジンとモータとを単に併設しているに過ぎないため、全体としてかなりの設置スペースを要してしまう。
又、当該ハイブリッド車両の動力装置の全体構成は、モータから前輪までの動力伝達経路に対してエンジンを独立して設けた上で、当該エンジンの駆動力を必要に応じてクラッチを介してカウンタドライブギア(動力伝達経路の一部)に伝達するものと見なせる。よって、エンジン駆動力の伝達のためにクラッチやクラッチ用アクチュエータ等の部材を設けることで構成が複雑になる上に、エンジン駆動力を伝達可能な大容量のクラッチを設置するにはかなりのスペースを要することから、上記スペース効率の点で更に不利になるという問題もあった。
However, in the hybrid vehicle power unit disclosed in
In addition, the overall configuration of the hybrid vehicle power unit is such that the engine is provided independently for the power transmission path from the motor to the front wheels, and the driving force of the engine is driven by a counter via a clutch as necessary. It can be regarded as transmitting to a gear (part of the power transmission path). Therefore, providing a member such as a clutch or clutch actuator for transmitting the engine driving force complicates the structure, and also requires a considerable space for installing a large-capacity clutch capable of transmitting the engine driving force. Therefore, there is a problem in that it is further disadvantageous in terms of the space efficiency.
本発明の目的は、エンジン及びモータの2種の駆動力を任意に駆動輪に伝達でき、且つ、簡単な構成により製造コストを低減できると共にスペース効率を向上させることができるハイブリッド車両及びハイブリッド車両の動力装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle and a hybrid vehicle that can arbitrarily transmit two kinds of driving forces of an engine and a motor to driving wheels, can reduce manufacturing costs with a simple configuration, and can improve space efficiency. It is to provide a power unit.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、前後輪の少なくとも一方を駆動輪とし、左右の駆動輪に対してモータ機構の駆動力及びデフ機構を介してエンジンの駆動力を任意に伝達して駆動するハイブリッド車両において、デフ機構と左右の駆動輪との間にそれぞれ配設され、デフ機構側又は駆動輪側の何れか一方に接続されたアウタシャフトと、アウタシャフト内に配設されてデフ機構側又は駆動輪側の他方に接続され、アウタシャフトとの間にモータ機構が設けられてモータ機構によりアウタシャフトに対して相対回転方向のトルクが付与されるインナシャフトと、モータ機構に対して車体側から電力を供給する給電手段と、アウタシャフトとインナシャフトとの相対回転を規制する相対回転規制手段とを備えたものである。 To achieve the above object, a first aspect of the invention, at least one of the front and rear wheels as driven wheels, via the driving force and the differential mechanism of the motor mechanism engine of any driving force to left and right driving wheels In a hybrid vehicle that is driven by transmission, an outer shaft that is disposed between the differential mechanism and the left and right drive wheels, and is connected to either the differential mechanism side or the drive wheel side, and disposed in the outer shaft An inner shaft that is connected to the other of the differential mechanism side or the drive wheel side, a motor mechanism is provided between the outer shaft and the motor mechanism, and a torque in a relative rotational direction is applied to the outer shaft by the motor mechanism, and a motor mechanism In contrast, a power supply means for supplying electric power from the vehicle body side and a relative rotation restricting means for restricting the relative rotation of the outer shaft and the inner shaft are provided.
従って、デフ機構と左右の駆動輪との間にアウタシャフト及びインナシャフトが設けられ、相対回転規制手段により相対回転が規制された状態では、アウタシャフト及びインナシャフトは1本のドライブシャフトとして機能してエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達して、車両はエンジン駆動により走行し、一方、給電手段により車体側から電力を給電されてモータ機構が作動すると、モータ機構の駆動力は駆動輪側に接続されたシャフトを回転させながらエンジンの駆動力と共に駆動輪側に伝達されて、車両はエンジン及びモータ駆動により走行する。 Therefore, when the outer shaft and the inner shaft are provided between the differential mechanism and the left and right drive wheels, and the relative rotation is restricted by the relative rotation restricting means, the outer shaft and the inner shaft function as one drive shaft. The driving force of the engine is transmitted to the driving wheel side, and the vehicle travels by driving the engine. On the other hand, when the motor mechanism is actuated by supplying power from the vehicle body side by the power feeding means, the driving force of the motor mechanism is driven to the driving wheel side. The vehicle is driven by the engine and motor drive while being transmitted to the driving wheel side along with the driving force of the engine while rotating the shaft connected to the motor.
このようにデフ機構と左右の駆動輪との間のドライブシャフトとして機能するアウタシャフト及びインナシャフト間にモータ機構が設けられているため、モータ機構自体の設置スペースが必要なくなって車両のスペース効率が向上する。又、エンジンからの駆動力はモータ機構に何ら妨害されることなく駆動輪側に伝達される一方、モータ機構が発生した駆動力は自ずと駆動輪側に伝達されてモータとしての機能が支障なく奏され、結果として車両のエンジンから駆動輪までの動力伝達機構に対してモータ機構を接続するためのクラッチやクラッチ用アクチュエータ等の部材が必要なくなり、構成が簡略化されると共にクラッチやアクチュエータ等の設置スペースが不要となる。
しかも、左右の駆動輪にそれぞれモータ機構が設けられているため、例えば、急操舵が行われたときに旋回外側のモータ機構の駆動輪に対する駆動力を増大させれば、車両にオーバーステア方向のヨーモーメントを付与して回頭性を向上でき、旋回中に車両の姿勢が不安定になったときに旋回内側のモータ機構の駆動輪に対する駆動力を増大させれば、車両にアンダ−ステア方向のヨーモーメントを付与して安定化でき、このように左右のモータ機構を利用した旋回制御を実行可能となる。
As described above, since the motor mechanism is provided between the outer shaft and the inner shaft that function as a drive shaft between the differential mechanism and the left and right drive wheels, the installation space for the motor mechanism itself is not necessary, and the vehicle space efficiency is improved. improves. In addition, the driving force from the engine is transmitted to the driving wheel side without being obstructed by the motor mechanism, while the driving force generated by the motor mechanism is transmitted to the driving wheel side without any trouble. As a result, a member such as a clutch or a clutch actuator for connecting the motor mechanism to the power transmission mechanism from the engine of the vehicle to the driving wheel is not required, the configuration is simplified, and the installation of the clutch or the actuator is simplified. Space is not required.
Moreover, since the left and right drive wheels are provided with motor mechanisms, for example, if the driving force on the drive wheels of the motor mechanism outside the turn is increased when sudden steering is performed, The yaw moment can be applied to improve the turning ability, and if the driving force on the driving wheels of the motor mechanism on the inner side of the turn is increased when the posture of the vehicle becomes unstable during turning, The yaw moment can be applied and stabilized, and thus the turning control using the left and right motor mechanisms can be executed.
請求項2の発明は、請求項1において、デフ機構側に接続されたシャフトを固定するロック手段を備えたものである。
従って、ロック機構によりデフ機構側のシャフトがロックされた状態でモータ機構が作動すると、モータ機構の駆動力が駆動輪側に伝達されて車両はモータ駆動により走行する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the lock mechanism for fixing the shaft connected to the differential mechanism side is provided.
Therefore, when the motor mechanism is operated in a state where the shaft on the differential mechanism side is locked by the lock mechanism, the driving force of the motor mechanism is transmitted to the driving wheel side and the vehicle travels by driving the motor.
請求項1,2の好ましい態様として、エンジンにより前輪を駆動すると共に、該エンジンの駆動力を後輪に分配する4輪駆動のハイブリッド車両とし、該後輪を駆動輪としてエンジン及びモータ機構により駆動するように構成することが望ましい。この場合、モータ機構が故障してもエンジンの駆動力を後輪に分配して4輪駆動走行を継続することができる。
As a preferred aspect of
以上説明したように請求項1,2の発明のハイブリッド車両によれば、エンジン及びモータ機構の2種の駆動力を任意に駆動輪に伝達でき、且つ、簡単な構成により製造コストを低減できると共にスペース効率を向上でき、しかも左右のモータ機構を利用した旋回制御を実行して車両の旋回性能を向上させることができる。
According to hybrid vehicle of the invention of
以下、本発明を4WD型ハイブリッド車両に具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のハイブリッド車両を示す全体構成図であり、車両のフロントには走行用駆動源としてエンジン1が横置き配置され、エンジン1に接続された自動変速機2の出力ギア2aにはフロントディファレンシャル3(以下、フロントデフという)のリングギア3aが噛合している。フロントデフ3のデフケース3b内でピニオンギア3cと噛合する一対のサイドギア3dはそれぞれドライブシャフト4を介して左右の前輪5aと接続され、エンジン1からの駆動力がフロンドデフ3を介して前輪5aに伝達される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a 4WD type hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid vehicle according to the present embodiment. An
フロントデフ3のデフケース3bにはパワーテイクオフ・ユニット6(以下、PTUという)のリングギア6aが接続され、リングギア6aにはフロントプロペラシャフト7の前端に設けられたピニオンギア7aが噛合している。尚、自動変速機2、フロントデフ3及びPTU6は共通のハウジング8内に組み付けられている。
フロントプロペラシャフト7の後端は電子制御カップリング9の電磁クラッチ9aを介してリアプロペラシャフト10の前端と接続され、リアプロペラシャフト10の後端に設けられたピニオンギア10aはリアディファレンシャル11(デフ機構であり、以下、リアデフという)のリングギア11aと噛合している。リアデフ11はそれぞれドライブシャフト12を介して左右の後輪5b(駆動輪)と接続されている。尚、電子制御カップリング9及びリアデフ11は共通のハウジング13内に組み付けられている。
A
The rear end of the
電子制御カップリング9の電磁クラッチ9aの係合力に応じてフロントプロペラシャフト7側からリアプロペラシャフト10側に伝達される動力が調整され、その結果、PTU6を介して後輪5b側に分配されるエンジン1の駆動力が変化する。この電子制御カップリング9の作用により、車両の前輪5a及び後輪5bに対するエンジン駆動力の配分は、例えば100:0〜50:50の間で任意に調整可能となっている。
The power transmitted from the
本実施形態では、リアデフ11の左右のドライブシャフト12がモータとして走行用駆動源の機能を奏する。図2は左側のドライブシャフト12の内部構造を示す図1のII−II線断面図であり、以下、同図に基づいて左側のドライブシャフト12周辺の構成を説明するが、右側のドライブシャフト12も左右対称の同一構成である。
リアデフ11のデフケース11b内でピニオンギア11cと噛合するサイドギア11dには、それぞれデフ側シャフト21の右端が接続され、デフ側シャフト21はリアデフ11のハウジング13に設けられたベアリング22により回転可能に支持されている。デフ側シャフト21の左端はハウジング13外に突出してジョイント部23を介してアウタシャフト24の右端が接続されている。アウタシャフト24は筒状をなして内部に同一軸心となるようにインナシャフト25が配設され、インナシャフト25の両端はアウタシャフト24に設けられたベアリング26により回転可能に支持されている。
In the present embodiment, the left and
The right end of the
インナシャフト25の左端はアウタシャフト24から外方に突出してジョイント部27を介してハブ側シャフト28の右端が接続され、ハブ側シャフト28はシャフト支持部29に対してベアリング30により回転可能に支持されている。ハブ側シャフト28の左端はシャフト支持部29から左方に突出してディスクブレーキ34を備えたハブ31が接続され、ハブ31には図示しないホイールボルトを介して後輪5aが固定されている。シャフト支持部29にはサスペンション機構のアップアーム32及びロアアーム33の先端が連結され、ジョイント部23,27を屈曲させながら両アーム32,33が揺動して後輪5bの上下動を許容する。
The left end of the
上記インナシャフト25の外周にはロータ41が設けられ、ロータ41は、インナシャフト25の軸心を中心として列設された永久磁石からなる多数のロータコアから形成されている。又、アウタシャフト24の内周には環状をなすステータ42が圧入・固定され、図示はしないがステータ42は、電磁鋼板を積層した環状のステータコア上にコイルを巻回した多数のボビンを周方向に列設して形成されている。ロータ41とステータ42とは所定間隔をおいて内外周を相対向させてアウタシャフト24内の軸心方向全体に亘って延び、これらのロータ41及びステータ42によりモータジェネレータ43(モータ機構)が構成されている。
A
図示はしないが、ステータ42の各ボビンはU,V,Wの3相に分別されて交互に配列された上で、各相毎にボビンのコイルが結束されている。各相のコイルは、アウタシャフト24内に埋設された電線44、ジョイント部23を迂回して配置された可撓性を有する電線45、及びデフ側シャフト21内に埋設された電線46を介して、リアデフ11のハウジング13内においてデフ側シャフト21の外周面に形成された3条のスリップリング47とそれぞれ電気的に導通している。各スリップリング47にはそれぞれブラシ48が当接し、各ブラシ48はインバータ49に接続されている。
Although not shown, the bobbins of the
インバータ49は走行用バッテリ50と接続され、当該バッテリ50から供給される電力によりモータジェネレータ43をモータとして機能させる力行制御、及びモータジェネレータ43をジェネレータとして機能させる回生制御を実行する。力行制御時のインバータ49は、ロータ41の回転角度に応じてブラシ48、スリップリング47、電線44〜46を介して各相のコイルを順次通電し(給電手段)、ステータコアに発生した磁界によりロータ41に回転力を付与して後輪5bを回転駆動する。又、回生制御時のインバータ41は、エンジン駆動による走行や車両減速等に伴って後輪5b側からロータ41が駆動されているときに、コイルに発生した回生電力を電線44〜46、スリップリング47、ブラシ48を介して走行用バッテリ50に充電する。
The
更に、インバータ41はステータ42のU,V,Wの各相を短絡させる機能を備えており、各相の短絡時にはステータ42とロータ41との相対回転、即ち、アウタシャフト24とインナシャフト25との相対回転が規制される(相対回転規制手段)。
上記デフ側シャフト21にはスリップリング47に隣接してロックギア51が一体形成され、ロックギア51の下方位置には、ハウジング13の内壁からソレノイド52を介してロック爪53が支持されている。ソレノイド52の励磁に伴ってロック爪53は上方に突出してロックギア51に噛合可能であり、これらのロックギア51、ソレノイド52及びロック爪53によりロック機構54(ロック手段)が構成されている。
Further, the
A
一方、車両の室内にはHV−4WD用ECU61が設置されており、当該HV−4WD用ECU61は図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えている。EV−4WD用ECU61の入力側には、アクセル開度θaccを検出するアクセルセンサ62や前後輪5a,5bの車輪速VHを検出する車輪速センサ63、及びエンジンの図示しないスロットルセンサや回転速度センサ等の各種センサ類が接続されている。又、EV−4WD用ECU61の出力側には、上記電子制御カップリング9の電磁クラッチ9a、インバータ49、ロック機構54のソレノイド52、及びエンジン1の図示しないスロットルアクチュエータや燃料噴射弁等の各種デバイス類が接続されている。
On the other hand, an HV-
本実施形態のハイブリッド車両では、電子制御カップリング9により前輪5a及び後輪5bに対するエンジン駆動力の配分を100:0に調整することで、基本的に前輪5aをエンジン1により駆動し、後輪5bをモータジェネレータ43により駆動しており、HV−4WD用ECU61は、運転者の要求駆動力やバッテリ50のSOC等の諸条件に基づくエンジン1及びモータジェネレータ43の駆動制御(HV制御)と、車両の前後輪5a,5bの駆動力配分の制御(4WD制御)とを統合的に行う。
In the hybrid vehicle of the present embodiment, the
例えばHV制御では、アクセル開度θaccと車輪速VHから求めた車速とに基づき予め設定されたマップから運転者の要求駆動力が算出され、一方、4WD制御では、急加速に伴うスリップ抑制や旋回時のオーバーステア及びアンダーステアの抑制等を目的として車両走行状態に応じた前後輪5a,5bの駆動力配分(電子制御カップリング9によるエンジン駆動力の配分のみならずモータジェネレータ43の駆動力を含めた前後輪5a,5b間の駆動力配分)が算出され、これらの要求駆動力及び前後輪5a,5bの駆動力配分を満足するように、前輪5a側のエンジン1及び後輪5b側のモータジェネレータ43の駆動力が決定されて、個々の駆動力を達成するようにエンジン1及びモータジェネレータ43が制御される。
For example, in the HV control, the driver's required driving force is calculated from a preset map based on the accelerator opening θacc and the vehicle speed obtained from the wheel speed VH. On the other hand, in the 4WD control, slip suppression and turning due to sudden acceleration are calculated. Distributing the driving force of the front and
又、上記要求駆動力及び前後輪5a,5bの駆動力配分から決定された駆動力に対してモータジェネレータ43の駆動力が不足するときには、電子制御カップリング9の電磁クラッチ9aの係合力を調整してエンジン1の駆動力を後輪5b側に分配して不足分を補う。
加えてモータジェネレータ43の駆動力は車両の旋回制御にも利用され、例えばHV−4WD用ECU61は、急操舵が行われたときに旋回外側のモータジェネレータ43の後輪5bに対する駆動力を増大することで、車両にオーバーステア方向のヨーモーメントを付与して回頭性を向上させ、旋回中に車両の姿勢が不安定になったときには旋回内側のモータジェネレータ43の駆動力を増大することで、車両にアンダ−ステア方向のヨーモーメントを付与して安定化させる。
Further, when the driving force of the
In addition, the driving force of the
一方、HV−4WD用ECU61は、図示しない電流センサにより検出される走行用バッテリ50の入出力電流を積算してSOC(充電レベル)を逐次算出し、当該SOCが所定値を下回ったときには後輪5bに対するモータジェネレータ43による駆動を中止すると共に、電子制御カップリング9を介してエンジン駆動力を後輪5b側に分配してモータジェネレータ43の代替をさせる一方、回生制御によりモータジェネレータ43を適宜ジェネレータとして機能させてバッテリ50を充電する。尚、当該回生制御は車両減速に伴って後輪5b側からモータジェネレータ43のロータ41が駆動されているときにも適宜実施される。又、SOCの低下と同様にモータジェネレータ43の故障時にも、エンジン駆動力を後輪5b側に分配してモータジェネレータ43の代替をさせる。
On the other hand, the ECU for HV-
尚、HV制御及び4WD制御の実施態様は上記したものに限らず種々に変更可能であり、例えば基本的にモータジェネレータ43による後輪駆動で車両を走行させ、モータジェネレータ43の駆動力が不足するときにエンジン1により前輪5a若しくは前後輪5a,5bを駆動して不足分を補ってもよいし、或いは基本的にエンジン1により前後輪5a,5bを駆動し、後輪5bの駆動力が不足するときにモータジェネレータ43により後輪5bを駆動して不足分を補ってもよい。
The embodiments of the HV control and the 4WD control are not limited to those described above, and can be variously changed. For example, the vehicle is basically driven by the rear wheel drive by the
以上のように後輪5aは、通常時にはモータジェネレータ43単独で駆動され、バッテリ50のSOC低下時やモータジェネレータ43の故障時にはエンジン1単独で駆動され、モータジェネレータ43の駆動力の不足時には、モータジェネレータ43とエンジン1とを併用して駆動され、以下、各駆動状況を詳述する。
まず、モータジェネレータ43単独の駆動時には、HV−4WD用ECU61は左右のソレノイド52を励磁してロック爪53をロックギア51に噛合させた上で、エンジン1を停止保持したままインバータ49によるモータジェネレータ43の力行制御を開始する。ロックギア51へのロック爪53の噛合により、左右のデフ側シャフト21と共にアウタシャフト24がリアデフ11のハウジング13に対して回転規制されているため、アウタシャフト24のステータ42の磁界は直接的にロータ41を回転させる方向に作用して、インナシャフト25からハブ側シャフト28を介して後輪5bに駆動力として伝達される。
As described above, the
First, when the
又、モータジェネレータ43単独の駆動からエンジン1単独の駆動への切換時には、HV−4WD用ECU61は左右のソレノイド52を消磁してロック爪53の噛合を解除した上で、モータジェネレータ43に対する力行制御を中止すると共にインバータ49によりステータ42のU,V,Wの各相を短絡させる。PTU6を介して後輪5b側に分配されたエンジン駆動力はリアデフ11に入力され、ステータ42の短絡によりアウタシャフト24とインナシャフト25との相対回転が規制されているため、ドライブシャフト12は通常の1本のドライブシャフトとして機能してリアデフ11側から後輪5bへとエンジン駆動力を伝達する。
Further, when switching from the drive of the
更に、エンジン1単独の駆動からモータジェネレータ43とエンジン1との併用駆動への切換時には、HV−4WD用ECU61はステータ42の短絡を中止すると共に、インバータ49によるモータジェネレータ43の力行制御を開始する。上記エンジン1単独の場合と同様にドライブシャフト12はエンジン駆動力を伝達しながら、同時にモータとして機能して駆動力を発生し、これらのエンジン1及びモータジェネレータ43の駆動力が後輪5bに伝達される。
Further, at the time of switching from the driving of the
以上のように本実施形態の4WD型ハイブリッド車両では、エンジン1とモータジェネレータ43の2種の駆動力を任意に後輪5bに伝達可能なように後輪5bの動力装置を構成したため、エンジン1による前輪5aの駆動、モータジェネレータ43による後輪5bの駆動を基本とした上で、後輪5bに対するモータジェネレータ43の駆動力の不足をエンジン駆動力で補ったり、左右のモータジェネレータ43を利用して旋回制御を行ったりでき、もって、車両の走行状態を常に適切に制御できる。しかも、バッテリ50のSOC低下、或いはモータジェネレータ43の故障等に起因してモータジェネレータ43による駆動を継続不能になったときには、エンジン駆動力を後輪5bに分配してモータジェネレータ43に代替させて4輪駆動走行を継続することができる。
As described above, in the 4WD type hybrid vehicle of the present embodiment, the power device for the
そして、一方の駆動源であるモータジェネレータ43をドライブシャフト12内に組込んでいることから、ドライブシャフト12自体が通常のものより若干太くなるだけでモータジェネレータ43の設置スペースは一切必要なくなる。よって、例えばモータジェネレータ43をエンジンルーム内に設置してエンジン1や自動変速機2等を圧迫してしまう等の不具合を未然に防止でき、もって車両のスペース効率を向上して車室の拡大等に有効に利用することができる。
Since the
又、エンジン1から後輪5bまでの動力伝達経路の一部であるドライブシャフト12内にモータジェネレータ43を組込み、そのアウタシャフト24(ステータ42)をエンジン1側に接続し、インナシャフト25(ロータ41)を後輪5b側に接続しているため、エンジン1からの駆動力はモータジェネレータ43に何ら妨害されることなく後輪5b側に伝達される一方、力行制御時にモータジェネレータ43が発生した駆動力は自ずと後輪5b側に伝達され、回生制御時の後輪5b側からの駆動力は自ずとモータジェネレータ43に伝達されて、モータ及びジェネレータとしての機能を支障なく奏する。
Further, a
即ち、特許文献1に開示されたハイブリッド車両の動力装置と同様のシステム構成を採った場合、エンジン1から後輪5bまでの動力伝達経路の一部に対してクラッチを介してモータジェネレータ43を接続することになり、クラッチやクラッチ用アクチュエータ等の部材を要するが、本実施形態ではこれらの部材が必要なくなるため、後輪5bの動力装置の構成を大幅に簡略化できると共に、クラッチやアクチュエータ等の設置スペース分だけ車両のスペース効率を更に向上させることができる。
That is, when the system configuration similar to that of the hybrid vehicle power device disclosed in
尚、特許文献1のクラッチ及びアクチュエータに代えて、本実施形態ではデフ側シャフト21を回転規制するロック機構54が必要であるが、ロック機構54はロック爪53によりデフ側シャフト21を回転規制するだけの非常に簡単且つコンパクトな構成であるため、当該ロック機構54を設置しても上記した構成の簡略化とスペース効率の向上の作用効果が損なわれる虞はない。
In this embodiment, a
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、4WD型ハイブリッド車両の動力装置に具体化したが、適用する車両の形式はこれに限らず、特許文献1に開示されたハイブリッド車両のようにエンジン1及びモータジェネレータ43により前輪5aを駆動してもよい。具体的には、エンジン1の駆動力をフロンドデフ3からドライブシャフト4を介して左右の前輪5aに伝達すると共に、左右のドライブシャフト4内にモータジェネレータ43を設けることで実現できる。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the power device of the 4WD type hybrid vehicle is embodied, but the type of the vehicle to be applied is not limited to this, and the front wheel is driven by the
又、上記実施形態では、ドライブシャフト12にモータ及びジェネレータとして機能するモータジェネレータ43を組込んだが、ドライブシャフト12にはモータのみを組込み、モータとは別体でエンジン1等にジェネレータを付設してもよい。更にモータジェネレータ43の構成に関しても、上記実施形態ではアウタシャフト24をリアデフ11側に接続し、インナシャフト25を後輪5b側に接続したが、双方の配置を逆転させてもよい。
In the above embodiment, the
1 エンジン
5b 後輪(駆動輪)
11 リアディファレンシャル(デフ機構)
24 アウタシャフト
25 インナシャフト
43 モータジェネレータ(モータ機構)
47 スリップリング(給電手段)
48 ブラシ(給電手段)
49 インバータ(給電手段、相対回転規制手段)
54 ロック機構(ロック手段)
1
11 rear differential (differential mechanism)
24
47 Slip ring (power supply means)
48 brush (power supply means)
49 Inverter (power supply means, relative rotation restriction means)
54 Locking mechanism (locking means)
Claims (2)
上記デフ機構と上記左右の駆動輪との間にそれぞれ配設され、該デフ機構側又は駆動輪側の何れか一方に接続されたアウタシャフトと、
上記アウタシャフト内に配設されて上記デフ機構側又は駆動輪側の他方に接続され、上記アウタシャフトとの間に上記モータ機構が設けられて該モータ機構により該アウタシャフトに対して相対回転方向のトルクが付与されるインナシャフトと、
上記モータ機構に対して車体側から電力を供給する給電手段と、
上記アウタシャフトと上記インナシャフトとの相対回転を規制する相対回転規制手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。 At least one of the front and rear wheels as driving wheels, the hybrid vehicle is driven by arbitrarily transmits the driving force of the engine through a driving force and differential mechanism of the motor mechanism with respect to left and right drive wheels,
An outer shaft disposed between the differential mechanism and the left and right drive wheels, respectively, connected to either the differential mechanism side or the drive wheel side;
The motor mechanism is provided between the outer shaft and disposed on the outer shaft and connected to the other of the differential mechanism side or the drive wheel side, and the motor mechanism provides a relative rotational direction relative to the outer shaft. An inner shaft to which a torque of
Power supply means for supplying power from the vehicle body side to the motor mechanism;
A hybrid vehicle comprising: a relative rotation restricting means for restricting relative rotation between the outer shaft and the inner shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004051499A JP3951138B2 (en) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004051499A JP3951138B2 (en) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005238981A JP2005238981A (en) | 2005-09-08 |
JP3951138B2 true JP3951138B2 (en) | 2007-08-01 |
Family
ID=35021187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004051499A Expired - Fee Related JP3951138B2 (en) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3951138B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6737012B2 (en) * | 2016-07-04 | 2020-08-05 | 日本精工株式会社 | Wheel drive unit |
CN113135088B (en) * | 2021-05-28 | 2022-09-02 | 重庆嘉陵全域机动车辆有限公司 | Hybrid power transmission structure of all-terrain new energy vehicle |
-
2004
- 2004-02-26 JP JP2004051499A patent/JP3951138B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005238981A (en) | 2005-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7363995B2 (en) | Overrunning clutch and method of controlling engagement of same | |
US7364524B2 (en) | Driveline coupling for electric module | |
KR101391047B1 (en) | Front-and-rear-wheel drive vehicle | |
US8798828B2 (en) | Kinetic energy recovery and electric drive for vehicles | |
JP5002142B2 (en) | Deceleration drive | |
US7980349B2 (en) | Drive system for vehicle | |
US11091021B2 (en) | Power plant | |
EP2258569A2 (en) | Vehicle power unit designed as retrofittable axle comprising electric motors with a connecting clutch | |
US20070251742A1 (en) | Vehicle with hybrid power train providing part-time all-wheel drive | |
WO2009102058A1 (en) | Hybrid electric automobile | |
KR20060043356A (en) | Hybrid vehicle with power assisted prop shaft | |
JP7103165B2 (en) | Electric vehicle | |
JP5379541B2 (en) | Electric drive system | |
EP3517343B1 (en) | Vehicle power assist system | |
JP2006175902A (en) | Traveling body having electric motor wheel | |
JP6760513B2 (en) | Power transmission device for four-wheel drive vehicles | |
JP3951138B2 (en) | Hybrid vehicle power unit and hybrid vehicle | |
JP2009192044A (en) | Motor driven vehicle | |
JP5063904B2 (en) | Hybrid car | |
JP2012187954A (en) | Driving force distribution device of four-wheel drive vehicle | |
JP2006067753A (en) | Each-wheel-independent-drive vehicle | |
JP3769282B2 (en) | Front and rear wheel drive vehicle | |
JP6200312B2 (en) | Control device for electric motor for vehicle | |
JPH05116541A (en) | Drive unit for electric car | |
WO2018056270A1 (en) | Vehicle power assist system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070328 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070410 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140511 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |