JPH0712185A - 動力列及びパワートランスミッション - Google Patents

動力列及びパワートランスミッション

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JPH0712185A
JPH0712185A JP9005194A JP9005194A JPH0712185A JP H0712185 A JPH0712185 A JP H0712185A JP 9005194 A JP9005194 A JP 9005194A JP 9005194 A JP9005194 A JP 9005194A JP H0712185 A JPH0712185 A JP H0712185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planetary gear
gear set
engine
generator
power transmission
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.)
Pending
Application number
JP9005194A
Other languages
English (en)
Inventor
James F Sherman
ジェームズ・フランシス・シャーマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of JPH0712185A publication Critical patent/JPH0712185A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0826—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K2006/541—Transmission for changing ratio without reverse ratio using instead electric reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/52—Clutch motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
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    • Y10S903/913—One way
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    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/912—Drive line clutch
    • Y10S903/914—Actuated, e.g. engaged or disengaged by electrical, hydraulic or mechanical means
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    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
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    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/946—Characterized by control of driveline clutch
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/947—Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ／発電機に接続されエンジンの最適な
作動を保証するパワートランスミッション、及びこれを
有する動力列を提供する。 【構成】 車両のエンジン（１１）と駆動比選択トラン
スミッション（３９）との間に配置した本発明のパワー
トランスミッション（１０）は、モータ／発電機（１
４）に選択的に接続でき、エンジンにより発生するトル
クに対してモータ／発電機により発生するトルクを加え
又は減じ、エンジン及びモータ／発電機と駆動比選択ト
ランスミッションとを相互接続し、また複合第１及び第
２遊星ギヤセット（１９、２１）を利用している。共通
のギヤ部材（１６）は第１遊星ギヤセットのリングギヤ
及び第２遊星ギヤセットのサンギヤとして作用する。パ
ワートランスミッションは従来のものでは達成し得なか
った作動上の利点を提供し、これらの利点により所望の
排気でのエンジンの作動を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両のための動力列（パ
ワートレイン）及びこのような動力列のためのパワート
ランスミッションに関する。特に、本発明は電気モータ
及びエンジンの双方から入力トルクを受け取ることので
きる車両のパワートランスミッションに関する。特に、
本発明は、エンジンを始動させるのみならず車両を推進
させるために電気的に発生したトルク及び（又は）電気
モータ慣性トルクにより摩擦開始クラッチを増強させる
電気モータ／発電機へ作動的に接続されるハイブリッド
パワートランスミッションに関する。
【０００２】本発明は、電気モータ／発電機及びエンジ
ンのトルク出力を駆動比選択トランスミッションに対し
て調整するパワートランスミッションに関し、特に、車
両を推進させるためのエンジンの経済的な要求及び排気
に関する要求を満たすためにエンジンと電気モータ／発
電機との間の所望の相互作用を達成させるために使用す
る遊星ギヤセット及びこれに関連するトルク伝達装置に
関する。
【０００３】
【従来の技術及びその問題点】従来から、車両を推進さ
せるためにモータ／発電機を使用してきた。しかし、従
来技術ではこれが正しく認識されておらず、それ故、こ
れを最大に利用するためにモータ／発電機を車両にどの
ように組み込むかについての開示はなかった。
【０００４】
【発明の目的】それ故、本発明の目的は、従来から用い
られているベルト駆動式の発電機に比べてモータ／発電
機の一層大なる電気発生能力を達成できるパワートラン
スミッション及びそれを含む動力列を提供することであ
る。
【０００５】
【発明の構成並びに作用効果】上記目的を達成するた
め、本発明に係る駆動列の特徴とするところは、エンジ
ンと駆動比選択トランスミッションとの間に位置したパ
ワートランスミッション、及びパワートランスミッショ
ンに接続したモータ／発電機を備え、パワートランスミ
ッションが、エンジンにより発生するトルクに対してモ
ータ／発電機により発生するトルクを選択的に加え又は
減ずるようにしたことである。更に、本発明に係るパワ
ートランスミッションの特徴とするところは、それぞれ
がサンギヤと、リングギヤと、キャリヤに装着されサン
ギヤ及びリングギヤを接続する複数個の遊星ギヤとを有
する第１及び第２遊星ギヤセットであって、第１遊星ギ
ヤセットのリングギヤ及び第２遊星ギヤセットのリング
ギヤが共通のギヤ部材によって構成されている複合した
第１遊星ギヤセット及び第２遊星ギヤセット；エンジン
から第２遊星ギヤセットのキャリヤ及びリングギヤへト
ルクを選択的に伝達する手段；モータ／発電機及び第１
遊星ギヤセットのサンギヤと第２遊星ギヤセットのキャ
リヤとの間でトルクを選択的に伝達する手段；駆動比選
択トランスミッション及びエンジンから第２遊星ギヤセ
ットのリングギヤ及びモータ／発電機へ、又は、第２遊
星ギヤセットのリングギヤ及びモータ／発電機から駆動
比選択トランスミッション及びエンジンへ、第２遊星ギ
ヤセットのキャリヤを介してトルクを選択的に伝達する
手段；第１遊星ギヤセットのキャリヤを固定部に選択的
に接続する手段；及び駆動比選択トランスミッションを
固定部に選択的に接続する手段；を備えたことである。
【０００６】好ましくは、本発明は上述のようなハイブ
リッドパワートランスミッションを提供し、このトラン
スミッションは電気モータ／発電機からの慣性を利用し
て車両の推進を補助する。本発明はまた、上述のような
ハイブリッドパワートランスミッションを提供でき、こ
の場合、トランスミッションは、エンジン及びこれによ
り駆動せしめられるすべての素子を加速し車両の推進を
有効に達成させる前に車両の推進に適したパワーレンジ
を得るようにエネルギを消費していた従来のものとは異
なり、車両の推進期間中に変化するエンジン速度の割合
を減少させる。本発明は更に、上述のようなハイブリッ
ドパワートランスミッションを提供でき、この場合、ト
ランスミッションは、電気モータ／発電機又はエンジ
ン、あるいはこれら両者により車両を駆動することを可
能にする。更に、本発明は上述のようなハイブリッドパ
ワートランスミッションを提供でき、この場合、トラン
スミッションは、エンジン始動音を減少させ、アイドリ
ング状態でのエンジン負荷を無くすことができる。ま
た、本発明は上述のようなハイブリッドパワートランス
ミッションを提供でき、この場合、トランスミッション
は、モータ／発電機を復熱式のブレーキとして使用させ
ることができる。更に、本発明は上述のようなハイブリ
ッドパワートランスミッションを提供でき、この場合、
トランスミッションは、エンジンスタータ、電気発生機
（同期発電機）、トルクコンバータ又は普通の始動クラ
ッチの代わりとして、自動又は手動の駆動比選択トラン
スミッションに関連して使用できる。更にまた、本発明
は上述のようなハイブリッドパワートランスミッション
を提供でき、この場合、トランスミッションは、電気モ
ータ／発電機のための２つのトルク比、エンジンのため
の３つのトルク比、及びこれら両者のための可変速度比
を提供するために使用できる。
【０００７】一般に、本発明はトルク源と駆動比選択ト
ランスミッションとを提供するエンジンを有する車両の
ための動力列に関する。動力列はエンジンと駆動比選択
トランスミッションとの間に位置したパワートランスミ
ッションを有する。モータ／発電機はパワートランスミ
ッションに作動的に接続され、パワートランスミッショ
ンはモータ／発電機で発生したトルクをエンジンで発生
したトルクに選択的に加え又は減ずる。
【０００８】動力列によるエンジン及びモータ／発電機
と駆動比選択トランスミッションとの間の相互接続はパ
ワートランスミッションにより達成される。
【０００９】パワートランスミッションは複合した第１
及び第２の遊星ギヤセットを利用する。第１及び第２の
遊星ギヤセットはそれぞれ、サンギヤと、リングギヤ
と、複数個の遊星ギヤとを有する。遊星ギヤは第１及び
第２のキャリヤにそれぞれ装着され、それぞれの遊星ギ
ヤセットのサンギヤとリングギヤとを作動的に接続す
る。
【００１０】従来の遊星ギヤセットの組み合わせを使用
できるが、この場合、共通ギヤ部材を第１遊星ギヤセッ
トのリングギヤとしてのみならず第２遊星ギヤセットの
サンギヤとしても作用させなければならない。エンジン
は第２遊星ギヤセットのリングギヤ及びキャリヤへトル
クを選択的に提供できる。
【００１１】また、モータ／発電機と第１遊星ギヤセッ
トのサンギヤ及び第２遊星ギヤセットのキャリヤとの間
でトルクを選択的に伝達する手段を設ける。更に、第２
遊星ギヤセットのキャリヤを介して、駆動比選択トラン
スミッション及びエンジンと第２遊星ギヤセットのリン
グギヤ及びモータ／発電機との間でトルクを選択的に伝
達する手段を設ける。
【００１２】第１遊星ギヤセットのキャリヤは固定部に
選択的に接続され、駆動比選択トランスミッションを固
定部に選択的に接続する手段を設ける。
【００１３】本発明により提供された改善したハイブリ
ッドパワートランスミッションは最も良好な燃費及び
（又は）排気物制御を達成するためにモータ／発電機で
発生したトルクをエンジンで発生したトルクに対して加
え又は減ずる。
【００１４】
【実施例】図面、特に図１を参照すると、（ハイブリッ
ド）パワートランスミッション１０は車両（図示せず）
のエンジン１１からの入力トルク、及び電気モータ／発
電機１４のステータ１３に関して回転可能なロータ１２
からの入力トルクを受け取る。パワートランスミッショ
ン１０は図１、２に１５にて示す複合遊星ギヤセットを
有する。オイルポンプ１７は車両のエンジン１１により
普通に作動せしめられ、車両のトランスミッションに普
通に使用される数個の液圧装置を作動させ潤滑を行うた
めの液圧流体を提供する。
【００１５】しかし、この構成においては、オイルポン
プ１７を電気モータ１４又は別の電気モータの如き別の
駆動源により作動させ、エンジン１１が作動していない
ときでさえも液圧パワーを提供できるようにしてもよ
い。液圧装置及び潤滑装置は当業者にとって周知なの
で、その説明は省略する。
【００１６】複合遊星ギヤセット１５は共通接続ギヤ１
６を有する。接続ギヤ１６の半径方向内側表面は複数個
の歯１８を具備し、これらの歯により、接続ギヤ１６は
複合遊星ギヤセット１５の第１遊星ギヤセット１９にお
けるリングギヤとして作用できる。接続ギヤ１６はま
た、複数個の歯２０を具備し、これらの歯により、接続
ギヤ１６は複合遊星ギヤセット１５の第２遊星ギヤセッ
ト２１におけるサンギヤとして作用できる。このよう
に、共通接続ギヤ１６はリングギヤ及びサンギヤとして
同時に作用する。
【００１７】第１遊星ギヤセット１９において、共通接
続ギヤ１６をリングギヤとして作用させる歯１８はキャ
リヤ２３にに接続した複数個のピニオン即ち遊星ギヤ２
２に噛合する。遊星ギヤ２２はサンギヤ２４とも噛合す
る。従って、サンギヤ２４、キャリヤ２３に装着した遊
星ギヤ２２及び共通接続ギヤ１６のリングギヤ部分とし
て作用する歯１８は、第１遊星ギヤセット１９を構成す
る。
【００１８】第２遊星ギヤセット２１においては、第２
遊星ギヤセット２１のサンギヤとして作用する歯２０は
キャリヤ２６に接続した複数個のピニオン即ち遊星ギヤ
２５に噛合する。遊星ギヤ２５はまたリングギヤ２８に
噛合する。従って、共通接続ギヤ１６をサンギヤとして
作用させる歯２０、キャリヤ２６に装着した遊星ギヤ２
５及びリングギヤ２８は第２遊星ギヤセット２１を構成
する。
【００１９】また、第２遊星ギヤセット２１のリングギ
ヤ２８は図１にライン２７にて示すようにエンジン１１
に恒久的に接続している。エンジントルクの脈動を減少
させるためにリングギヤ２８とエンジン１１との間にダ
ンパ（図示せず）を配置することができる。
【００２０】第１遊星ギヤセット１９のサンギヤ２４は
電気モータ／発電機１４のロータ１２に恒久的に接続し
ていて、パワートランスミッション１０のこれら２つの
素子が一体的に回転するようになっている。この接続は
図１にライン２９にて示す。
【００２１】第１遊星ギヤセット１９のキャリヤ２３は
ブレーキ３１の性質を有するトルク伝達装置を介して固
定部３０に選択的に接続できる。一方向クラッチ３２が
キャリヤ２３と固定部３０との間に位置していて、キャ
リヤ２３を一方向にのみ回転させる。
【００２２】共通接続ギヤ１６は第１及び第２遊星ギヤ
セット１９、２１の遊星ギヤ２２、２５にそれぞれ単独
に係合できる。
【００２３】第２遊星ギヤセット２１のキャリヤ２６は
クラッチ３３の性質を有する第１トルク伝達装置を介し
てロータ１２に選択的に接続できる。キャリヤ２６はま
たクラッチ３４の性質を有する第２トルク伝達装置を介
して第２遊星ギヤセット２１のリングギヤ２８に選択的
に接続できる。更に、キャリヤ２６は図１にライン３７
にて示す出力スリーブシャフトに恒久的に固定されてい
る。スリーブシャフト３７はチェーン駆動子を介してハ
イブリッドパワートランスミッション１０から入力プー
リー３８へトルクを伝達する部材を構成するプーリー３
５に接続している。入力プーリー３８は、当業者にとっ
て周知のように、１以上の遊星ギヤセットを組み込むこ
とのできる標準の駆動比選択トランスミッション３９に
接続している。従来のように、駆動比選択トランスミッ
ション３９は、差動装置４０を介して、パワートランス
ミッション１０を用いる車両（図示せず）の最終駆動シ
ャフト４１Ａ、４１Ｂに接続できる。
【００２４】また、パワートランスミッション１０の第
２遊星ギヤセット２１のキャリヤ２６に恒久的に固定さ
れたプーリー３５はブレーキ４２の性質を有するトルク
伝達装置を介して固定部３０に選択的に接続できる。
【００２５】遊星ギヤ装置及びこれらに関連する素子が
複雑なため、これらを車両のトランスミッションに組み
込むとき、トランスミッションに関するエンジニアやデ
ザイナーは「レバー解析」を表すために「棒状線図」
（スティックダイアグラム）と呼ばれる概要規約を開発
し、使用してきた。これを使用することにより、特定の
トランスミッション、特に複雑な遊星ギヤセットを使用
するトランスミッションの図示及び理解が容易になる。
このような棒状線図により提供される線図的なレバー解
析は機械的な解析の本質的な部分を自由体の線図として
容易に表すことができる。このような観点から、本発明
のパワートランスミッション１０の作動を棒状線図とし
て図３ないし図９に示す。
【００２６】図３ないし図９に示すレバー解析におい
て、複合遊星ギヤセット１９、２１は同じ参照番号を付
したレバーにより表され、これら２つの遊星ギヤセット
に共通の接続ギヤ１６はレバー１９上の点１８とレバー
２１上の点２０との間を延びる剛直な接続リンク１６と
して表される。それ故、これらの図は第１遊星ギヤセッ
ト１９のためのリングギヤ歯１８と第２遊星ギヤセット
２１のためのサンギヤ歯２０とを有する共通接続ギヤ１
６を表す。
【００２７】電気モータ／発電機１４のロータ１２はレ
バー１９（即ち、第１遊星ギヤセット）の点２４にリン
ク２９を介して恒久的に接続されたものとして表され、
この点２４はサンギヤを表す。キャリヤはレバー１９上
の点２３により表され、この点２３は一方向クラッチ３
２のみならず（選択的に作動可能なトルク伝達）ブレー
キ３１をも介して固定部３０に接続される。
【００２８】第２遊星ギヤセットを表す第２レバー２１
については、点２８は剛直なリンク２７によりエンジン
１１に接続されたリングギヤを表す。第２遊星ギヤセッ
ト２１のキャリヤはレバー２１上の点２６により表され
る。キャリヤ２６はまた、（トルク伝達）ブレーキ４２
を介して固定部３０に接続され、出力プーリー３５によ
り表されるような駆動比選択トランスミッションにも接
続されたものとして表される。
【００２９】電気モータ／発電機１４は米国特許第４，
８８３，９７３号明細書に開示された如き装置（システ
ム）を使用して制御することができる。
【００３０】エンジン始動モード 図３を参照すると、パワートランスミッション１０のた
めのレバー解析は電気モータ／発電機１４から供給され
るトルクによりエンジン１１を始動させる状態を示すも
のとして表されている。この状態では、キャリヤ２３、
２６は共にそれぞれのトルク伝達装置３１、４２を介し
て接地されている（即ち、固定部３０に接続されてい
る）。これは、２点鎖線４５にて表すような駐車レバー
によってブレーキ３１、４２を同時に作動させることに
より達成できる。このようにキャリヤ２３、２６を固定
部３０に接続することにより、電気モータ／発電機１４
とエンジン１１のクランクシャフトとの間に反応速度比
を確立できる。
【００３１】クランクシャフトはエンジン１１とリング
ギヤ２８との間を延びる接続ライン２７により概略的に
表すことができる。各遊星ギヤセット１９、２１のサン
ギヤとリングギヤとの相対歯数を適当に選択することに
より、約４：１程度の反応速度比を確立できる。この比
は電気モータ／発電機のトルクを指示する。このような
構成により、静かな始動を達成できる。
【００３２】パワートランスミッション１０の駐車モー
ド又はニュートラルモードを使用したときに、エンジン
１１をこのような方法でのみ始動できること明らかであ
る。駐車モード又はニュートラルモードにおいては、モ
ータ／発電機の高い出力を利用することもできる。ギヤ
のガタツキやクランクシャフトの脈動は電気モータ／発
電機１４によってある反応トルクを提供することにより
阻止できる。エンジン１１により駆動されないオイルポ
ンプを使用した場合は、図４に示すようなブレーキ４８
と自動トランスミッションのブレーキ及びクラッチ（ト
ランスミッションの入力部を接地するトルク伝達装置）
とを、エンジン始動の際の駐車モード又はニュートラル
モードにおいて作動させることができる。パワートラン
スミッション１０を伴う自動トランスミッション作動は
駐車モード又はニュートラルモードをドライブ（駆動）
モードへシフトさせることにより行われる。
【００３３】駐車レバー４５を操作することにより固定
部３０からのキャリヤ２３、２６の接続を解除したと
き、シフトの感触のために、モータ／発電機の電場
（力）を減少させる。
【００３４】車両推進モード エンジンが運転し、推進モードになると、リングギヤ２
８及びそれに取り付けた素子のフライホイール慣性はク
ランクシャフトと共に正方向及び負方向で働く。電気モ
ータ／発電機１４のロータ１２及びこれに取り付けた素
子のフライホイール慣性は一方向クラッチ３２を介して
正方向（前進方向）のみに働き、これにより、アイドリ
ング振動を減少させたままエンジン速度を維持するのに
必要なエネルギを少なくできる。
【００３５】特に図４を参照すると、パワートランスミ
ッション１０のためのレバー解析は車両を推進させる状
態を示すものとして表されている。この状態では、２つ
の推進方法を使用できる。一方の推進方法は重（ヘビ
ー）スロットル慣性アシスト方法であり、この方法にお
いては、（トルク伝達装置としての）クラッチ３３を始
動クラッチとして利用する。例えば、６００ＲＭＰで作
動するエンジン１１及び２３００ＲＰＭで回転する電気
モータ／発電機１４（その比は３．８３）においては、
アクセルを踏み込む。この場合、第１遊星ギヤセットの
キャリヤ２３は一方向クラッチ３２を介して固定部３０
に接続されている。
【００３６】エンジン１１は車両を加速するように作動
する。この場合、電気モータ／発電機１４も加速しよう
とするが、クラッチ３３が係合して、電気モータ／発電
機１４を制御された割合で減速させる。エンジン１１は
その速度を維持し、ロータ１２の慣性により得られるト
ルクは推進開始時におけるエンジン１１のトルクに加算
される。クラッチ３３の両側の速度差が減少するので、
電気モータ／発電機１４のトルクが増大されて、同期速
度ロックアップへの制御された割合の適用が維持され
る。
【００３７】パワートランスミッション１０により車両
を推進させる他方の推進方法は軽ないし中スロットルで
のモータ／発電機反動推進方法である。この推進方法
は、推進反力を一方向クラッチ３２を介して固定部３０
へ導き、固定部３０に対する電気ブレーキ反動を介して
電気モータ／発電機により速度を制御することにより達
成される。６００ＲＭＰで作動するエンジン１１及び２
３００ＲＰＭで回転する電気モータ／発電機１４におい
て、アクセルを踏み込む。反力は一方向クラッチ３２を
介して固定部３０へ導かれ、エンジン１１は車両を加速
するに作動する。この場合も、電気モータ／発電機１４
の回転を加速しようとする。しかし、ステータ１３の電
場を逆転させて減速し、電気モータ／発電機を電気ブレ
ーキとして作用させる。
【００３８】このモータ／発電機の反力はバッテリーを
充電し、車両の加速比を制御するのに役立つ。このよう
にして、推進工程期間中に、最も経済的な作動を提供し
所望の排気物減少を達成させるために、スロットルを小
さくした状態で所望の加速を得ることができる。クラッ
チ３３は、最も望ましい相互作用を行うように調整した
モータ／発電機トルク及び同期速度又はその近傍の値で
適用（係合）できる。
【００３９】ブレーキ４８の性質を有するブリッジング
トルク伝達装置を一方向クラッチ３２と並列に設けて、
クラッチ３３を係合させないときにトルク逆転を生じさ
せる（即ち、電場の逆転をシミュレートし回生ブレーキ
作用をあたえる代わりの手段を提供してもよい。すなわ
ち、車両を停止させたとき、電気モータ／発電機１４の
ロータ１２はエンジン１１と同方向にその３倍ないし４
倍の速度で回転する。この相対速度差により、車両を推
進させるための反力、及びクラッチ３３を作動させたと
きに残る恐れのある不当なジャーキング（痙攣運動）を
実質上排除するための慣性が得られる。
【００４０】電気モータ／発電機結合モード 図５を参照すると、パワートランスミッション１０のた
めのレバー解析は、クラッチ３３が係合し、出力トルク
比が例えばエンジン１１により供給されるトルクに対し
て１．５：１から１．７５８６：１へ増大した後のモー
タ／発電機結合相を示すものとして表されている。この
状態では、電気モータ／発電機１４のトルクはエンジン
１１の増大トルクに対して加え又は減じることができ
る。電気モータ／発電機１４により制御されるこの合成
軸方向トルクは、最良の燃費及び所望の排気のためにエ
ンジンスロットル開度を選択的に最適化することにより
所望の最良性能を保証する。
【００４１】エンジン結合モード 図６を参照すると、パワートランスミッション１０のた
めのレバー解析はエンジントルク伝達装置（クラッチ）
３４を適用した複合遊星ギヤセット１５の状態を示すも
のとして表されている。この場合、トルク比はエンジン
トルクに対して１．７８６：１から１：１へ変化する。
このトルク比の変化期間中及びその後のすべてのトラン
スミッション比の変化期間中、電気モータ／発電機１４
は、クラッチ３４のシフト即ち適用の前後又は適用期間
中に軸方向トルクをバイアスし、妨害を減少させるため
に使用できる。
【００４２】回生モード 図７を参照すると、パワートランスミッション１０のた
めのレバー解析は、回生モードを示すものとして表され
ている。この回生モードとは、最大エネルギ回復のため
に電気モータ／発電機１４が最終駆動シャフト４１に接
続された状態の出力スリーブシャフト３７に接続された
ままの状態となるように、減速期間中にクラッチ３４の
係合を解除しクラッチ３３を係合させた状態で作動を行
ったときにエネルギを回復できるモードを言う。エンジ
ン１１の速度は減少できる。しかし、運転手が車両を加
速したいときには、電気モータ／発電機１４を補助する
ようにエンジン１１の速度を増大させねばならなくなる
場合がある。
【００４３】本発明のパワートランスミッション１０
は、回生モードで作動している場合に利用できる２つの
トルク比を提供する。例えば、エンジン１１の速度が増
大した場合、一方向クラッチ３２は固定部３０に対して
作用し、そして、上述のように遊星ギヤセット１９、２
１のサンギヤ及びリングギヤの相対歯数が同じであるた
め、１．７５８６：１のパワー比（出力トルク比）が自
動的に得られる。一方、クラッチ３４を再係合させた場
合、パワー比は１：１となる。
【００４４】減速期間中、装置の作動は運転手による入
力及びバッテリーチャージの状態により決定される。最
大チャージが必要な場合は、パワートランスミッション
１０は最大出力で電気モータ／発電機１４を駆動する。
最小チャージが必要な場合は、パワートランスミッショ
ン１０は、装置が使用ブレーキを混成する前に、最適な
トルクレンジで電気モータ／発電機１４を駆動する。使
用ブレーキの作動時間及び温度が過剰となった場合、ク
ラッチ３４が係合してエンジンブレーキを提供する。
【００４５】モータ／発電機単独モード 図７に示すレバー解析により表されるように、電気モー
タ／発電機１４のみによりパワートランスミッション１
０を介して車両を駆動したときには、限られた作動が得
られる。しかし、クラッチ３３を作動させるために電気
オイルポンプ（図示せず）を追加して設けることができ
る。
【００４６】代わりに、図８に示すように、第２の一方
向クラッチ４９を追加して設けてもよい。第２の一方向
クラッチ４９を追加しクラッチ３４を適用した場合は、
モータ／発電機のトルクは１．９３３倍だけ増大し、一
層良好な作動が得られる。しかし、この構成では、ブリ
ッジングクラッチ５０の性質を有するトルク伝達装置を
一方向クラッチ４９をまたいで設けない限りは、エンジ
ンブレーキ及びエンジン始動が失われる。このモードに
おいては、電気モータ／発電機１４は反対（逆）方向に
作動し、車両を反対方向に推進させるためには逆転ギヤ
を駆動比選択トランスミッションに設けなければならな
い。
【００４７】マニュアル（手動）トランスミッションオ
プション 上述のパワートランスミッション１０は手動比制御装置
と一緒に使用することもできる。手動駆動比装置を用い
てのエンジン始動は自動駆動比装置を用いた場合と同じ
である。すなわち、反作用を得るために、キャリヤ２
３、２６を共に固定部３０に接続しなければならない。
【００４８】モータ／発電機結合モード及びエンジン結
合モードの期間中は、手動駆動比選択トランスミッショ
ンを用いての作動は自動駆動比選択トランスミッション
を用いた場合と同じである。両方のクラッチ３４、３３
を適用すると、２つの手動シフト方法を利用できる。第
１の方法では、手動クラッチペダル制御のために両方の
クラッチ３４、３３を切換え（スイッチオーバー）し、
当業者にとって周知のシンクロナイザによりギヤの同期
を達成できる。
【００４９】代わりに、ペダル制御のためにクラッチ３
４を切換えてもよい。クラッチ３４をペダルで作動さ
せ、クラッチ３３を係合させたとき、電気モータ／発電
機１４はパワートランスミッション１０の出力スリーブ
シャフト３７の速度を正確に制御する。しかし、手動駆
動選択トランスミッションのシフトレバーを次の駆動選
択ゲートへ移動させたとき、電気モータ／発電機１４が
規制され、選択した駆動比にとって必要な同期速度を提
供する。トランスミッションのシンクロナイザを省くこ
とにより、入力差動装置のコストを相殺できる。
【００５０】推進期間中の別の（第２の）手動シフト方
法では、連続的な手動制御を行う。つまり、最初にクラ
ッチ３３を制御し、次いでその後にクラッチ３４を制御
する。
【００５１】回生モードにおけるパワートランスミッシ
ョン１０の使用は、自動駆動比選択トランスミッション
について既述した方法と同じ方法で、手動駆動比選択ト
ランスミッションを用いて達成できる。手動駆動比選択
トランスミッションを使用してのモータ／発電機単独モ
ードにおける作動は電気モータ／発電機１４の停止状態
（ただし、クラッチ３３は適用されている）からの推進
期間中に提供できる。代わりに、電気モータ／発電機１
４のロータ１２及びこれに関連するフライホイールの慣
性により得られるトルクを利用するため、クラッチ３３
を手動で適用した状態で電気モータ／発電機１４を回転
させてもよい。全体の同期が不可能な場合には、ギヤチ
ェンジのためにクラッチ３３の係合解除が必要となる。
また、車両を反対方向に推進させるためには、トランス
ミッションの逆転ギヤを設ける必要がある。
【００５２】通常の巡航作動においては、エンジン１０
は主動力源であり、電気モータ／発電機１４はギヤチェ
ンジ無しでの追い越しや登坂の如き車両の要求のための
付加的な動力を提供する。電気モータ／発電機１４はま
た、車両が坂を下っているときや減速しているときにパ
ワーを回復することにより、所望のバッテリーチャージ
を提供するように制御される。最良の燃費及び改善した
エンジン排気を得るためにエンジンスロットルを操作す
るように制御を行うこともできる。
【００５３】電気的後進作動 図９を参照すると、クラッチ５１の性質を有するブリッ
ジングトルク伝達装置はパワートランスミッション１０
からエンジン１０を完全に切り離す手段を提供すること
が分かる。後進駆動動作は、クラッチ３４及びブレーキ
４８を係合させ、駆動比選択トランスミッション３９に
おいて前進速度比（好ましくは、第１ギヤ比）を選択す
ることにより行われる。従って、エンジン１１が不作動
状態になった場合、電気モータ／発電機１４を利用して
車両を動かすことができる。
【００５４】結論 上述のことから、最適な始動、推進、加速及び減速状態
を得るために自動及び手動駆動比選択トランスミッショ
ンを用いて制御できる電気モータ／発電機、遊星ギヤセ
ット及びクラッチにより自動車のための動力列が提供さ
れることは当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動比選択トランスミッションを介して車両の
最終駆動部へトルクを提供するように電気モータ／発電
機及びエンジンに作動的に接続された本発明に係るパワ
ートランスミッションを示す構成図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た、図１のパワート
ランスミッションに関連して使用するのに特に適した複
合遊星ギヤセットの拡大概略平面図である。
【図３】エンジン始動モードにおける複合遊星ギヤセッ
トを示す、図２の複合遊星ギヤセットのレバー解析図で
ある。
【図４】図３と同様の図で、車両推進モードにおける複
合遊星ギヤセットのレバー解析図である。
【図５】図３、４と同様の図で、モータ／発電機結合モ
ードにおける複合遊星ギヤセットのレバー解析図であ
る。
【図６】図３ー５と同様の図で、エンジン結合モードに
おける複合遊星ギヤセットのレバー解析図である。
【図７】図３ー６と同様の図で、回生モードにおける複
合遊星ギヤセットのレバー解析図である。
【図８】図３ー７と同様の図で、電気モータ／発電機単
独モードにおける複合遊星ギヤセットのレバー解析図で
ある。
【図９】図３ー８と同様の図で、後進モードにおける複
合遊星ギヤセットのレバー解析図である。
【符号の説明】
１０ パワートランスミッション １１ エンジン １４ 電気モータ／発電機 １６ 共通接続ギヤ １８、２８ リングギヤ １９ 第１遊星ギヤセット ２０、２４ サンギヤ ２１ 第２遊星ギヤセット ２２、２５ 遊星ギヤ ２３、２６ キャリヤ ３０ 固定部 ３１ ブレーキ ３３、３４ クラッチ ３９ 駆動比選択トランスミッション ４２ ブレーキ ４５ 駐車レバー ４８ ブレーキ ４９ 一方向クラッチ ５０ ブリッジングクラッチ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（１１）及び駆動比選択トラン
    スミッション（３９）を有する車両のための動力列にお
    いて、 エンジンと駆動比選択トランスミッションとの間に位置
    したパワートランスミッション（１０）；及び上記パワ
    ートランスミッションに接続したモータ／発電機（１
    ４）；を備え、上記パワートランスミッションが、上記
    エンジンにより発生するトルクに対して上記モータ／発
    電機により発生するトルクを選択的に加え又は減ずるこ
    とを特徴とする動力列。
  2. 【請求項２】 エネルギを補填し制動を補助するために
    上記駆動比選択トランスミッション（３９）を介して車
    両の慣性により上記モータ／発電機（１４）を駆動する
    手段を更に備えたことを特徴とする請求項１の動力列。
  3. 【請求項３】 上記エンジン（１１）を上記パワートラ
    ンスミッション（１０）から接続解除し、上記モータ／
    発電機（１４）を逆入力駆動関係にて当該パワートラン
    スミッションに接続するための選択的に係合可能なトル
    ク伝達手段（４９、５０）を更に備えたことを特徴とす
    る請求項１又は２の動力列。
  4. 【請求項４】 エンジン（１１）と、モータ／発電機
    （１４）と、駆動比選択トランスミッション（３９）と
    を有する車両のためのパワートランスミッション（１
    ０）において、 それぞれがサンギヤ（２４、２０）と、リングギヤ（１
    ８、２８）と、キャリヤ（２３、２６）に装着されサン
    ギヤ及びリングギヤを接続する複数個の遊星ギヤ（２
    ２、２５）とを有する第１及び第２遊星ギヤセットであ
    って、上記第１遊星ギヤセットのリングギヤ及び上記第
    ２遊星ギヤセットのリングギヤが共通のギヤ部材（１
    ６）によって構成されている複合した第１遊星ギヤセッ
    ト（１９）及び第２遊星ギヤセット（２１）；エンジン
    から上記第２遊星ギヤセットのキャリヤ及びリングギヤ
    へトルクを選択的に伝達する手段（３４）；上記モータ
    ／発電機及び上記第１遊星ギヤセットのサンギヤと上記
    第２遊星ギヤセットのキャリヤとの間でトルクを選択的
    に伝達する手段（３３）；上記駆動比選択トランスミッ
    ション及び上記エンジンから上記第２遊星ギヤセットの
    リングギヤ及び上記モータ／発電機へ、又は、当該第２
    遊星ギヤセットのリングギヤ及び当該モータ／発電機か
    ら当該駆動比選択トランスミッション及び当該エンジン
    へ、上記第２遊星ギヤセットのキャリヤを介してトルク
    を選択的に伝達する手段（３３、３４）；上記第１遊星
    ギヤセットのキャリヤを固定部（３０）に選択的に接続
    する手段（３１）；及び上記駆動比選択トランスミッシ
    ョンを上記固定部に選択的に接続する手段（４２）；を
    備えたことを特徴とするパワートランスミッション。
  5. 【請求項５】 上記モータ／発電機（１４）と上記第２
    遊星ギヤセット（２１）のキャリヤ（２６）との間でト
    ルクを選択的に伝達する手段がクラッチ（３３）を有す
    ることを特徴とする請求項４のパワートランスミッショ
    ン。
  6. 【請求項６】 上記エンジン（１１）から上記第２遊星
    ギヤセット（２１）のキャリヤ（２６）及びリングギヤ
    （２８）へトルクを選択的に伝達する手段が、当該第２
    遊星ギヤセットのキャリヤと同第２遊星ギヤセットのリ
    ングギヤとを選択的に接続するクラッチ（３４）を有す
    ることを特徴とする請求項４又は５のパワートランスミ
    ッション。
  7. 【請求項７】 上記第１遊星ギヤセットのキャリヤを上
    記固定部（３０）に選択的に接続する手段がブレーキ
    （３１）を有し；上記駆動比選択トランスミッション
    （３９）を上記固定部に選択的に接続する手段が、上記
    第２遊星ギヤセット（２１）のキャリヤ（２６）を当該
    固定部に選択的に接続するブレーキ（４２）を有するこ
    とを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のパ
    ワートランスミッション。
  8. 【請求項８】 上記ブレーキ（３１、４２）を同時に作
    動させる手段（４５）を更に備えたことを特徴とする請
    求項７のパワートランスミッション。
  9. 【請求項９】 確実なフライホイールの慣性を利用する
    ために上記第１遊星ギヤセット（１９）のキャリヤ（２
    ３）と上記固定部（３０）との間に配置された選択的な
    一方向クラッチ（３２）を更に備えたことを特徴とする
    請求項７又は８のパワートランスミッション。
  10. 【請求項１０】 上記第１遊星ギヤセット（１９）のキ
    ャリヤ（２３）を上記固定部（３０）に選択的に接続す
    るために上記一方向クラッチ（３２）をバイパスさせる
    トルク伝達ブレーキ装置（４８）を更に備えたことを特
    徴とする請求項９のパワートランスミッション。
  11. 【請求項１１】 上記第２遊星ギヤセット（２１）のリ
    ングギヤ（２８）と上記エンジン（１１）との間に配置
    された第２の一方向クラッチ（４９）を更に備えたこと
    を特徴とする請求項９又は１０のパワートランスミッシ
    ョン。
  12. 【請求項１２】 上記第２遊星ギヤセット（２１）のリ
    ングギヤ（２８）を上記エンジン（１１）に選択的に接
    続するために上記第２の一方向クラッチ（４９）をバイ
    パスさせるトルク伝達クラッチ装置（５０）を更に備え
    たことを特徴とする請求項１１のパワートランスミッシ
    ョン。
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