JPH08290721A - ハイブリッド型車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発電機に高電圧が発生したり、機械部品の耐久
性が低下したり、モータ駆動モードにおける効率が低下
したりすることがないようにする。 【構成】内燃エンジン１１と、電機装置と、電流が供給
されて駆動される電気モータ２５と、第１の歯車要素と
電機装置とが、第２の歯車要素と出力軸１４とが、第３
の歯車要素と内燃エンジン１１とが連結された差動歯車
装置と、内燃エンジン１１、電機装置及び電気モータ２
５のうちの一つと前記差動歯車装置との間に配設され、
内燃エンジン１１の駆動方向に対して逆の方向に回転し
ようとするときにロックし、駆動方向に回転しようとす
るときにフリーになるワンウェイクラッチＦ１とを有す
る。内燃エンジン１１が停止させられているとき、ワン
ウェイクラッチＦ１はフリーになるので、差動歯車装置
の第３の歯車要素に接続された内燃エンジン１１の出力
軸１２を空転させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド型車両に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハイブリッド型車両には、内燃エ
ンジンを駆動することによって発生させられた回転を伝
達して発電機を駆動し、該発電機によって得られた電力
を直流電流に変換してバッテリに送って充電し、更に該
バッテリの電力を交流電流に変換して電気モータを駆動
するようにしたシリーズ式のハイブリッド型車両があ
る。また、内燃エンジンと電気モータとをクラッチを介
して連結し、発進時においては、電気モータを駆動し、
その後、クラッチを係合させ、内燃エンジンを駆動する
ことによってハイブリッド型車両を走行させ、急加速時
においては、電気モータを駆動するようにしたパラレル
式のハイブリッド型車両がある。さらに、シリーズ式の
ハイブリッド型車両とパラレル式のハイブリッド型車両
とを組み合わせたハイブリッド型車両も提供されてい
る。

【０００３】また、内燃エンジンと電気モータとが連結
され、内燃エンジンだけを駆動するエンジン駆動モー
ド、電気モータだけを駆動するモータ駆動モード、並び
に内燃エンジン及び電気モータを駆動するエンジン・モ
ータ駆動モードでハイブリッド型車両を走行させること
ができるとともに、内燃エンジンと発電機とが連結さ
れ、前記内燃エンジンからの出力の一部を発電機に伝達
し、残りを出力軸に直接伝達するようにしたハイブリッ
ド型車両が提供されている。

【０００４】この場合、内燃エンジンを高効率領域で駆
動することができるだけでなく、シリーズ式のハイブリ
ッド型車両のように内燃エンジンのエネルギーを発電に
全部利用することはないので、燃費を向上させることが
できる。また、内燃エンジンを比較的定常状態で駆動す
ることができるので、排ガスも低減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のハイブリッド型車両においては、モータ駆動モード
で走行させられる場合、被牽引（けんいん）時に内燃エ
ンジンが停止させられている場合等においては、発電機
が高速で空転してしまう。したがって、例えば、発電機
が永久磁石式の発電機であると、高速で空転することに
よって高電圧が発生してしまう。また、前記発電機の空
転に伴って、ベアリング等の機械部品の耐久性が低下し
たり、イナーシャ、引きずり等によってモータ駆動モー
ドにおけるハイブリッド型車両の効率が低下してしま
う。

【０００６】本発明は、前記従来のハイブリッド型車両
の問題点を解決して、モータ駆動モードで走行させられ
る場合、被牽引時に内燃エンジンが停止させられている
場合等において、発電機に高電圧が発生したり、機械部
品の耐久性が低下したり、モータ駆動モードにおける効
率が低下したりすることがないハイブリッド型車両を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のハ
イブリッド型車両においては、内燃エンジンと、該内燃
エンジンからの回転が入力される電機装置と、電流が供
給されて駆動される電気モータと、少なくとも３個の歯
車要素から成り、第１の歯車要素と前記電機装置とが、
第２の歯車要素と出力軸とが、第３の歯車要素と前記内
燃エンジンとが連結された差動歯車装置と、前記内燃エ
ンジン、電機装置及び電気モータのうちの一つと前記差
動歯車装置との間に配設され、内燃エンジンの駆動方向
に対して逆の方向に回転しようとするときにロックし、
駆動方向に回転しようとするときにフリーになるワンウ
ェイクラッチとを有する。

【０００８】本発明の他のハイブリッド型車両において
は、さらに、前記ワンウェイクラッチと並列にクラッチ
が配設される。本発明の更に他のハイブリッド型車両に
おいては、さらに、前記ワンウェイクラッチは内燃エン
ジンと差動歯車装置との間に配設され、該差動歯車装置
側にオイルポンプが配設される。

【０００９】本発明の更に他のハイブリッド型車両にお
いては、内燃エンジンと、いずれも回転自在に配設され
たステータ及びロータを備え、前記内燃エンジンからの
回転がステータに入力される電機装置と、該電機装置の
ロータと連結され、電流が供給されて駆動される電気モ
ータと、前記内燃エンジンと電機装置との間に配設さ
れ、該電機装置のステータが内燃エンジンの駆動方向に
対して逆の方向に回転しようとするときにロックし、駆
動方向に回転しようとするときにフリーになるワンウェ
イクラッチとを有する。

【００１０】

【作用】本発明によれば、前記のようにハイブリッド型
車両においては、内燃エンジンと、該内燃エンジンから
の回転が入力される電機装置と、電流が供給されて駆動
される電気モータと、少なくとも３個の歯車要素から成
り、第１の歯車要素と前記電機装置とが、第２の歯車要
素と出力軸とが、第３の歯車要素と前記内燃エンジンと
が連結された差動歯車装置と、前記内燃エンジン、電機
装置及び電気モータのうちの一つと前記差動歯車装置と
の間に配設され、内燃エンジンの駆動方向に対して逆の
方向に回転しようとするときにロックし、駆動方向に回
転しようとするときにフリーになるワンウェイクラッチ
とを有する。

【００１１】この場合、内燃エンジンが停止させられて
いるとき、ワンウェイクラッチはフリーになるので、差
動歯車装置の第３の歯車要素に接続された内燃エンジン
の出力軸を空転させることができる。したがって、電機
装置の回転数を０にすることができ、電機装置の空転を
防止することができる。本発明の他のハイブリッド型車
両においては、さらに、前記ワンウェイクラッチと並列
にクラッチが配設される。

【００１２】この場合、クラッチを係合させた状態で、
電機装置を駆動することによって内燃エンジンを始動す
ることができる。本発明の更に他のハイブリッド型車両
においては、さらに、前記ワンウェイクラッチは内燃エ
ンジンと差動歯車装置との間に配設され、該差動歯車装
置側にオイルポンプが配設される。

【００１３】この場合、モータ駆動モード時において、
ワンウェイクラッチがフリーであるとき、電機装置に負
荷を加えることによってワンウェイクラッチの差動歯車
装置側を回転させ、オイルポンプを作動させることがで
きる。本発明の更に他のハイブリッド型車両において
は、内燃エンジンと、いずれも回転自在に配設されたス
テータ及びロータを備え、前記内燃エンジンからの回転
がステータに入力される電機装置と、該電機装置のロー
タと連結され、電流が供給されて駆動される電気モータ
と、前記内燃エンジンと電機装置との間に配設され、該
電機装置のステータが内燃エンジンの駆動方向に対して
逆の方向に回転しようとするときにロックし、駆動方向
に回転しようとするときにフリーになるワンウェイクラ
ッチとを有する。

【００１４】この場合、内燃エンジンが停止させられて
いるとき、ワンウェイクラッチはフリーになるので、電
機装置のステータを空転させることができる。したがっ
て、電機装置のステータとロータとの相対的な回転数を
０にすることができ、電機装置の空転を防止することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に
おけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
図において、１１は内燃エンジン（Ｅ／Ｇ）であり、該
内燃エンジン１１はラジエータ等の図示しない冷却装置
に接続され、内燃エンジン１１において発生させられた
熱を冷却装置によって放出することができる。また、１
０は前記内燃エンジン１１を駆動することによって発生
させられた回転を出力するクランク軸、１２は該クラン
ク軸１０の回転がワンウェイクラッチＦ１を介して伝達
される出力軸、１３は該出力軸１２を介して入力された
回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタ
リギヤユニット、１４は該プラネタリギヤユニット１３
における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出
力軸１４に固定された第１カウンタドライブギヤ、１６
は伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３
と連結された電機装置としての発電機モータ（Ｇ）であ
る。本実施例においては、電機装置として発電機モータ
１６を使用しているが、発電機を使用することもでき
る。

【００１６】前記出力軸１４はスリーブ形状を有し、前
記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１カ
ウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３
より内燃エンジン１１側に配設される。前記プラネタリ
ギヤユニット１３は、第１の歯車要素としてのサンギヤ
Ｓ、該サンギヤＳと噛合（しごう）するピニオンＰ、該
ピニオンＰと噛合する第２の歯車要素としてのリングギ
ヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の
歯車要素としてのキャリヤＣＲから成る。

【００１７】また、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を
介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは出力軸１４
を介して第１カウンタドライブギヤ１５と、キャリヤＣ
Ｒは出力軸１２を介して内燃エンジン１１と連結され
る。さらに、前記発電機モータ１６は前記伝達軸１７に
固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ
２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ
２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機モー
タ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって
電力を発生させる。前記コイル２３は図示しないバッテ
リに接続され、該バッテリに電流が供給され充電され
る。前記ロータ２１には、図示しないケースに連結され
たブレーキが配設され、該ブレーキを係合させることに
よってロータ２１を停止させることができるようになっ
ている。

【００１８】また、２５は電気モータ（Ｍ）、２６は該
電気モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出
力軸２６に固定された第２カウンタドライブギヤであ
る。前記電気モータ２５は、前記出力軸２６に固定さ
れ、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の
周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に
巻装されたコイル３９から成る。

【００１９】前記電気モータ２５は、コイル３９に供給
される電流によってトルクを発生させる。そのために、
前記コイル３９は前記バッテリに接続され、該バッテリ
から電流が供給されるようになっている。また、ハイブ
リッド型車両の減速状態において、前記電気モータ２５
は図示しない駆動輪から回転を受けて回生電流を発生さ
せ、該回生電流をバッテリに供給して充電する。

【００２０】前記駆動輪を内燃エンジン１１の回転と同
じ方向に回転させるためにカウンタシャフト３１が配設
され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ
３２が固定される。そして、該カウンタドリブンギヤ３
２と前記第１カウンタドライブギヤ１５とが、また、カ
ウンタドリブンギヤ３２と前記第２カウンタドライブギ
ヤ２７とが噛合させられ、前記第１カウンタドライブギ
ヤ１５の回転及び第２カウンタドライブギヤ２７の回転
が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるよ
うになっている。

【００２１】さらに、前記カウンタシャフト３１には、
前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数が少ないデフピ
ニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ
３５が配設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニ
オンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリン
グギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、
デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレ
ンシャル装置３６によって差動させられ、駆動輪に伝達
される。

【００２２】このように、内燃エンジン１１によって発
生させられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達す
ることができるだけでなく、電気モータ２５によって発
生させられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達す
ることができるので、内燃エンジン１１だけを駆動する
エンジン駆動モード、電気モータ２５だけを駆動するモ
ータ駆動モード、並びに内燃エンジン１１及び電気モー
タ２５を駆動するエンジン・モータ駆動モードでハイブ
リッド型車両を走行させることができる。

【００２３】また、前記発電機モータ１６を制御するこ
とによって、前記伝達軸１７の回転数を制御し、内燃エ
ンジン１１及び電気モータ２５をそれぞれ最大効率点で
駆動することができる。次に、前記構成のハイブリッド
型車両の動作について説明する。図２は本発明の第１の
実施例におけるプラネタリギヤユニットの概念図、図３
は本発明の第１の実施例における通常走行時のトルク線
図である。

【００２４】本実施例においては、図３に示すように、
プラネタリギヤユニット１３（図１）のリングギヤＲの
歯数をサンギヤＳの歯数の２倍にしてある。したがっ
て、出力トルクをＴＯＵＴとし、内燃エンジン１１のト
ルク（以下「エンジントルク」という。）をＴＥとし、
発電機モータ１６のトルク（以下「発電機モータトル
ク」という。）をＴＧとしたとき、 ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１ になる。

【００２５】ところで、前述したように、クランク軸１
０と出力軸１２との間には、ワンウェイクラッチＦ１が
配設され、１次側に内燃エンジン１１が、２次側にプラ
ネタリギヤユニット１３が連結される。そして、前記ワ
ンウェイクラッチＦ１は、キャリヤＣＲが内燃エンジン
１１の駆動方向に対して逆の方向に回転しようとすると
きにロックし、駆動方向に回転しようとするときにフリ
ーになるように配設される。したがって、前記ワンウェ
イクラッチＦ１の２次側の部材、すなわち、キャリヤＣ
Ｒは、内燃エンジン１１より速く正方向に回転すること
はあるが、遅く回転することはない。

【００２６】そこで、ハイブリッド型車両をモータ駆動
モードで走行させたときの速度線について説明する。図
４は本発明の第１の実施例におけるワンウェイクラッチ
が配設されない場合の速度線図、図５は本発明の第１の
実施例におけるワンウェイクラッチが配設された場合の
速度線図である。

【００２７】この場合、リングギヤＲ（図１）に接続さ
れた出力軸１４の回転数（以下「出力回転数」とい
う。）をＮＯＵＴとし、キャリヤＣＲに接続された内燃
エンジン１１の回転数（以下「エンジン回転数」とい
う。）をＮＥとし、伝達軸１７を介してサンギヤＳに接
続された発電機モータ１６の回転数（以下「発電機モー
タ回転数」という。）をＮＧとする。

【００２８】従来のハイブリッド型車両のように、ワン
ウェイクラッチＦ１が配設されない場合には、図４に示
すように、内燃エンジン１１が停止させられていると
き、エンジン回転数ＮＥは０になり、発電機モータ回転
数ＮＧは出力回転数ＮＯＵＴの２倍になる。したがっ
て、車速が高くなるにつれて出力回転数ＮＯＵＴが高く
なると、発電機モータ１６は高速で空転させられる。

【００２９】これに対して、本実施例のように、ワンウ
ェイクラッチＦ１が配設された場合には、内燃エンジン
１１が停止させられているとき、ワンウェイクラッチＦ
１はフリーになるので、キャリヤＣＲに接続された出力
軸１２は空転することができる。この場合、キャリヤＣ
Ｒの回転数（以下「キャリヤ回転数」という。）ＮＰＣ
は正の値を採り、発電機モータ回転数ＮＧを０にするこ
とができる。このように、発電機モータ１６の空転を防
止することができるので、発電機モータ１６が永久磁石
式のものであっても、高電圧が発生することがない。ま
た、図示しないベアリング等の機械部品の耐久性を向上
させることができ、イナーシャ、引きずり等によってモ
ータ駆動モードにおけるハイブリッド型車両の効率が低
下するのを防止することができる。

【００３０】そして、ワンウェイクラッチＦ１はトルク
を伝達するに当たり、クラッチのような油圧機構が不要
である。したがって、ハイブリッド型車両の効率が低下
することがない。さらに、ワンウェイクラッチＦ１のロ
ックとフリーとの切換えは自動的に行われるので、制御
機構が不要になる。

【００３１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。この場合、ワンウェイクラッチＦ１（図１）の２
次側にエアコン、パワステ等の図示しない補機が連結さ
れる。そして、発電機モータ１６を回転させて補機を駆
動することができるので、モータ駆動モードでハイブリ
ッド型車両を走行させる場合でも、内燃エンジン１１を
引きずることなく補機を駆動することができる。

【００３２】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図６は本発明の第３の実施例におけるハイブリッ
ド型車両の駆動装置の概念図、図７は本発明の第３の実
施例におけるエンジン非駆動状態時の速度線図である。
なお、図１と同じ構造の部分については、同じ符号を付
与することによってその説明を省略する。

【００３３】この場合、ワンウェイクラッチＦ２は、発
電機モータ１６が内燃エンジン１１の駆動方向に対して
逆の方向に回転しようとするときにロックし、駆動方向
に回転しようとするときにフリーになるように配設され
る。したがって、内燃エンジン１１が停止させられてい
るとき、サンギヤＳは回転させられるが、ワンウェイク
ラッチＦ２はフリーになるので発電機モータ１６を停止
させることができる。また、プラネタリギヤユニット１
３が増速機として作用するように配設されている場合に
は、サンギヤＳに大きな力が加わらないので、ワンウェ
イクラッチＦ２の容量を小さくすることができる。例え
ば、図６に示す駆動装置の場合、発電機モータトルクは
エンジントルクの１／３でよい。なお、ＮＥはエンジン
回転数、ＮＧは発電機モータ回転数、ＮＯＵＴは出力回
転数である。

【００３４】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。この場合、ワンウェイクラッチが出力軸１４に配
設され、前記ワンウェイクラッチは、プラネタリギヤユ
ニット１３のリングギヤＲが内燃エンジン１１の駆動方
向に対して逆の方向に回転しようとするときにロック
し、駆動方向に回転しようとするときにフリーになる。

【００３５】したがって、内燃エンジン１１が停止させ
られているとき、第１カウンタドライブギヤ１５は回転
させられるが、ワンウェイクラッチはフリーになるので
発電機モータ１６を停止させることができる。次に、本
発明の第５の実施例について説明する。図８は本発明の
第５の実施例におけるエンジン始動時のトルク線図、図
９は本発明の第５の実施例におけるハイブリッド型車両
の駆動装置の概念図である。なお、図１と同じ構造の部
分については、同じ符号を付与することによってその説
明を省略する。

【００３６】この場合、クランク軸１０と出力軸１２と
の間に、ワンウェイクラッチＦ３及びクラッチＣが並列
に配設される。そして、発電機モータ１６は電気モータ
として使用される。前記発電機モータ１６を駆動するこ
とによって内燃エンジン１１を始動する場合、図８に示
すように、図３と逆の方向に出力トルクＴＯＵＴ、エン
ジントルクＴＥ及び発電機モータトルクＴＧが作用する
ので、ワンウェイクラッチＦ３がフリーになり、発電機
モータ１６の発電機モータトルクＴＧを内燃エンジン１
１に伝達することができない。

【００３７】したがって、クラッチＣを係合させて発電
機モータトルクＴＧを内燃エンジン１１に伝達する。前
記クラッチＣを係脱するために油圧回路等が必要になる
が、前記クラッチＣは内燃エンジン１１を始動する際に
短時間係合させるだけでよいので、ハイブリッド型車両
全体としての燃費はほとんど悪化しない。

【００３８】なお、ワンウェイクラッチが伝達軸１７又
は出力軸１４に配設される場合にも、ワンウェイクラッ
チと並列にクラッチを配設することができる。次に、本
発明の第６の実施例について説明する。図１０は本発明
の第６の実施例におけるハイブリッド型車両の駆動装置
の概念図である。なお、図１と同じ構造の部分について
は、同じ符号を付与することによってその説明を省略す
る。

【００３９】この場合、ワンウェイクラッチＦ４の２次
側にオイルポンプ５５が連結され、ワンウェイクラッチ
Ｆ４の２次側の部材を回転させることによってオイルポ
ンプ５５を作動させることができる。そのために、出力
軸１２にドライブギヤ５６が、該ドライブギヤ５６と噛
合させてドリブンギヤ５７が配設され、該ドリブンギヤ
５７に前記オイルポンプ５５のシャフトが連結される。

【００４０】通常走行時において、ワンウェイクラッチ
Ｆ４がロックの場合、オイルポンプ５５に内燃エンジン
１１の回転が伝達され、作動させられる。また、モータ
駆動モード時において、ワンウェイクラッチＦ４がフリ
ーの場合、発電機モータ１６に負荷を加えて発電機モー
タ回転数を０にすると、キャリヤＣＲが回転させられ
る。

【００４１】したがって、内燃エンジン１１を停止させ
た状態においても、オイルポンプ５５を作動させること
ができる（図５のキャリヤ回転数ＮＰＣ参照）。また、
発電機モータ１６を完全に停止させなくても、キャリヤ
ＣＲを回転させることができる。さらに、発電機モータ
１６に配設された図示しないブレーキを係合させること
によって、発電機モータ１６に負荷を加えることもでき
る。

【００４２】また、発電機モータ１６を電気モータとし
て使用する場合には、内燃エンジン１１が停止していて
も、発電機モータ１６によってオイルポンプ５５を作動
させることができる。図１１は本発明の第６の実施例に
おける停車状態時の速度線図、図１２は本発明の第６の
実施例におけるモータ駆動モード時の速度線図、図１３
は本発明の第６の実施例におけるモータ駆動モードでハ
イブリッド型車両を後退させる場合の速度線図である。

【００４３】ハイブリッド型車両が停車状態に置かれて
いる場合、図１１に示すように、出力回転数ＮＯＵＴは
０であるので、発電機モータ１６（図１０）を発電機モ
ータ回転数ＮＧで回転させることによって、キャリヤＣ
Ｒをキャリヤ回転数ＮＰＣで回転させることができる。
したがって、該キャリヤ回転数ＮＰＣでオイルポンプ５
５を作動させることができる。

【００４４】例えば、ハイブリッド型車両が長期間放置
された後に、モータ駆動モードにすると、図示しないベ
アリング、ディファレンシャル装置３６等に潤滑油が十
分に行き渡らないままハイブリッド型車両が走行を開始
してしまう。そこで、運転者が図示しないイグニッショ
ンスイッチをオンにしたことが検出されると、発電機モ
ータ１６が駆動され、オイルポンプ５５が作動させられ
るようになっている。したがって、ベアリング、ディフ
ァレンシャル装置３６等に潤滑油を十分に供給すること
ができる。

【００４５】また、モータ駆動モードでハイブリッド型
車両を走行させる場合、図５のような速度線図になる
が、発電機モータ１６を駆動することによって、図１２
に示すように、発電機モータ回転数ＮＧが０より大きく
なる。したがって、オイルポンプ５５の回転数、すなわ
ち、キャリヤ回転数ＮＰＣを高くすることができる。こ
のようにして、登坂路等において負荷が大きく、十分な
潤滑及び冷却が必要とされる場合、ハイブリッド型車両
を急発進させる場合、ディファレンシャル装置３６を差
動させる場合等、ハイブリッド型車両の過酷な使用条件
が検出されたときに、オイルポンプ５５による潤滑油の
吐出量を多くすることができる。

【００４６】また、モータ駆動モードでハイブリッド型
車両を後退させる場合、図１３に示すように、発電機モ
ータ回転数ＮＯＵＴが負の値を採るが、発電機モータ１
６を発電機モータ回転数ＮＧで回転させることによっ
て、オイルポンプ５５をキャリヤ回転数ＮＰＣで回転さ
せ、潤滑及び冷却を行うことができる。本実施例におい
ては、クランク軸１０と出力軸１２との間に配設された
ワンウェイクラッチＦ４の２次側にオイルポンプ５５を
連結するようにしているが、図６に示すように、発電機
モータ１６の出力軸にワンウェイクラッチを配設し、該
ワンウェイクラッチの２次側（発電機モータ１６の出力
軸）にオイルポンプを配設することもできる。この場合
も、ワンウェイクラッチはフリーになるので、内燃エン
ジン１１が停止しているときに、前記発電機モータ１６
を電気モータとして回転させることによって、発電機モ
ータ１６に連結されたオイルポンプを回転させることも
できる。

【００４７】次に、本発明の第７の実施例について説明
する。図１４は本発明の第７の実施例におけるハイブリ
ッド型車両の駆動装置の概念図である。図において、１
０はクランク軸、１１は内燃エンジン、１２は前記クラ
ンク軸１０の回転がワンウェイクラッチＦ５を介して伝
達される出力軸である。該出力軸１２に電機装置として
の発電機モータ６６が連結される。

【００４８】該発電機モータ６６は、回転自在に配設さ
れたロータ７１、該ロータ７１の周囲において回転自在
に配設されたステータ７２、及び該ステータ７２に巻装
されたコイル７３から成る。前記発電機モータ６６は、
出力軸１２を介して伝達される回転によって電力を発生
させる。前記コイル７３は図示しないバッテリに接続さ
れ、該バッテリに電流が供給され充電される。また、前
記ロータ７１には、図示しないケースに連結されたブレ
ーキが配設され、該ブレーキを係合させることによって
ロータ７１を停止させることができるようになってい
る。

【００４９】また、２５は電気モータ、１４は該電気モ
ータ２５の回転が出力される出力軸、７５は該出力軸１
４に固定されたカウンタドライブギヤである。前記電気
モータ２５は、前記出力軸１４に固定され、回転自在に
配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設され
たステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイ
ル３９から成る。

【００５０】前記電気モータ２５は、コイル３９に供給
される電流によってトルクを発生させる。そのために、
前記コイル３９は前記バッテリに接続され、該バッテリ
から電流が供給されるようになっている。また、ハイブ
リッド型車両の減速状態において、前記電気モータ２５
は図示しない駆動輪から回転を受けて回生電流を発生さ
せ、該回生電流をバッテリに供給して充電する。

【００５１】前記駆動輪を内燃エンジン１１の回転と同
じ方向に回転させるためにカウンタシャフト３１が配設
され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ
３２が固定される。前記カウンタシャフト３１には前記
カウンタドリブンギヤ３２より歯数が少ないデフピニオ
ンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５
が配設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニオン
ギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギ
ヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、デフ
リングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシ
ャル装置３６によって差動させられ、駆動輪に伝達され
る。

【００５２】なお、前記ワンウェイクラッチＦ５は、発
電機モータ６６のステータ７２が内燃エンジン１１の駆
動方向に対して逆の方向に回転しようとするときにロッ
クし、駆動方向に回転しようとするときにフリーにな
る。この場合、内燃エンジン１１が停止させられている
とき、ワンウェイクラッチＦ５はフリーになるので、発
電機モータ６６のステータ７２を空転させることができ
る。したがって、発電機モータ６６のステータ７２とロ
ータ７１との相対的な回転数を０にすることができる。

【００５３】その結果、発電機モータ６６が永久磁石式
のものであっても、高電圧が発生することがない。ま
た、図示しないベアリング等の機械３品の耐久性を向上
させることができ、イナーシャ、引きずり等によってモ
ータ駆動モードにおけるハイブリッド型車両の効率が低
下するのを防止することができる。なお、本発明は前記
実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づ
いて種々変形させることが可能であり、これらを本発明
の範囲から排除するものではない。

【００５４】例えば、前記実施例においては、電源装置
としてバッテリを使用しているが、電源装置として大容
量のコンデンサ等のキャパシタを使用することができ
る。また、フライホイール及び電気モータを同軸上に配
設し、フライホイールを回転させたり、電気モータを回
生したりすることによって電力を出し入れするフライホ
イール・バッテリを使用することもできる。さらに、ア
キュムレータと油圧（又は空圧）ポンプとを接続して、
アキュムレータに対して油（又は空気）を給排すするこ
とによって電力を出し入れすることもできる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ハイブリッド型車両においては、内燃エンジン
と、該内燃エンジンからの回転が入力される電機装置
と、電流が供給されて駆動される電気モータと、少なく
とも３個の歯車要素から成り、第１の歯車要素と前記電
機装置とが、第２の歯車要素と出力軸とが、第３の歯車
要素と前記内燃エンジンとが連結された差動歯車装置
と、前記内燃エンジン、電機装置及び電気モータのうち
の一つと前記差動歯車装置との間に配設され、内燃エン
ジンの駆動方向に対して逆の方向に回転しようとすると
きにロックし、駆動方向に回転しようとするときにフリ
ーになるワンウェイクラッチとを有する。

【００５６】この場合、内燃エンジンが停止させられて
いるとき、ワンウェイクラッチはフリーになるので、差
動歯車装置の第３の歯車要素に接続された内燃エンジン
の出力軸を空転させることができる。したがって、電機
装置の回転数を０にすることができ、電機装置の空転を
防止することができる。その結果、電機装置が永久磁石
式のものであっても、高電圧が発生することがない。ま
た、ベアリング等の機械部品の耐久性を向上させること
ができ、イナーシャ、引きずり等によってモータ駆動モ
ードにおけるハイブリッド型車両の効率が低下するのを
防止することができる。

【００５７】本発明の他のハイブリッド型車両において
は、さらに、前記ワンウェイクラッチと並列にクラッチ
が配設される。この場合、クラッチを係合させた状態
で、電機装置を駆動することによって内燃エンジンにト
ルクを伝達することができる。したがって、内燃エンジ
ンを始動することができる。

【００５８】本発明の更に他のハイブリッド型車両にお
いては、さらに、前記ワンウェイクラッチは内燃エンジ
ンと差動歯車装置との間に配設され、該差動歯車装置側
にオイルポンプが配設される。この場合、モータ駆動モ
ード時において、ワンウェイクラッチがフリーであると
き、電機装置に負荷を加えることによってワンウェイク
ラッチの２次側を回転させ、オイルポンプを作動させる
ことができる。したがって、ベアリング、ディファレン
シャル装置等に潤滑油を十分に供給することができる。

【００５９】本発明の更に他のハイブリッド型車両にお
いては、内燃エンジンと、いずれも回転自在に配設され
たステータ及びロータを備え、前記内燃エンジンからの
回転がステータに入力される電機装置と、該電機装置の
ロータと連結され、電流が供給されて駆動される電気モ
ータと、前記内燃エンジンと電機装置との間に配設さ
れ、該電機装置のステータが内燃エンジンの駆動方向に
対して逆の方向に回転しようとするときにロックし、駆
動方向に回転しようとするときにフリーになるワンウェ
イクラッチとを有する。

【００６０】この場合、内燃エンジンが停止させられて
いるとき、ワンウェイクラッチはフリーになるので、電
機装置のステータを空転させることができる。したがっ
て、電機装置のステータとロータとの相対的な回転数を
０にすることができ、電機装置の空転を防止することが
できる。その結果、電機装置が永久磁石式のものであっ
ても、高電圧が発生することがない。また、ベアリング
等の機械部品の耐久性を向上させることができ、イナー
シャ、引きずり等によってモータ駆動モードにおけるハ
イブリッド型車両の効率が低下するのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるハイブリッド型
車両の駆動装置の概念図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるプラネタリギヤ
ユニットの概念図である。

【図３】本発明の第１の実施例における通常走行時のト
ルク線図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるワンウェイクラ
ッチが配設されない場合の速度線図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるワンウェイクラ
ッチが配設された場合の速度線図である。

【図６】本発明の第３の実施例におけるハイブリッド型
車両の駆動装置の概念図である。

【図７】本発明の第３の実施例におけるエンジン非駆動
状態時の速度線図である。

【図８】本発明の第５の実施例におけるエンジン始動時
のトルク線図である。

【図９】本発明の第５の実施例におけるハイブリッド型
車両の駆動装置の概念図である。

【図１０】本発明の第６の実施例におけるハイブリッド
型車両の駆動装置の概念図である。

【図１１】本発明の第６の実施例における停車状態時の
速度線図である。

【図１２】本発明の第６の実施例におけるモータ駆動モ
ード時の速度線図である。

【図１３】本発明の第６の実施例におけるモータ駆動モ
ードでハイブリッド型車両を後退させる場合の速度線図
である。

【図１４】本発明の第７の実施例におけるハイブリッド
型車両の駆動装置の概念図である。

【符号の説明】

１１ 内燃エンジン １２、１４、２６ 出力軸 １３ プラネタリギヤユニット １６、６６ 発電機モータ ２１、３７、７１ ロータ ２２、３８、７２ ステータ ２５ 電気モータ ５５ オイルポンプ Ｓ サンギヤ Ｒ リングギヤ ＣＲ キャリア Ｆ１〜Ｆ５ ワンウェイクラッチ Ｃ クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｎ 11/10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンと、該内燃エンジンからの
   回転が入力される電機装置と、電流が供給されて駆動さ
   れる電気モータと、少なくとも３個の歯車要素から成
   り、第１の歯車要素と前記電機装置とが、第２の歯車要
   素と出力軸とが、第３の歯車要素と前記内燃エンジンと
   が連結された差動歯車装置と、前記内燃エンジン、電機
   装置及び電気モータのうちの一つと前記差動歯車装置と
   の間に配設され、内燃エンジンの駆動方向に対して逆の
   方向に回転しようとするときにロックし、駆動方向に回
   転しようとするときにフリーになるワンウェイクラッチ
   とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
2. 【請求項２】 前記ワンウェイクラッチと並列にクラッ
   チが配設された請求項１に記載のハイブリッド型車両。
3. 【請求項３】 前記ワンウェイクラッチは内燃エンジン
   と差動歯車装置との間に配設され、該差動歯車装置側に
   オイルポンプが配設された請求項１に記載のハイブリッ
   ド型車両。
4. 【請求項４】 内燃エンジンと、いずれも回転自在に配
   設されたステータ及びロータを備え、前記内燃エンジン
   からの回転がステータに入力される電機装置と、該電機
   装置のロータと連結され、電流が供給されて駆動される
   電気モータと、前記内燃エンジンと電機装置との間に配
   設され、該電機装置のステータが内燃エンジンの駆動方
   向に対して逆の方向に回転しようとするときにロック
   し、駆動方向に回転しようとするときにフリーになるワ
   ンウェイクラッチとを有することを特徴とするハイブリ
   ッド型車両。