JPH0914360A - 車両用駆動装置 - Google Patents
車両用駆動装置Info
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- JPH0914360A JPH0914360A JP16198795A JP16198795A JPH0914360A JP H0914360 A JPH0914360 A JP H0914360A JP 16198795 A JP16198795 A JP 16198795A JP 16198795 A JP16198795 A JP 16198795A JP H0914360 A JPH0914360 A JP H0914360A
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- torque
- vehicle
- engine
- gear ratio
- gear
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- 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
Abstract
もに、加速性能を向上させる。 【構成】内燃エンジン11と、少なくとも二つの変速段
を達成することが可能にされた変速装置12と、電気モ
ータ51とを有する。前記変速装置12の各変速段のギ
ヤ比は、内燃エンジン11だけを備えたエンジン駆動型
車両のエンジントルクの最大値とハイブリッド型車両の
エンジン・モータトルクの最大値とのトルク比、エンジ
ン駆動型車両の最低変速段のギヤ比、及びエンジン駆動
型車両の最高変速段のギヤ比に基づいて設定される。ハ
イブリッド型車両の最低変速段のギヤ比は、エンジン駆
動型車両の最低変速段のギヤ比に前記トルク比を乗算し
て設定され、ハイブリッド型車両の最高変速段のギヤ比
は、エンジン駆動型車両の最高変速段のギヤ比に前記ト
ルク比を乗算して設定される。
Description
るものである。
ンを備えた車両においては、エンジンを駆動することに
よって発生させられたエンジントルクを、変速装置を介
して駆動輪に伝達することによって走行させることがで
きるようになっている。そして、等燃費曲線で示される
ように、低負荷で内燃エンジンを駆動するより高負荷で
内燃エンジンを駆動する方が燃費が良いことが知られて
いる。
である。なお、図において、横軸に回転数を、縦軸にエ
ンジントルクを採ってある。図において、矢印Aで示す
ように、発生させるエンジントルクを高くして高負荷で
内燃エンジンを駆動すると、燃費が良くなり、矢印Bで
示すように、発生させるエンジントルクを低くして低負
荷で内燃エンジンを駆動すると、燃費が悪くなる。そし
て、AR1で示すような良燃費領域が形成される。
領域AR1で内燃エンジンを駆動することができない。
図3は従来の車両における駆動力線図である。なお、図
において、横軸に車速を、縦軸に駆動力を採ってある。
図において、AR2は前記等燃費曲線の良燃費領域AR
1に対応する良燃費領域、AR3は車両を定常走行させ
るときの駆動領域である。
域AR3で示すような駆動力が発生させられるが、内燃
エンジンは低負荷で駆動されるので、良燃費領域AR2
で駆動することはできない。そこで、変速装置のギヤ比
を高速段側に設定して車両を走行させることが考えられ
る。この場合、内燃エンジンを常時高負荷で駆動するこ
とになり、燃費を良くすることができる。ところが、変
速装置のギヤ比を高速段側に設定すると、車両の加速時
に十分なトルクを駆動輪に伝達することができず、加速
性能が低下してしまう。したがって、実際は、加速性能
に影響を与えない程度にギヤ比を低速側に設定して車両
を走行させるようにしている。
電気モータを備えたハイブリッド型車両が提供されてい
る。この場合、ハイブリッド型車両の発進時、加速時に
電気モータを駆動するとともに、低負荷時にも電気モー
タを駆動させるようにしている。
来の車両においては、定常走行時に内燃エンジンは低負
荷で駆動されるので、良燃費領域AR2で駆動すること
はできない。したがって、燃費を良くすることができな
い。また、前記従来のハイブリッド型車両の場合、低負
荷時に電気モータを駆動するようになっているので、定
常走行時に必要以上に電気モータが駆動されることにな
り、電気エネルギーの消費量が多くなってしまう。
の問題点を解決して、内燃エンジンを常時良燃費領域で
駆動することができ、燃費を良くすることができ、加速
性能を向上させることができるだけでなく、電気エネル
ギーの消費量が多くなることがない車両用駆動装置を提
供することを目的とする。
両用駆動装置においては、内燃エンジンと、少なくとも
二つの変速段を達成することが可能にされた変速装置
と、該変速装置と連結された電気モータとを有する。ま
た、前記変速装置の各変速段のギヤ比は、内燃エンジン
だけを備えたエンジン駆動型車両のエンジントルクの最
大値とハイブリッド型車両のエンジン・モータトルクの
最大値とのトルク比、エンジン駆動型車両の最低変速段
のギヤ比、及びエンジン駆動型車両の最高変速段のギヤ
比に基づいて設定される。
のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比
に前記トルク比を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最高
変速段のギヤ比に前記トルク比を乗算して設定される。
本発明の他の車両用駆動装置においては、内燃エンジン
と、少なくとも二つの変速段を達成することが可能にさ
れた変速装置と、該変速装置と連結された電気モータと
を有する。
は、車両総重量、エンジントルクの最大値とモータトル
クの最大値とを加算して得られた加算トルク、及びタイ
ヤの有効半径に基づいて設定される。そして、ハイブリ
ッド型車両の最低変速段のギヤ比は、車両総重量を前記
加算トルクによって除算し、タイヤの有効半径及び最低
変速段用の定数を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、車両総重量を前記加算トル
クによって除算し、タイヤの有効半径及び最高変速段用
の定数を乗算して設定される。
さらに、前記電気モータを発電機として使用することが
できる。
においては、内燃エンジンと、少なくとも二つの変速段
を達成することが可能にされた変速装置と、該変速装置
と連結された電気モータとを有する。また、前記変速装
置の各変速段のギヤ比は、内燃エンジンだけを備えたエ
ンジン駆動型車両のエンジントルクの最大値とハイブリ
ッド型車両のエンジン・モータトルクの最大値とのトル
ク比、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比、及び
エンジン駆動型車両の最高変速段のギヤ比に基づいて設
定される。
のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比
に前記トルク比を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最高
変速段のギヤ比に前記トルク比を乗算して設定される。
この場合、前記トルク比は1より小さくなるので、ハイ
ブリッド型車両の最低変速段及び最高変速段のギヤ比
は、それぞれエンジン駆動型車両の最低変速段及び最高
変速段のギヤ比より小さくなる。
に設定し、内燃エンジンを高負荷で駆動することができ
る。本発明の他の車両用駆動装置においては、内燃エン
ジンと、少なくとも二つの変速段を達成することが可能
にされた変速装置と、該変速装置と連結された電気モー
タとを有する。
は、車両総重量、エンジントルクの最大値とモータトル
クの最大値とを加算して得られた加算トルク、及びタイ
ヤの有効半径に基づいて設定される。そして、ハイブリ
ッド型車両の最低変速段のギヤ比は、車両総重量を前記
加算トルクによって除算し、タイヤの有効半径及び最低
変速段用の定数を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、車両総重量を前記加算トル
クによって除算し、タイヤの有効半径及び最高変速段用
の定数を乗算して設定される。
段のギヤ比及び最高変速段のギヤ比は、それぞれエンジ
ン駆動型車両の最低変速段及び最高変速段のギヤ比より
小さくなる。したがって、変速装置のギヤ比を高速段側
に設定し、内燃エンジンを高負荷で駆動することができ
る。本発明の他の車両用駆動装置においては、さらに、
前記電気モータを発電機として使用することができる。
なる。
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例における
車両用駆動装置の概念図、図4は本発明の実施例におけ
る車両用駆動装置の第1の断面図、図5は本発明の実施
例における車両用駆動装置の第2の断面図である。
マニュアル式の変速装置であり、該変速装置12は、図
示しない変速段選択装置、例えば、シフトレバーによっ
て選択された変速段を達成する。また、14は前記変速
装置12にエンジントルクを選択的に伝達するためのク
ラッチ装置である。該クラッチ装置14は前記内燃エン
ジン11の出力軸(クランクシャフト)16と前記変速
装置12の第1軸21の入力軸部との間に配設される。
前記内燃エンジン11の回転はクラッチ装置14を介し
て変速装置12に伝達され、該変速装置12において変
速させられる。
力軸16に円板状のフライホイール24を介して発進ク
ラッチ部材26が接続される。そして、前記フライホイ
ール24に対してトルク伝達部材27が相対回転自在に
支持され、前記フライホイール24とトルク伝達部材2
7との間に磁気カップリング28が形成される。また、
前記変速装置12の第1軸21の入力軸部の端部に、ダ
ンパ31を介して変速クラッチ部材32が配設される。
前記ダンパ31は、前記発進クラッチ部材26と変速ク
ラッチ部材32とを介して第1軸21の入力軸部に伝達
されるエンジントルクの変動を平滑化する。
33と連結され、該クラッチカバー33とレリーズベア
リング34とがダイヤフラムスプリング35によって挟
持され保持される。そして、前記レリーズベアリング3
4を軸方向に移動させることによって、変速クラッチ部
材32とトルク伝達部材27とを係脱したり、発進クラ
ッチ部材26及び変速クラッチ部材32とトルク伝達部
材27とを係脱したりすることができる。
向に移動させるためにレリーズフォーク40が配設さ
れ、該レリーズフォーク40の外端はレリーズシリンダ
41のロッドと対向させられる。前記レリーズシリンダ
41は、油路を介して図示しないアクチュエータと連結
される。したがって、該アクチュエータを作動させ、ア
クチュエータによって発生させられた油圧を前記レリー
ズシリンダ41に供給することによって、前記レリーズ
ベアリング34を軸方向に移動させることができる。
レリーズシリンダ41に油圧を供給するとクラッチ解放
状態になり、発進クラッチ部材26及び変速クラッチ部
材32とトルク伝達部材27とは解放される。次に、前
記アクチュエータを作動させ、レリーズシリンダ41に
供給されている油圧を低くすると、前記変速クラッチ部
材32とトルク伝達部材27との係合が開始され、半ク
ラッチ状態が形成される。このとき、磁気カップリング
28を介して伝達されたエンジントルクは変速クラッチ
部材32を介して変速装置12に伝達される。
レリーズシリンダ41に供給される油圧を更に低くする
と、トルク伝達部材27と発進クラッチ部材26とが係
合させられ、クラッチ係合状態が形成される。このと
き、発進クラッチ部材26及び変速クラッチ部材32と
トルク伝達部材27とが係合し、フライホイール24の
回転は発進クラッチ部材26を介してトルク伝達部材2
7に直接伝達され、更に変速クラッチ部材32を介して
変速装置12に伝達される。
1軸21及び第2軸22上に配設された歯数比が異なる
複数のギヤセットG1〜G4を有し、該ギヤセットG1
〜G4のうちの一つを選択して噛(し)合させることに
よって、特定のギヤ比を設定することができるようにな
っている。そして、前記第2軸22に出力ギヤ55が配
設され、該出力ギヤ55から前記変速装置12において
選択された変速段による回転が出力され、ディファレン
シャル装置18に伝達される。
ギヤ57を外周に備えたディファレンシャルケース6
1、該ディファレンシャルケース61に固定されたピニ
オン軸62、該ピニオン軸62に回転自在に支持された
ピニオン63、及び該ピニオン63と噛合する左右のサ
イドギヤ64、65から成る。したがって、ディファレ
ンシャル装置18によって、前記リングギヤ57に伝達
された回転を左右の駆動軸67、68に伝達するととも
に、該駆動軸67、68を差動させて回転数差を吸収す
ることができる。
輪19、20が固定され、駆動軸67、68に伝達され
た回転は前記駆動輪19、20に伝達される。ところ
で、前記変速装置12の最も後方の端部には、3個のギ
ヤ45〜47が配設され、該ギヤ45〜47を介して前
記変速装置12と電気モータ51とが連結される。そし
て、該電気モータ51によってモータトルクが発生させ
られ、該モータトルクを、前記ギヤ45、46を介して
前記第1軸21に伝達し、内燃エンジン11を始動させ
たり、モータトルクだけでハイブリッド型車両を走行さ
せたり、前記エンジントルクを補助してハイブリッド型
車両を走行させたりすることができるようになってい
る。
平行な軸線上に配設され、回転が出力される出力軸5
2、該出力軸52に固定され、回転自在に配設されたロ
ータ53、該ロータ53の周囲に配設されたステータ5
4、及び該ステータ54に巻装されたコイル56から成
る。前記電気モータ51は、コイル56に供給される電
流によってモータトルクを発生させる。そのために、前
記コイル56は図示しない電気モータコントローラに接
続され、該電気モータコントローラによって制御された
電流が、コイル56に供給されるようになっている。
供給し、電気モータ51をモータ駆動状態にすると、ロ
ータ53が回転させられ、該ロータ53の回転は、ギヤ
45〜47を介して第1軸21に伝達される。また、電
気モータ51を発電機として使用することもできる。し
たがって、図示しないバッテリを外部から充電する必要
はない。また、必要に応じて電気モータ51だけを作動
させることによってハイブリッド型車両を走行させるこ
とができるので、地域によって低騒音、無公害にするこ
とができる。
いては、内燃エンジン11及び電気モータ51を駆動
し、エンジントルク及びモータトルクを合わせたエンジ
ン・モータトルクによってハイブリッド型車両を走行さ
せることができるようになっている。また、前記変速装
置12のギヤ比は、定常走行時に内燃エンジン11が高
負荷で駆動されるような値に設定される。
ルクのトルク線図である。なお、図において、横軸に回
転数を、縦軸にエンジントルクを採ってある。図におい
て、L1はエンジントルクのトルク曲線、L2はエンジ
ン・モータトルクのトルク曲線、T1 はエンジントルク
の最大値、T2 はエンジン・モータトルクの最大値であ
る。
は回転数が低い領域で大きくなるので、加速性能を向上
させることができる。そして、内燃エンジン11(図
1)を良燃費領域で駆動することができるように、前記
変速装置12のギヤ比を高負荷側に設定するようにして
いる。図7は本発明の実施例におけるハイブリッド型車
両の駆動力線図である。なお、図において、横軸に車速
を、縦軸に駆動力を採ってある。
1)を駆動したときの駆動力曲線、L4は内燃エンジン
11及び電気モータ51を駆動したときの駆動力曲線、
AR3は定常走行時の駆動領域、AR4は良燃費領域で
ある。図に示すように、内燃エンジン11だけを駆動し
てハイブリッド型車両を走行させた場合、定常走行時等
の低負荷走行状態においては、駆動領域AR3で示すよ
うな駆動力が発生させられるが、内燃エンジン11は高
負荷で駆動される。したがって、内燃エンジン11は良
燃費領域AR4で駆動される頻度が高くなるので、燃費
を良くすることができる。
低くなるので、消費される電気エネルギーが少なくな
り、小さなバッテリを使用することができるとともに、
ハイブリッド型車両を小型化し、軽量化することができ
る。さらに、セカンドホールド走行を行っても、ある程
度の駆動力を発生させることができるとともに、車速が
高くなっても回転数を抑制することができる。
設定する方法について説明する。そのために、本実施例
においては、同一車種であって、内燃エンジン11だけ
を備えたエンジン駆動型車両を想定し、該エンジン駆動
型車両の変速装置12のギヤ比を基準にして前記変速装
置12のギヤ比を計算する。そのために、まず、前記エ
ンジン駆動型車両のエンジントルクの最大値T1 (図
6)と、ハイブリッド型車両のエンジン・モータトルク
の最大値T2 とのトルク比α を計算する。
ギヤ比をrELとしたとき、ハイブリッド型車両の最低変
速段のギヤ比rHLは、 rHL=α・rEL に設定される。一方、エンジン駆動型車両の最高変速段
のギヤ比をrEHとしたとき、ハイブリッド型車両の最高
変速段のギヤ比rHHは、 rHH=α・rEH に設定される。
低変速段のギヤ比rHL及び最高変速段のギヤ比rHHを高
負荷側に設定することができる。そして、最低変速段と
最高変速段との間の中間変速段の各ギヤ比は、前記ギヤ
比rHL、rHHの間において、ハイブリッド型車両に必要
とされる所定の特性になるように自由に設定することが
できる。
11とエンジン駆動型車両の内燃エンジン11とを同じ
ものにする必要はない。次に、エンジン駆動型車両の変
速装置12のギヤ比を基準にすることなく、前記変速装
置12のギヤ比を計算する場合について説明する。この
場合、まず、前記ハイブリッド型車両のエンジントルク
の最大値と、モータトルクの最大値との加算トルクTA
を計算する。
をWとし、図示しないタイヤの有効半径をRとすると、
ハイブリッド型車両の最低変速段のギヤ比rHLを、 rHL=(k1 ・W/TA )・R に、最高変速段のギヤ比rHHを、 rHH=(k2 ・W/TA )・R に設定する。なお、k1 は最低変速段用の定数、k2 は
最高変速段用の定数であって、 k1 =1/2 k2 =1/10 である。
と最低変速段との間の中間変速段の各ギヤ比は、前記ギ
ヤ比rHL、rHHの間において、ハイブリッド型車両に必
要とされる所定の特性になるように自由に設定すること
ができる。この場合、エンジン駆動型車両のギヤ比を基
準にすることなく、変速装置12のギヤ比を高速段側に
設定し、内燃エンジン11を高負荷で駆動することがで
きる。
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。
れば、車両用駆動装置においては、内燃エンジンと、少
なくとも二つの変速段を達成することが可能にされた変
速装置と、該変速装置と連結された電気モータとを有す
る。また、前記変速装置の各変速段のギヤ比は、内燃エ
ンジンだけを備えたエンジン駆動型車両のエンジントル
クの最大値とハイブリッド型車両のエンジン・モータト
ルクの最大値とのトルク比、エンジン駆動型車両の最低
変速段のギヤ比、及びエンジン駆動型車両の最高変速段
のギヤ比に基づいて設定される。
のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比
に前記トルク比を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最高
変速段のギヤ比に前記トルク比を乗算して設定される。
この場合、内燃エンジンによって発生させられたエンジ
ントルクと電気モータによって発生させられたモータト
ルクとを使用することができるので、エンジン・モータ
トルクは回転数が低い領域で大きくなる。したがって、
加速性能を向上させることができる。
し、内燃エンジンを高負荷で駆動することができる。し
たがって、内燃エンジンだけを駆動してハイブリッド型
車両を走行させた場合、定常走行時等の低負荷走行状態
において内燃エンジンが良燃費領域で駆動される頻度が
高くなるので、燃費を良くすることができる。また、電
気モータが駆動される頻度が低くなるので、消費される
電気エネルギーが少なくなり、小さなバッテリを使用す
ることができるとともに、ハイブリッド型車両を小型化
し、軽量化することができる。
も、ある程度の駆動力を発生させることができるととも
に、車速が高くなっても回転数を抑制することができ
る。本発明の他の車両用駆動装置においては、内燃エン
ジンと、少なくとも二つの変速段を達成することが可能
にされた変速装置と、該変速装置と連結された電気モー
タとを有する。
は、車両総重量、エンジントルクの最大値とモータトル
クの最大値とを加算して得られた加算トルク、及びタイ
ヤの有効半径に基づいて設定される。そして、ハイブリ
ッド型車両の最低変速段のギヤ比は、車両総重量を前記
加算トルクによって除算し、タイヤの有効半径及び最低
変速段用の定数を乗算して設定され、ハイブリッド型車
両の最高変速段のギヤ比は、車両総重量を前記加算トル
クによって除算し、タイヤの有効半径及び最高変速段用
の定数を乗算して設定される。
基準にすることなく、変速装置のギヤ比を高速段側に設
定し、内燃エンジンを高負荷で駆動することができる。
本発明の他の車両用駆動装置においては、さらに、前記
電気モータを発電機として使用することができる。この
場合、外部から充電を行う必要がなくなるだけでなく、
必要に応じて電気モータだけを作動させることによって
ハイブリッド型車両を走行させることができるので、地
域によって低騒音、かつ、無公害にすることができる。
図である。
の断面図である。
の断面図である。
ク線図である。
駆動力線図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 内燃エンジンと、少なくとも二つの変速
段を達成することが可能にされた変速装置と、該変速装
置と連結された電気モータとを有するとともに、前記変
速装置の各変速段のギヤ比は、内燃エンジンだけを備え
たエンジン駆動型車両のエンジントルクの最大値とハイ
ブリッド型車両のエンジン・モータトルクの最大値との
トルク比、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比、
及びエンジン駆動型車両の最高変速段のギヤ比に基づい
て設定され、ハイブリッド型車両の最低変速段のギヤ比
は、エンジン駆動型車両の最低変速段のギヤ比に前記ト
ルク比を乗算して設定され、ハイブリッド型車両の最高
変速段のギヤ比は、エンジン駆動型車両の最高変速段の
ギヤ比に前記トルク比を乗算して設定されることを特徴
とする車両用駆動装置。 - 【請求項2】 内燃エンジンと、少なくとも二つの変速
段を達成することが可能にされた変速装置と、該変速装
置と連結された電気モータとを有するとともに、前記変
速装置の各変速段のギヤ比は、車両総重量、エンジント
ルクの最大値とモータトルクの最大値とを加算して得ら
れた加算トルク、及びタイヤの有効半径に基づいて設定
され、ハイブリッド型車両の最低変速段のギヤ比は、車
両総重量を前記加算トルクによって除算し、タイヤの有
効半径及び最低変速段用の定数を乗算して設定され、ハ
イブリッド型車両の最高変速段のギヤ比は、車両総重量
を前記加算トルクによって除算し、タイヤの有半径及び
最高変速段用の定数を乗算して設定されることを特徴と
する車両用駆動装置。 - 【請求項3】 前記電気モータは発電機として使用する
ことができる請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16198795A JP3291983B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 車両用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16198795A JP3291983B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 車両用駆動装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0914360A true JPH0914360A (ja) | 1997-01-14 |
JP3291983B2 JP3291983B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=15745888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16198795A Expired - Lifetime JP3291983B2 (ja) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | 車両用駆動装置 |
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