车辆转让专利

申请号 : CN201010223950.2

文献号 : CN101913354B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 野村明史中井一之大森谦一塚田善昭堤崎高司我妻伸一

申请人 : 本田技研工业株式会社

摘要 :

本发明涉及一种车辆,其采用一种能够在不大幅改变发动机的结构且不损害作为摩托车的车辆的操作感的情况下降低燃料消耗的技术。发动机包括曲轴和与曲轴一体化的初级齿轮,发动机连接成使发动机的动力能够传至车轮。单向离合器将动力从曲轴传至初级齿轮,但不能将动力从初级齿轮传至曲轴。单向离合器设置在曲轴与初级齿轮之间,初级齿轮设置有再生制动马达设置。发动机不可摇摆地安装在车体上,使汽缸在大致沿水平方向延伸,并使曲轴沿车辆宽度方向取向。电动马达位于发动机的曲轴的前方和上方。

权利要求 :

1.一种车辆,其中车体框架设置有曲轴、与所述曲轴一体化的初级齿轮、与所述初级齿轮啮合的初级从动齿轮、与所述初级从动齿轮联结的用于接合/分离发动机的动力的离合机构、和设置在所述离合机构的输出侧的变速器,所述车辆连接有将动力经由所述变速器传至驱动轴的所述发动机,所述车辆包括: 单向离合器,设置在所述曲轴与所述初级齿轮之间,用于将动力从所述曲轴传至所述初级齿轮,但不将动力从所述初级齿轮传至所述曲轴;和 再生制动马达,设置在所述初级齿轮与车轮的驱动轴之间,与设置在所述曲轴上的所述初级齿轮啮合,用于实现对车轮制动、以及将所述车轮的转矩转换成电能; 控制器,当比较所述曲轴的转速和所述初级齿轮的转速、而所述初级齿轮的转速超过所述曲轴的转速时,该控制器使电磁开关接通,电池与所述再生制动马达之间连接,使所述再生制动马达产生涡电流,以对所述初级齿轮施加制动,从而能够将与发动机制动相应的制动施加至所述车轮。

2.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述曲轴在所述单向离合器的上游设置有用于驱动油泵的传动机构。

3.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述再生制动马达设置成与所述初级齿轮啮合。

4.根据权利要求2所述的车辆,其中,所述再生制动马达设置成与所述初级齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述再生制动马达与所述车轮联结。

6.根据权利要求2所述的车辆,其中,所述再生制动马达与所述车轮联结。

7.根据权利要求1所述的车辆,其中,当所述曲轴的转速大于等于所述初级齿轮的转速的转动比时,所述控制器使所述再生制动马达空转。

8.根据权利要求2所述的车辆,其中,当所述曲轴的转速大于等于所述初级齿轮的转速的转动比时,所述控制器使所述再生制动马达空转。

9.根据权利要求3所述的车辆,其中,当所述曲轴的转速大于等于所述初级齿轮的转速的转动比时,所述控制器使所述再生制动马达空转。

10.根据权利要求1所述的车辆,其中,在所述初级齿轮与所述再生制动马达之间设置有连接/断开机构,所述连接/断开机构在节气门打开时断开,而在节气门关闭时接通。

11.根据权利要求2所述的车辆,其中,在所述初级齿轮与所述再生制动马达之间设置有连接/断开机构,所述连接/断开机构在节气门打开时断开,而在节气门关闭时接通。

12.根据权利要求3所述的车辆,其中,在所述初级齿轮与所述再生制动马达之间设置有连接/断开机构,所述连接/断开机构在节气门打开时断开,而在节气门关闭时接通。

13.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述再生制动马达的转子设置成与所述初级齿轮和所述单向离合器同轴。

14.根据权利要求2所述的车辆,其中,所述再生制动马达的转子设置成与所述初级齿轮和所述单向离合器同轴。

15.根据权利要求3所述的车辆,其中,所述再生制动马达的转子设置成与所述初级齿轮和所述单向离合器同轴。

16.根据权利要求1所述的车辆,其中,包括用于开闭节气门的节气门线致动单元。

17.根据权利要求2所述的车辆,其中,包括用于开闭节气门的节气门线致动单元。

18.根据权利要求3所述的车辆,其中,包括用于开闭节气门的节气门线致动单元。

19.根据权利要求1所述的车辆,其中,

所述再生制动马达以与所述曲轴同轴的方式设置在所述曲轴的延长线上,所述单向离合器与所述再生制动马达的转子及所述初级齿轮同轴,并设置在所述转子与所述初级齿轮之间。

20.根据权利要求19所述的车辆,其中,在所述发动机的曲轴的一端设置有变速器,所述变速器用于对所述发动机的动力进行变速,并把变速后的动力传至传动机构。

说明书 :

车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及以发动机作为驱动源的车辆、以及具有内燃式发动机和电动马达这两个驱动源的混合动力车辆。

背景技术

[0002] 安装在车辆上的发动机是公知的。例如,参照日本专利公开2002-295223,图3。
[0003] 在日本专利公开2002-295223的图3中,作为动力单元1(以下将使用该公开物中的附图标记)的发动机具有曲轴9、连接至曲轴9的初级从动齿轮12、连接至初级从动齿轮12的离合机构11,连接至离合机构11的主轴13、经由主齿轮组14和副齿轮组16连接至主轴13的中间轴15、和连接至中间轴15的输出链轮17。
[0004] 曲轴9的动力传至初级从动齿轮12、离合机构11、主轴13、主齿轮组14、副齿轮组16和中间轴15,并从输出链轮17输出。
[0005] 同时,作为对车辆进行制动的方式,制动器制动和发动机制动是已知的。利用发动机机械损失的发动机制动通过车轮与发动机之间的转速差,来降低发动机的转数并制动车轮。
[0006] 在日本专利公开2002-295223的技术中,下面将研究起发动机制动作用的发动机。
[0007] 要制动车轮,当节气门关闭时,发动机的转速降低,车轮的转矩施加在中间轴15。车轮的转矩依次传至副齿轮组16、主齿轮组14、主轴13、离合机构11、初级从动齿轮12和曲轴9。这时,通过发动机的机械损失向车轮施加制动力。
[0008] 同时,近年来,在减少燃料消耗方面出现了问题。在具有燃料注入系统(fuel injection system)的发动机中,当发动机起发动机制动作用时,通过切断燃料来降低燃料消耗。更希望一种进一步降低燃料消耗的技术。
[0009] 日本专利公开2006-044495披露了一种安装至摩托车的混合动力车动力单元。
[0010] 根据日本专利公开2006-044495披露的混合动力车的动力单元,动力从内燃式发动机经由构成传动机构的带式无级变速器和齿轮变速器传至后轮。另外,动力从电动马达经由齿轮变速器传至后轮。电动马达设置成与构成无极变速器的从动轮同轴,并位于后轮的横侧。
[0011] 然而,根据该动力单元,电动马达位于内燃式发动机的曲轴的后方和下方,并位于构成无极变速器的从动轮的宽度方向的外侧。设置于后轮横侧的电动马达导致横向尺寸增大。另外,电动马达较重,因此应优选设置在车体中心附近。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种技术,其能够在不大幅改变发动机结构,并且不损害作为摩托车的车辆的操作感的情况下,降低燃料消耗。
[0013] 根据本发明一实施例,提供了一种车辆,其包括车体框架,所述车体框架支承有曲轴、与曲轴一体化的初级齿轮、与初级齿轮啮合的初级从动齿轮、与初级从动齿轮联结的用于接合/分离发动机的动力的离合机构、和设置在离合机构的输出侧的变速器,并且将动力经由变速器传至驱动轴的发动机连接至该车辆。设置有单向离合器,其将动力从曲轴传至初级齿轮,但不能将动力从初级齿轮传至曲轴。单向离合器设置在曲轴与初级齿轮之间。在初级齿轮与车轮驱动轴之间设置有再生制动马达,再生制动马达能够制动车轮、并且能够将车轮的转矩转换成电能。
[0014] 根据本发明一实施例,曲轴在单向离合器的上游设置有用于驱动油泵的传动机构。
[0015] 根据本发明一实施例,再生制动马达设置成与初级齿轮啮合。
[0016] 根据本发明一实施例,再生制动马达与车轮联结。
[0017] 根据本发明一实施例,车辆包括控制器,当初级齿轮的转速在曲轴和初级齿轮之间的转动比中较高时,所述控制器使再生制动马达产生电能,而当曲轴的转速大于等于初级齿轮的转速的转动比时,所述控制器使再生制动马达空转。
[0018] 根据本发明一实施例,在初级齿轮与再生制动马达之间设置连接/断开机构,所述连接/断开机构在节气门打开时断开,而在节气门关闭时接通。
[0019] 根据本发明一实施例,再生制动马达的转子设置成与初级齿轮和单向离合器同轴。
[0020] 根据本发明一实施例,设置有打开/关闭节气门的节气门线致动单元。
[0021] 根据本发明一实施例,在初级齿轮与车轮的驱动轴之间设置有再生制动马达,所述再生制动马达能够制动车轮,并且能将车轮的转矩转换成电能。
[0022] 当在操作车辆期间例如下坡操作期间对车轮进行制动时,使用制动器。除制动器外,还广泛使用所谓的发动机制动,以降低发动机的转数,并将施加至车轮的转矩传至发动机,从而在与发动机联结的驱动侧制动车轮。
[0023] 在这种情况下,根据本发明一实施例,在曲轴与初级齿轮之间设置单向离合器,以阻止并不将初级齿轮的转矩传至发动机的曲轴。此外,与初级齿轮啮合的再生制动马达被控制成吸收与车轮转矩相关的能量。
[0024] 由于再生制动马达在车轮转速升高时吸收与车轮的转矩相关的能量,所以能够向车轮施加与发动机制动相对应的制动力。这时,由于初级齿轮的转矩不传至曲轴,所以车轮的转数升高时,发动机的转数不升高。由于发动机的转数不升高,所以能够降低发动机的燃料消耗。另外,由于车轮转矩产生的能量被转换成电能,所以能有效利用该能量。
[0025] 根据本发明一实施例,在单向离合器的上游设置有驱动油泵的传动机构。由于传动机构设置在单向离合器的上游侧,所以能够在不受车轮转速影响的情况下,可靠地进行发动机润滑。
[0026] 根据本发明一实施例,再生制动马达设置成与初级齿轮啮合。也就是说,再生制动马达设置在发动机中。由于再生制动马达设置在发动机的曲轴附近,所以能够在不大幅改变发动机结构,并且不损害作为摩托车的车辆的操作感的情况下,降低燃料消耗。
[0027] 根据本发明一实施例,由于再生制动马达与车轮联结,并能用作驱动车轮的驱动马达,所以再生制动马达能够被有效地用作车轮驱动马达。
[0028] 根据本发明一实施例,车辆包括控制器,而控制器在曲轴的转速大于等于初级齿轮的转速的转动比(齿轮速比)时,使再生制动马达空转。因此,当不必对车辆进行发动机制动时,使再生制动马达发生空转,从而能够进一步降低发动机的燃料消耗。
[0029] 根据本发明一实施例,由于设置了在节气门打开时断开而在节气门关闭时接通的连接/断开机构,所以能够阻止马达的共同转动,从而能进一步改善燃料消耗。
[0030] 根据本发明一实施例,由于再生制动马达的转子设置成与初级齿轮和单向离合器同轴,所以抑制发动机尺寸的扩大。
[0031] 根据本发明一实施例,由于设置了开闭节气门的节气门线致动单元,所以当节气门再次打开时,能够在不会产生震动的情况下,与变速器的转数相应地,平稳地连接曲轴的转动。
[0032] 相应地,本发明一实施例的目的是提供一种混合动力车,其中,电动马达设置在车体中心的附近,以减小横向扩大。
[0033] 为了实现该目的,根据本发明一实施例,混合动力车包括内燃式发动机、电动马达和用于将内燃式发动机和电动马达的动力传至从动部的传动机构。内燃式发动机以不可摇摆的方式悬挂在车体上,汽缸在大致水平的方向上延伸,而曲轴设置成沿车辆宽度方向取向。电动马达位于内燃式发动机的曲轴的前方和上方。
[0034] 根据本发明一实施例,在内燃式发动机的曲轴的一端设置变速机构,该变速机构用于对内燃式发动机的动力进行变速,以将变速后的动力传至传动机构。
[0035] 根据本发明一实施例,电动马达和变速机构相对于内燃式发动机设置在车辆宽度方向的一侧。
[0036] 根据本发明一实施例,电动马达设置成位于构成汽缸的汽缸体的侧方,并在侧视时与汽缸体呈交叠关系。
[0037] 根据本发明一实施例,传动机构设置有变速部,所述变速部用于对内燃式发动机和电动马达的动力进行变速,以将变速后的动力传至从动部。
[0038] 根据本发明一实施例,内燃式发动机的动力被变速机构经由第一单向离合器输入到设置在曲轴上的初级驱动齿轮,以从初级驱动齿轮传至传动机构。
[0039] 根据本发明一实施例,初级驱动齿轮设置有与电动马达的马达驱动齿轮啮合的从动齿轮,其中,动力从电动马达输入到所述从动齿轮,以从初级驱动齿轮传至传动机构。
[0040] 根据本发明一实施例,从动齿轮和马达箱侧视呈交叠关系。
[0041] 根据本发明一实施例,设置有用于起动内燃式发动机的起动马达,其中,起动马达设置在曲轴箱的上方,并在侧视时与电动马达呈交叠关系。
[0042] 根据本发明一实施例,设置有操作内燃式发动机的使用线控节气门系统的节气机构,其中,所述节气机构设置在汽缸的上方,并在侧视时与电动马达呈交叠关系。
[0043] 根据本发明一实施例,节气机构的致动器相对车辆中心线在宽度方向上位于电动马达的相反侧。
[0044] 根据本发明一实施例,车辆中心线位于内燃式发动机的活塞的中心与电动马达之间。
[0045] 根据本发明一实施例,用于覆盖电动马达的覆盖构件设置有用于冷却电动马达的冷却开口。
[0046] 根据本发明一实施例,包括内燃式发动机、电动马达和传动机构的动力单元被从车头管向后且向下延伸的主框架悬挂,并且空气滤清器固定至主框架。空气滤清器通过在发动机前方和上方延伸的进气通道连接到发动机,而腿部保护板设置在汽缸的头部的两侧。另外,电动马达在汽缸与主框架之间设置在进气通道的后方。
[0047] 根据本发明一实施例,变速机构是设置在曲轴上的双离心离合器。另外,第一阶段离心离合器构造成使得当第一离合器内圈的转速达到第一预定转速时,第一离合器内圈与离合器外圈连接。离合器外圈形成设置在曲轴上的行星齿轮机构的环形齿轮。与环形齿轮啮合的行星齿轮沿一个方向可转动地与太阳齿轮啮合,而被阻止沿另一方向转动。第一离合器内圈与离合器外圈的连接使动力传至行星齿轮,以使太阳齿轮沿另一方向转动,使得离合器外圈的转动通过支撑行星齿轮的支架减慢,以传至传动机构。
[0048] 另外,第一阶段离心离合器构造成使得当与所述支架一体转动的第二离合器内圈的转速达到第二预定转速时,第二离合器内圈与离合器外圈连接。第二离合器内圈与离合器外圈的连接使环形齿轮、支架和太阳齿轮沿一个方向一体地转动,使得离合器外圈的转动在未被行星齿轮机构减慢的情况下传至传动机构。
[0049] 根据本发明一实施例,支架由外周缘筒体支撑,外周缘筒体以能够相对于曲轴转动的方式设置在曲轴的外周缘上。外周缘筒体通过第一单向离合器连接到初级驱动齿轮。另外,第一离合器内圈和第二离合器内圈通过第二单向离合器连接。第二单向离合器设置成阻止第二离合器内圈相对于第一离合器内圈沿一个方向转动,而允许第二离合器内圈沿另一方向转动。
[0050] 根据本发明一实施例,电动马达位于内燃式发动机的曲轴的前方和上方。这防止电动马达干涉后轮,并且电动马达能够设置在车体中心的附近,从而减小横向扩大。
[0051] 根据本发明一实施例,在内燃式发动机的曲轴的一端设置有变速机构,该变速机构用于对内燃式发动机的动力进行变速,以将变速后的动力传至传动机构。因此,内燃式发动机的动力能够被变速机构提前变速,然后传至传动机构。
[0052] 根据本发明一实施例,电动马达和变速机构相对于内燃式发动机设置在车辆宽度方向上的一侧,所以能够有效地利用内燃式发动机的横侧空间。
[0053] 根据本发明一实施例,电动马达设置成位于构成汽缸的汽缸体的侧方,并在侧视时与汽缸体呈交叠关系。因此,能够减小动力单元的垂直长度,使动力单元小型化。
[0054] 根据本发明一实施例,传动机构设置有变速部,所述变速部用于对内燃式发动机和电动马达的动力进行变速,以将变速后的动力传至从动部。因此,内燃式发动机和电动马达的动力能够通过变速部变速后,再传至从动部。
[0055] 根据本发明一实施例,内燃式发动机的动力被变速机构经由第一单向离合器输入到设置在曲轴上的初级驱动齿轮,以从初级驱动齿轮传至传动机构,因此能够使用内燃式发动机的动力使车辆运行。
[0056] 根据本发明一实施例,在初级驱动齿轮上以与初级驱动齿轮一体地转动的方式设置有与电动马达的马达驱动齿轮啮合的从动齿轮,并且电动马达的动力从初级驱动齿轮传至传动机构,因此能够使用电动马达的动力来使车辆运行。另外,通过分离单向离合器,能够阻止电动马的动力传至曲轴。因此,能够阻止内燃式发动机在EV运转期间发生共同转,从而能够节约燃料费用。
[0057] 根据本发明一实施例,从动齿轮和马达箱侧视呈交叠关系。通过这种结构,电动马达的动力还能够通过电动马达的从动齿轮与驱动齿轮之间的接合而减速。另外,电动马达和变速机构能够设置成彼此靠近。
[0058] 根据本发明一实施例,起动马达设置在曲轴箱的上方,并在侧视时与电动马达呈交叠关系,从而能实现动力单元的小型化。
[0059] 根据本发明一实施例,节气机构设置在汽缸的上方,并在侧视时与电动马达呈交叠关系,而能实现动力单元的小型化。
[0060] 根据本发明一实施例,节气机构的致动器相对于车辆中心线在宽度方向上位于电动马达的相反侧。因此,能够防止因致动器的扩大造成与电动马达的干涉。
[0061] 根据本发明一实施例,车辆中心线位于内燃式发动机的活塞的中心与电动马达之间。这能实现减小横向扩大,并且改善与摩托车重心的偏差。
[0062] 根据本发明一实施例,用于覆盖电动马达的覆盖构件设置有用于冷却电动马达的冷却开口,因此能抑制电动马达的发热。
[0063] 根据本发明一实施例,电动马达在汽缸与主框架之间设置在进气通道的后方,从而能实现动力单元的小型化。
[0064] 根据本发明一实施例,变速机构是设置在曲轴上的双离心离合器。另外,第一阶段离心离合器通过行星齿轮机构减慢离合器外圈的转动,以传至传动机构。另外,第二阶段离心离合器在将离合器外圈的转动传至传动机构,而不通过行星齿轮机构减慢速度。这种结构能实现在操作发动机期间,根据转速自动进行换挡。
[0065] 根据本发明一实施例,第一离合器内圈和第二离合器内圈通过第二单向离合器连接。第二单向离合器设置成阻止第二离合器内圈相对于第一离合器内圈沿一个方向转动,而允许第二离合器内圈沿另一方向转动。通过这种结构,能够可靠地阻止马达操作期间棘齿的转动噪音。另外,能够使周缘筒体和初级驱动齿轮的转动的共同转动造成的能量损失最小化。
[0066] 本发明的适用性的进一步范围将在以下具体描述中更明了。然而,应该理解的是,以下具体描述和具体例子,虽然是本发明的优选实施方式,但只是示例性的,因为在本发明的精神和范围之内做出的各种修改和变型对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

[0067] 通过以下仅以示例方式给出而并非限制本发明的具体描述和附图,将能更加全面地理解本发明,附图中:
[0068] 图1是根据本发明的摩托车的左视图;
[0069] 图2是根据本发明的发动机的主要部分的截面图;
[0070] 图3是说明本发明的发动机的平衡器轴及其周缘部的截面图;
[0071] 图4(a)和4(b)是设置在本发明的发动机中的单向离合器的原理图;
[0072] 图5示出了设置在本发明的发动机中的再生制动马达系统的结构;
[0073] 图6是图5的操作流程图;
[0074] 图7示出了图5的另一个实施例;
[0075] 图8是图7的操作流程图;
[0076] 图9示出了图1的另一个实施例;
[0077] 图10示出了图1和9的另一个实施例、以及设置在驱动侧车轮上的再生制动马达的截面图;
[0078] 图11是图10的变型例的视图;
[0079] 图12是图5的另一个实施例的视图;
[0080] 图13是图2的另一实施例的视图;
[0081] 图14是根据本发明混合动力车实施例的摩托车的侧视图;
[0082] 图15是图14所示摩托车的动力单元的截面图;
[0083] 图16是动力单元变速机构的截面图;
[0084] 图17是沿图16的线IV-IV所取的截面图;
[0085] 图18是沿图16的线V-V所取的截面图;
[0086] 图19是沿图16的线VI-VI所取的截面图;
[0087] 图20是动力单元的变速部处于空档时的截面图;
[0088] 图21是动力单元的变速部选择为驾驶模式时的截面图;
[0089] 图22是动力单元的变速部选择为低俗模式时的截面图;
[0090] 图23是从侧面观察到的动力单元的部分剖开的侧视图;
[0091] 图24是动力单元的外部透视图;
[0092] 图25是动力单元的局部截面图,示出了节气机构与马达之间的位置关系;
[0093] 图26是变速机构的变型例的截面图;而
[0094] 图27是棘齿容纳部的变型例的截面图。

具体实施方式

[0095] 下面将详细描述本发明的实施例。在附图和实施例中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方向分别表示从摩托车驾驶员的角度观察到的方向。请注意,应沿附图标记的方向观看附图。
[0096] 图1是根据本发明的车辆的侧视图。作为车辆的摩托车10是这样一种车辆,其中设置前叉(front fork)13以支撑前轮12,前轮12被可操纵地连接至车体框架11的前端。发动机14设置在车体框架11的中间部分。用于支撑后轮16的后叉17经由枢轴18可向上/向下摆动地连接到车体框架11的下后部分。
[0097] 车体框架11具有设置在前端的车头管(head pipe)21,前叉13可转动地与车头管21连接,左右一对主框架22和23(只示出了正面侧的附图标记22)从车头管21向斜后方延伸,并且左右一对枢转板24和26(只示出了正面侧的附图标记24)从相应主框架22和
23的后端向下延伸。下延框架(down frame)27从车头管21向下延伸,并且左右一对下部框架(lower frame)28和29(只示出了正面侧的附图标记28)将下延框架27连接到左右枢转板24和26。左右一对座椅导轨33和34(只示出了正面侧的附图标记33)从上支架
31和32(只示出了正面侧的附图标记31)向后延伸,并且连接到相应枢转板24和26的上端。左右一对副框架36和37(只示出了正面侧的附图标记36)连接到相应座椅导轨33和
34的后端和枢转板24和26的中间部。
[0098] 在前叉13,车把(bar handle)41与上部连接,车号牌(number plate)42与前部连接,而盘式制动器43的制动钳44与下部连接。
[0099] 在发动机14,变速器46一体地设置在后部,向上延伸的汽缸47设置在前部,并且发动机与车体框架11连接。
[0100] 在变速器46,驱动轴51设置在侧部,驱动链轮52与驱动轴51连接,从动链轮53一起地设置在后轮16上,而链条54缠绕驱动链轮52和从动链轮53。
[0101] 通过上述的结构,发动机14的动力经由驱动轴51和链条54传送至作为车轮的后轮16。
[0102] 汽缸47具有汽缸盖56。在汽缸盖56中,进气系统58连接到后部,而排气系统61连接到前部。
[0103] 进气系统58具有连接到汽缸盖56的进气管63、连接到进气管63的节气门体64、和经由连接管66连接到节气门体64的空气滤清器67。
[0104] 排气系统61具有:一端连接到汽缸盖56的排气管71、和连接到排气管71的另一端的消音器72。
[0105] 用于打开/关闭节气门的节气门线致动单元(throttle wire actuator unit)(线控节气门(throttle by wire),未示出)可设置在节气门体64的附近。
[0106] 在发动机14中,如果在节气门体64附近设置了用于开闭节气门的线控节气门,则当节气门再次打开时,能够在不产生震动(shock)的情况下,与变速器的转数相应地,平稳地连接曲轴的转动。
[0107] 设置有前挡泥板81、以及用于覆盖前叉13的下前部的防护器82、散热器83、燃料箱84、驾驶座86,后挡泥板87、和后减震器91,后减震器91的上端与上支架31、32侧联结,而下端经由联接机构92与后叉17及枢转板24、26侧联结。
[0108] 图2中,发动机14具有:容纳曲轴93的曲轴箱94、从曲轴箱94向上延伸并且其中可滑动地设置有活塞95的汽缸96、连接成覆盖汽缸96的上部的汽缸盖103、与汽缸盖103连接成面向燃烧室102的点火塞105、经由凸轮轴保持器106与汽缸盖103连接的凸轮轴107、和覆盖汽缸盖103的上部的顶盖112。
[0109] 燃烧室102形成在由活塞95和汽缸101包围的区域中,而阀室111形成在由汽缸盖103和顶盖112包围的区域中。
[0110] 设置在汽缸101中的活塞95经由活塞销114、连杆115和曲柄销116与曲轴93联结。
[0111] 凸轮链轮123固定至用于驱动进气/排气阀门121的凸轮轴的一端122,凸轮驱动链轮125固定至曲轴的一端124,而凸轮链条条126缠绕在凸轮驱动链轮125与凸轮链轮123之间,以将曲轴93的动力传送至凸轮轴107。
[0112] 下面,将一并参照图5,描述从曲轴93到固定至驱动轴51的驱动链轮52的结构。
[0113] 后面将描述的用于驱动平衡器轴(balancer shaft)的平衡器驱动齿轮132和单向离合器133连接至曲轴的另一端131,初级齿轮137连接至单向离合器的外轮134,而与初级齿轮137啮合的初级从动齿轮138设置成与设置在曲轴93下方的主轴141同轴。初级齿轮137还与固定至马达轴143的马达齿轮144啮合,马达轴143从再生制动马达
142(regenerative brake motor)延伸。
[0114] 再生制动马达142能够制动作为车轮的后轮(图1的附图标记16),并且能够将后轮16的转矩转换成电能。
[0115] 用于分离/接合发动机14的动力的离合机构146与初级从动齿轮138联结,主轴141与离合机构146的输出侧连接,变速器148具有用于改变驱动轴51的转速的传动齿轮组147,并设置在主轴141与驱动轴51之间,而作为输出轴的驱动轴51设置在变速器148的下游。
[0116] 连接至单向离合器133的初级齿轮137与固定至从再生制动马达142延伸出来的马达轴143上的马达齿轮144啮合,并且还与初级从动齿轮138啮合。
[0117] 再生制动马达142设置成与初级齿轮137啮合。也就是说,再生制动马达142设置在发动机14的曲轴箱94中。由于再生制动马达142设置在发动机14曲轴的另一端131,所以能够在不大幅改变发动机14的结构、并且不损害作为摩托车的车辆的操作感的情况下,减少燃料消耗。因此,能够轻松地实现车辆质量的集中化。
[0118] 注意,在本实施例中,再生制动马达设置成与初级齿轮一直啮合。然而,如果再生制动马达设置在初级齿轮与作为车轮驱动轴的后轮轴之间,也不存在问题。
[0119] 图3中,在曲轴箱94中,平衡器轴153设置成与曲轴93平行,平衡器轴153在其一端设有平衡配重151和作为传动机构的构成元件的油泵驱动齿轮152,平衡器轴的另一端154连接有平衡器驱动齿轮132,并且设置有由平衡器驱动齿轮132驱动的平衡器从动齿轮155、和固定至平衡器轴的另一端154的水泵轴156。
[0120] 与油泵驱动齿轮152啮合的油泵从动齿轮161固定至从油泵158延伸出来的轴部件159。
[0121] 通过上述结构,当平衡器轴153转动时,能够使水泵162和油泵158转动。这样,当使用水冷发动机时,除油泵158之外,还同时驱动水泵162。
[0122] 再参照图2,固定至平衡器轴153的平衡器从动齿轮155与固定至曲轴93的平衡器驱动齿轮132啮合,曲轴93的转矩被传至平衡器轴153。用于驱动油泵158的传动机构包括设置在平衡器轴153上的油泵驱动齿轮152。
[0123] 油泵驱动齿轮152设置在发动机14的平衡器轴153上,而油泵158由油泵驱动齿轮152驱动。由于油泵驱动齿轮152设置在作为单向离合器133的上游侧的曲轴93的一侧,所以能够在不受车轮转速影响的情况下,可靠地对发动机14进行润滑和冷却。
[0124] 在图4(a)和4(b)中,单向离合器133主要包括内圈135、多个凸轮136...(这里的“...”表示“多个”)、和外圈134,其中内圈135与发动机的曲轴93连接,多个凸轮136...配置成围绕内圈135,外圈134配置成围绕这些凸轮136...、并与初级齿轮137连接。凸轮136...总是与内圈135和外圈134发生接触。
[0125] 图4(a)示出了车辆处于正常运转模式时的凸轮136...的配置。当动力按箭头a1的方向施加至内圈135时,凸轮136...取向为内圈135的法线方向、并起支撑杆的作用,以将动力按箭头a2的方向传送至外圈134。内圈135和外圈134一体地转动。
[0126] 图4(b)示出了当车辆处于发动机制动模式时的凸轮136...的配置。当驱动力沿b方向施加至外圈134时,随着凸轮136...向内圈135的切线方向倾斜,外圈134的动力被隔断,从而内圈135不会被外圈134的动力转动。
[0127] 在图4(a)和4(b)中,为方便起见,在内圈135与凸轮136...之间形成间隙199...,来阐明动力未从外圈134传至内圈135。
[0128] 参照图2,设置在曲轴93与初级齿轮137之间的单向离合器133能够将动力从曲轴93传至初级齿轮137,但是不能将动力从初级齿轮137传至曲轴93。
[0129] 图5中,再生制动马达系统164包括:再生制动马达142,经由马达齿轮144与与初级从动齿轮138啮合的初级齿轮137联结;存储由再生制动马达142生成的电的电池165;用于使电池165与再生制动马达142之间断开/连接的电磁开关166;用于指示电磁开关
166进行断开/连接的控制器167;与控制器167联结用于检测曲轴93的转速的曲轴传感器171;与控制器167联结用于检测初级从动齿轮138的转速的初级齿轮传感器172;和设置在曲轴93与初级齿轮137之间的单向离合器133。
[0130] 注意,由于初级齿轮137一直与初级从动齿轮138啮合,所以能够通过检测初级从动齿轮138的转速、并使初级从动齿轮138的转速乘以预定的常数,来获得与曲轴93同轴设置的初级齿轮137的转速。
[0131] 下面将描述具有上述再生制动马达系统164的车辆的操作。
[0132] 当比较曲轴93的转速和初级齿轮137的转速、而初级齿轮137的转速超过曲轴93的转速时,电磁开关166接通,以使电池165与再生制动马达142之间连接,使再生制动马达142产生涡电流,以对初级齿轮137施加制动,从而能够将与发动机制动相应的制动施加至后轮16。同时,再生制动马达142产生电能,并且生成的电能能够存储在电池165中。
[0133] 当电磁开关166断开时,由于再生制动马达142不产生涡电流,所以不向后轮16施加与发动机制动相应的制动。
[0134] 在图5和6中,在ST01(以下,步骤STxx中的“xx”表示步骤序号),比较曲轴93的转速(N1)和初级齿轮137的转速(N2)。当曲轴93的转速(N1)大于等于初级齿轮137的转速(N2)时,断开电磁开关166(ST02)。当曲轴93的转速(N1)小于初级齿轮137的转速(N2)时,接通电磁开关166(ST03)。
[0135] 在例如下坡操作等车辆操作期间,广泛使用所谓的发动机制动,即降低发动机14的转数,将施加至后轮16的转矩传送至发动机14,并向与发动机14联结的后轮(图1的附图标记16)施加制动。
[0136] 在这种情况下,在本发明中,单向离合器133设置在曲轴93与初级齿轮137之间,使得初级齿轮137的转矩被遮断,而不能传至曲轴93,并且与后轮16的转矩相关的能量被与初级齿轮137啮合的再生制动马达142吸收。
[0137] 由于后轮16的转速升高时,与后轮16的转矩相关的能量被再生制动马达142吸收,所以能够向后轮16施加与发动机制动相应的制动力。这时,初级齿轮137的转矩未传至曲轴93,因此,当后轮16的转数升高时,发动机14的转数不升高。也就是说,通过对初级齿轮137设置再生制动马达142,能够向作为车轮的后轮16施加制动,并将后轮16的转矩转换成电能。
[0138] 由于当后轮16的转数升高时,发动机14的转数不升高,所以能够降低发动机14的燃料消耗。另外,通过将后轮16的转矩生成的能量转换成电能,能够有效地利用能力。
[0139] 尤其在本发明中,摩托车10设置控制器167,控制器167在初级齿轮137的转速在初级齿轮137和曲轴93之间的转动比(齿轮速比)中较高时,使再生制动马达142产生电能,而在曲轴93的转速大于等于初级齿轮137的转速的转动比(齿轮速比)时,使再生制动马达142空转。
[0140] 摩托车10设置控制器167,当曲轴93的转速小于等于初级齿轮137的转速时,控制器167指示再生制动马达142空转。由于在不必对车辆施加发动机制动时使再生制动马达142发生空转,所以能够进一步降低发动机14的燃料消耗。
[0141] 此外,在设置有上述线控节气门的发动机中,通过使用线控节气门来操作加速器(accelerator),能够获得最佳的燃料消耗。
[0142] 此外,当加速器(节气阀)一旦回复(关闭)并再次打开时,曲轴的转数和初级齿轮的转数之间会产生差异,然而,能够通过线控节气门来进行调整,使得转数平稳地达到一致(曲轴的转动和初级齿轮的转动互相啮合,并经由单向离合器连接),而不产生震动。
[0143] 注意,在本实施例中,虽然再生制动马达与初级齿轮联结,但是它也可以与设置在初级齿轮下游侧的初级从动齿轮、主轴、驱动轴和作为后轮的驱动轴的后轮轴联结,而不产生任何问题。
[0144] 图7中,与图5存在较大差异之处是,在再生制动马达系统164B中,在再生制动马达142B与电池165B之间增加了逆变器(inverter)174和用于控制逆变器174的逆变器控制器175,并且对车轮增加了用于检测车速的轮速传感器176。通过上述结构,在预定条件下,再生制动马达142B不仅能用作发电机,而且还能用作后轮驱动马达。在其它方面,与第一实施例没有太大区别。
[0145] 在图7和8中,在ST11,判断轮速传感器176检测到的车速是否小于预定速度(Vt)(ST11)。
[0146] 当判定车速低于预定速度(Vt)时,电磁开关166B接通(ST12),再生制动马达142B用作后轮驱动马达。这时,切断向发动机14中注入燃料。
[0147] 当判定车速大于等于预定速度(Vt)时,在预定条件下,再生制动马达142B用作发电机。
[0148] 在ST21,当判定车速大于等于预定速度(Vt)时,比较曲轴93B的转速(N1)和初级齿轮137B的转速(N2)。当判定曲轴93B的转速(N1)大于等于初级齿轮137B的转速(N2)时,电磁开关166B断开(ST22)。当判定曲轴93B的转速(N1)小于初级齿轮137B的转速(N2)时,电磁开关166B接通(ST23)。
[0149] 这样,除了将再生制动马达142B用作发动机制动(发电机)之外,再生制动马达还可以作为驱动后轮的马达而得到有效利用。
[0150] 注意,马达的使用并不局限于驱动后轮,也可以配置在前轮上。
[0151] 图9示出了即使在设置有汽缸47C大致水平地配置的发动机14C的车辆中,也与图1的情况一样,能够为发动机14C设置单向离合器和再生制动马达。
[0152] 与图1存在较大差异之处是,主框架22C设置在车辆宽度方向的中心,并且设置有用于支撑后轮16C的左右两个后减震器91L和92R。另外,在发动机14C中,汽缸47C设置在大致水平方向的前部位置。其它方面没有太大差异。
[0153] 图10示出了再生制动马达142连接到图1或9所示摩托车的后轮上的实施例。
[0154] 后轮16D被支撑在后叉17D的后端部。
[0155] 后轮16D具有轮毂181和轮缘182,轮缘182设置成围绕轮毂181,并连接有轮胎183。轮毂181的轮毂罩186经由轴承185被后轮轴184可转动地支撑。
[0156] 再生制动马达142D的转子188连接在轮毂罩186内部,再生制动马达142D的定子189与转子188相对地连接在后轮轴184上。
[0157] 再生制动马达142D与后轮16D联结。由于再生制动马达142D还能够被用作用于驱动后轮16D的驱动马达,所以再生制动马达142D也能够被有效地用作驱动车轮的马达。
[0158] 图11示出了单向离合器133Z连接至摩托车后轮的实施例。由于其他组成构件和图10中的相同,所以省略对这些构件的说明。
[0159] 图12中,断开/连接机构191设置在再生制动马达的马达轴143与马达齿轮144之间。
[0160] 与图5的较大不同在于,在节气门打开时断开而在节气门关闭时接通的断开/连接机构191设置在初级齿轮137与再生制动马达142D之间。其他方面没有太大区别。
[0161] 由于设置了在节气门打开时断开而在节气门关闭时接通的断开/连接机构191,所以能够阻止与再生制动马达142的共同转动,从而能进一步改善燃料消耗。
[0162] 图13中,与图2的主要不同之处在于,再生制动马达142设置在曲轴的另一端131,并设置成与曲轴同轴。其他方面没有太大区别。下面将描述不同部分。
[0163] 单向离合器133连接在曲轴的另一端131,具有转子139和定子140的再生制动马达142设置在单向离合器133的外侧,并设置有外轴150,外轴150与转子139成一体,并经由滚针轴承149...可转动地围绕曲轴93装配。初级齿轮137与外轴150连接,而与初级齿轮137啮合的初级从动齿轮138设置成与设置在曲轴93下方的主轴141同轴。初级齿轮137还用作驱动油泵158的齿轮132。
[0164] 再生制动马达142能够制动作为车轮(图1和9的附图标记16)的后轮,并且能够将后轮16的转矩转换成电能。
[0165] 图13中,再生制动马达的转子139设置成与初级齿轮137和单向离合器133同轴。
[0166] 再生制动马达142设置在发动机14中。由于再生制动马达142设置在发动机14的曲轴的另一端131,所以能够不损害作为摩托车的车辆的操作感的情况下,降低燃料消耗。能够轻松实现车辆质量的集中化。
[0167] 注意,虽然本发明在实施例中应用于摩托车,但是也可应用于三轮车,以及一般的车辆,而不会产生任何问题。另外,本发明优选用于具有单向离合器的摩托车。
[0168] 下面,将参照附图描述本发明混合动力车(hybrid vehicle)的实施例。图14是本发明的混合动力车的实施例的侧视图。
[0169] 本发明的混合动力车是摩托车。摩托车1’的车体框架2’包括用于可操作地支撑前叉24’的车头管21’、从车头管21’向后且向下延伸的主框架22’、和连接到主框架22’的后部的向后且向上延伸的左右一对后框架23’。前轮WF连接至前叉24’的下端,而条状转向把手25’与前叉24’的上端联结。从上方遮盖前轮WF的前挡泥板26a’由前叉24’支撑。另外,摩托车1’设置有腿部保护板26b’,腿部保护板26b’从前挡泥板26a’的上侧向后且向下延伸,用于保护骑乘者的腿部。
[0170] 在主框架22’下方,设置有发动机(内燃式发动机)5’,其汽缸轴线C大致在水平方向,并且曲轴50’(参照图15)设置成取向为车辆的宽度方向。发动机5’以被吊板27’和枢转板28’支撑的方式,悬挂在车体框架2’上。
[0171] 后叉29’的前端沿垂直方向可摆动地支撑在枢转板28’上,后轮WR连接至后叉29’的后端。另外,后减震器30设置在车体框架2’的后框架23’与后叉29’之间。
[0172] 发动机5’与马达(电动马达)6’和传动机构7’一起组成将在后面描述的动力单元P。另外,传动机构7’的输出经由驱动链条31’传至作为从动部的后轮WR。
[0173] 另外,在发动机5’的上方,设置有节气机构(throttle mechanism)32’、起动马达(starter motor)33’、和固定至主框架22’的空气滤清器36’(参照图23)。另外,燃料箱34’设置在后轮WR的上方。设置在燃料箱34’的前方的储存箱35’、和燃料箱34’被例如前后座(tandem seat)等骑乘座位S从上方可开闭地覆盖。
[0174] 下面将参考图15至24来详细描述本实施例的混合动力车的动力单元。图15是图14所示摩托车的动力单元的截面图,其中附图标记O是表示宽度方向的中心的车辆中心线。
[0175] 动力单元P主要包括:作为驱动源的发动机5’和马达6’;将发动机5’和马达6’的动力传至后轮WR的传动机构7’;用作变速机构的双离心离合器(double centrifugal clutch)8’,所述变速机构用于在发动机5’与传动机构7’之间对发动机5’的动力进行变速,以将动力传至传动机构7’;和油泵9’。
[0176] 电池(未示出)连接至马达6’和起动马达33’。当马达6’用作发动机而起动马达33’用作起动器时,电池构造成向马达6’和起动马达33’提供动力。另外,当马达6用作发电机时,电池构造成被再生电能充电。电池可以安装在例如沿轴向邻近燃料箱34’的空间中,如图14中的附图标记B1所示,也可以安装在左右腿部保护板26b’内的空间中,如附图标记B2所示。
[0177] 用于控制空气量的节气阀可转动地设置在发动机5’的进气管内。节气阀(未示出)容纳在节气机构32’内,根据骑乘者所操作的节气手柄(未示出)的操作量得到转动。在本实施例中,安装有线控节气门(TBW)系统,用于检测骑乘者所操作的加速器的开口度,并基于检测到的加速器的开口度和来自各种传感器的信号,来计算节气阀的最佳开口度,以基于算出的节气阀开口度,通过致动器320(参照图23)来对节气阀(未示出)进行开闭操作。在图23中,附图标记321表示构成连接发动机5’和空气滤清器36’的进气通道
322的节气门体;323表示节气阀轴;324表示注入器(injector);570表示发动机悬挂部(engine hanger)。
[0178] 发动机5’包括通过连杆51’与曲轴50’联结的活塞52’。活塞52’在设置于汽缸体53’内的汽缸54’中可滑动,并且汽缸体53’设置成使得汽缸54’的轴线C大致在水平方向。汽缸盖55a’和顶盖55b’固定至汽缸体53’的前表面。另外,用于燃烧空气燃料混合物的燃烧室由汽缸盖55a’、汽缸54’和活塞52’形成。参照图14,腿部保护板26b’设置在顶盖55b’的两侧。
[0179] 在汽缸盖55a’中,设置有用于控制空气燃料混合物相对于燃烧室的进气或排气的阀门(未示出)、和火花塞56’。阀门的开闭受控于被汽缸盖55a’支承的凸轮轴37’的转动。凸轮轴37’在其一端设置有从动链轮38’,而环形凸轮链条39挂绕在从动链轮38’与设置于曲轴50’的一端的驱动链轮40’之间。另外,与起动马达33’连接的起动用从动齿轮41’通过花键配合一体地连接到邻近驱动链轮40’的曲轴50’。
[0180] 曲轴50’经由相应的轴承42’被左曲轴箱57L’和右曲轴箱57R’支撑(下文中,左曲轴箱57L’和右曲轴箱57R’的组合将称为曲轴箱57’)。定子箱43’联结至曲轴箱57’的横向方向的左侧,而用作外转子马达的交流发电机44’(AC发电机ACG)容纳在定子箱43’中。用于容纳双离心离合器8’的曲轴箱盖80’联结至曲轴箱57’的横向方向的右侧。另外,经由轴承45’支撑曲轴50’的离合器盖85’联结至曲轴箱盖80’的右侧边缘。马达箱60’联结到位于汽缸体53’侧方的曲轴箱盖80’内的前侧空间中。马达驱动齿轮62’与马达输出轴61’相连接的马达6’一体地容纳在马达箱60’内。
[0181] 此外,构成交流发电机44’的与内定子441相对的外转子442连接至曲轴50’的左手端,而双离心离合器8’的第一离合器内圈(clutch inner)81’键槽式装配到曲轴50’的右手端。另外,在曲轴50’上,初级驱动齿轮58’和外周缘轴46’(外周缘筒体)在连杆51’与第一离合器内圈81’之间设置成能够相对于曲轴50’转动,并覆盖曲轴50’的外周缘。
[0182] 初级驱动齿轮58’与初级从动齿轮72’啮合,初级从动齿轮72’连接至后面将描述的传动机构7’的主轴70’。另外,直径大于初级驱动齿轮58’的从动齿轮59’以一体可转动的方式连接成与初级驱动齿轮58’相邻。
[0183] 从动齿轮59’与马达驱动齿轮62’啮合,且从动齿轮59’的内径部构造成具有在右侧开口的空间,而从动齿轮59’经由容纳在该空间中的单向离合器47’连接到外周缘轴46’。另外,从动齿轮59’和马达箱60’设置成侧视呈交叠方式。
[0184] 当外周缘轴46’的转速高于从动齿轮59’的转速时,单向离合器47’发生接合,以将动力从外周缘轴46’传至从动齿轮59’;而当从动齿轮59’的转速高于外周缘轴46’的转速时,单向离合器47’发生分离,以切断动力传送。
[0185] 如图17-20所示,双离心离合器8’包括第一离合器内圈81’、第二离合器内圈82’、行星齿轮机构83’、和棘齿离合机构84’组成。如上所述,第一离合器内圈81’键槽式装配至曲轴50’,以与曲轴50’一体转动。另一方面,第二离合器内圈82’键槽式装配至外周缘轴46’的外周缘,以构造成与外周缘轴46’一体转动。
[0186] 行星齿轮机构83’包含太阳齿轮(sun gear)831、环形齿轮(ring gear)832,啮合在太阳齿轮831与环形齿轮832之间的行星齿轮833(planetary gear)、和用于支撑行星齿轮833的行星齿轮架(planetary carrier)834。行星齿轮架834连接到第二离合器内圈82’,以构造成与之一体转动。
[0187] 环形齿轮832用作第一离合器内圈81’和第二离合器内圈82’的离合器外圈(clutch outer)。当第一离合器内圈81’的转速达到第一预定转速时,第一离合器内圈81’的重量与环形齿轮832的内周面接触,从而进入接合状态。另外,当第二离合器内圈82’的转速达到比第一预定转速高的第二预定转速时,第二离合器内圈82’的重量与环形齿轮832的内周面接触,从而进入接合状态。太阳齿轮831连接到棘齿离合机构84’。
[0188] 棘齿离合机构84’包括:棘齿支撑构件841,以可相对转动的方式设置在外周缘轴46’的外周缘上,并具有法兰840;被法兰840支撑的多个棘齿843;和从曲轴箱盖80’延伸的棘齿容纳部844。行星齿轮机构83’的太阳齿轮831键槽式装配至棘齿支撑构件841的外周缘,以构造成与之一体转动。另外,当棘齿支撑构件841试图借助来自太阳齿轮831的动力逆时针转动时,棘齿843与从曲轴箱盖80’延伸出来的棘齿容纳部844的槽845啮合,以锁止棘齿支撑构件841的转动。相反,当棘齿支撑构件841试图顺时针转动时,棘齿843不与棘齿容纳部844的槽845啮合,以使棘齿支撑构件841空转。另外,防振橡胶846通过烘烤工艺(baking)附接至各槽845中。
[0189] 在如此构成的双离心离合器8’中,当曲轴50’的转速低于第一预定转速时,与曲轴50’一体转动的第一离合器内圈81’不与环形齿轮832的内周面接触,以进入分离状态,从而防止将曲轴50’的动力传至传动机构7’。
[0190] 另一方面,当曲轴50’的转速达到第一预定转速时,第一离合器内圈81’的重量与环形齿轮832的内周面接触,而进入接合状态。这时,环形齿轮832顺时针转动,并且行星齿轮架834也经由与环形齿轮832啮合的行星齿轮833顺时针转动,使得逆时针转矩作用于太阳齿轮831。另外,逆时针转矩通过键槽式装配至太阳齿轮831的棘齿支撑构件841作用于棘齿843上,以使棘齿843与棘齿容纳部844的槽845啮合,从而锁止太阳齿轮831。因此,从曲轴50’传至行星齿轮架834的动力被减速,以传至与行星齿轮架834一体转动的外周缘轴46’。当外周缘轴46’的转速高于与马达驱动齿轮62’啮合的从动齿轮59’的转速时,单向离合器47’发生接合,以将曲轴50’的动力传至与从动齿轮59’一体转动的初级驱动齿轮58’,然后通过初级从动齿轮72’与初级驱动齿轮58’的啮合,经由初级从动齿轮
72’将动力传至传动机构7’。
[0191] 另一方面,当从动齿轮59’的转速通过马达6’的驱动而高于外周缘轴46’的转速时,单向离合器47’发生分离,以阻止曲轴50’的动力传至传动机构7’。
[0192] 另外,当跟随行星齿轮架834转动的第二离合器内圈82’的转速,通过第一离合器内圈81’的接合,达到第二预定转速时,第二离合器内圈82’的重量与环形齿轮832的内周面接触,从而进入接合状态。这时,环形齿轮832和行星齿轮架834通过第二离合器内圈82’一体转动,并且还与太阳齿轮831一体化。也就是说,行星齿轮机构83’进入一体化状态。这时,顺时针转矩经由键槽式装配至太阳齿轮831的棘齿支撑构件841作用在棘齿843上,棘齿843与棘齿容纳部844的槽845分离,使棘齿支撑构件841空转。因此,从曲轴50’传至行星齿轮机构83’的动力在不降低的情况下,传至与行星齿轮架834一体转动的外周缘轴46’。另外,当外周缘轴46’的转速高于与马达6的马达驱动齿轮62’啮合的从动齿轮
59’的转速时,单向离合器47’发生接合,以将曲轴50’的动力传至与从动齿轮59’一体转动的初级驱动齿轮58’,然后通过初级从动齿轮72’与初级驱动齿轮58’的啮合,经由初级从动齿轮72’将动力传至传动机构7’。
[0193] 另一方面,当从动齿轮59’的转速通过马达6’的驱动而高于外周缘轴46’的转速时,单向离合器47’发生分离,以阻止曲轴50’的动力传至传动机构7’。
[0194] 如上所述,马达6’由马达驱动齿轮62’连接至马达输出轴61’而构成,而马达驱动齿轮62’与设置成围绕曲轴50’的从动齿轮59’一直啮合。因此,马达6’的动力通过马达驱动齿轮62’与从动齿轮59’的相互啮合而传至从动齿轮59’,然后通过初级从动齿轮72’与初级驱动齿轮58’的啮合,经由初级从动齿轮72’,从与从动齿轮59’一体转动的初级驱动齿轮58’传至传动机构7’。从动齿轮59’经由单向离合器47’与外周缘轴46’连接。
因此,马达6’的动力只在从动齿轮59’的转速高于外周缘轴46’的转速时,传至传动机构
7’。这时,单向离合器47’发生分离,以阻止马达6’的动力传至外周缘轴46’。另一方面,当外周缘轴46’的转速高于从动齿轮59’的转速时,曲轴50’的动力传至传动机构7’,使得马达6’跟随曲轴50’的转动。这时,根据电池的充电状态(SOC),可通过马达6’进行辅助,也可进行再生充电。另外,能够通过零转矩控制来降低负载。
[0195] 下面将描述传动机构7’。
[0196] 传动机构7’在主轴70’与中间轴71’之间设置有变速部73’。如上所述,与设置在曲轴50’的外周缘上的初级驱动齿轮58’啮合的初级从动齿轮72’连接在主轴70’的右手端。驱动链轮74’连接在中间轴71’的左手端,而传送到主轴70’的动力通过缠绕在驱动链轮74’上的驱动链条31’(参照图14)传至后轮WR。在中间轴71’的右手端,设置有车速检测输出齿轮77’,车速检测输出齿轮77’与可转动地设置在副轴75’上的车速检测输入齿轮76’啮合。另外,在曲轴箱57’内,用于检测速度的检测器78’设置在与车速检测输入齿轮76’相对的位置。
[0197] 变速部73’包括:以相对可转动的方式设置在主轴70’的外周缘上的低速驱动齿轮731;高速驱动换挡齿轮732,在主轴70’的外周缘上设置成与主轴70’一体转动,且设置成能够沿主轴70’的轴线滑动;低速从动齿轮733,键槽式装配至中间轴71’的外周缘,以与中间轴71’一体转动;高速从动齿轮734,以相对可转动的方式设置在中间轴71’的外周缘上;和换挡器735,在中间轴71’的外周缘上设置成与中间轴71’一体转动,并设置成能够沿中间轴71’的轴线滑动。低速驱动齿轮731与低速从动齿轮733彼此一直啮合,以构成低速齿轮副736。高速驱动换挡齿轮732与高速从动齿轮734彼此一直啮合,以构成高速齿轮副737。
[0198] 在通常情况下,变速部73’设置成使得车辆在使用高速齿轮副737的驾驶模式下运行。当需要较大转矩时,允许车辆在使用低速齿轮副736的低速模式下运行。因此,骑乘者通过摆动换挡踏板(未示出),从空档改变到驾驶模式或低速模式。
[0199] 在空档时,如图20所示,高速驱动换挡齿轮732与低速驱动齿轮731彼此不啮合。另外,换挡器735与高速从动齿轮734也彼此不啮合。因此,即使主轴70’发生转动,动力也不会通过低速齿轮副736和高速齿轮副737传至中间轴71’。
[0200] 当骑乘者摆动换挡踏板到一侧以从空档选择到驾驶模式时,如图21所示,换挡器735滑向高速从动齿轮734,以使形成在高速从动齿轮734上的啮合部734a与形成在换挡器735上的啮合部735a互相啮合。因此,如图中箭头所示,输入到主轴70’的动力通过高速齿轮副737和换挡器735,从高速驱动换挡齿轮732传至中间轴71’的驱动链轮74’。另一方面,当骑乘者摆动换挡踏板到另一侧而变会到空档时,换挡器735回复到空档位置,以释放啮合部734a与啮合部735a之间的啮合。
[0201] 另一方面,当骑乘者进一步摆动换挡踏板到一侧以从驾驶模式选择到低速模式时,如图22所示,换挡器735回复到空档位置,以释放啮合部734a与啮合部735a之间的啮合,并且高速驱动换挡齿轮732滑向低速驱动齿轮731,以使形成在低速驱动齿轮731上的啮合部731a与形成在高速驱动换挡齿轮732上的啮合部732a互相啮合。因此,输入到主轴70’的动力通过高速驱动换挡齿轮732和低速齿轮副736传至中间轴71’的驱动链轮74’。
另外,当骑乘者摆动换挡踏板到一侧或到另一侧,以从低速模式选择到驾驶模式、或变回到空档时,车辆按上述方式进入驾驶模式或空档。
[0202] 根据如此构成的混合动力车的动力单元P,可通过下面两种传送途径即第一传送途径和第二传送途径进行动力传输,来运行摩托车1’。
[0203] 第一传送途径是所谓发动机运转的传送途径,其中,发动机5’的动力是通过曲轴50’、双离心离合器8’、外周缘轴46’、单向离合器47’、从动齿轮59’(初级驱动齿轮58’)、初级从动齿轮72’和传动机构7’,传送到后轮WR的。在第一传送途径中,能够通过双离心离合器8’和传动机构7’的变速部73’进行两阶段变速。另外,在通过第一传送途径传送动力的同时进行运行的期间,能够通过对马达6’进行驱动来进行辅助运行,也能够通过将马达6’用作负载来进行再生充电。
[0204] 第二传送途径是所谓EV运转的传送途径,其中,马达6’的动力是通过马达输出轴61’、马达驱动齿轮62’、从动齿轮59’(初级驱动齿轮58’)、初级从动齿轮72’、传动机构
7’和驱动链条31’,传送到后轮WR的。这时,如上所述,通过使单向离合器47’空转,来阻止马达6’的动力传至曲轴50’。另外,在第二传送途径中,能够通过传动机构7’的变速部
73’来进行两阶段变速。
[0205] 第一传送途径与第二传送途径之间的切换是通过单向离合器47’自动进行的。基于设置在单向离合器47’的外径侧的从动齿轮59’的转速、和设置在单向离合器47’的内径侧的外周缘轴46’的转速,当外周缘轴46’的转速高于从动齿轮59’的转速时,通过第一传送途径传送动力。另一方面,当从动齿轮59’的转速高于外周缘轴46’的转速时,通过第二传送途径传送动力。
[0206] 在如此构成的动力单元P中,如图15所示,马达6’和双离心离合器8’相对于发动机5’设置在车辆宽度方向的一侧,而车辆中心线O位于发动机5’的活塞52’的中心与马达6’之间。
[0207] 图23是动力单元部分剖开后的侧视图。图24是动力单元的透视图。图25是动力单元的局部截面图,示出了节气机构与马达之间的位置关系。在图23和24中,箭头表示在动力单元安装在车辆上的状态下的各方向。
[0208] 如图23所示,起动马达33’设置在曲轴箱57’的上方,并在侧视图中与马达6’呈交叠关系,并且节气机构32’设置在汽缸54’的上方,并在侧视图中与马达6’呈交叠关系。另外,马达6’在汽缸54’和主框架22’之间设置在进气通道322的后方。
[0209] 如图24所示,在用于覆盖马达6’的曲轴箱盖80’上,沿圆周方向均匀地设置有多个冷却开口801,以冷却容纳在其中的马达6’。在图24中,设置有开口802,用于安装检测行星齿轮机构83’的行星齿轮架834的速度检测器835(参照图16)的转速的传感器。设置有开口803,用于安装检测双离心离合器8’的第一离合器内圈81’的速度检测器815(参照图16)的转速的传感器。另外,设置有氧传感器557和排气管558。
[0210] 另外,在如图25所示的动力单元P中,节气机构32’的致动器320相对于车辆中心线O在宽度方向上位于马达6’相反侧。
[0211] 如上所述,根据本实施例的混合动力车,发动机5’以不可摆动的方式悬挂在车体上,而汽缸54’大致沿水平方向延伸,曲轴50’设置成沿宽度方向取向。另外,马达6’设置在发动机5’的曲轴50’的前方和上方。这防止马达6’干涉后轮WR,并且马达6’能够设置在车体中心附近,从而使减小横向扩大。
[0212] 此外,在发动机5’的曲轴50’的一端,设置有双离心离合器8’,用于对发动机5’的动力进行变速,并将变速后的动力传至传动机构7’。因此,发动机5’的动力能够预先被双离心离合器8’变速,再传至传动机构7’。
[0213] 另外,马达6’和双离心离合器8’相对于发动机5’设置在宽度方向的一侧,从而能有效地利用发动机5’的横侧空间。
[0214] 此外,马达6’设置在构成汽缸54’的汽缸体53’的侧方,并且侧视时与汽缸体53’呈交叠关系。因此,能够减小动力单元的垂直长度,使动力单元小型化。
[0215] 另外,传动机构7’设置有变速部73’,变速部73’用于对来自发动机5’和马达6’的动力进行变速,以将变速后的动力传至后轮WR。因此,发动机5’和马达6’的动力能够通过变速部73’以预定变速比进行变速,然后传至后轮WR。
[0216] 另外,发动机5’的动力通过双离心离合器8’,经由单向离合器47’输入到设置在曲轴50’上的初级驱动齿轮58’,以从初级驱动齿轮58’传至传动机构7’,从而使车辆以发动机5’的动力运行。
[0217] 此外,初级驱动齿轮58’设置有与马达6’的马达驱动齿轮62’啮合的从动齿轮59’。另外,马达6’的动力输入到从动齿轮59’,以从初级驱动齿轮58’传至传动机构7’,从而使车辆以马达6’的动力运行。另外,通过使单向离合器47’分离,来阻止马达6’的动力传至曲轴50’。因此,防止了发动机5’在EV运转期间发生共同转动,从而能够节约燃料费用。
[0218] 另外,从动齿轮59’与马达箱60’侧视呈交叠关系。通过这种结构,马达6’的动力能够通过马达6’的马达驱动齿轮62’与从动齿轮59’之间的啮合得到减慢。
[0219] 另外,起动马达33’设置在曲轴箱57’的上方,且侧视与马达6’呈交叠关系,因此能够使动力单元P小型化。
[0220] 另外,用于操作发动机5’的使用线控节气门系统的节气机构32’设置在汽缸54’的上方,且侧视与马达6’呈交叠关系,因此能够使动力单元P小型化。
[0221] 另外,节气机构32’的致动器320相对于车辆中心线O在宽度方向上位于马达6’的相反侧。因此,能够防止因致动器320的扩大而造成的与马达6’的干涉。
[0222] 另外,车辆中心线O位于发动机5’的活塞52’的中心与马达6’之间,因此能够减少横向的扩大。
[0223] 此外,在用于覆盖马达箱60’的曲轴箱盖80上设置有冷却开口801,因此抑制了马达6’的发热。
[0224] 另外,马达6’在汽缸54’与主框架22’之间设置在进气通道322的后方,因此能够使动力单元P小型化。
[0225] 应该理解的是,本发明并不限于上述实施例,可适当地进行各种修改或变型等。
[0226] 图26是用作变速机构的双离心离合器的变型的截面图。根据该变型的双离心离合器8”,第一离合器内圈81’和第二离合器内圈82’通过单向离合器48’连接。单向离合器48’设置在连接到第二离合器内圈82’的联结件820与第一离合器内圈81’之间,并且设置成阻止第二离合器内圈82’相对于第一离合器内圈81’顺时针转动,而允许第二离合器内圈82’逆时针转动。因此,在发动机运转时,防止了第二离合器内圈82’以高于第一离合器内圈81’的速度转动。换句话说,第二离合器内圈82’相对于第一离合器内圈81’逆时针转动,而被阻止顺时针转动。因此,单向离合器48’不工作。
[0227] 另一方面,在马达运转时,从动齿轮59’通过单向离合器47’连接到外周缘轴46’,从而阻止了从动齿轮59’的动力传至外周缘轴46’。然而,在某些情况下,单向离合器47’可跟随从动齿轮59’的转动。如果是这种情况,根据前述实施例的双离心离合器8”,太阳齿轮831随外周缘轴46’的转动经由行星齿轮架834发生顺时针转动。当太阳齿轮831顺时针转动时,棘齿支撑构件841顺时针转动,而棘齿843不与棘齿容纳部844的槽845啮合,使得棘齿支撑构件841空转。这时,棘齿843产生转动噪音。
[0228] 根据该变型,在马达运转时,第一离合器内圈81’处于非操作状态,使得第二离合器内圈82’相对于第一离合器内圈81’顺时针转动。因此,单向离合器48’阻止第二离合器内圈82’转动,从而可靠地阻止棘齿843在马达运转期间发出转动噪音,并能使由外周缘轴46’的共同转动造成的能量损失最小化。
[0229] 图27是棘齿容纳部的变型的截面图。该变型的棘齿容纳部844’以如下方式构成:在第一棘齿盘844a的内周缘设置有第二棘齿盘844b,两者间留有预定的空间,第二棘齿盘
844b的内周面设置有槽845,而防振橡胶846被模制成覆盖第二棘齿盘844b。第一棘齿盘
844a相对于防振橡胶846的转动被设置在第一棘齿盘844a上的凹部847阻止。这样,由于包括槽845的第二棘齿盘844b的内周面完全被防振橡胶846覆盖,所以能够减小棘齿843的转动噪音。
[0230] 以上描述了本发明,应该明白的是,本发明能进行多种变型。这些变型不能看作会背离本发明的精神和范围,并且对本领域的技术人员显而易见的各种变型旨在包括在权利要求书的范围内。
[0231] 本申请要求2009年3月31日提交的申请号为2009-088260、2009年3月31日提交的申请号为2009-087779和2010年2月3日提交的申请号为2010-022234的日本专利申请的优先权,这些申请的全部内容通过引用并入本文。