專利名稱：車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)裝置，特別是將逆變器和電動(dòng)機(jī)容納在一個(gè)殼體中的 車輛驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)有的混合動(dòng)力車輛具有這樣的結(jié)構(gòu)逆變器具有固定到地盤的 較大盒狀殼體，電動(dòng)機(jī)殼體(驅(qū)動(dòng)橋)布置在該殼體下方?？梢钥紤]能夠 安裝在盡可能多種混合動(dòng)力車輛中的混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置。在此情況 下，如果該裝置采用了兩個(gè)殼體，則必須針對(duì)每種車輛對(duì)這種殼體布置進(jìn) 行優(yōu)化。因此難以使部件標(biāo)準(zhǔn)化。
在原理上，希望彼此結(jié)合工作的各個(gè)單元集成為一體并容納在一個(gè)殼
體中。日本專利公開No.2004-343845、 No.2001-119961和No.2003-199293
已經(jīng)公開了一些混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，它們各自具有集成為一體的電 動(dòng)機(jī)和逆變器。
但是，在日本專利公開No.2004-343845和No.2001-119961所公開的 混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置中，逆變器僅僅是布置在電動(dòng)機(jī)上，這種結(jié)構(gòu)容易 受到與裝有該裝置的車輛的質(zhì)心垂直位置提高有關(guān)的影響。此外，也沒有 充分考慮到減小該驅(qū)動(dòng)裝置安裝在混合動(dòng)力車輛上所需的空間。
為了能夠安裝在多種車輛上，希望逆變器和電動(dòng)機(jī)布置在與自動(dòng)變速 器大體相同的輪廓內(nèi)，在普通的車輛中，自動(dòng)變速器是與發(fā)動(dòng)機(jī)相鄰的。
在曰本專利公開No.2003-199293中，采用水冷系統(tǒng)作為逆變器單元的 冷卻系統(tǒng)，并采用油冷兄作為電動(dòng)機(jī)單元的冷卻系統(tǒng)，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜了
發(fā)明內(nèi)容
'
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括集成的逆變器并具有較小的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。
總的來說，根據(jù)本發(fā)明的一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置包括第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；用 于潤(rùn)滑油的循環(huán)機(jī)構(gòu)，對(duì)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻；動(dòng)力控制單元， 對(duì)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制并通過與潤(rùn)滑油進(jìn)行熱交換而得到冷卻；以及殼 體，容納第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、循環(huán)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力控制單元，并設(shè)有所述循環(huán)路 徑。
優(yōu)選地，動(dòng)力控制單元包括動(dòng)力控制元件和板，板具有第一主表 面，動(dòng)力控制元件安裝在第一主表面上。板具有散熱器突起，散熱器突起 布置在板的第二主表面?zhèn)纫耘c循環(huán)路徑中的潤(rùn)滑油接觸。
優(yōu)選地，所述殼體包括油盤，油盤布置在循環(huán)路徑的下游部分，循環(huán) 機(jī)構(gòu)包括隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而從油盤抽取潤(rùn)滑油、并將潤(rùn)滑油饋送到動(dòng) 力控制單元上游的潤(rùn)滑路徑部分的機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述車輛包括內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)一起使用來使 車輪旋轉(zhuǎn)；殼體與內(nèi)燃機(jī)以熱傳導(dǎo)方式接觸。
更優(yōu)選地，潤(rùn)滑油的熱量被通過殼體傳遞到內(nèi)燃機(jī)的外殼。
更優(yōu)選地，內(nèi)燃機(jī)的殼體設(shè)有使冷卻水循環(huán)的水通道，殼體具有突出 到水通道中的散熱器突起。
優(yōu)選地，所述車輛包括內(nèi)燃機(jī)。所述車輛驅(qū)動(dòng)裝置還包括第二旋轉(zhuǎn) 電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸共軸的旋轉(zhuǎn) 軸；動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，其布置成與內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)軸共軸且位于第一旋 轉(zhuǎn)電機(jī)與第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間，并具有第一軸、第二軸和第三軸，第一軸接 收第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，第二軸接收第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，第三 軸接收曲軸的旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力控制單元控制第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)。殼 體還容納第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)。
更優(yōu)選地，動(dòng)力控制單元包括第一逆變器和第二逆變器，其與第一 旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別對(duì)應(yīng)地布置；電壓轉(zhuǎn)換器，其布置成第一逆 變器和第二逆變器共用。電壓轉(zhuǎn)換器包括電抗器和電容器，電抗器和電容 '器以分開的方式布置，并分別位于第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和動(dòng)力分 配機(jī)構(gòu)的相反側(cè)。更優(yōu)選地，所述殼體包括第一容納室，設(shè)有第一開口并容納動(dòng)力控 制單元；第二容納室，設(shè)有第二開口并容納第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)；分隔件，將第 一容納室和第二容納室彼此分開。分隔件設(shè)有孔，孔形成循環(huán)路徑的一部 分。
本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)這樣一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置，它與逆變器集成為一體并具 有小而簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
圖1的電路圖示出了與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛100的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)控制有關(guān)的結(jié)構(gòu)。
圖2的示意示了圖1中動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD和減速器RD的詳細(xì)情況。
圖3的立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置20 的外觀。
圖4是驅(qū)動(dòng)裝置20的俯視圖。
圖5是沿圖4中的方向XI看去，驅(qū)動(dòng)裝置20的側(cè)視圖。 圖6是沿圖4中的方向X2看去，驅(qū)動(dòng)裝置20的側(cè)視圖。 圖7是沿圖4中VII-VII線所取的剖視圖。 圖8是沿圖4中vin-vni線所取的剖視圖。
圖9的框圖示出了本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置的冷卻系統(tǒng)。
圖10示出了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和氣缸座302的連接部分的截面圖。
圖11是示出了圖9中油循環(huán)路徑340的剖視圖。
圖12是沿圖11中XII-XII線的局部剖視圖。
圖13示出了圖9中油循環(huán)路徑340的第二示例。
圖14是沿圖13中XIV-XIV線所取的剖視圖。
圖15示出了圖9中油循環(huán)路徑340的第三示例。
圖16是沿圖15中XVI-XVI線所取的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。相同或相應(yīng)的部分具有 相同的標(biāo)號(hào)，也不對(duì)其進(jìn)行重復(fù)說明。 [車輛部件的說明]
圖1的電路圖示出了與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛100的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)控制有關(guān)的結(jié)構(gòu)。
參考圖1，車輛100包括電池單元40、驅(qū)動(dòng)裝置20和控制裝置30， 以及未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪。
驅(qū)動(dòng)裝置20包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD、減 速器RD以及對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行控制的動(dòng)力控制單元21 。
基本上，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD連接到發(fā)動(dòng)機(jī)4以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和 MG2,用于在發(fā)動(dòng)機(jī)4與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2之間分配動(dòng)力。例如， 可以使用行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)具有三個(gè)旋轉(zhuǎn) 軸，即太陽(yáng)輪、行星輪和齒圈。
動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD這些旋轉(zhuǎn)軸中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸連接到發(fā)動(dòng)機(jī)4和電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG1各自的旋轉(zhuǎn)軸，另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸連接到減速器RD。減速器RD 與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD集成為一體，使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速降低并將其 傳送給動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD。
減速器具有旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸通過減速齒輪和差速齒輪(未示出)哦
和到車輪。減速器不是必須的，也可以采用這樣的結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)將電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)傳送給動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD而不降低其轉(zhuǎn)速。
電池單元40具有端子41和42。驅(qū)動(dòng)裝置具有端子43和44。車輛 100還包括將端子41與43連接在一起的電纜6以及將端子42與44連接 在一起的電纜8。
電池單元40包括電池B、系統(tǒng)主繼電器SMR3和系統(tǒng)主繼電器 SMR2、以及系統(tǒng)主繼電器SMR1和限流電阻R，其中，系統(tǒng)主繼電器 SMR3連接在電池B的負(fù)極與端子42之間，系統(tǒng)主繼電器SMR2連接在 電池B的正極與端子41之間，系統(tǒng)主繼電器SMR1和限流電阻R串聯(lián)連 接在電池B的正極與端子41之間。根據(jù)從控制裝置30提供的控制信號(hào) SE，使系統(tǒng)主繼電器SMR1 — SMR3開啟和關(guān)斷。
7電池單元40包括對(duì)電池B各端子之間的電壓VB進(jìn)行測(cè)量的電壓傳 感器10、以及對(duì)流到電池B的電流IB進(jìn)行傳感的電流傳感器11。
二次電池(鎳氫電池、鋰離子電池等)、燃料電池等可以用作電池 B。也可以用大電容的電容器(例如電雙層電容器)作為電能儲(chǔ)存裝置， 來代替電池B。
動(dòng)力控制單元21包括與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2分別對(duì)應(yīng)地布置的 逆變器22和14、以及布置為逆變器22和14共用的升壓轉(zhuǎn)換器12。
升壓轉(zhuǎn)換器12增大端子43與44之間的電壓。逆變器14將從升壓轉(zhuǎn) 換器12施加的DC電壓轉(zhuǎn)換成三相AC電壓，并將其供給電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2。
升壓轉(zhuǎn)換器12包括電抗器L1，其一端連接到端子43;功率晶體管
元件Ql和Q2，它們串聯(lián)連接在升壓轉(zhuǎn)換器12的各個(gè)輸出端子之間，提 供增大的電壓VH; 二極管Dl和D2，它們分別與功率晶體管元件Ql和 Q2并聯(lián)；以及濾波電容器C2。濾波電容器C2使被升壓轉(zhuǎn)換器12增大的 電壓平滑化。
電抗器Ll的另一端連接到功率晶體管元件Ql的發(fā)射極和功率晶體管 元件Q2的集電極。二極管Dl的負(fù)極連接到功率晶體管元件Ql的集電 極，二極管Dl的正極連接到功率晶體管元件Ql的發(fā)射極。二極管D2的 負(fù)極連接到功率晶體管元件Q2的集電極，二極管D2的正極連接到功率晶 體管元件Q2的發(fā)射極。
逆變器14把從升壓轉(zhuǎn)換器12提供的DC電壓轉(zhuǎn)換成三相AC電壓， 并將其供給對(duì)車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。在執(zhí)行再生制動(dòng)時(shí)，逆變 器把由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的電功率返回升壓轉(zhuǎn)換器12。在該操作中， 控制裝置30控制升壓轉(zhuǎn)換器12作為降壓轉(zhuǎn)換器工作。
逆變器14分別包括U相臂15、 V相臂16和W相臂17。 U相臂15、 V相臂16和W相臂17并聯(lián)連接在升壓轉(zhuǎn)換器12的各條輸出線之間。
U相臂包括串聯(lián)連接的功率晶體管元件Q3和Q4、以及分別與功率晶 體管元件Q3和Q4并聯(lián)連接的二極管D3和D4。 二極管D3的負(fù)極連接到 功率晶體管元件Q3的集電極，而正極連接到功率晶體管元件Q3的發(fā)射
8極。二極管D4的負(fù)極連接到功率晶體管元件Q4的集電極，而正極連接到
功率晶體管元件Q4的發(fā)射極。
V相臂包括串聯(lián)連接的功率晶體管元件Q5和Q6、以及分別與功率晶 體管元件Q5和Q6并聯(lián)連接的二極管D5和D6。 二極管D5的負(fù)極連接到 功率晶體管元件Q5的集電極，二極管D5的正極連接到功率晶體管元件 Q5的發(fā)射極。二極管D6的負(fù)極連接到功率晶體管元件Q6的集電極，二 極管D6的正極連接到功率晶體管元件Q6的發(fā)射極。
W相臂包括串聯(lián)連接的功率晶體管元件Q7和Q8、以及分別與功率晶 體管元件Q7和Q8并聯(lián)連接的二極管D7和D8。 二極管D5的負(fù)極連接到 功率晶體管元件Q7的集電極，二極管D7的正極連接到功率晶體管元件 Q7的發(fā)射極。二極管D8的負(fù)極連接到功率晶體管元件Q8的集電極，二 極管D8的正極連接到功率晶體管元件Q8的發(fā)射極。
各相臂的中間點(diǎn)連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2各相線圈的相端。更具體地 說，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2是三相永磁同步電機(jī)。三相(即U、 V、 W相)線 圈一側(cè)的末端連接到中性點(diǎn)。U相線圈的另一端連接到功率晶體管元件Q3 與Q4的連接節(jié)點(diǎn)。V相線圈的另一端連接到功率晶體管元件Q5與Q6的 連接節(jié)點(diǎn)。W相線圈的另一端連接到功率晶體管元件Q7與Q8的連接節(jié) 點(diǎn)。
在圖l所示的示例中，功率晶體管元件Q1—Q8是絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)雙極 晶體管(IGBT)，但是也可以使用能夠在更高溫度下工作的SiC金屬氧化 物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)等。
電流傳感器對(duì)流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電流進(jìn)行傳感，作為電動(dòng)機(jī)電 流值MCRT2，并將其供給控制裝置30。
逆變器22連接到與逆變器14并聯(lián)的升壓轉(zhuǎn)換器12。逆變器22把從 升壓轉(zhuǎn)換器12供給的DC電壓轉(zhuǎn)換成三相AC電壓，并將其供給電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG1。逆變器22接收經(jīng)增大的電壓，并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1，例如用 于使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
被發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳送的轉(zhuǎn)矩所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)MG1所產(chǎn)生的電能 被逆變器22返回升壓轉(zhuǎn)換器12。在該操作中，升壓轉(zhuǎn)換器12被控制裝置
930控制成作為降壓電路工作。
盡管未示出，單逆變器22具有與逆變器14大體上相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，
也不再對(duì)其進(jìn)行重復(fù)說明。
控制裝置30接收扭矩命令值TR1和TR2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN1和 MRN2、電壓VB、 VL禾B VH、電流值IB、電動(dòng)機(jī)電流值MCRT1和 MCRT2、以及起動(dòng)信號(hào)IGON。
扭矩命令值TR1、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN1和電動(dòng)機(jī)電流值MCRT1與電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG1有關(guān)，而扭矩命令值R2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速M(fèi)RN2和電動(dòng)機(jī)電流值 MCRT2與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2有關(guān)。
電壓VB是電池B的電壓，電流IB是流經(jīng)電池B的電流。電壓VL是 升壓轉(zhuǎn)換器12的尚未經(jīng)過增大的電壓，電壓VH是升壓轉(zhuǎn)換器12的經(jīng)增 大的電壓。
控制裝置30向升壓轉(zhuǎn)換器12提供指示升壓的控制信號(hào)PWU、指示降 壓的控制信號(hào)PWD、以及指示關(guān)斷操作的信號(hào)CSDN。
此外，控制裝置30還向逆變器14提供驅(qū)動(dòng)指令PWMI2和再生指令 PWMC2，驅(qū)動(dòng)指令PWMI2用于將DC電壓(即升壓轉(zhuǎn)換器12的輸出) 轉(zhuǎn)換成對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的AC電壓，再生指令WMC2用于將 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換成AC電壓并將其返回升壓轉(zhuǎn)換器 12。
同樣，控制裝置30向逆變器22提供驅(qū)動(dòng)指令PWMI1和再生指令 PWMC1，驅(qū)動(dòng)指令PWMI1用于將DC電壓轉(zhuǎn)換成對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的AC電壓，再生指令WMC1用于將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl產(chǎn)生的AC 電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓并將其返回升壓轉(zhuǎn)換器12。
圖2是對(duì)圖1中的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD和減速器RD進(jìn)行具體圖示的示 意圖。
參考圖2，這種車輛驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2;減速器RD， 連接到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)軸；車軸，隨著旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而以經(jīng)過減
速器RD降低的速度旋轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)4;電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1;以及動(dòng)力分配機(jī)
構(gòu)PSD，在減速器RD、發(fā)動(dòng)機(jī)4與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1之間分配動(dòng)力。減速器RD以例如2或更高的減速比將動(dòng)力從電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2傳送給動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)PSD。
發(fā)動(dòng)機(jī)4的曲軸50、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子32、以及電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2的轉(zhuǎn)子37彼此共軸旋轉(zhuǎn)。
在圖2所示的示例中，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD是行星齒輪，包括太陽(yáng)輪 51，耦合到中空的太陽(yáng)輪軸，曲軸50穿過太陽(yáng)輪軸而共軸延伸；齒圈 52，由曲軸50以可旋轉(zhuǎn)方式共軸地承載；小齒輪53，布置在太陽(yáng)輪51與 齒圈52之間，并在繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)圍繞太陽(yáng)輪51公轉(zhuǎn)；以及行 星架54，耦合到曲軸50的一端并承載各個(gè)小齒輪53的旋轉(zhuǎn)軸。
動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD具有三個(gè)動(dòng)力輸入/輸出軸，即耦合到太陽(yáng)輪51的 太陽(yáng)輪軸、耦合到齒圈52的齒圈殼體、以及耦合到行星架54的曲軸50。 在確定了從這三個(gè)軸中的兩者輸入/向這三個(gè)軸中的兩者輸出的動(dòng)力時(shí)，從 另一軸輸入/向另一軸輸出的動(dòng)力就根據(jù)向上述兩個(gè)軸輸出/從上述兩個(gè)軸 輸入的動(dòng)力而得到確定。
用于帶走動(dòng)力的分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪(counter drive gear) 70布置在齒圈 殼體外側(cè)，與齒圈52—體旋轉(zhuǎn)。分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪70連接到傳動(dòng)減速齒輪 RG，從而在分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪70與傳動(dòng)減速齒輪RG之間傳送動(dòng)力。傳動(dòng) 減速齒輪RG對(duì)差速齒輪DEF進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在向下的斜坡等情況下，車輪的 旋轉(zhuǎn)被傳送到差速齒輪DEF，差速齒輪DEF接著對(duì)傳動(dòng)減速齒輪RG進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1包括定子31和轉(zhuǎn)子32，定子31形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn) 子32布置在定子31內(nèi)側(cè)并具有嵌入其中的多個(gè)永久磁鐵。定子31包括定 子鐵心33和圍繞定子鐵心33纏繞的三相線圈34。轉(zhuǎn)子32耦合到太陽(yáng)輪 軸，太陽(yáng)輪軸與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD的太陽(yáng)輪51—起旋轉(zhuǎn)。定子鐵心33由 堆疊的薄電磁鋼板形成，并固定到殼體(未示出)。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1作為電動(dòng)機(jī)工作，該電動(dòng)機(jī)通過由轉(zhuǎn)子32中嵌入的 永久磁鐵形成的磁場(chǎng)與由三相線圈34形成的磁場(chǎng)之間的相互操作來驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)子32使之旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1還作為發(fā)電機(jī)工作，該發(fā)電機(jī)通過由 永久磁鐵所形成的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)之間的相互操作來在三相線圈34
ii的相反端產(chǎn)生電動(dòng)力。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2包括形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子36，還包括轉(zhuǎn)子37，轉(zhuǎn)子 37布置在定子31內(nèi)側(cè)并具有嵌入其中的多個(gè)永久磁鐵。定子36具有定子 鐵心38和圍繞定子鐵心38纏繞的三相線圈39。
轉(zhuǎn)子37通過減速器RD耦合到齒圈殼體，該齒圈殼體與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu) PSD的齒圈52—起旋轉(zhuǎn)。定子鐵心38由堆疊的薄電磁鋼板形成，并固定 到殼體(未示出)。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為發(fā)電機(jī)工作，該發(fā)電機(jī)通過由永久磁鐵所形成 的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子37的旋轉(zhuǎn)之間的相互操作來在三相線圈39的相反端產(chǎn)生電 動(dòng)力。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2還作為電動(dòng)機(jī)工作，該電動(dòng)機(jī)通過由永久磁鐵形 成的磁場(chǎng)與由三相線圈39形成的磁場(chǎng)之間的相互操作來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子37使之 旋轉(zhuǎn)。
減速器RD通過下述結(jié)構(gòu)執(zhí)行減速在該結(jié)構(gòu)中，行星架66(即行星 齒輪的旋轉(zhuǎn)元件之一)固定到車輛驅(qū)動(dòng)裝置的殼體。更具體地說，減速器 RD具有太陽(yáng)輪62、齒圈68和小齒輪64，其中太陽(yáng)輪62耦合到轉(zhuǎn)子37 的軸，齒圈68與齒圈62—起旋轉(zhuǎn)，小齒輪64與齒圈68和太陽(yáng)輪62嚙合 并將太陽(yáng)輪62的旋轉(zhuǎn)傳送給齒圈68。
例如，齒圈68的齒數(shù)是太陽(yáng)輪62的兩倍或更多，從而減速板可以是 2或更高。
圖3的立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置20 的外觀。
圖4是驅(qū)動(dòng)裝置20的俯視圖。
參考圖3和圖4，驅(qū)動(dòng)裝置20的殼體可以劃分為殼體104和102。殼 體104主要容納電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1，殼體102主要容納電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2和 動(dòng)力控制單元。
殼體104和102分別設(shè)有凸緣104和105，這些凸緣由螺釘?shù)裙潭ㄔ?一起以結(jié)合成殼體104和102。
殼體102設(shè)有開口 108，用于安裝動(dòng)力控制單元。電容器C2容納在開口 108的左側(cè)部分(在車輛行駛方向上的前部)，功率元件板120和端子
基座116、 118容納在中間部分，電抗器Ll容納在右側(cè)部分。在該裝置安 裝于車輛上的狀態(tài)下，開口108被蓋子封閉。電容器C2和電抗器L1也可 以相反地分別容納在右側(cè)部分和左側(cè)部分。
這樣，電抗器Ll被布置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2旋轉(zhuǎn)軸的相反兩 側(cè)之一，電容器C2被布置在所述旋轉(zhuǎn)軸的另一側(cè)。功率元件板120布置 在電容器C2與電抗器Ll之間的區(qū)域。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2布置在功率元件 板120下方。
對(duì)各個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行控制的逆變器22和14以及升壓 轉(zhuǎn)換器的臂單元13布置在功率元件板120上。
垂直堆疊在一起用于供電的母線布置在逆變器14與22之間。 一條母 線從逆變器14的U相臂15、 V相臂16和W相臂17中每一者向電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG2的定子鐵心延伸。同樣，三條母線從逆變器22向與電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG1的定子鐵心連接的端子基座118延伸。
由于功率元件板120容易發(fā)熱，所以在功率元件板120下方布置了下 文將要說明的油路以對(duì)其進(jìn)行冷卻。
從圖1中的電池單元40經(jīng)電纜向端子43和44供應(yīng)的電壓由包括電抗 器L1和臂單元13在內(nèi)的升壓轉(zhuǎn)換器12增大，由電容器C2平滑化，并被 供給逆變器14和22。
如上所述，升壓轉(zhuǎn)換器12用于增大要用的電池電壓。因此，電池電 壓可以較低并處于約200V，此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以受到超過500V的高電 壓驅(qū)動(dòng)。這樣，可以用較小的電流執(zhí)行供電，從而可以抑制電功率損耗， 還可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的高輸出。
驅(qū)動(dòng)裝置20可以具有這樣的結(jié)構(gòu)除了逆變器14和22以及電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG1和MG2之外，還一體地包括升壓轉(zhuǎn)換器12。在此情況下，電抗器 Ll和電容器C2是較大的零件，可能造成與布置位置有關(guān)的問題。
圖5是沿圖4中方向XI看去的驅(qū)動(dòng)裝置20側(cè)視圖。
參考圖5，殼體102設(shè)有開口 109，用于安裝和維護(hù)電動(dòng)發(fā)電機(jī)。在 該裝置安裝于車輛上的狀態(tài)下，開口109由蓋子封閉。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2布置在開口 109內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)子38布置在與U、 V、 W 相母線相連的定子36內(nèi)側(cè)。在轉(zhuǎn)子37的中間部分可以看到中空軸60。
這種混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)Mg2;電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG1，具有與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子共軸的轉(zhuǎn)子并位于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 后方；動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，與曲軸共軸布置并位于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與MG2之 間；以及圖1中對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行控制的動(dòng)力控制單元21。
在圖1所示的動(dòng)力控制單元21中，電抗器Ll和濾波電容器C2分別 布置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2旋轉(zhuǎn)軸相反的兩側(cè)，因此處于圖5所示的分開方 式。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力控制單元21被容納 在金屬殼體中并集成為一體。
這樣，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的定子36突出到殼體102的容納室中較大程 度，所述容納室容納了動(dòng)力控制單元21。因此，電抗器Ll和電容器C2 分別布置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的兩側(cè)，從而高效地容納了這些較大的部 件。因此實(shí)現(xiàn)了緊湊的混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置。
圖6的側(cè)視圖示出了沿圖4中的方向X2看去的驅(qū)動(dòng)裝置20。在圖6 中，對(duì)功率元件進(jìn)行控制的控制板121布置在功率元件板上方。
圖7是沿圖4中的VII-VII線所取的截面圖。
參考圖6和圖7，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸50連接到阻尼器124，阻尼器14的輸 出軸連接到動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD。
阻尼器124、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD、減速器RD和電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2沿著從發(fā)動(dòng)機(jī)那側(cè)到另一側(cè)的方向按這種順序共軸布置。 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子23具有中空軸，阻尼器124的輸出軸穿過該中空 軸延伸。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子32的軸在動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD那側(cè)與太陽(yáng)輪 51花鍵連接。阻尼器124的軸耦合到行星架54。行星架54承載小齒輪53 的旋轉(zhuǎn)軸向以圍繞阻尼器124的軸公轉(zhuǎn)。在圖2中，小齒輪53與太陽(yáng)輪 51和齒圈52嚙合，齒圈52形成于齒圈殼體的內(nèi)周邊。
在靠近減速器Rt>那側(cè)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子軸60與太陽(yáng)輪62花 鍵連接。減速器RD的行星架66固定到殼體102的分隔件202。行星架66承載小齒輪64的旋轉(zhuǎn)軸。在圖2中，小齒輪64與太陽(yáng)輪62和齒圈68嚙 合，齒圈68形成于齒圈殼體的內(nèi)周邊。
由圖7可見，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和阻尼器124可以被安裝成穿過殼體 104的位于圖7中右側(cè)的開口 lll而組裝，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2可以穿過殼體 102左側(cè)的開口 109安裝。減速器RD和動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)PSD可以從凸緣 105與106之間的分界板安裝。
殼體102的開口 109由蓋子71液體墊圈等密封封閉以防止?jié)櫥托?漏。蓋子72相對(duì)于殼體104的開口 111布置于內(nèi)側(cè)，容納電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG1的空間由液體墊圈、油密封件81等密封封閉以防止?jié)櫥托孤?br>
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子32的軸由球軸承78和77以可旋轉(zhuǎn)方式承 載，球軸承78和77分別由蓋子72和分隔件203保持。轉(zhuǎn)子具有中空軸， 阻尼器124的軸穿過該中空軸延伸。球軸承79和80布置在轉(zhuǎn)子32與阻尼 器124二者的軸之間。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子37的軸由球軸承73和74以可旋轉(zhuǎn)方式承 載，球軸承73和74分別由蓋子71和分隔件202保持。
齒圈殼體在其內(nèi)周邊處設(shè)有減速器RD的齒圈以及動(dòng)力分配機(jī)構(gòu) PSD，齒圈殼體以可旋轉(zhuǎn)方式由球軸承75和76承載，球軸承75和76分 別由分隔件202和203保持。
容納了動(dòng)力控制單元21的容納室與容納了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的容納室 由殼體102的分隔件202彼此隔開，但是通過通孔而部分地連接在一起， 端子基座116插入所述通孔中。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的定子鐵心的母線連接 到端子基座116的一側(cè)，逆變器14的母線連接到其另一側(cè)。導(dǎo)電材料穿 過端子基座116的內(nèi)側(cè)延伸以使這些母線電連接。這樣，端子基座116被 構(gòu)造成防止了從電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2流出的潤(rùn)滑油成分通過，但允許電能通 過。
同樣，端子基座118將容納了動(dòng)力控制單元的空間與容納了電動(dòng)發(fā)電 機(jī)MG1的空間連接在一起，從而可以使電能通過單不會(huì)使?jié)櫥统煞滞?過。
圖8是沿圖4的vin-vni線所取的截面圖。參考圖8，在容納了動(dòng)力控制單元21的容納室中示出了電抗器Ll的 截面。例如，電抗器Ll具有由堆疊在一起的電磁鋼板形成的鐵心以及圍 繞鐵心纏繞的線圈。
圖2所示減速齒輪RG的旋轉(zhuǎn)軸130布置在電抗器Ll附近，減速齒輪 RG的分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132布置在中心部分。分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132與圖2 中的分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪70嚙合。最終驅(qū)動(dòng)齒輪133與分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132共 軸布置，并與最終驅(qū)動(dòng)齒輪(即所示位于其下方的差速齒輪DEF)嚙合。
如上所述，利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2、減速器RD、動(dòng)力分配機(jī) 構(gòu)PSD以及減速齒輪RG和差速齒輪DEF周圍的空間，布置了動(dòng)力控制 單元的元件(即功率元件板120、電抗器Ll和電容器C2)。因此，可以 在保持高度較小的同時(shí)實(shí)現(xiàn)緊湊的混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置。
圖9的框圖示出本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)裝置的冷卻系統(tǒng)。
參考圖9，水泵304向氣缸座302和氣缸體蓋320饋送冷卻水。在發(fā) 動(dòng)機(jī)尚未充分暖機(jī)時(shí)候，恒溫閥門306選擇旁路通道而不選擇從散熱器延 伸的通道，使得從水泵304排放的冷卻水流經(jīng)氣缸座302和氣缸體蓋 300，并經(jīng)過旁路通道326返回水泵304。
在特別冷的時(shí)候，從氣缸體蓋的熱水通道328流動(dòng)的熱水進(jìn)入形成于 節(jié)氣門主體310中的熱水通道，并經(jīng)過熱水通道330返回水泵304。因流 經(jīng)氣缸體蓋而被加熱的冷卻水也由熱水通道328和330通向加熱器312。 由此，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量也被用來對(duì)車輛的駕駛室(cabin)進(jìn)行加熱。
在發(fā)動(dòng)機(jī)得到充分暖機(jī)時(shí)，恒溫閥門306將入口從旁路通道326切換 到從散熱器308延伸的通道322。由此，從水泵304饋送的冷卻水依次流 經(jīng)氣缸座302、氣缸體蓋300、通道320、散熱器308和通道322，并返回 水泵304。
如上所述，氣缸座302內(nèi)部設(shè)有冷卻水通道，冷卻水經(jīng)過圍繞四個(gè)氣 缸如圖9中箭頭所示從進(jìn)入側(cè)向排放側(cè)流動(dòng)。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸座302 被冷卻水的循環(huán)保持在適當(dāng)溫度。
在包括逆變器以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2的動(dòng)力控制單元中，熱傳遞主要是由經(jīng)過循環(huán)路徑340循環(huán)的潤(rùn)滑油執(zhí)行的。因此，動(dòng)力控制單元 21包括通過與潤(rùn)滑油直接進(jìn)行熱交換而得到冷卻的智能功率模塊
(IPM)，而無需加入使用其他液體介質(zhì)(例如冷卻水)的冷卻系統(tǒng)。電
動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的殼體由螺釘?shù)裙潭ǖ綒飧鬃?02，由經(jīng)過金屬部分的接觸
部分進(jìn)行的熱傳導(dǎo)來執(zhí)行熱傳遞。
在現(xiàn)有技術(shù)中，動(dòng)力控制單元21 —般由水冷系統(tǒng)來冷卻。但是，可
能在高溫下工作的元件(例如SiC-MOS)可以用作功率晶體管元件，因而 該單元可能在與電動(dòng)發(fā)電機(jī)的耐熱溫度大體相等的溫度下工作。因此，可
以消除專用于功率控制單元21的水冷系統(tǒng)，并利用還用于電動(dòng)發(fā)電機(jī)的 油冷系統(tǒng)，從而可以使整個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊。
在采用上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中，動(dòng)力控制單元21包括逆變器以及電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG1和MG2，并主要通過與潤(rùn)滑油進(jìn)行熱交換來得到冷卻，但是 也可以通過輻射等方式部分地散熱。
因此，動(dòng)力控制單元21以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2中產(chǎn)生的熱量 由潤(rùn)滑油傳遞到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的殼體，并進(jìn)一歩從該殼體傳遞到氣缸 座302。由于氣缸座302受到冷卻水的冷卻，所以其溫度升高得到抑制。 因此，動(dòng)力控制單元以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2的溫度升高也得到抑 制。
圖10示出了圖9中電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和氣缸座302的連接部分的截面圖。
參考圖10，氣缸座302和氣缸體蓋300形成了燃燒室?；鸹ㄈ?60布 置在燃燒室上部?；钊?58在氣缸中垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿356將活塞的垂 直運(yùn)動(dòng)傳遞到曲軸354以使之變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸354具有耦合到阻尼器 124的端部。
水套350布置于活塞358垂直運(yùn)動(dòng)所在的氣缸旁邊。冷卻水經(jīng)過水套 350流動(dòng)，以使形成燃燒室的氣缸冷卻，活塞在所述氣缸中垂直運(yùn)動(dòng)。
鰭片351—353布置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的殼體104與氣缸座302連接 的部分，并穿過氣缸座302的外壁突出到水套350中。因此，傳遞到殼體 104的熱量由水套350中流動(dòng)的冷卻水通過鰭片351—353適當(dāng)?shù)爻?。?br>
17封元件(例如O形環(huán)、液體墊圈等)布置在鰭片351—353的配裝部分周
圍，以防止冷卻水泄漏。
圖11是示出圖9中的油循環(huán)路徑340的截面圖。
圖11示出了容納室殼體的分界部分的截面，這些容納室分別容納電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2和動(dòng)力控制單元21，還示出了容納減速齒輪RG和差速齒 輪DEF的部分的截面。
圖12是沿圖11中XII-XII線所取的局部剖視圖。
參考圖11和圖12，殼體102具有分隔件200，分隔件200將其內(nèi)部分 隔成分別容納動(dòng)力控制單元21和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的兩個(gè)容納室。用于對(duì) 功率元件板120進(jìn)行冷卻的油路122布置在分隔件200的上表面上，并與 油儲(chǔ)存器370以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的容納室連通。液體墊圈等密封了功 率元件板120與分隔件200之間的空間，以防止電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2中的潤(rùn) 滑油向板120泄漏。
潤(rùn)滑油儲(chǔ)存在殼體底部，處于油水平(oil level) OL。該殼體底部部 分相當(dāng)于油盤。也可以采用另一種的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，獨(dú)立的油盤安裝 到殼體底部。轉(zhuǎn)子37等的旋轉(zhuǎn)使圖2中的分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪70旋轉(zhuǎn)。分配 軸驅(qū)動(dòng)齒輪70使分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132旋轉(zhuǎn)，分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132接著使差 速齒輪DEF旋轉(zhuǎn)。
由此，差速齒輪DEF使?jié)櫥腿鐖D11中的箭頭所示飛濺。油收集盤 (oil catch plate) 386布置在殼體的上部，差速齒輪DEF飛濺的油被儲(chǔ)存 在油儲(chǔ)存器370中。在潤(rùn)滑油的循環(huán)路徑中，油儲(chǔ)存器370位于包括了板 120的動(dòng)力控制單元的上游。油儲(chǔ)存器370具有油出口 372，如圖12所 示，油出口 372與板120下方空間的油入口 374、 376和378連通。
用于向油散熱的鰭片390、 392和394布置在板120的后表面上，該表 面與帶有功率元件的表面相反，功率元件的熱量通過這些鰭片而散發(fā)到潤(rùn) 滑油。隨后，潤(rùn)滑油通過布置在分隔件200中的油出口 380、 382和384排 放到定子36的上部。潤(rùn)滑油沿著定子36的外周邊流動(dòng)，并返回殼體的底 部。.
在圖11和圖12所示的修改形式中，車輛的驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)發(fā)電
18機(jī)MG2;用于潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，潤(rùn)滑油對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行潤(rùn)滑和
冷卻；動(dòng)力控制單元21，對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行控制，布置在潤(rùn)滑油的 循環(huán)路徑上并由潤(rùn)滑油冷卻；以及殼體，容納了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2、循環(huán)機(jī) 構(gòu)和動(dòng)力控制單元，并設(shè)有潤(rùn)滑油的循環(huán)路徑。
差速齒輪DEF和油收集盤386對(duì)應(yīng)于"潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)"，油儲(chǔ)存 器370和油路122對(duì)應(yīng)于"潤(rùn)滑油的循環(huán)路徑"的一部分。
"潤(rùn)滑油的循環(huán)機(jī)構(gòu)"中的差速齒輪DEF對(duì)應(yīng)于"隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)而從油盤抽取潤(rùn)滑油、并將潤(rùn)滑油饋送到動(dòng)力控制單元上游的潤(rùn)滑路徑 部分的機(jī)構(gòu)"。
動(dòng)力控制單元21包括板120，板120具有第一主表面，第一主表面帶 有動(dòng)力控制元件、電容器C2和電抗器L1，其位置如圖5所示。板120在 其第二主表面上設(shè)有散熱器鰭片390、 392和394，這些散熱器鰭片與循環(huán) 路徑中的潤(rùn)滑油接觸。
如上所述，電動(dòng)發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑油被用來冷卻功率晶體管元件部分，該 部分可能在電動(dòng)發(fā)電機(jī)受到驅(qū)動(dòng)時(shí)發(fā)熱。例如，在工作過程中，各個(gè)部分 達(dá)到下列溫度。定子鐵心達(dá)到約160°C，潤(rùn)滑油達(dá)到120。C，功率晶體管 元件是高溫工作元件(例如SiC-MOS)時(shí)候達(dá)到200°C。相反，發(fā)動(dòng)機(jī)外 殼被冷卻水冷卻到100。C或更低。
因此，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)內(nèi)側(cè)循環(huán)的潤(rùn)滑油的熱量被釋放到外殼側(cè)，從而 執(zhí)行冷卻而不必在集成電動(dòng)機(jī)和逆變器的部分中布置冷卻水路徑。因此， 可以降低質(zhì)心，減少所需的空間，并改善設(shè)計(jì)和布置的靈活性。
圖13示出了圖9中油循環(huán)路徑340的第二示例。
圖14是沿圖13中XIV-XIV線所取的剖視圖。
如圖13和圖14所示，由差速齒輪DEF舀起的油對(duì)分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪 132進(jìn)行潤(rùn)滑。部分潤(rùn)滑油被分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪132飛濺，由油收集盤386A 接收，并保持在油儲(chǔ)存器370A中。油儲(chǔ)存器370A布置在潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑路 徑中，特別是位于包括板120的動(dòng)力控制單元的上游。
在圖13和圖14所示的修改形式中，差速齒輪DEF、分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪 132和油收集盤386A對(duì)應(yīng)于"潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)"，油儲(chǔ)存器370A和油路122對(duì)應(yīng)于"潤(rùn)滑油的循環(huán)路徑"的一部分。
"潤(rùn)滑油的循環(huán)機(jī)構(gòu)"中的差速齒輪DEF和分配軸驅(qū)動(dòng)齒輪123對(duì)應(yīng) 于"隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而從油盤抽取潤(rùn)滑油、并將潤(rùn)滑油饋送到動(dòng)力控 制單元上游的潤(rùn)滑路徑部分的機(jī)構(gòu)"。
圖13和圖14所示的修改形式可以實(shí)現(xiàn)與圖11和圖12所示示例大體 上相同的效果。
圖15示出了圖9中油循環(huán)路徑40的第三示例。
圖16是沿圖15中XVI-XVI線所取的截面圖。
參考圖15和圖16，油潤(rùn)滑路徑的這種第三示例采用了次擺線 (trochoid)油泵400，泵400從殼體底部的油儲(chǔ)存器抽取潤(rùn)滑油，并將其 饋送到油路407。油路407的出口在潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑路徑中位于包括板120 的動(dòng)力控制單元的上游。
油泵400包括驅(qū)動(dòng)齒輪402，與差速齒輪DEF嚙合；內(nèi)部轉(zhuǎn)子 404，具有耦合到驅(qū)動(dòng)齒輪402以與之一起旋轉(zhuǎn)的軸；以及外部轉(zhuǎn)子406， 具有與內(nèi)部轉(zhuǎn)子404嚙合的內(nèi)部齒。
如圖16所示，油路的輸出口 407與油入口 374、 376、 378連通，布置 在板120底部的鰭片390、 392和394向潤(rùn)滑油釋放熱量。然后，潤(rùn)滑油經(jīng) 過油出口 380、 382和384流到定子36的上部上，并穿過定子36的外壁返
回到殼體底部的油儲(chǔ)存器。
在圖15和圖16所示的修改形式中，油泵400對(duì)應(yīng)于"潤(rùn)滑油的循環(huán) 機(jī)構(gòu)"中"隨著旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而從油盤抽取潤(rùn)滑油、并將潤(rùn)滑油饋送到 動(dòng)力控制單元上游的潤(rùn)滑路徑部分的機(jī)構(gòu)"，油路407和122對(duì)應(yīng)于"潤(rùn) 滑油的循環(huán)路徑"的一部分。
圖15和圖16所示的修改形式可以實(shí)現(xiàn)與圖11和圖12所示示例大體 上相同的效果。
根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中相反，不必在電動(dòng)機(jī)與逆變 器之間布置水冷裝置，因而可以減小尺寸和所需空間。此外，還可以減小 安裝在車輛上的裝置在大致垂直方向上的尺寸，因此可以降低質(zhì)心。
上文已經(jīng)結(jié)合不采用動(dòng)力控制單元水冷系統(tǒng)的示例說明了一些實(shí)施例。但是，油冷系統(tǒng)也可以用作動(dòng)力控制單元的冷卻系統(tǒng)的一部分，從而 使水冷系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化并減小尺寸。已經(jīng)結(jié)合將本發(fā)明應(yīng)用于混合動(dòng)力車輛 的示例說明了上述實(shí)施例。但是，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以應(yīng)用到 電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等。
盡管已經(jīng)詳細(xì)說明和圖示了本發(fā)明，但是顯然，這僅僅是示例方式而 不應(yīng)認(rèn)為是限制方式，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求項(xiàng)來解釋。
權(quán)利要求
1.一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置，包括第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；用于對(duì)所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻的潤(rùn)滑油的循環(huán)機(jī)構(gòu)；動(dòng)力控制單元，其對(duì)所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制并通過與所述潤(rùn)滑油進(jìn)行熱交換而得到冷卻；以及殼體，其容納所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述循環(huán)機(jī)構(gòu)和所述動(dòng)力控制單元，并設(shè)有所述循環(huán)路徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述動(dòng)力控制單元包括動(dòng)力控制元件，和板，其具有第一主表面，所述動(dòng)力控制元件安裝在所述第一主表面 上；并且所述板具有散熱器突起，所述散熱器突起布置在所述板的第二主表面 側(cè)以與所述循環(huán)路徑中的所述潤(rùn)滑油接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述殼體包括油盤，所述油盤布置在所述循環(huán)路徑的下游部分，并且 所述循環(huán)機(jī)構(gòu)包括隨著所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而從所述油盤抽取所述潤(rùn)滑油、并將所述潤(rùn)滑油饋送到所述潤(rùn)滑路徑位于所述動(dòng)力控制單元上游的部分的機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述車輛包括內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)與所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)一起使用來使 車輪旋轉(zhuǎn)；并且所述殼體與所述內(nèi)燃機(jī)以熱傳導(dǎo)方式接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述潤(rùn)滑油的熱量通過所述殼體被傳遞到所述內(nèi)燃機(jī)的外殼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中， ' 所述內(nèi)燃機(jī)的所述外殼設(shè)有使冷卻水循環(huán)的水通道，并且所述殼體具有突出到所述水通道中的散熱器突起。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述車輛包括內(nèi)燃機(jī)；所述車輛驅(qū)動(dòng)裝置還包括第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有與所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸共軸的旋轉(zhuǎn)軸；和動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，其布置成與所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)軸共軸且位于所 述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間，并具有第一軸、第二軸和第三 軸，所述第一軸接收所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，所述第二軸接 收所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，所述第三軸接收所述曲軸的旋轉(zhuǎn)；所述動(dòng)力控制單元控制所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)；并且 所述殼體還容納所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述動(dòng)力控制單元包括第一逆變器和第二逆變器，其與所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別對(duì)應(yīng)地布置，以及電壓轉(zhuǎn)換器，其布置成所述第一逆變器和所述第二逆變器共用；并且 所述電壓轉(zhuǎn)換器包括電抗器和電容器，所述電抗器和所述電容器以分開的方式布置，并分別位于所述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)其中 一者的相反側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述殼體包括第一容納室，其設(shè)有第一開口并容納所述動(dòng)力控制單元； 第二容納室，其設(shè)有第二開口并容納所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)；和 分隔件，其將所述第一容納室與所述第二容納室彼此分開；并且 所述分隔件設(shè)有孔，所述孔形成所述循環(huán)路徑的一部分。
全文摘要
一種車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)；潤(rùn)滑油循環(huán)機(jī)構(gòu)，用于對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻；動(dòng)力控制單元，用于控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)，并布置在潤(rùn)滑油循環(huán)路徑中與潤(rùn)滑油接觸以進(jìn)行熱交換；殼體，容納電動(dòng)發(fā)電機(jī)、循環(huán)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力控制單元，并設(shè)有所述潤(rùn)滑油循環(huán)路徑。優(yōu)選地，動(dòng)力控制單元包括動(dòng)力控制元件和具有第一主表面的襯底(120)，動(dòng)力控制元件安裝在第一主表面上。襯底(120)在其第二主表面?zhèn)染哂猩狯捚?390、392、394)，散熱鰭片與潤(rùn)滑油循環(huán)路徑中的潤(rùn)滑油接觸。
文檔編號(hào)F16H48/10GK101496261SQ20068004016
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者田原安晃, 立松和高, 遠(yuǎn)藤康浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社