混合动力车辆用驱动装置的制作方法

文档序号:11283079阅读:197来源:国知局
混合动力车辆用驱动装置的制造方法

本发明涉及一种混合动力车辆用驱动装置,特别涉及具有发动机、发电机和电动机的混合动力车辆用驱动装置。



背景技术:

一直以来,在具有发动机、发电机和电动机的混合动力车辆用驱动装置中设有功率控制单元(pcu)作为控制发电机和电动机的电力控制装置。

功率控制单元构成为具有:发电机用逆变器,其连接在电池与发电机之间,将交流电压转换为直流电压;电动机用逆变器,其连接在电池与电动机之间,将直流电压转换为交流电压,或将交流电压转换为直流电压;以及控制它们的控制部(ecu)。

在以往的混合动力车辆用驱动装置中,收纳发电机及电动机的壳体、与功率控制单元相对于车辆骨架部件被分别安装,功率控制单元分别经由三相电缆与发电机和电动机连接,因此不仅需要功率控制单元用的安装框架,还可能从三相电缆产生噪声。

因此,如专利文献1、2所示,提出在壳体上直接搭载功率控制单元。根据这样的混合动力车辆用驱动装置,不需要功率控制单元用的安装框架和三相电缆,因此具有不仅能够使车体轻量化且降低成本、还能够抑制噪声的产生的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特开2013-150472号公报

专利文献2:日本国特开2012-170177号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

但是,由于功率控制单元为重物,如果在壳体上直接搭载功率控制单元,则壳体的重心位置提高,可能使壳体的振动增大。并且,当壳体的振动增大时,不仅连接器可能发生接触不良,还可能使混合动力车辆的室内传递音增大。

此外,在壳体上直接搭载功率控制单元的情况下,怎样配置壳体侧的连接器及单元侧的连接器,还存在讨论的余地。

而且,在相邻地配置发动机、发电机和电动机的情况下,怎样相对于作为热源的发动机排气管配置功率控制单元,也存在讨论的余地。

本发明是鉴于前述的课题而完成的,其目的在于提供能在收纳发电机及电动机的壳体上适当地搭载电力控制装置的混合动力车辆用驱动装置。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的,本发明提供以下的方式。

第一方式是一种混合动力车辆用驱动装置(例如后述的实施方式中的混合动力车辆用驱动装置100),其具有:

发电机(例如后述的实施方式中的发电机20),其能够利用来自发动机(例如后述的实施方式中的发动机4)的动力进行发电;

电动机(例如后述的实施方式中的马达30),其受电力驱动,并且驱动车轮;

壳体(例如后述的实施方式中的驱动装置壳体40),其收纳该发电机和该电动机;以及

电力控制装置(例如后述的实施方式中的功率控制单元60),其控制该发电机和该电动机,

在所述壳体内,所述发电机和所述电动机并置在同一轴线上,

通过将配置于所述电力控制装置的底面的装置侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧发电机连接器61)及装置侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧马达连接器62)与配置于所述壳体上的壳体侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧发电机连接器51)及壳体侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧马达连接器52)直接连接,从而所述电力控制装置被搭载于所述壳体上,

所述壳体通过装配部件(例如后述的实施方式中的装配部件70)固定于车辆骨架部件(例如后述的实施方式中的车体框架80),

固定所述壳体与所述装配部件的固定点(例如后述的实施方式中的第1固定点k2)配置在所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的附近。

第二方式根据第一方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

从所述固定点至所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的距离(例如后述的实施方式中的距离l1)比从所述固定点至固定所述装配部件与所述车辆骨架部件的车体侧固定点(例如后述的实施方式中的车体侧固定点k1)的距离(例如后述的实施方式中的距离l2)短。

第三方式根据第一方式及第二方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

从与所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的排列方向垂直的方向观察时,所述固定点位于所述壳体侧发电机连接器的内侧端部(例如后述的实施方式中的内侧端部51e)与所述壳体侧电动机连接器的内侧端部(例如后述的实施方式中的内侧端部52e)之间。

第四方式根据第一方式至第三方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述固定点包括:位于所述壳体侧发电机连接器的内侧端部与所述壳体侧电动机连接器的内侧端部之间的第1固定点(例如后述的实施方式中的第1固定点k2)、以及与所述第1固定点不同的第2固定点(例如后述的实施方式中的第2固定点k3)及第3固定点(例如后述的实施方式中的第3固定点k4),

从与所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的排列方向垂直的方向观察时,所述第2固定点及所述第3固定点位于所述壳体侧发电机连接器的外侧端部(例如后述的实施方式中的外侧端部51f)与所述壳体侧电动机连接器的外侧端部(例如后述的实施方式中的外侧端部52f)之间。

第五方式根据第一方式至第四方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述电力控制装置与所述壳体被螺栓紧固,

所述电力控制装置与所述壳体的螺栓紧固点(例如后述的实施方式中的螺栓紧固点t5、t6、t7、t8)以呈矩形状地包围所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的方式设置有至少四点。

第六方式根据第一方式至第五方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器通过连接器保持部件(例如后述的实施方式中的连接器保持部件53)固定于所述壳体,

所述电力控制装置固定于所述连接器保持部件,

所述电力控制装置与所述连接器保持部件的固定点(例如后述的实施方式中的固定点k5)配置在固定所述壳体与所述装配部件的所述固定点的附近。

第七方式根据第六方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述连接器保持部件与所述壳体被螺栓紧固,

从所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器的排列方向观察时,所述连接器保持部件与所述壳体的螺栓紧固点(例如后述的实施方式中的螺栓紧固点t1、t2)位于所述电力控制装置与所述连接器保持部件的所述固定点、和固定所述壳体与所述装配部件的所述固定点之间。

第八方式根据第一方式至第七方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

在轴线方向及与所述轴线方向垂直的方向上,所述电力控制装置的长度(例如后述的实施方式中的长度l11、l12)比所述壳体的长度(例如后述的实施方式中的长度l21、l22)短。

第九方式根据第一方式至第八方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

并置在所述壳体内的所述发电机和所述电动机与所述发动机一同配置在车辆的发动机室内,

在所述壳体通过所述装配部件固定于所述车辆骨架部件的状态下,所述电力控制装置以所述电力控制装置的上表面沿着覆盖该发动机室的发动机罩的形状的方式从前方向后方增高。

第十方式根据第九方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述电力控制装置具有水套,

所述水套与设置于后方的脱气罐(例如后述的实施方式中的脱气罐69)连通。

第十一方式根据第一方式至第十方式中的任意一项的混合动力车辆用驱动装置,其中,

所述电力控制装置隔着空间载置于设在所述壳体的上表面的电力控制装置载置部(例如后述的实施方式中的功率控制单元载置部42k),

在所述壳体上以与所述电力控制装置载置部相邻的方式形成有凹部(例如后述的实施方式中的凹部42m)。

第十二方式是一种混合动力车辆用驱动装置(例如后述的实施方式中的混合动力车辆用驱动装置100),其具有:

发电机(例如后述的实施方式中的发电机20),其能够利用来自发动机(例如后述的实施方式中的发动机4)的动力进行发电;

电动机(例如后述的实施方式中的马达30),其受电力驱动,并且驱动车轮;

壳体(例如后述的实施方式中的驱动装置壳体40),其收纳该发电机和该电动机;以及

电力控制装置(例如后述的实施方式中的功率控制单元60),其控制该发电机和该电动机,

在所述壳体内,所述发电机和所述电动机并置在同一轴线上,

通过将配置于所述电力控制装置的底面的装置侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧发电机连接器61)及装置侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧马达连接器62)与配置于所述壳体上的壳体侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧发电机连接器51)及壳体侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧马达连接器52)直接连接,从而所述电力控制装置被搭载于所述壳体上,

所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器在轴线方向上的所述发电机的中心与所述轴线方向上的所述电动机的中心之间,沿着与所述轴线垂直的方向并置。

第十三方式根据第十二方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

在所述发电机的线圈跨接部(例如后述的实施方式中的线圈跨接部23b)和所述电动机的线圈跨接部(例如后述的实施方式中的线圈跨接部33b)的内径侧、且在所述轴线方向上的所述发电机与所述电动机之间,设置有发电机用旋转变压器(例如后述的实施方式中的发电机用旋转变压器24)和电动机用旋转变压器(例如后述的实施方式中的马达用旋转变压器34),

构成所述发电机用旋转变压器的发电机用旋转变压器定子(例如后述的实施方式中的旋转变压器定子24b)、构成所述电动机用旋转变压器的电动机用旋转变压器定子(例如后述的实施方式中的旋转变压器定子34b)支承于分隔壁(例如后述的实施方式中的分隔壁44),所述分隔壁将所述壳体内分为发电机收纳部和电动机收纳部。

第十四方式根据第十二方式或第十三方式的混合动力车辆用驱动装置,其中,

在所述发电机的线圈跨接部(例如后述的实施方式中的线圈跨接部23b)和所述电动机的线圈跨接部(例如后述的实施方式中的线圈跨接部33b)的内径侧、且在所述轴线方向上的所述发电机与所述电动机之间,设置有发电机用旋转变压器(例如后述的实施方式中的发电机用旋转变压器24)和电动机用旋转变压器(例如后述的实施方式中的马达用旋转变压器34),

在所述壳体上设置有旋转变压器连接器(例如后述的实施方式中的旋转变压器连接器35),

该旋转变压器连接器设置于与所述壳体侧发电机连接器及所述壳体侧电动机连接器不同的面(例如后述的实施方式中的前表面)。

第十五方式是一种混合动力车辆用驱动装置(例如后述的实施方式中的混合动力车辆用驱动装置100),其具有:

发动机(例如后述的实施方式中的发动机4);

排气管(例如后述的实施方式中的排气管4b),其与该发动机连接;

发电机(例如后述的实施方式中的发电机20),其能够利用来自该发动机的动力进行发电;

电动机(例如后述的实施方式中的马达30),其受电力驱动,并且驱动车轮;

壳体(例如后述的实施方式中的驱动装置壳体40),其收纳该发电机和该电动机;以及

电力控制装置(例如后述的实施方式中的功率控制单元60),其控制该发电机和该电动机,

在所述壳体内,所述发电机和所述电动机并置在同一轴线上,

所述发动机在车辆的车宽方向上与所述壳体相邻地配置,

所述排气管从所述车辆的前方向后方通过所述发动机的下方而延伸,

通过将配置于所述电力控制装置的底面的装置侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧发电机连接器61)及装置侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的单元侧马达连接器62)与配置于所述壳体上的壳体侧发电机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧发电机连接器51)及壳体侧电动机连接器(例如后述的实施方式中的壳体侧马达连接器52)直接连接,从而所述电力控制装置被搭载于所述壳体上,并且所述电力控制装置被配置成与沿上下方向投影所述排气管而得的投影区域(例如后述的实施方式中的排气管投影区域h)在所述车宽方向上错开。

发明效果

根据第一方式,在收纳发电机及电动机的壳体上,通过壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器直接搭载电力控制装置,由此,来自电力控制装置的振动通过壳体、装配部件、车辆骨架部件向车室内传递,但电力控制装置及壳体成为一个刚性部件,并且电力控制装置配置在固定壳体与装配部件的固定点附近,因此能减少向车室内传递的振动。其结果是,能够减小来自电力控制装置的室内传递音。而且,固定壳体与装配部件的固定点配置在壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器的附近,因此在固定点附近的壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器上得到大的振动抑制效果,因此也能防止振动引起的连接器的接触不良。

根据第二方式,能够将固定壳体与装配部件的固定点配置在壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器的附近。

根据第三方式,通过对壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器平衡性良好地配置固定壳体与装配部件的固定点,能够使壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器的振动进一步减小。

根据第四方式,通过对壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器平衡性良好地配置固定壳体与装配部件的三个固定点,能使壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器的振动更进一步减小。

根据第五方式,通过利用螺栓紧固实现的电力控制装置与壳体的一体化,提高了壳体的刚性,因此能进一步减小壳体的振动。

根据第六方式,固定于壳体的连接器保持部件与电力控制装置的固定点配置在固定壳体与装配部件的固定点的附近,因此能够在该固定点的附近使连接器保持部件、电力控制装置和壳体一体化。

根据第七方式,连接器保持部件与壳体的螺栓紧固点配置在电力控制装置与连接器保持部件的固定点、和固定壳体与装配部件的固定点之间,因此能促进连接器保持部件、电力控制装置和壳体的一体化。

根据第八方式,在轴线方向及与轴线方向垂直的方向上,电力控制装置的长度比壳体的长度短,因此能避免作为高压部件的电力控制装置在车辆碰撞时成为先撞击点。

根据第九方式,电力控制装置以电力控制装置的上表面沿着覆盖发动机室的发动机罩的形状的方式从前方向后方沿斜后方增高,因此也能提高电力控制装置向发动机室的搭载性、以及在电力控制装置内流动的冷却水的脱气性。

根据第十方式,电力控制装置的水套与设置于后方的脱气罐连通,因此通过与向斜后方的倾斜的协同效应,能够将冷却水中的空气高效地回收到罐内。

根据第十一方式,在壳体上以与电力控制装置载置部相邻的方式形成有凹部,因此通过向凹部引导水,能够提高电力控制装置载置部的排水性。而且,电力控制装置隔着空间载置于电力控制装置载置部上,因此能防止彼此的热干扰。并且,风在空间内流动,由此能冷却电力控制装置的底面。

根据第十二方式,壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器在轴线方向上的发电机的中心与轴线方向上的电动机的中心之间,沿着与轴线垂直的方向并置,因此不仅能够在距电动机和发电机都近的位置处接近地配置壳体侧发电机连接器及壳体侧电动机连接器,还能够以一个部件共用连接器保持部件。

根据第十三方式,不仅能利用存在于线圈跨接部的内径侧的死区来配置发电机用旋转变压器及电动机用旋转变压器,还能将分隔壁作为发电机用旋转变压器及电动机用旋转变压器的支承壁共用。

根据第十四方式,能够避免与电力控制装置的干扰,从而以高自由度配置旋转变压器连接器。

根据第十五方式,沿车宽方向排列发动机、电动机和发电机,从而车重平衡性良好。此外,将需要采取热对策的电力控制装置夹着壳体而配置在排气管的相反侧,由此能抑制排气管的热产生的影响。而且,将电力控制装置与排气管的投影区域错开地配置,由此能进一步抑制排气管的热产生的影响。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的混合动力车辆用驱动装置的立体图。

图2是本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的框图。

图3是示出本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的驱动装置壳体的内部的剖视图。

图4是示出本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的驱动装置壳体的内部及功率控制单元的内部的主要部分剖视图。

图5是本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的分解立体图。

图6a是功率控制单元的侧视图。

图6b是壳体侧连接器的侧视图。

图6c是驱动装置壳体的侧视图。

图7a是功率控制单元的俯视图。

图7b是壳体侧连接器的俯视图。

图7c是驱动装置壳体的俯视图。

图8是示出本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的功率控制单元的剖视图。

图9是示出本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的功率控制单元的底面立体图。

图10是示出在本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的驱动装置壳体上安装了装配部件的状态的俯视图。

图11是示出安装于本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的功率控制单元上的脱气罐的立体图。

图12是从上方观察本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置的示意图。

具体实施方式

以下,基于附图,对本发明的一个实施方式的混合动力车辆用驱动装置进行说明。

如图1所示,本发明的实施方式的混合动力车辆用驱动装置100中,发动机4与收纳发电机20及马达30的驱动装置壳体40相邻地配置在未图示的发动机室内,在驱动装置壳体40上搭载有控制发电机20及马达30的功率控制单元60。

如图2及图3所示,在驱动装置壳体40的内部设有分别平行地配置的输入轴1、中间轴2和输出轴3,中间轴2的内周轴2a以能够相对旋转的方式被外周轴2b围绕。另外,在以下的说明中,所谓轴线方向是指与输入轴1、中间轴2及输出轴3的旋转轴线平行的方向。混合动力车辆用驱动装置100以轴线方向为车辆的车宽方向、与轴线方向垂直的方向为车辆的前后方向的方式配置在发动机室内。

如图1及图12所示,在混合动力车辆用驱动装置100配置在发动机室内的状态下,在发动机4的前表面连接有排气管4b,排气管4b沿着发动机4的前表面向下方延伸后,沿着发动机4的底面向后方延伸。在图1及图12中,根据从驾驶员观察的方向,标号fr、rr、l、r、u、d分别表示前方、后方、左方、右方、上方、下方。

与发动机4的曲轴4a连接的输入轴1通过发电机驱动齿轮对5,与在其轴线上具有发电机20的内周轴2a连接。此外,在其轴线上具有马达30的外周轴2b通过马达驱动力传递齿轮对6与输出轴3连接,输入轴1与输出轴3通过发动机驱动力传递齿轮对7连接。输出轴3与差动装置8通过最终齿轮对9连接,差动装置8通过差动轴10与驱动轮11、11连接。而且,在输入轴1上设有通过发动机驱动力传递齿轮对7来连接或切断输入轴1与输出轴3之间的动力传递的离合器12。

这样构成的混合动力车辆用驱动装置100具有:将马达30的驱动力传递至驱动轮11、11而使车辆行驶的传递路径;以及将发动机4的驱动力传递至驱动轮11、11而使车辆行驶的传递路径,并且构成为择一地选择或并用这两条传递路径来行驶。

在利用将马达30的驱动力传递至驱动轮11、11而使车辆行驶的传递路径的情况下,在断开离合器12的状态下驱动发动机4。从输入轴1经由发电机驱动齿轮对5向中间轴2的内周轴2a输入的发动机驱动力使内周轴2a旋转并使固定于内周轴2a的发电机20一体旋转,由此使发电机20发电。连接在以能够相对旋转的方式围绕内周轴2a的外周轴2b上的马达30接受由发电机20发电的电力而使外周轴2b旋转,并经由马达驱动力传递齿轮对6向输出轴3传递其驱动力。传递至输出轴3的驱动力经由最终齿轮对9、差动装置8、差动轴10向驱动轮11、11传递。由此,能够通过发电机20将发动机4的驱动力全部转变为电力来运转、即所谓的串联运转。

另一方面,在利用将发动机4的驱动力传递至驱动轮11、11而使车辆行驶的传递路径的情况下,在连接离合器12的状态下驱动发动机4。从输入轴1输入的发动机驱动力经由发动机驱动力传递齿轮对7被传递至输出轴3,经由最终齿轮对9、差动装置8、差动轴10被传递至驱动轮11、11。此时,由于输入轴1和内周轴2a始终通过发电机驱动齿轮对5连接,因此使发电机20发电,利用发电的电力使马达30旋转,从而也能进行所谓的并联运转。另外,对发电机20及马达30进行零扭矩控制,由此还能够使拖曳损失最小化而仅利用发动机4的驱动力行驶。

接着,参照图3,对本实施方式的驱动装置壳体40中的发电机20及马达30的配置具体地进行说明。

本实施方式的驱动装置壳体40构成为具有从发动机4侧依次排列的第1、第2壳体42、43,在其内部彼此平行地配置有输入轴1、中间轴2、输出轴3。如上所述,中间轴2具有内周轴2a和外周轴2b,在该外周轴2b上连接有马达30,在内周轴2a上通过花键结合的连接轴2c连接有发电机20。

即,发电机20和马达30以排列在同一轴线上的方式收纳在驱动装置壳体40内。收纳发电机20的发电机收纳部gs和收纳马达30的马达收纳部ms由分隔壁44分隔,该分隔壁44通过轴承2d、2e旋转自如地支承外周轴2b、连接轴2c。

发电机20由固定于连接轴2c的转子21、以及与转子21相对配置的定子22构成,在定子22上卷绕有三相(u相、v相、w相)的线圈23。线圈23具有:卷绕于定子22的齿部的线圈绕组部23a、以及将线圈绕组部23a彼此连接的线圈跨接部23b,线圈跨接部23b从定子22向所述轴线方向突出。因此,发电机20的线圈跨接部23b的内径侧通常成为死区。

马达30由固定于外周轴2b的转子31和与转子31相对配置的定子32构成,在定子32上卷绕有三相(u相、v相、w相)的线圈33。线圈33具有:卷绕于定子32的齿部的线圈绕组部33a、以及将线圈绕组部33a彼此连接的线圈跨接部33b,线圈跨接部33b从定子32向所述轴线方向突出。因此,马达30的线圈跨接部33b的内径侧也通常成为死区。

在通常成为死区的、发电机20的线圈跨接部23b与马达30的线圈跨接部33b的内径侧,且在所述轴线方向上的发电机20与马达30之间,配置有检测发电机20的旋转角的发电机用旋转变压器24、以及检测马达30的旋转角的马达用旋转变压器34。

发电机用旋转变压器24构成为具有固定于连接轴2c的旋转变压器转子24a、以及与旋转变压器转子24a相对配置的旋转变压器定子24b,马达用旋转变压器34构成为具有固定于外周轴2b的旋转变压器转子34a、以及与旋转变压器转子34a相对配置的旋转变压器定子34b。并且,发电机用旋转变压器24及马达用旋转变压器34的旋转变压器定子24b、34b均由前述的分隔壁44支承。于是,不仅能够利用存在于线圈跨接部23b、33b的内径侧的死区来配置发电机用旋转变压器24及马达用旋转变压器34,还能够将分隔壁44作为发电机用旋转变压器24及马达用旋转变压器34的支承壁共用。从旋转变压器定子24b、34b引出的线圈(未图示)与配置在驱动装置壳体40的前表面的旋转变压器连接器35连接,旋转变压器连接器35与功率控制单元60通过配线37连接。

如图3及图4所示,发电机20的各相(u相、v相、w相)线圈23的一端彼此接线,另一端分别作为线圈终端23c从定子22引出,在驱动装置壳体40内与壳体侧发电机连接器51连接。而且,马达30的各相线圈33的一端彼此接线,另一端分别作为线圈终端33c从定子32引出,在驱动装置壳体40内与壳体侧马达连接器52连接。

壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52在所述轴线方向上的发电机20的中心与所述轴线方向上的马达30的中心之间以沿着与所述轴线垂直的方向排列的方式配置。并且,本实施方式的壳体侧发电机连接器51和壳体侧马达连接器52通过连接器保持部件53连结,由此构成一体化的壳体侧连接器50,并且通过连接器保持部件53固定于驱动装置壳体40。

具体地进行说明,如图4至图7c所示,本实施方式的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52具有从板状的连接器保持部件53的上表面突出的连接器部51a、52a、以及从连接器保持部件53的下表面突出的线圈连接部51b、52b。连接器部51a、52a具有长圆筒形状,在其内部配置有三相(u相、v相、w相)的连接器端子51c、52c。线圈连接部51b、52b具有长圆柱形状,在其外侧面部设置有与连接器端子51c、52c导通的三相的线圈连接端子51d、52d。

这样构成的本实施方式的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52在连接器保持部件53沿着驱动装置壳体40的上表面、且线圈连接部51b、52b嵌入到形成于驱动装置壳体40的上表面的连接器孔42a、42b中的状态下,被安装于驱动装置壳体40。并且,在驱动装置壳体40内,发电机20的各相线圈终端23c与壳体侧发电机连接器51的线圈连接端子51d连接,并且马达30的各相线圈终端33c与壳体侧马达连接器52的线圈连接端子52d连接(参照图4)。

如图8所示,本实施方式的功率控制单元60构成为具有逆变器64、控制逆变器64的控制部65(ecu)、以及未图示的电流传感器等。逆变器64包括:发电机用逆变器,其连接在配置于发动机室外的dc-dc变换器(未图示)与发电机20之间,将交流电压转换为直流电压;以及马达用逆变器,其连接在未图示的dc-dc变换器(未图示)与马达30之间,将直流电压转换为交流电压,或者将交流电压转换为直流电压。

如图4、图8及图9所示,在功率控制单元60的底面设置有单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62,将这些单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62与前述的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52电连接,由此能利用功率控制单元60控制发电机20及马达30。

具体地进行说明,单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62具有:长圆形状的嵌合孔61a、62a,其外嵌于壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的连接器部51a、52a;连接器部61b、62b,其突出设置在嵌合孔61a、62a内,并内嵌于壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的连接器部51a、52a;以及连接器端子61c、62c,其配置在连接器部61b、62b内,与壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的连接器端子51c、52c接触而导通。

并且,关于这样构成的本实施方式的功率控制单元60,通过将配置于功率控制单元60的底面的单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62与配置在驱动装置壳体40上的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接连接,从而被搭载在驱动装置壳体40上。

如图10所示,驱动装置壳体40通过装配部件70固定于车体框架80。装配部件70构成为具有:固定于车体框架80的车辆侧固定部件71;固定于驱动装置壳体40的上表面外端侧的壳体侧固定部件72;以及连结车辆侧固定部件71与壳体侧固定部件72的未图示的防振部件,车辆侧固定部件71通过螺栓71a的紧固而固定于车体框架80,壳体侧固定部件72通过螺栓72a、72b、72c的紧固而固定于驱动装置壳体40。另外,驱动装置壳体40在其他部分处也通过装配部件70固定于车体框架80,但此处以连接器保持部件53附近的固定为焦点进行说明。

具体而言,将螺栓71a经由形成于车辆侧固定部件71的贯通孔(未图示)紧固在形成于车体框架80的紧固孔(未图示)中,从而构成装配部件70与车体框架80的固定点k1(以下称作车体侧固定点k1。),将螺栓72a、72b、72c经由形成于壳体侧固定部件72的贯通孔(未图示)紧固在形成于驱动装置壳体40的紧固孔43a、43b、43c(参照图1、图7c)中,从而构成装配部件70与驱动装置壳体40的固定点k2、k3、k4(以下将k2称作第1固定点、k3称作第2固定点、k4称作第3固定点。)。

固定驱动装置壳体40与装配部件70的这些第1固定点k2至第3固定点k4配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近。具体而言,使从第1固定点k2至壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的所述轴线方向的距离l1比从第1固定点k2至固定装配部件70与车体框架80的车体侧固定点k1的所述轴线方向的距离l2短,而且,使从第2固定点k3及第3固定点k4至壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的所述轴线方向的距离l3比从第2固定点k3及第3固定点k4至固定装配部件70与车体框架80的车体侧固定点k1的所述轴线方向的距离l4短。

根据这样的配置结构,在驱动装置壳体40上通过壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接搭载功率控制单元60时,固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2至第3固定点k4配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近,因此在第1固定点k2至第3固定点k4附近的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52上得到大的振动抑制效果。

此外,第1固定点k2优选为,从与壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的排列方向垂直的方向(轴线方向)观察时,位于壳体侧发电机连接器51的内侧端部51e与壳体侧马达连接器52的内侧端部52e之间。这样,通过对壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52平衡性良好地配置第1固定点k2,能够使壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的振动进一步减少。

并且,第2固定点k3及第3固定点k4优选为,从与壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的排列方向垂直的方向(轴线方向)观察时,位于壳体侧发电机连接器51的外侧端部51f与壳体侧马达连接器52的外侧端部52f之间。这样,通过对壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52平衡性良好地配置三个第1固定点k2至第3固定点k4,能够使壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的振动更进一步减少。

接着,对功率控制单元60与连接器保持部件53的固定、连接器保持部件53与驱动装置壳体40的固定、功率控制单元60与驱动装置壳体40的固定进行说明。

功率控制单元60通过固定点k5相对于保持壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的连接器保持部件53被固定。具体而言,将螺栓60b经由形成于功率控制单元60的贯通孔60a紧固在形成于连接器保持部件53的紧固孔53a中,从而构成功率控制单元60与连接器保持部件53的固定点k5。并且,该固定点k5配置在固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2的附近,优选配置在壳体侧发电机连接器51与壳体侧马达连接器52之间。于是,在固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2的附近,能够使功率控制单元60、连接器保持部件53和驱动装置壳体40一体化。

连接器保持部件53通过螺栓紧固而固定于驱动装置壳体40。具体而言,将螺栓53f、53g、53h、53i经由形成于连接器保持部件53的贯通孔53b、53c、53d、53e紧固在形成于驱动装置壳体40的紧固孔42c、42d、42e、42f中,从而构成连接器保持部件53与驱动装置壳体40的螺栓紧固点t1、t2、t3、t4。并且,这些螺栓紧固点t1、t2、t3、t4中的、将连接器保持部件53的中间部固定于驱动装置壳体40的螺栓紧固点t1、t2在从壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的排列方向观察时,位于功率控制单元60与连接器保持部件53的固定点k5和固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2之间。于是,能促进固定点k2的附近的功率控制单元60、连接器保持部件53和驱动装置壳体40的一体化。

并且,功率控制单元60通过至少四点的螺栓紧固而固定于驱动装置壳体40。具体而言,将螺栓60g、60h、60i(未图示)、60j(未图示)经由形成于功率控制单元60的贯通孔60c、60d、60e、60f紧固在形成于驱动装置壳体40的紧固孔42g、42h、42i、42j中,从而构成功率控制单元60与驱动装置壳体40的螺栓紧固点t5、t6、t7、t8。形成有贯通孔60c、60d、60e、60f的凸台部与功率控制单元60的底面相比略微向下方突出,构成为仅凸台部与驱动装置壳体40抵接。并且,四个螺栓紧固点t5、t6、t7、t8被配置成将壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52呈矩形状地包围。于是,通过利用螺栓紧固实现的功率控制单元60与驱动装置壳体40的一体化,提高了驱动装置壳体40的刚性,因此能进一步减少驱动装置壳体40的振动。

接着,对功率控制单元60的搭载姿势及冷却结构进行说明。

如图5至图7c所示,在驱动装置壳体40的上表面形成有功率控制单元载置部42k。功率控制单元60中,仅形成有贯通孔60c、60d、60e、60f的凸台部与功率控制单元载置部42k抵接,并且,功率控制单元60在隔着空间载置于功率控制单元载置部42k上的状态下,通过螺栓紧固而相对于驱动装置壳体40及连接器保持部件53被固定。本实施方式的功率控制单元载置部42k以从驱动装置壳体40的上表面向上方突出的方式形成,伴随于此,在与功率控制单元载置部42k相邻的区域中形成有相对于功率控制单元载置部42k降低的凹部42m(图3、图10)。于是,即使在水浸入发动机室内的情况下,通过将水引导至凹部42m,能提高排水性。此外,功率控制单元60隔着空间载置于功率控制单元载置部42k上,因此能防止彼此的热干涉。并且,风在空间中流动,从而能冷却功率控制单元60的底面。

此外,在轴线方向(车宽方向)及与轴线方向垂直的方向(前后方向)上,功率控制单元60的长度l11、l12优选为比驱动装置壳体40的长度l21、l22短。于是,能避免作为高压部件的功率控制单元60在车辆碰撞时成为先撞击点。

此外,功率控制单元60优选为,在驱动装置壳体40通过装配部件70固定于车体框架80的状态下,以上表面沿着覆盖发动机室的发动机罩(未图示)的形状的方式,从前方向后方增高。于是,也能提高功率控制单元60向发动机室的搭载性、以及在功率控制单元60内流动的后述的冷却水的脱气性。

而且,在功率控制单元60的内部形成有冷却水的流路、即水套(未图示)。如图4及图11所示,在功率控制单元60的前端侧(倾斜低位侧)设置有与水套的流入口连接的流入管66,在功率控制单元60的后端侧(倾斜高位侧)设置有与水套的流出口连接的流出管67。并且,通过设置从未图示的散热器至流入管66的冷却水供给路径、和从流出管67至散热器的冷却水返回路径,来对功率控制单元60随时供给冷却水,冷却功率控制单元60内的电子部件。

此外,在功率控制单元60的后方(倾斜高位侧)设置有介于冷却水返回路径中的脱气罐69。即,功率控制单元60的水套在倾斜高位侧与脱气罐69连通,因此能将冷却水中的空气高效地回收到脱气罐69。

并且,如图12所示,功率控制单元60被配置成与沿上下方向投影排气管4b而得的排气管投影区域h在车宽方向上错开。由此,通过将需要采取热对策的功率控制单元60夹着驱动装置壳体40配置在作为热源的排气管4b的相反侧,能抑制热产生的影响。而且,通过将功率控制单元60相对于排气管投影区域h在车宽方向上错开地配置,能进一步抑制热产生的影响。

如以上所说明那样,上述实施方式至少提供以下的方式。

(1)混合动力车辆用驱动装置100具有:能够利用来自发动机4的动力进行发电的发电机20;受电力驱动、并且驱动车轮的马达30;收纳该发电机20和该马达30的驱动装置壳体40;控制该发电机20和该马达30的功率控制单元60,在驱动装置壳体40内,发电机20和马达30并置在同一轴线上,通过将配置于功率控制单元60的底面的单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62与配置于驱动装置壳体40上的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接连接,从而功率控制单元60被搭载于驱动装置壳体40上,驱动装置壳体40通过装配部件70固定于车体框架80,固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近。

这样,在收纳发电机20及马达30的驱动装置壳体40上,通过壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接搭载功率控制单元60,由此来自功率控制单元60的振动经由驱动装置壳体40、装配部件70、车体框架80向车室内传递,但功率控制单元60及驱动装置壳体40成为一个刚性部件,并且功率控制单元60配置在固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2附近,因此能减少向车室内传递的振动。其结果是,不仅能防止功率控制单元60内的部件因振动而破损,也能减少来自功率控制单元60的室内传递音。此外,固定驱动装置壳体40与装配部件70的第1固定点k2配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近,因此在第1固定点k2附近的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52上,得到大的振动抑制效果,因此也能防止振动引起的连接器的接触不良。

(2)混合动力车辆用驱动装置100具有:能够利用来自发动机4的动力进行发电的发电机20;受电力驱动、并且驱动车轮的马达30;收纳该发电机20和该马达30的驱动装置壳体40;以及控制该发电机20和该马达30的功率控制单元60,在驱动装置壳体40内,发电机20和马达30并置在同一轴线上,通过将配置于功率控制单元60的底面的单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62与配置于驱动装置壳体40上的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接连接,从而功率控制单元60被搭载于驱动装置壳体40上,壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52在轴线方向上的发电机20的中心与轴线方向上的马达30的中心之间沿着与轴线垂直的方向并置。

这样,壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52在轴线方向上的发电机20的中心与轴线方向上的马达30的中心之间沿着与轴线垂直的方向并置,因此不仅能够在距马达30和发电机20都近的位置处接近地配置壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52,还能够以一个部件共用连接器保持部件。

(3)混合动力车辆用驱动装置100具有:发动机4;与发动机4连接的排气管4b;能够利用来自发动机4的动力进行发电的发电机20;受电力驱动、并且驱动车轮的马达30;收纳该发电机20和该马达30的驱动装置壳体40;以及控制该发电机20和该马达30的功率控制单元60,在驱动装置壳体40内,发电机20和马达30并置在同一轴线上,发动机4在车辆的车宽方向上与驱动装置壳体40相邻地配置,排气管4b从车辆的前方向后方通过发动机4的下方而延伸,通过将配置于功率控制单元60的底面的单元侧发电机连接器61及单元侧马达连接器62与配置于驱动装置壳体40上的壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52直接连接,从而功率控制单元60被搭载于驱动装置壳体40上,并且功率控制单元60被配置成在车宽方向上与沿上下方向投影排气管4b而得的排气管投影区域h错开。

这样,通过沿车宽方向排列发动机4、马达30和发电机20,车重平衡性良好。此外,将需要采取热对策的功率控制单元60夹着驱动装置壳体40而配置在作为热源的排气管4b的相反侧,由此能抑制热产生的影响。而且,将功率控制单元60与排气管投影区域h错开地配置,由此能进一步抑制热产生的影响。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如,在上述实施方式中,将固定驱动装置壳体40与装配部件70的固定点设为第1固定点k2至第3固定点k4这三个点,但可以仅仅设置第1固定点k2这一个点,也可以设置第2固定点k3及第3固定点k4这两个点,还可以设置四个点以上。此外,在固定点为多个点的情况下,至少一个点配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近即可,但优选所有的固定点配置在壳体侧发电机连接器51及壳体侧马达连接器52的附近。

标号说明

4:发动机;

4b:排气管;

20:发电机;

23b:线圈跨接部;

24:发电机用旋转变压器(发电机用旋转变压器);

24b:旋转变压器定子(发电机用旋转变压器定子);

30:马达;

33b:线圈跨接部;

34:马达用旋转变压器(电动机用旋转变压器);

34b:旋转变压器定子(电动机用旋转变压器定子);

40:驱动装置壳体;

42k:功率控制单元载置部(电力控制装置载置部);

42m:凹部;

44:分隔壁;

51:壳体侧发电机连接器(壳体侧发电机连接器);

51e:内侧端部(壳体侧发电机连接器的内侧端部);

51f:外侧端部(壳体侧发电机连接器的外侧端部);

52:壳体侧马达连接器(壳体侧电动机连接器);

52e:内侧端部(壳体侧电动机连接器的内侧端部);

52f:外侧端部(壳体侧电动机连接器的外侧端部);

53:连接器保持部件;

60:功率控制单元(电力控制装置);

61:单元侧发电机连接器(装置侧发电机连接器);

62:单元侧马达连接器(装置侧电动机连接器);

69:脱气罐;

70:装配部件;

80:车体框架(车辆骨架部件);

100:混合动力车辆用驱动装置;

k2:第1固定点;

k3:第2固定点;

k4:第3固定点;

h:排气管投影区域。

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