用于混合动力车的驱动单元、混合动力车和摩托车的制作方法

专利名称：用于混合动力车的驱动单元、混合动力车和摩托车的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括发动机和电动机的混合动力式驱动单元、或具有该驱动单元的混合动力车，特别是混合动力式摩托车，该发动机和电动机两者都安装在车辆上并可选地用于驱动驱动轮。
背景技术：
传统上，例如摩托车和汽车的自驱动式车辆通常具有用于驱动其一个或多个车轮的发动机。近年来，环境问题得到重视。由此期望减少从由发动机提供动力的车辆排放的二氧化碳，或减少导致环境污染的物质。所以，开发了具有与发动机一起驱动(多个)车轮的驱动电机的车辆，即所谓的混合动力车。
作为混合动力车，可以是并联混合动力式车辆，其中(多个)驱动轮由发动机和驱动电机之中的任一个驱动，在发动机和驱动电机之间响应于例如车辆行驶状况或由发电机充电的蓄电池的剩余功率量而进行切换。此外，可以是串联混合动力式车辆，其中发动机驱动发电机来驱动驱动电机，该驱动电机使用发电机所产生的电力来驱动(多个)驱动轮。
在这些车辆中，并联混合动力式车辆(特别是四轮车辆)的驱动单元的示例在专利文献1中示出。
专利文献1所公开的驱动单元包括发动机、发电机、在发电机和驱动轮之间分配发动机驱动动力的动力分配机构、以及通过发电机的电力驱动驱动轮的电动机。在专利文献1的车辆中，发动机、发电机、动力分配机构和电动机在车辆的横向方向上同轴布置，从而按照动力传动的观点，成为一种合理的布置。
更具体而言，在专利文献1的驱动单元中，与曲轴同轴布置的动力传动轴通过离合器与曲轴端部结合。动力传动轴延伸穿过发电机，而获得动力分配机构的包括太阳轮和齿圈在内的行星齿轮组的轴线。动力传动轴还延伸穿过电动机。动力传动轴由此可以是驱动单元结构中最长最细的构件。此外，动力传动轴连接到支撑行星齿轮旋转的行星齿轮轮架，而动力传动轴延伸穿过动力分配机构。
JP-A-2000-343964发明内容同时，期望将这样一种传统混合动力式驱动单元安装在摩托车上。但是在摩托车中，用于驱动单元的安装空间被限制到车身位于前轮和后轮之间且在车座之下的部分。此外，一般而言，摩托车的宽度比汽车窄。于是安装空间可能进一步变窄。所以，极难使摩托车设有具有这样布置的驱动单元，其中发动机、发电机、动力分配机构和电动机同轴串联布置以在动力传动的角度上是合理的。结果，还未开发出有效地安装有如上所述构造的驱动单元的摩托车。
本发明是在此情况下做出的，本发明的目的是提供这样一种驱动单元，即使该驱动单元具有动力分配机构，也可以放置在摩托车等有限的安装空间中，不会在横向方向上突出太多，本发明的目的是进一步提供包括该驱动单元的混合动力车或摩托车。
根据本发明的第一方面，一种用于混合动力车的驱动单元包括发动机；发电机，其通过所述发动机的操作产生电力；电动机，其由所述发电机的电力驱动以使驱动轮旋转；和动力分配装置，其在所述发电机和所述驱动轮之间分配由所述发动机产生的驱动动力，其中所述发电机、所述电动机和所述动力分配装置布置在与所述发动机的曲轴不同且平行于所述曲轴延伸的单个不同轴上。
根据该构造，发电机、电动机和动力分配装置不与曲轴并排布置，因为发电机、电动机和动力分配装置布置在与所述发动机的曲轴不同且平行于所述曲轴延伸的单个不同轴上。就是说，包括发动机、发电机和动力分配装置的结构没有伸长而是可以足够紧凑。于是，在曲轴沿横向方向延伸的情况下，发电机、发动机和电动机可以安装成不在横向方向上突出。由此驱动单元可以合适并且容易地安装在例如摩托车的仅仅具有这样有限空间的车辆上。
如上所述，根据本发明的该方面，即使驱动单元具有动力分配机构，该驱动单元也可以安装在仅仅具有有限空间的例如摩托车的车辆上，而不会在横向方向上突出很多。


图1是作为混合动力车示例的小型混合动力摩托车的左侧视图，示出了该车辆的主要部分，所述混合动力车上安装有根据本发明实施例的用于混合动力车的驱动单元。
图2是安装在作为混合动力车示例的图1的小型摩托车上的驱动单元的局部平面剖视图，示意性示出了驱动单元的结构。
图3是图2的驱动单元的分解立体图，示出了其主要部分。
图4是将发动机动力从曲轴传递到动力传动轴的发动机动力传动线路的放大立体图。
图5是发动机动力传动线路的平面图。
图6是动力分配装置的分解立体图，示出了该装置的主要部分。
图7是动力分配装置的分解立体图，示出了该装置的主要部分。
图8是主要部分的分解立体图，指示了齿圈与电动机转子之间的结合关系。
具体实施例方式
图1是作为混合动力车示例的小型混合动力摩托车的左侧视图，示出了该车辆的主要部分，所述混合动力车上安装有根据本发明实施例的用于混合动力车的驱动单元。
图1的小型摩托车是包括串联/并联混合动力机构的一种小型摩托车，在该机构中均为动力源的发动机和电动机中任一个单独驱动车轮，或者发动机和电动机两者组合起来驱动车轮。更具体而言，在混合动力车(下面称为“小型摩托车”)中，动力分割机构分割发动机动力。所分割动力的一部分用于直接驱动车轮，而其他部分用于产生电力。使用比例可进行控制，对此没有任何限制。此外，实施例中的术语“前”、“向前”、“后”、“向后”、“左”、“右”、“顶”、“上”、“底”和“下”按照驾驶员的视野方向确定。
图1的小型摩托车100具有车身103，其支撑车把102以在车身103的前侧上进行枢转运动。车身103的后部具有双人座104和布置在车座104下方的行李箱空间105。混合动力式驱动单元200位于行李箱空间105下方。
图2是安装在作为混合动力车示例的图1的小型摩托车上的驱动单元的局部平面剖视图，示意性示出了驱动单元的结构。
如图2所示，驱动单元200包括发动机210、电动机230、动力分配装置250和发电机270。电动机230、动力分配装置250和发电机270在动力传动轴280上排列，该动力传动轴280平行于发动机210的曲轴211延伸并位于曲轴211的后方。此外，壳体201中的各个轴承280a-280e径向支撑动力传动轴280进行旋转。
本实施例中的发动机210是两缸发动机，并布置在小型摩托车100的行李箱空间105的下方。在平面图中，发动机210的两个气缸212各自的轴线平行于车辆中心轴线A(对应于延伸通过后轮沿横向方向中心的垂直平面)延伸，并且这两个轴线相对于包括中心轴线A的平面对称布置。
发动机210具有相等的点火间隔(曲轴转角720度除以气缸数目)。发动机210的曲轴211的转矩波动由此可以被减小。此外，气缸的数目和发动机的类型并不限于本实施例。例如，发动机可以具有单个气缸，或者三个或更多气缸。而且，除了直列式发动机之外，还可以采用V式发动机、水平相对式发动机等。
布置在每个气缸212中的活塞215通过连杆216连接到大体在横向方向上延伸的曲轴211，连杆216的杆体在车辆的前后方向上延伸。因为该布置，曲轴211随各个活塞215的往复运动一起旋转。于是发动机210工作。而且，在发动机210的静止条件下，各个活塞215可以通过曲轴211的旋转而开始往复运动。于是发动机210自身可以开始工作。
曲轴211具有位于连接到两个活塞215的各个连杆216的大端216a之间的曲柄齿轮(旋转构件)218，以将曲轴211的旋转力传递到动力分配装置250的动力传动轴280。曲柄齿轮218大体布置在曲轴211沿其轴向的中心处。
图3是图2的驱动单元200的分解立体图，示出了其主要部分。图4是将发动机动力从图3中的曲轴传递到动力传动轴280的发动机动力传动线路的放大立体图。
如图2至4所示，曲柄齿轮218与中间齿轮220(传动部分)啮合，该中间齿轮220绕平行于曲轴211轴线延伸的轴线旋转。中间齿轮220与动力分配装置250的行星齿轮轮架252的外周部分上形成的轮齿252a啮合。中间齿轮220与曲柄齿轮218一起作为动力传动部分，该动力传动部分一般在曲轴211沿横向方向的中心处取出发动机动力并将该动力传递到动力分配装置250。
中间齿轮220与曲柄齿轮218一起形成将发动机210的动力传递到动力分配装置250的发动机动力传动线路。如图2所示，由曲柄齿轮218、中间齿轮220和行星齿轮轮架252形成的发动机动力传动线路从车辆中心轴线A向与驱动单元200的臂部分202所在的位置相对一侧偏移。
在驱动单元200的壳体201(参见图2)内，中间齿轮220定位成可在曲轴211与动力传动轴280之间绕中间齿轮轴220a的轴线旋转，该中间齿轮轴220a平行于曲轴211和动力传动轴280两者延伸。
中间齿轮轴220a位于曲轴211和动力传动轴280两者的下方。中间齿轮220由此在其外周部分的前上部分220b处与曲柄齿轮218啮合，并且还在其外周部分的后上部分220c处与行星齿轮轮架252的外周部分的轮齿252a啮合。
更具体而言，中间齿轮220具有可绕中间齿轮轴220a的轴线旋转的主齿轮部分221、以及附装到主齿轮部分221各个横向侧上且可在其周向上旋转的一对侧齿轮部分222和223。
主齿轮部分221分别在其外周部分的前上部分和后上部分处与曲柄齿轮218和行星齿轮轮架252啮合。
各个侧齿轮部分222和223与主齿轮部分221同轴布置以进行旋转。每个侧齿轮部分222、223都具有与主齿轮部分221相同的外径。每个侧齿轮部分222、223的外周部分的齿数与主齿轮部分221的齿数不同。在本实施例中，侧齿轮部分222的齿数小于主齿轮部分221的齿数，而侧齿轮部分223的齿数大于主齿轮部分221的齿数。
图5是包括中间齿轮在内的发动机动力传动线路的平面图。如图5所示，对于中间齿轮220，主齿轮部分221和侧齿轮部分222一起与曲柄齿轮218啮合，而主齿轮部分221和另一侧齿轮部分223一起与行星齿轮轮架252啮合。由于主齿轮部分221和侧齿轮部分222的结构，调整了曲柄齿轮218和中间齿轮220之间的齿隙。而且，由于主齿轮部分221和侧齿轮部分223的结构，调整了中间齿轮220和行星齿轮轮架252之间的齿隙。于是，可以通过中间齿轮220的结构防止曲柄齿轮218和中间齿轮220之间以及中间齿轮220和行星齿轮轮架252之间出现齿隙。
主齿轮部分221在其内部空间中具有平衡重物225，以使得主齿轮部分221的重量分配不均衡。平衡重物225抵消了由于发动机210的活塞运动产生的往复惯性。更具体而言，每个平衡重物225偏离主齿轮部分221的轴线，即偏离中间齿轮轴220a。在本实施例中，当活塞215位于各个气缸的上止点时，每个平衡重物225位于与活塞215间隔最大的位置处。此外，当活塞215位于各个气缸的上止点时，曲轴211的配重(未示出)也位于与活塞215间隔最大的位置处。
此外，每个平衡重物225都具有一部分在主齿轮部分221的内部空间中沿着外周的一部分延伸并在横向方向上突出。在横向方向上突出并沿着所述外周的那一部分延伸的每个部分都是导向件的一部分，该导向件在侧齿轮部分222或223绕中间齿轮轴220a的轴线旋转时引导相关侧齿轮部分222或223。就是说，圆环形侧齿轮部分222和223中的每个都装配在沿上述外周延伸的相关部分上来进行旋转。
曲轴211通过中间齿轮220连接到动力分配装置250，以使得曲轴211的旋转力传递到动力分配装置250。相反，动力分配装置250的驱动力可以通过中间齿轮220传递到曲轴211。
在本实施例中，中间齿轮220作为将发动机动力从曲轴211传递到动力分配装置250的行星齿轮轮架252的中间传动构件。但是，中间传动构件并不限于中间齿轮220。例如，链条或诸如V形带或齿形带之类的带可以代替中间齿轮220来将曲轴211的旋转力传递到动力分配装置250。
动力分配装置250布置在电动机230与发电机270之间的动力传动轴280上，从该动力分配装置250的外周通过中间齿轮220向该动力分配装置250传递发动机动力。如图2和3所示，动力分配装置250除了行星齿轮轮架252之外还具有太阳轮254、行星齿轮256和齿圈258。这些齿轮254、256、258具有其自己的彼此平行延伸的轴，并且可与行星齿轮轮架252一起绕各自轴的轴线旋转。
图6和7是动力分配装置250的分解立体图，示出了其主要部分。更具体而言，图6是动力分配装置250没有行星齿轮轮架252的分解视图，示出了该装置250从发电机侧(即车辆的右侧)观察到的主要部分，而图7是动力分配装置250在齿圈258从太阳轮254拆下的状态中的分解视图，示出了该装置250从电动机侧(即车辆的左侧)观察到的主要部分。
动力分配装置250将从发动机210传递来的驱动动力恰当地在车辆驱动力和发电机驱动力之间进行分配，其中车辆驱动力通过位于臂部分202内部的后轮驱动力传递线路直接驱动后轮107，发电机驱动力使得发电机270产生电力。此外，动力分配装置250可以将电动机230的驱动力传递到曲轴211。
更具体而言，在动力分配装置250中，发动机210的动力通过中间齿轮220传递到行星齿轮轮架252的外周部分的轮齿252a。具有轮齿252a的外周部分为柱形，在一侧(即从圆环形轮架体252b的外周缘向着电动机230)上突出。就是说，轮齿252a相对于轮架体252b伸出。
轮架体252b与动力传动轴280的外周表面上形成的太阳轮254相邻，并位于动力传动轴280上以绕动力传动轴280的轴线旋转。
行星齿轮轮架252具有多个行星销252c(参见图2至4)，这些行星销252c从轮架体252b的一侧突出并平行于插入轮架体252b中的动力传动轴280延伸。行星销252c位于轮架体252b具有轮齿252a的外周部分内侧，并绕动力传动轴280的轴线同轴布置成以等间距彼此间隔开。
行星销252c绕太阳轮254定位，以径向支撑与太阳轮254啮合的行星齿轮256来进行旋转(参见图2和7)。
防脱落构件252d附装到插入相关行星齿轮256中的各个行星销252c的远端，以防止行星齿轮256从各个行星销252c脱落(参见图7)。
行星齿轮256在自转的同时绕太阳轮254公转。太阳轮254形成在动力传动轴280外周的一部分上。动力传动轴280以这样的方式形成，即相对于动力分配装置250布置在与电动机230相对一侧上的发电机270的转子271的轴部分在横向方向上沿轴向延长。如图2所示，动力传动轴280从车辆的一侧端部(即本实施例中的右侧)插入。轴280在车辆另一侧端部上的远端插入电动机230的转子231中进行旋转。
因为太阳轮254与作为发电机270的转子271的延长轴部分的动力传动轴280一体形成，所以转子271随太阳轮254的旋转一起旋转。换言之，发电机270随太阳轮254的旋转一起旋转。相反，太阳轮254随发电机270的旋转一起旋转。
如图2、3和6所示，齿圈258沿着各个行星齿轮256的外周布置，使得齿圈258的内周表面与各个行星齿轮256啮合。
齿圈258与电动机230的转子231接合。转子231由此绕转子231的轴线与绕动力传动轴280轴线旋转的齿圈258一起旋转，以产生车辆推力。
图8是主要部分的分解立体图，指示了齿圈258与电动机230的转子231之间的结合关系。如图8所示，齿圈258具有环形体258a和圆筒形外周肋258b。环形体258a具有动力传动轴280(参见图2、3、6和7)插入其中的中心孔。外周肋258b从环形体258a的外周缘相对于环形体258a垂直延伸。
外周肋258b具有沿圆周延伸并形成轮齿258c的内周表面，轮齿258c与行星齿轮256啮合(参见图2至4、6和7)。
外周肋258b围绕行星齿轮256并布置于外周表面上具有轮齿252a的行星齿轮轮架252的圆筒形外周部分内侧。就是说，行星齿轮轮架252的外周部分围绕齿圈258。在行星齿轮轮架252外周部分的内部，外周肋258b位于行星齿轮轮架252的轮齿252a与由行星齿轮轮架252径向支撑的行星齿轮256之间，使得在肋258b的内周表面上形成的轮齿258c与行星齿轮256啮合。
换言之，如图2所示，齿圈258沿动力传动轴280轴向位于与行星齿轮轮架252相同的位置处。于是，在本实施例的行星齿轮轮架252与齿圈258之间的布置关系中，行星齿轮轮架252和齿圈258彼此重叠，即具有轮齿252a的外周部分伸出来，就这个方面来说，与两者没有重叠地并排布置在动力传动轴280上的结构相比，二者在车辆横向方向上所占据的空间变小了。
齿圈258的环形体258a的外周缘具有轴向开口并在周向上彼此相邻的多个开口258d。同时，电动机230的转子231具有多个突起232。突起232在齿圈258的轴向上从这样一个表面(相对于车辆的左侧表面)插入开口258d中，该表面是外周肋258b延伸处的另一表面(相对于车辆的右侧表面)的相反表面。
在动力分配装置250中，当行星齿轮轮架252通过来自曲轴211的动力旋转时，与行星齿轮轮架252一体形成的行星销252c绕动力传动轴280的轴线旋转。行星齿轮256随着行星销252c的旋转一起旋转以绕太阳轮254公转。太阳轮254和齿圈258一起旋转，因为二者与行星齿轮256啮合。
因为太阳轮254与发电机270的转子271一体形成，所以转子271与太阳轮254一起旋转，以驱动发电机270产生电力。
发电机270由于作为动力传动轴280一部分的转子271的旋转而产生电力，并向蓄电池400(参见图1)和电动机300供应所产生的电力。发电机270除了用作发电机之外还可以用作由蓄电池的电力操作的电动机。例如在一个替代实施例中，当蓄电池的荷电量小于预设量时，发电机可以用作起动发动机210的起动电机。而且，当摩托车100被减速或制动时，电动机230可以用作产生限制车轴110旋转的阻力。
蓄电池400(参见图1)电连接到由发动机210驱动的发电机270。蓄电池400向电动机230供应电力来进行操作，并蓄积由电动机230和发电机270产生的动力。
电动机230的旋转轴与动力传动轴280一起具有共同的轴线。电动机230在横向方向上与发电机270和动力分配装置250并排布置，以位于后轮107前方。
电动机230具有固定在驱动单元200的壳体201(参见图2)内侧的定子233(参见图2和3)、以及位于定子233内侧并可绕动力传动轴280的轴线旋转的转子231。
转子231具有圆筒形转子体231a。被插入齿圈258的各个开口中的多个突起232从转子体231a的一个开口侧端部延伸。因为突起232插入齿圈258的开口258d中，所以齿圈258和转子231接合到一起。
在此结构中，当转子231绕插入内部的动力传动轴280的轴线旋转时，齿圈258也绕动力传动轴280的轴线旋转。转子231与设置在车辆另一侧(左侧)上的链轮284结合，以将旋转力传递到后轮107。就是说，由蓄电池400的电力所产生的电动机230的驱动力通过随转子231的旋转一起旋转的链轮284传递到后轮107。而且，发动机210的动力通过随齿圈258和链轮284的旋转而旋转的转子231传递到后轮107。
链轮284通过位于动力传动轴280一端的电动机230(具体而言是转子231)取出发动机的动力或电动机的驱动力，以在动力或驱动力被传递到后轮107之前适当减小转速。此外，链轮284布置在与动力传动轴280的这一端相邻的位置282处，以可绕动力传动轴280的轴线旋转。
链条287缠绕链轮284和布置在链轮284后方的减速齿轮部分286的链轮。另一链条289缠绕减速齿轮部分286的另一链轮和布置在减速齿轮部分286的链轮后方的车轴110的链轮112。通过链条287传递到减速齿轮部分286的驱动力被传递到车轴110来驱动后轮107。
链轮284、链条287、减速齿轮部分286、链轮112、链条289和车轴110的链轮112一起形成使后轮107或驱动轮旋转的后轮驱动力传动线路。后轮驱动力传动线路布置在位于后轮107左侧上的驱动单元200的悬臂部分202的内部(参见图2)。
如图2所示，后轮驱动力传动线路布置成与电动机230相邻。于是，电动机230与后轮驱动力传动线路的链轮284之间的距离短。电动机230的旋转力由此可以直接传递到链轮284。
相应地，驱动单元200能够将电动机230和链轮284连接在一起，不需要任何附加连接构件。因为在本实施例中转子231直接连接到链轮284，所以驱动单元200几乎不受由电动机230的旋转转矩所产生的扭转振动的影响。
如图2所示，在驱动单元200的横向上，后轮驱动力传动线路和发动机动力传动线路一起将车辆中心轴线A夹在其间，并相对于中心轴线A位于与发动机动力传动线路相对一侧。就是说，发动机动力传动线路相对于中心线A向驱动单元200的臂部分202的相对一侧偏移。
在具有如上构造的驱动单元200的小型摩托车100中，至少电动机230的驱动力，或者通过动力分配装置250提供的发动机210的动力与电动机230的驱动力两者驱动后轮107。
就是说，发动机210的动力从行星齿轮轮架252的外周通过形成发动机动力传动线路的曲柄齿轮218和中间齿轮220而输入到动力分配装置250。输入到动力分配装置250的动力通过跟随行星齿轮256旋转的齿圈258的旋转而传递到转子231，并从转子231输入到位于臂部分202内部的后轮驱动力传动线路的链轮284。然后动力通过后轮驱动力传动线路被传递到后轮107，从而驱动后轮107。
发动机210和电动机230的操作(即驱动单元200的操作)按照小型摩托车100的行驶状况或者(参见图1)由用于电动机230操作的电力充电的蓄电池400的荷电量而确定。
在小型摩托车100中，驱动单元200响应于车辆的行驶状况或蓄电池400的荷电量而进行操作。
首先，将对应于小型摩托车100的每个行驶状态，描述在蓄电池400的荷电量大于预设量的情况下驱动单元200的操作。
<起动状态和轻负载行驶状态>
在起动状态和轻负载行驶状态中，小型摩托车100仅使用电动机230的驱动力来起动和行驶。因为在这些状态中蓄电池400的荷电量大于预设量，所以发电机不需要产生电力。发动机210相应停止。
作为这些状态中驱动单元200的操作，电动机230的操作旋转转子231，并且链轮284随转子231的旋转而旋转。与链轮284的旋转一起，减速齿轮部分286经由链条287旋转，并且后轮107经由链条289和车轴110而旋转。
与电动机230的转子231的旋转一起，齿圈258旋转。当齿圈258旋转时，各个行星齿轮256沿与齿圈258相同的方向旋转。与行星齿轮256的旋转一起，太阳轮254在相对于行星齿轮256相反的方向上旋转。
太阳轮254的旋转使得发电机270的转子271旋转。在此状况下，太阳轮254在与随太阳轮254一起旋转的齿圈258的速度相对应的速度下旋转。这就通过齿圈258跟随电动机230旋转的旋转而将发动机210保持在未进行曲柄起动的状况下。术语“曲柄起动”指的是旋转力从外侧给予曲轴以使得活塞215往复运动的状态。
更具体而言，当电动机230旋转时，即齿圈258旋转时，各个行星齿轮256旋转并且行星销252c还绕太阳轮254公转。该公转(对应于行星齿轮的自转)通过行星销252c(具体而言是行星齿轮轮架252)传递到曲轴211。曲轴211由此可以旋转来通过连杆216驱动活塞215。为了防止出现这种情况，发电机270的转子271(即太阳轮254)以相同的转速与电动机230(即齿圈258)同步旋转。这种情况在转子271和太阳轮254的速度与电动机230的速度同步时实现，通过电动机230来控制发电机270的速度。
如上所述，由于太阳轮254和齿圈258的同步旋转，行星齿轮轮架252自身并不旋转。于是，旋转力并不传递到曲轴211，并且在起动状态和轻负载行驶状态中防止了发动机210的起动。
<正常行驶状态>
在正常行驶状态中，小型摩托车100使用发动机210的动力和电动机230的驱动力行驶，使得车辆可以在发动机210具有合适燃料消耗率的操作范围中行驶。具体而言，动力分配装置250将发动机210的动力恰当地在直接驱动后轮107的车辆驱动力和使发电机270产生电力的发电机驱动力之间进行分配。就是说，发动机210输出车辆驱动力和由发电机270使用发电机驱动力产生的电力而导致的电动机230的驱动力两者。
作为在此状态下驱动单元200的操作，发动机210的动力通过中间齿轮220旋转行星齿轮轮架252。就是说，由于发动机210的曲轴211的旋转，各个行星销252c绕动力传动轴280的轴线公转。与行星销252c的公转一起，各个行星齿轮256在围绕相关行星销252c自转的同时，绕动力传动轴280的轴线而围绕太阳轮254公转。
与行星齿轮256的旋转一起，齿圈258旋转。与齿圈258的旋转一起，电动机230的转子231旋转以驱动链轮284。链轮284的旋转通过链条287、减速齿轮部分286和链条289传递到车轴110以旋转后轮107。
另一方面，由于行星齿轮256的旋转，与各个行星齿轮256啮合的太阳轮254在相对于行星齿轮256相反的方向上旋转。与太阳轮254的旋转一起，转子271旋转。
由于转子271的旋转，发电机270产生电力。发电机270的电力被供应到电动机230使其旋转。电动机230由此旋转而通过包括链轮284在内的后轮驱动力传动线路来驱动后轮107。
<诸如需要更高输出的加速状态或爬坡状态之类的特殊行驶状态>
在诸如需要更高输出的加速状态或爬坡状态之类的特殊行驶状态中，除了<正常行驶状态>中的操作之外，小型摩托车100还增大发动机210的速度，并向电动机230供应蓄电池400中蓄积的电力以及所产生的电力。接收这种电力的电动机230输出更强大的驱动力。就是说，除了发动机210的驱动力之外，电动机230的驱动力也旋转转子231。转子231的旋转力被传递到后轮驱动力传动线路来旋转后轮107。
<减速状态和制动状态>
在减速状态和制动状态中，小型摩托车100使用发动机210的发动机制动作用。就是说，后轮107的车轴110的旋转通过发动机动力传动线路、电动机230的转子231和动力分配装置250传递到发动机210，以使发动机210的活塞215往复运动。在此状况下，伴随活塞215往复运动所产生的摩擦和压缩阻力，即所谓的发动机制动在发动机210中起作用。
更具体而言，在发电机270中，与发动机210的转子231的旋转一起，转子271的转速暂时增大到不会出现过度旋转的程度，以通过动力分配装置250增大发动机210的速度。发动机速度增大了的发动机210产生发动机制动作用，由此小型摩托车100减速或制动。
接着，将对应于小型摩托车100的每个行驶状态描述在蓄电池400的荷电量小于预设量的情况下驱动单元200的操作。
<怠速状态>
首先在小型摩托车100中，蓄电池400(参见图1)中蓄积的电力被供应到发电机270，使得发电机270用作电动机来通过其旋转力起动发动机。在发动机210起动之后的怠速状态中，发动机210通过动力分配装置250驱动发电机270。由发电机270的操作所产生的电力被充入蓄电池400中或供应到电动机230。
作为驱动单元200的具体操作，发电机270被驱动旋转并用作起动电机。与发电机270的旋转一起，太阳轮254旋转。在怠速状态中，小型摩托车100不移动并且齿圈258不旋转。
于是，当太阳轮254旋转时，与太阳轮254啮合的各个行星齿轮256在自转的同时绕太阳轮254公转。所以，行星齿轮轮架252经由支撑行星齿轮256的行星销252c而绕动力传动轴280的轴线旋转。行星齿轮轮架252的旋转通过中间齿轮220传递到曲轴211以起动发动机210。
在发动机210起动之后，行星齿轮轮架252和各个行星齿轮256旋转，因为齿圈258静止。
行星齿轮256的旋转力被传递到太阳轮254。太阳轮254在相对于行星齿轮256的相反方向上旋转。太阳轮254的旋转使得转子271旋转，并且发电机270产生电力。电力在蓄电池400中蓄积。此外，向电动机230供应来自蓄电池400或来自发电机270的电力，以产生给予减速齿轮部分286的、用于将车轴110保持在非旋转状况下的驱动力。
<起动状态和轻负载行驶状态>
在起动状态和轻负载行驶状态中，小型摩托车100使用电动机230的驱动力来起动和行驶，同时通过由发动机210操作的发电机270对蓄电池400充电。
作为这些状态中驱动单元200的操作，首先，电动机230被驱动来通过后轮驱动力传动线路使车轴110旋转，以起动小型摩托车100。在此状况下，与电动机230的转子的旋转一起，齿圈258旋转。由于该齿圈258的旋转，各个行星齿轮256旋转，并且行星齿轮轮架252通过行星齿轮256的旋转而旋转。在此状况下，行星齿轮轮架252也由发动机210驱动，因为发动机210仍从以上<怠速状态>连续操作。
与行星齿轮轮架252的旋转一起，太阳轮254旋转。因为蓄电池400(参见图1)的荷电量小于预设量，所以发电机270产生用于对蓄电池400充电的电力。
<正常行驶状态>
在正常行驶状态中，当蓄电池400的荷电量小于预设量时，小型摩托车100以与蓄电池400(参见图1)的荷电量大于预设量时的操作几乎相同的方式操作。但是，在蓄电池400的荷电量超过预设量之前，由发电机270产生的电力除了用于驱动电动机230之外还用于对蓄电池400充电。
<诸如需要更高输出的加速状态或爬坡状态之类的特殊行驶状态>
在诸如需要更高输出的加速状态或爬坡状态之类的特殊行驶状态中，除了驱动单元200在<正常行驶状态>中的操作之外，小型摩托车100还增大发动机210的速度，并向电动机230供应蓄电池400中蓄积的电力以及所产生的电力，从而输出更强大的驱动力。但是，在蓄电池400的荷电量超过预设量之前，小型摩托车100不向电动机230供应蓄电池400的电力。换言之，在小型摩托车100中，在蓄电池400的荷电量超过预设量之前，向后轮107输出此时可以由发电机270供应的最大功率量所产生的电动机230驱动力和来自发动机210的车辆驱动力。
<减速状态和制动状态>
在减速状态和制动状态中，车轴110的旋转通过小型摩托车100中的减速齿轮部分286和链轮284传递到电动机230，由此，电动机230旋转，用作产生电力的发电机。于是，车辆减速状态和制动状态中的动能被转换成电能蓄积在蓄电池400中。就是说，小型摩托车100由于电动机230能量回收制动的减速或制动作用而减速或制动。
此外，发动机210的发动机制动用于最小减速，以不浪费电动机230能量回收制动的减速或制动作用。发电机270的转子271由此被控制在转子271不随发动机210的转子231一起过度旋转的限度内。
如上所述，具有驱动单元200的小型摩托车100设有在横向方向上延伸(即与车辆的中心轴线A垂直并水平延伸)的曲轴211、以及平行于曲轴211延伸的动力传动轴280。发电机270、动力分配装置250和电动机230布置在动力传动轴280上。来自发动机210的动力输入到在车辆中心轴线A上位于发电机270和电动机230之间的动力分配装置250中。
发动机210的动力从动力分配装置250传递到发电机270、电动机230和后轮107。就是说，发动机210的动力被输入到动力传动轴280在横向方向上的大体中心部分中，发电机270、动力分配装置250和电动机230在平面图中并排布置在该动力传动轴280的大体中心部分上，可绕相同轴线旋转。
就是说，在本实施例中，作为一种具有分配转矩的动力分配装置的混合动力车，发动机210的曲轴211、发电机270、动力分配装置250和电动机230的旋转轴(即动力传动轴280)并不同轴定位。
于是，从实现合理动力传动的角度，与其中发动机210、电动机230和发电机270布置在单个轴上的传统混合动力式驱动单元相比，轴的总长度可以更短。就是说，本实施例中不同于传统单元的驱动单元200，不需要长度覆盖在混合动力车的车身中布置于单个轴上的所有发动机、电动机、动力分配装置和发电机。
就是说，在传统混合动力式驱动单元中，当发动机、电动机、动力分配装置和发电机按此顺序同轴布置在轴上时，传递来自发动机的动力的轴部分需要延长以至少覆盖发电机在轴向上的长度。于是，在其中发动机、电动机、动力分配装置和发电机布置在单个轴上的结构中，不能省掉覆盖所有这些装置的轴构件。因为这样长的轴可能具有随发动机操作时出现的振动而谐振的扭转振动(即由于曲轴旋转产生的转矩波动)，所以需要在轴上附装诸如减压离合器(relief clutch)之类的离合器装置或诸如扭转减振器之类的防扭转振动装置。就是说，具有动力分配装置的传统混合动力式驱动单元需要一种装置，能够防止扭转振动作用在成行地并排布置有发动机、电动机、动力分配装置和发电机的轴部分上。于是，在具有动力分配装置并且还包括同轴布置的动力传动系统的混合动力式驱动单元中，除覆盖发动机、电动机、动力分配装置和发电机的长度的空间之外，覆盖防扭转振动装置的长度的空间作为安装空间是必要的。所以，难以紧凑地安装具有动力分配装置且还包括同轴布置的动力传动系统的传统混合动力式驱动单元，因为摩托车仅具有相当有限的空间用于安装部件。
相反，本实施例中的驱动单元200不需要具有覆盖可以在安装驱动单元200的车身中并排成行的发动机210、电动机230、动力分配装置250和发电机270的整个长度。于是，即使仅具有有限空间的摩托车也可以紧凑安装这些部件。就是说，在小型摩托车100中，发动机210、电动机230、动力分配装置250和发电机270能够紧凑布置在车座下方的有限空间中。
在小型摩托车100中，发动机210的动力从曲轴211的横向方向上的中心附近的部分输出到动力传动轴280的沿着齿轮中心轴线A的中心附近的部分。
从曲轴211通过中间齿轮220传递发动机动力，以从行星齿轮轮架252的外周输入到大体位于动力传动轴280中心处的动力分配装置250，发电机270、动力分配装置250和电动机230按此顺序布置在动力传动轴280中心处。所以，不需要另外设置可以接收曲轴211的驱动力以将其输出到动力传动轴280上的动力分配装置250的任何装置，该动力传动轴280是与曲轴211不同的不同轴，并且发电机270、动力分配装置250和电动机230布置在该动力传动轴280上。由此实现了更紧凑的结构。
如图2所示，将发动机210的动力传递到动力传动轴280的发动机动力传动线路相对于包括车辆中心轴线A在内的垂直平面，向着与具有后轮驱动力传动线路的这一侧的相对侧偏移。于是，小型摩托车100的驱动动力传动系统在左右两侧之间很好的平衡。
在实施例中，发电机270的转子271的轴部分延长以形成动力传动轴280，动力分配装置250和电动机230布置在该动力传动轴280上。此外，动力分配装置250的齿圈258和电动机230的转子231围绕动力传动轴280彼此结合。
就是说，在小型摩托车的混合动力式驱动单元200中，延伸穿过电动机230、动力分配装置250和发电机270的轴构件是动力传动轴中作为发电机270的转子271的延长轴部分的那一部分。就是说，与具有传统动力分配装置的混合动力式驱动单元不同，为了进行合理的动力传动，不需要在发电机的轴部分中设置任何附加的轴来传递发动机动力。
如上所述，在本实施例中，与传统混合动力驱动装置的结构不同，不需要设置延伸穿过发电机轴部分的窄长轴。于是，作为与曲轴211不同轴的动力传动轴280可以具有这样尺寸的外径，利用该尺寸，轴可以承受发动机操作的转矩波动所产生的转矩振动。动力传动轴280由此不随发动机振动而谐振。所以，驱动单元200不需要任何离合器装置或防扭转振动装置来防止在驱动动力传动系统的轴处由于发动机振动的谐振而出现的扭转振动。就此而言，驱动单元由此可以紧凑。
具体而言，小型摩托车100在从曲轴211到动力分配装置250的旋转力传递路径中不需要可以连接或断开动力传动或者产生动力传动差的任何离合器机构，也不需要可以吸收或衰减发动机210转矩波动的任何扭转减振器。
而且，根据驱动单元200，因为曲轴211的转矩波动减小了，所以由转矩波动引起的发电机270的电流波动也可以减小。由此可以减小由电流波动导致的任何不便。
小型摩托车100的驱动单元200在动力传动轴280上曲轴211与行星齿轮轮架252之间具有中间齿轮220作为这样的结构，发动机动力从曲轴211通过该结构传递到动力传动轴280。于是，中间齿轮220的位置和减速比可以自由地改变，而不会改变曲轴211和动力传动轴280的位置或外径。
于是，通过改变中间齿轮220的位置或减速比，可以恰当且容易地设定可以保持混合动力式驱动单元的发动机性能、发电机性能、电动机性能和车辆性能适当平衡的初级减速比。
在本实施例的驱动单元200中，发动机动力从曲轴211通过中间齿轮220传递到动力分配装置250。由于此布置，驱动单元200的结构比其中曲柄齿轮218与行星齿轮轮架252外周的轮齿252a彼此直接啮合的另一结构更加紧凑。例如，如果在驱动单元的结构中曲柄齿轮218与行星齿轮轮架彼此直接啮合，则外径大于曲轴配重外径的曲柄齿轮和外径大于电动机外周的行星齿轮轮架中至少任一个是必要的。结果，可能的驱动单元不可避免地大于本实施例中具有中间齿轮220的驱动单元200。
此外，在具有将曲轴211的曲柄齿轮218与动力分配装置250连接起来的中间齿轮220的结构中，中间齿轮可以在装配好之后单独改变。所以，该结构比其中使用链条传动的另一结构更容易装配或拆卸。就是说，如果使用链条，则需要张力调节机构来在安装链条的同时放松或张紧链条，因此会增加用于装配的工时。
在上述驱动单元200中，在平面图中，在中间齿轮220的两侧(即车辆的左右两侧)上以及曲轴211与发电机270、动力分配装置250和电动机230的块之间产生空间。由此可以使用这些空间中至少之一装配自动调节机构，来自动调节中间齿轮220处的齿隙。该机构的装配工作可以容易地完成，因为可以确保用于自动齿隙调节机构的空间。
如图3、4和7所示，在小型摩托车100的驱动单元200中，具有平衡重物225的中间齿轮220的中间齿轮轴220a位于曲轴211和动力传动轴280下方。于是，如果驱动单元200在平衡重物225相对于曲轴211轴线的对称位置处具有另一平衡重物或另一组平衡重物，则该位置必须是位于驱动单元200前方区域中并与各气缸底端相邻的位置X(参见图1)。
布置在图1所示位置X处的(多个)平衡重物并不阻碍发动机排气管(未示出)的定位。这种情形是方便的，因为这种除平衡重物225之外布置在驱动单元200中的其他(多个)平衡重物可能有助于更有效地抵消由发动机210的活塞导致的往复惯性。
在本实施例中，具有动力分配装置250的混合动力式驱动单元200布置在摩托车车座下方。具体而言，驱动单元200有效地布置在双人座104和行李箱空间105下方的有限空间中(参见图1)。于是，在摩托车中，驱动单元200不会影响除驱动系统之外的其他部件。驱动单元200由此可以允许驾驶员具有各种驾驶姿势，并可以使可能的外部设计范围很宽。
本实施例的驱动单元200安装在串联-并联式小型摩托车100上。但是，本发明并不限于该驱动单元。例如，具有以下结构的驱动单元可以安装在并联式混合动力车上，该结构中发电机、电动机和动力分配装置布置在与发动机曲轴不同且平行于该曲轴的轴上。
根据本发明的第一方面，一种用于混合动力车的驱动单元包括发动机；发电机，其通过所述发动机的操作产生电力；电动机，其由所述发电机的电力驱动以使驱动轮旋转；动力分配装置，其在所述发电机和所述驱动轮之间分配由所述发动机产生的驱动动力，其中所述发电机、所述电动机和所述动力分配装置布置在与所述发动机的曲轴不同且平行于所述曲轴延伸的单个不同轴上。
根据该构造，发电机、电动机和动力分配装置不与曲轴并排布置，因为发电机、电动机和动力分配装置布置在与所述发动机的曲轴不同且平行于所述曲轴延伸的单个不同轴上。就是说，包括发动机、发电机和动力分配装置的结构不延长并可以足够紧凑。于是，在曲轴沿横向方向延伸的情况下，发电机、发动机和电动机可以安装成不在横向方向上突出。由此驱动单元可以合适容易地安装在例如摩托车的具有有限空间的车辆上。
而且，根据该构造，与其中发电机、电动机和动力分配装置并排布置在同曲轴具有相同轴线的轴上的传统结构相比，不需要连接到曲轴一端且延伸穿过动力分配装置的太阳轮或齿圈的动力传动轴。就是说，本结构可以在发动机输出中的曲轴转矩波动被传递到驱动单元时，避免传统结构的动力传动轴中出现扭转振动。
根据本发明的第二方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述发动机的所述曲轴沿水平方向并与所述车辆前进的方向垂直延伸。
根据该构造，不同于曲轴的单个轴与车辆前进的方向垂直并沿水平方向延伸。于是，具有用于驱动单元的有限安装空间的摩托车可以具有这样的混合动力式驱动单元，该驱动单元没有一部分在横向方向上突出。
此外，因为曲轴和上述不同轴两者都在横向方向上延伸，所以都从上述不同轴输出的发动机动力和电动机驱动力可以被传递到车轴，该车轴布置在横向方向上并以简单的结构径向支撑后轮。
根据本发明的第三方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述不同轴位于所述发动机的所述曲轴后方。
根据该构造，驱动轮的车轴可以容易地定位于所述不同轴的后方，并且可以容易地实现其中后轮是驱动轮的混合动力车。
根据本发明的第四方面，根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元还包括所述驱动轮的车轴，其与所述不同轴间隔开以与其平行延伸；和驱动力传动装置，其与所述不同轴垂直延伸，并从所述不同轴的一端取出所述电动机的驱动动力和所述发动机的驱动动力以将各个驱动动力传递到所述车轴，其中所述电动机布置在所述不同轴的所述一端上。
根据该构造，因为电动机定位成与驱动力传动装置相邻，所以电动机的驱动力可以直接传递到驱动力传动装置。就是说，将驱动力(即电动机转子的旋转力)传递到驱动力传动装置的构件的长度可以更短。可以大部分避免由发动机操作中出现的转矩振动所引起的谐振。
根据本发明的第五方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述驱动力传动装置包括减小从所述一端取出的驱动动力的减小部分。
根据该构造，在驱动动力被传递到驱动轮之前，从所述一端取出的驱动动力可以被恰当减小。或者，减小部分可以布置在所述不同轴的一端处绕所述不同轴的轴线旋转，以减小从该一端输出的驱动力。在另一变化方案中，减小部分可以位于所述不同轴的所述一端与车轴之间。
根据本发明的第六方面，根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元还包括发动机动力传动部分，其从所述曲轴轴向上的大体中心部分取出由所述发动机产生的动力，以将所述动力传递到所述动力分配装置，其中所述动力分配装置在所述不同轴上布置在所述发电机与所述电动机之间。
根据该构造，从曲轴传递到动力分配装置的发动机动力可以沿横向方向大体在车辆中心部分中传递，驱动单元安装在该中心部分上。
就是说，在发动机操作中产生振动的轴部分可以更短。
根据本发明的第七方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述不同轴与所述发电机的转子结合，所述动力分配装置包括太阳轮，其布置在所述不同轴上并绕所述不同轴和所述太阳轮的共同轴线与所述不同轴一起旋转；行星齿轮，其围绕所述太阳轮定位以与所述太阳轮啮合；行星齿轮轮架，其围绕所述不同轴定位旋转以支撑所述行星齿轮进行旋转；和齿圈，其围绕所述行星齿轮定位以与所述行星齿轮啮合，并围绕所述不同轴定位旋转以将所述不同轴的旋转力输出到所述驱动轮，其中所述行星齿轮轮架具有连接到所述发动机动力传动部分并围绕所述不同轴旋转的外周部分，并且所述行星齿轮使用通过所述发动机动力传动部分从所述外周部分输入的所述发动机的动力而围绕所述太阳轮公转。
根据该构造，布置在所述不同轴上且位于电动机和发电机之间横向方向上的大体中心部分处的动力分配装置是行星齿轮机构。发动机动力通过发动机动力传动部分从行星齿轮轮架的外周部分输入。
就是说，不同于传统结构，从曲轴传递到动力分配装置的发动机动力通过从所述不同轴的一端输入，可以通过发动机动力传动部分从所述不同轴在横向方向上的大体中心部分输入到动力分配装置，而不使行星齿轮轮架旋转。
所以在驱动动力单元中，可以实现所谓的中心取出式结构，其中发动机动力通过发动机动力传动部分从曲轴在横向方向上的大体中心部分取出。因此，能够紧凑地形成混合动力驱动单元。
根据本发明的第八方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述齿圈与绕所述齿圈和所述电动机的转子的共同轴线旋转的所述电动机的所述转子直接结合，并且所述齿圈将其旋转力通过所述电动机的所述转子输出到所述驱动轮。
根据该构造，因为齿圈与电动机转子直接结合，所以动力分配装置在轴向上的长度可以更短。由此，电动机、动力分配装置和发电机在轴向上的整个长度可以更短。于是，具有沿横向水平延伸的曲轴的驱动动力单元的整个长度可以在横向方向上更短。宽度窄的摩托车由此可以容易地具有驱动单元。
根据本发明的第九方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述发动机动力传动部分包括随所述曲轴的旋转而同步旋转的转动构件、以及向所述行星齿轮轮架的所述外周部分传递所述转动构件的旋转力的传递部分。
根据该构造，转动构件和传递部分可以使行星齿轮轮架旋转。发动机动力由此可以以这样简单的结构从曲轴传递到动力分配装置。此外，作为转动构件和传递部分各自的构造，两者可以具有彼此啮合的轮齿，并且行星齿轮轮架可以在其外周表面上具有与传递部分的轮齿啮合的轮齿。或者，转动构件可以是链轮，而传递部分可以是链条，并且链条可以缠绕行星齿轮轮架的外周。在此结构中，行星齿轮轮架可以在其外周表面上具有能与链条啮合的多个齿。在另一替代方案中，转动构件可以是带轮，而传动部分可以是缠绕在作为转动构件的带轮和行星齿轮轮架的外周上的带。
根据本发明的第十方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述转动构件和所述行星齿轮轮架的各个外周部分具有多个轮齿，并且所述传递部分位于所述转动构件和所述行星齿轮轮架之间，以形成与所述转动构件和所述行星齿轮轮架的各个轮齿啮合的中间齿轮。
根据该构造，仅仅通过在曲轴和行星齿轮轮架之间设置中间齿轮，就可以容易地实现这样的结构，其中发动机动力确定地从曲轴传递到行星齿轮轮架。
根据本发明的第十一方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述行星齿轮轮架具有支撑所述行星齿轮的板状轮架体，所述不同轴延伸穿过所述轮架体，并且所述行星齿轮轮架的所述外周部分具有管状形状，从所述轮架体的外周缘向着所述齿圈突出，以围绕所述齿圈。
根据该构造，行星齿轮轮架的轮架体具有板状形状并且其外周部分围绕齿圈。于是，外周部分和齿圈相对于所述不同轴的轴线在径向上彼此重叠。在轮架体具有板状形状且外周部分和齿圈彼此重叠的意义上，动力分配装置在轴向上的长度由此可以更短。所以，所述不同轴上电动机、动力分配装置和发电机在轴向上的总长度可以更短。结果，具有在横向方向上水平延伸的曲轴的驱动单元的总长度在横向方向上可以更短。驱动单元由此可以安装在具有这样窄宽度的摩托车上。
根据本发明的第十二方面，根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元还包括与所述不同轴和所述曲轴平行延伸的车轴，所述车轴与所述不同轴和所述曲轴间隔开，所述车轴支撑所述驱动轮；和驱动力传动装置，其位于所述不同轴的一端处并取出所述电动机的驱动动力和所述发动机的动力以将这些动力传递到所述车轴；其中所述电动机位于所述不同轴的所述一端上，并且所述发动机的动力沿着其从所述曲轴通过所述发动机动力传动部分传递到所述动力分配装置的线路，从延伸穿过所述驱动轮横向中心的垂直平面向着所述不同轴的另一端偏移。
根据该构造，将发动机动力传递到在所述不同轴上位于发电机与电动机之间的动力分配装置的线路，从延伸穿过驱动轮横向中心的垂直平面向着所述不同轴的另一端偏移。于是，即使轴向尺寸(宽度)一般大于发电机的电动机位于轴部分的所述一端处并且驱动力传动装置也位于轴部分的所述一端处，其中驱动单元具有将发动机动力从曲轴传递到动力分配装置的线路的车辆(尤其是摩托车)也可以在横向方向上平衡。
根据本发明的第十三方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述中间齿轮具有调节部分，用于调节所述中间齿轮与所述转动构件之间的齿隙以及所述中间齿轮与所述行星齿轮轮架之间的另一齿隙。
根据该构造，因为转动构件与行星齿轮轮架之间的齿隙可以在中间齿轮中调节，所以发动机动力可以从曲轴平滑确定地传递到动力分配装置。
根据本发明的第十四方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述中间齿轮具有从所述中间齿轮的轴线偏移并抵消所述发动机的往复惯性的重物部分。
根据该构造，中间齿轮的重物部分可以抵消在发动机操作时(即在活塞往复运动时)不可避免出现的发动机往复惯性。于是，可以减小发动机操作中产生的驱动单元的整个振动。
根据本发明的第十五方面，在根据上述构造的用于混合动力车的驱动单元中，所述发动机是多缸发动机，并且在各个气缸之中以相等间隔进行点火。
根据该构造，在将曲轴沿轴向的中心作为基准点时，每个气缸的连杆在曲轴沿轴向的一端和另一端之间的平衡位置处连接到曲轴进行旋转。
因为如上所述发动机动力(即曲轴的旋转力)通过发动机动力传动部分从连接了连杆的曲轴在轴向上的大体中心部分取出，所以可以有效减小发动机的曲轴中产生的扭转振动。
根据本发明的第十六方面，混合动力车具有上述驱动单元。
根据该构造，混合动力车可以具有这样的缩短的驱动单元，该驱动单元包括在窄的有限安装空间中紧凑制成的发动机、发电机、电动机和动力分配装置。于是，如果传统车辆改成混合动力式车辆，则其驱动单元可以简单地改成上述混合动力式驱动单元，而不会大大改变车辆的其他部件。所以，可以在不增加制造成本的情况下实现混合动力车。而且，该混合动力车可允许驾驶员具有各种驾驶姿势，并可使可能的外部设计范围很宽。
根据本发明的第十七方面，摩托车具有上述驱动单元。
根据该构造，摩托车可以是具有这样的缩短的驱动单元的混合动力车，该驱动单元包括在窄的有限安装空间中紧凑制成的发动机、发电机、电动机和动力分配装置。于是，如果传统摩托车改成混合动力式摩托车，则其驱动单元可以简单地改成上述混合动力式驱动单元，而不会大大改变车辆的其他部件。所以，可以在不增加制造成本的情况下实现混合动力车。而且，该混合动力车可以允许驾驶员具有各种驾驶姿势，并可以使可能的外部设计范围很宽。
工业应用性根据本发明的用于混合动力车的驱动单元提供了这样的效果，即使曲轴在横向方向上延伸，发电机、发动机和电动机也可以合适且容易地安装在驱动单元上而不突出很多。结果，该驱动单元对仅具有这样有限安装空间的摩托车是有用的。
权利要求
1.一种用于混合动力车的驱动单元，包括发动机；发电机，其通过所述发动机的操作产生电力；电动机，其由所述发电机的电力驱动以使驱动轮旋转；和动力分配装置，其在所述发电机和所述驱动轮之间分配由所述发动机产生的驱动动力，其中，所述发电机、所述电动机和所述动力分配装置布置在与所述发动机的曲轴不同且平行于所述曲轴延伸的单个不同轴上。
2.如权利要求1所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述发动机的所述曲轴沿水平方向与所述车辆前进的方向垂直地延伸。
3.如权利要求2所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述不同轴位于所述发动机的所述曲轴后方。
4.如权利要求2所述的用于混合动力车的驱动单元，还包括所述驱动轮的车轴，所述车轴与所述不同轴间隔开，与所述不同轴平行延伸；和驱动力传动装置，其与所述不同轴垂直地延伸，并从所述不同轴的一端取出所述电动机的驱动动力和所述发动机的驱动动力以将各个驱动动力传递到所述车轴，其中，所述电动机布置在所述不同轴的所述一端上。
5.如权利要求4所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述驱动力传动装置包括减小从所述一端取出的驱动动力的减小部分。
6.如权利要求2所述的用于混合动力车的驱动单元，还包括发动机动力传动部分，其从所述曲轴轴向上的大体中心部分取出由所述发动机产生的动力，以将所述动力传递到所述动力分配装置，其中，所述动力分配装置布置在所述不同轴上，位于所述发电机与所述电动机之间。
7.如权利要求6所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述不同轴与所述发电机的转子结合，所述动力分配装置包括太阳轮，其布置在所述不同轴上并绕所述不同轴和所述太阳轮的共同轴线与所述不同轴一起旋转；行星齿轮，其围绕所述太阳轮定位，与所述太阳轮啮合；行星齿轮轮架，其围绕所述不同轴定位旋转，支撑所述行星齿轮进行旋转；和齿圈，其围绕所述行星齿轮定位，与所述行星齿轮啮合，并围绕所述不同轴定位旋转以将所述不同轴的旋转力输出到所述驱动轮，其中，所述行星齿轮轮架具有连接到所述发动机动力传动部分并围绕所述不同轴旋转的外周部分，并且所述行星齿轮使用通过所述发动机动力传动部分从所述外周部分输入的所述发动机的动力而围绕所述太阳轮公转。
8.如权利要求7所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述齿圈与绕所述齿圈和所述电动机的转子的共同轴线旋转的所述电动机的所述转子直接结合，并且所述齿圈将其旋转力通过所述电动机的所述转子输出到所述驱动轮。
9.如权利要求7所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述发动机动力传动部分包括随所述曲轴的旋转而同步旋转的转动构件、以及向所述行星齿轮轮架的所述外周部分传递所述转动构件的旋转力的传递部分。
10.如权利要求9所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述转动构件和所述行星齿轮轮架各自的外周部分具有多个轮齿，并且所述传递部分位于所述转动构件和所述行星齿轮轮架之间，以形成与所述转动构件和所述行星齿轮轮架的各轮齿啮合的中间齿轮。
11.如权利要求9所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述行星齿轮轮架具有支撑所述行星齿轮的板状轮架体，所述不同轴延伸穿过所述轮架体，并且所述行星齿轮轮架的所述外周部分具有从所述轮架体的外周缘向着所述齿圈突出以围绕所述齿圈的管状形状。
12.如权利要求6所述的用于混合动力车的驱动单元，还包括与所述不同轴和所述曲轴平行延伸的车轴，所述车轴与所述不同轴和所述曲轴间隔开，所述车轴支撑所述驱动轮；和驱动力传动装置，其位于所述不同轴的一端处并取出所述电动机的驱动动力和所述发动机的动力以将这些动力传递到所述车轴；其中，所述电动机位于所述不同轴的所述一端上，并且所述发动机的动力从所述曲轴通过所述发动机动力传动部分传递到所述动力分配装置的线路，从延伸穿过所述驱动轮横向中心的垂直平面向着所述不同轴的另一端偏移。
13.如权利要求10所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述中间齿轮具有调节部分，用于调节所述中间齿轮与所述转动构件之间的齿隙以及所述中间齿轮与所述行星齿轮轮架之间的另一齿隙。
14.如权利要求10所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述中间齿轮具有从所述中间齿轮的轴线偏移并抵消所述发动机的往复惯性的重物部分。
15.如权利要求6所述的用于混合动力车的驱动单元，其中，所述发动机是多缸发动机，并且在各个气缸之间以相等间隔进行点火。
16.一种混合动力车，其具有如权利要求1至15中任一项所述的驱动单元。
17.一种摩托车，其具有如权利要求1至15中任一项所述的驱动单元。
全文摘要
本发明提供了一种驱动单元，即使其具有动力分配装置，其也可以布置在摩托车等的有限安装空间中而不在横向方向上突出很多。该驱动单元包括发动机；发电机，其通过发动机的操作产生电力；电动机，其由发电机的电力驱动以使驱动轮旋转；和动力分配装置，其在发电机和驱动轮之间分配由发动机产生的驱动动力。发动机的曲轴在车辆横向上延伸。发电机、电动机和动力分配装置布置在与发动机曲轴不同且平行于曲轴延伸的单个不同轴上。发动机的动力和电动机的驱动力通过动力分配装置和电动机转子从该不同轴的一端输出。
文档编号B62K11/00GK1833899SQ200610056970
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月7日 优先权日2005年3月16日
发明者斋藤哲史 申请人:雅马哈发动机株式会社