Устройство привода для гибридного транспортного средства - RU2371329C1
Код документа: RU2371329C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству привода для гибридного транспортного средства и, в частности, к устройству привода, используемому в гибридном транспортном средстве, имеющему преобразователь постоянного напряжения в переменное и двигатель, установленные в одном кожухе.
Предшествующий уровень техники
Во многих современных гибридных транспортных средствах преобразователь постоянного напряжения в переменное имеет кожух в виде большой коробки, установленной на шасси, а кожух двигателя (ведущий мост в блоке с коробкой передач) установлен под кожухом. Когда рассматривают устройство привода для гибридного транспортного средства, которое может быть установлено в как можно большем количестве типов транспортных средств, трудно обеспечить стандартизацию деталей устройства для конфигурации, имеющей два кожуха, поскольку оптимальная компоновка этих кожухов определяется для каждого типа транспортного средства.
В принципе, желательно, чтобы модули, которые должны быть скомбинированы во время работы, были установлены в одном кожухе и были интегрированы друг с другом. В выложенном японском патенте № 2004-343845 раскрыто устройство привода для гибридного транспортного средства, имеющее двигатель и преобразователь постоянного напряжения в переменное, интегрированные друг с другом. В этом устройстве конструкция включает в себя кожух устройства привода, сформированный из множества частей кожуха, которые соединены вместе и в которых установлены электродвигатели, соответственно, и множество преобразователей постоянного напряжения в переменное, соответствующих соответствующим электродвигателям. В этой конструкции множество преобразователей постоянного напряжения в переменное совместно установлены на упомянутых выше участках кожуха, при этом каналы для жидкости, предназначенные для охлаждения преобразователей постоянного напряжения в переменное, сформированы между участком кожуха, в котором предусмотрены эти преобразователи, и соответствующими преобразователями постоянного напряжения в переменное. В описанной выше конструкции могут быть интегрированы преобразователи постоянного напряжения в переменное, соответствующие соответствующим электродвигателям с устройством привода, и дополнительно может обеспечиваться охлаждение преобразователя постоянного напряжения в переменное.
Однако в кожухе устройства привода, раскрытом в указанном выложенном японском патенте № 2004-343845, участки кожуха, в которых установлены соответствующие двигатели, соединены с участком кожуха, в котором установлен преобразователь постоянного напряжения в переменное. Поэтому, в конструкции устройства привода для гибридного транспортного средства электромагнитные шумы, связанные с операцией переключения элемента мощности в преобразователе постоянного напряжения в переменное, могут распространяться через участок соединения, в котором упомянутые выше участки кожуха соединены вместе. Поэтому требуется предпринимать меры противодействия для предотвращения утечки электромагнитных шумов через участок соединения, где участок кожуха преобразователя постоянного напряжения в переменное соединен с другими участками. Если меры противодействия будут недостаточными, распространяющиеся электромагнитные шумы могут оказывать отрицательное влияние на другое оборудование транспортного средства.
Поскольку преобразователь постоянного напряжения в переменное просто установлен на двигателе в упомянутой выше конструкции, в этой конструкции могут быть выполнены улучшения в связи с вертикальным положением центра тяжести транспортного средства, на котором установлено устройство привода. Кроме того, существенное внимание уделено уменьшению пространства, требуемого в гибридном транспортном средстве, для установки устройства привода. Для обеспечения возможности установки устройства привода в множестве типов транспортных средств желательно, чтобы преобразователи постоянного напряжения в переменное и двигатели были установлены в контуре, по существу, равном контуру автоматической трансмиссии, которая расположена рядом с двигателем в обыкновенном транспортном средстве.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является предотвращение утечки наружу электромагнитных шумов из устройства привода гибридного транспортного средства, имеющего интегрированный преобразователь постоянного напряжения в переменное.
Устройство привода для гибридного транспортного средства в соответствии с изобретением содержит механизм передачи мощности, блок управления мощностью, кожух, элемент крышки и фиксирующий элемент. В механизме передачи мощности комбинируется мощность, генерируемая вращающимся электрическим устройством, с мощностью, генерируемой двигателем внутреннего сгорания, и скомбинированная мощность поступает на вал привода. Блок управления мощностью управляет вращающимся электрическим устройством. Кожух имеет первый участок размещения, используемый для размещения блока управления мощностью, и второй участок размещения, используемый для размещения, по меньшей мере, вращающегося электрического устройства, и сформированный интегрально с первым участком размещения. Элемент крышки прикреплен к кожуху и закрывает отверстие в первом участке размещения.
В соответствии с упомянутым выше устройством привода для гибридного транспортного средства, поскольку участки кожуха (первый и второй участки размещения) для блока управления мощностью и вращающегося электрического устройства сформированы интегрально, взаимосоответствующая поверхность (соединительный участок) не сформирована между участками кожуха. Поэтому конструкция может подавлять внешнюю утечку электромагнитных шумов, генерируемых блоком управления мощностью, из кожуха. В соответствии с этим становится возможным уменьшить затраты, расходуемые на меры противодействия утечке электромагнитных шумов и предотвращение внешней утечки электромагнитных шумов из устройства привода.
Предпочтительно, устройство привода для гибридного транспортного средства в соответствии с изобретением дополнительно содержит демпфер, соединенный с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания. Вращающаяся электрическая машина имеет ось вращения, которая соответствует оси вращения демпфера. Кроме того, второй участок размещения выполнен с возможностью размещения в нем вращающегося электрического устройства, демпфера и механизма передачи мощности. На виде в направлении, перпендикулярном направлению оси вращения и перпендикулярном вертикальному направлению при размещении на транспортном средстве, первый участок размещения расположен таким образом, что блок управления мощностью расположен в пределах горизонтального размера при размещении на транспортном средстве второго участка размещения.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства горизонтальный размер устройства привода может быть малым, что объем или размеры устройства привода могли быть малыми, и может быть улучшена возможность установки на транспортном средстве.
Предпочтительно, в устройстве привода для гибридного транспортного средства согласно изобретению блок управления мощностью дополнительно содержит печатную плату, на которой установлен элемент мощности преобразователя постоянного напряжения в переменное, установленный так, что он соответствует вращающемуся электрическому устройству, и расположен над вращающимся электрическим устройством при установке на транспортном средстве.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства в первом модуле размещения расположена печатная плата, на которой установлен элемент мощности, генерирующий электромагнитные шумы, при этом получена конструкция, которая позволяет эффективно предотвращать утечку электромагнитных шумов наружу из кожуха.
Предпочтительно, в устройстве привода для гибридного транспортного средства согласно изобретению блок управления мощностью содержит преобразователь постоянного напряжения в переменное, расположенный в соответствии с вращающейся электрической машиной, и преобразователь напряжения, выполненный с возможностью генерирования входного напряжения преобразователя постоянного напряжения в переменное. Преобразователь напряжения включает в себя дроссель, расположенный с одной стороны оси вращения вращающегося электрического устройства, и конденсатор, расположенный с другой стороны оси вращения вращающейся электрической машины.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства конденсатор и дроссель, которые представляют собой элементы преобразователя напряжения, могут быть установлены с использованием разнесенных друг от друга сторон вращающегося электрического устройства, соответственно. Поэтому требуемое место и размеры устройства привода могут быть уменьшены, и баланс веса относительно вращающейся электрической машины может быть улучшен.
В упомянутой выше конструкции блок управления мощностью дополнительно включает в себя печатную плату, имеющую, по меньшей мере, участок в области между дросселем и конденсатором, где установлены элемент мощности преобразователя постоянного напряжения в переменное и преобразователь напряжения.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства печатная плата может быть установлена так, что не перекрывает дроссель и конденсатор на виде в вертикальном направлении при установке на транспортном средстве. Поэтому возможно предотвратить увеличение размера по высоте транспортного средства устройства привода, что может быть связано с компоновкой печатной платы. Таким образом, центр тяжести транспортного средства может быть расположен низко, и стабильность движения может быть улучшена.
Предпочтительно, устройство привода для гибридного транспортного средства согласно изобретению дополнительно содержит демпфер, соединенный с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания.
Вращающаяся электрическая машина имеет ось вращения, которая соответствует оси вращения демпфера. Кроме того, на виде в направлении, перпендикулярном оси вращения, блок управления мощностью расположен в кожухе таким образом, что блок управления мощностью расположен в пределах горизонтального размера при установке на транспортном средстве, проецируемого участка размещения демпфера, вращающейся электрической машины и механизма передачи мощности.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства его размер в направлении спереди назад может быть уменьшен, и устройство привода может быть выполнено компактным.
Предпочтительно, устройство привода для гибридного транспортного средства согласно изобретению дополнительно содержит демпфер, соединенный с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания. Вращающаяся электрическая машина имеет ось вращения, соответствующую оси вращения демпфера. Кроме того, на виде, перпендикулярном оси вращения, блок управления мощностью расположен в кожухе таким образом, что блок управления мощностью расположен в пределах вертикального размера при установке на транспортном средстве, участка размещения демпфера, вращающегося электрического устройства и механизма передачи мощности.
В упомянутом выше устройстве привода для гибридного транспортного средства размер в вертикальном направлении транспортного средства может быть уменьшен, и устройство привода может быть выполнено компактным. Следовательно, центр тяжести транспортного средства может быть расположен низко, и стабильность движения может быть улучшена.
Устройство привода гибридного транспортного средства с уменьшенными размерами, имеющее интегрированный преобразователь постоянного напряжения в переменное, позволяет предотвратить утечку наружу электромагнитных шумов преобразователя постоянного напряжения в переменное из устройства привода.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 изображает принципиальную электрическую схему управления двигателя - генератора гибридного транспортного средства согласно изобретению;
фиг.2 - схема устройства разделения мощности и редуктор на фиг.1 согласно изобретению;
фиг.3 - общий вид устройства привода для гибридного транспортного средства согласно изобретению;
фиг.4 - вид в плане устройства привода, показанного на фиг.3, согласно изобретению;
фиг.5А - концептуальная иллюстрация известной конструкции, предотвращающей утечку электромагнитных шумов в устройстве привода, показанном в качестве сравнительного примера;
фиг.5B - концептуальная иллюстрация конструкции, предотвращающей утечку электромагнитных шумов в устройстве привода, согласно изобретению;
фиг.6 - вид сбоку устройства привода в направлении X1 на фиг.4 согласно изобретению;
фиг.7 - вид в разрезе по линии VII-VII на фиг.4 согласно изобретению;
На фиг.8 - вид сбоку устройства привода в направлении X2 на фиг.4 согласно изобретению;
фиг.9 - вид в разрезе по линии IX-IX на фиг.4 согласно изобретению;
фиг.10 - вид в разрезе по линии X-X на фиг.4 согласно изобретению;
фиг.11 - вид кожуха в проекции в направлении оси вращения, и, в частности, показан контур кожуха и частей, установленных в нем, согласно изобретению;
фиг.12 - вид кожуха, в проекции в направлении, перпендикулярном оси вращения и перпендикулярном к вертикальному направлению, и, в частности, представлен контур кожуха и частей, установленных в нем, согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описание элементов транспортного средства
На фиг.1 показана принципиальная электрическая схема соединений для управления двигателем - генератором гибридного транспортного средства 100 в соответствии с вариантом воплощения изобретения.
Транспортное средство 100 содержит модуль 40 батареи, устройство 20 привода и устройство 30 управления, а также двигатель и колеса (не показаны).
Устройство 20 привода содержит двигатели - генераторы MG1 и MG2, устройство PSD (УРМ) разделения мощности, редуктор RD и блок 21 управления мощностью, управляющий двигателями - генераторами MG1 и MG2.
Устройство PSD разделения мощности, в принципе, представляет собой механизм, соединенный с двигателем 4 (фиг.2), который будет описан ниже, причем двигатели - генераторы MG1 и MG2 предназначены для распределения движущей энергии между ними. Например, устройство разделения мощности сформировано в виде планетарного зубчатого механизма, имеющего три оси вращения, то есть солнечное зубчатое колесо, водило планетарной передачи и кольцевое зубчатое колесо.
Две оси вращения устройства PSD разделения мощности соединены с осями вращения двигателя 4 и двигателем - генератором MG1, соответственно, и другая одна ось вращения соединена с редуктором RD. Редуктор RD, который интегрирован с устройством PSD разделения мощности, уменьшает скорость вращения двигателя - генератора MG2 и передает его вращение в устройство PSD разделения мощности.
Ось вращения редуктора соединена с колесами через понижающую передачу и зубчатое колесо дифференциала (оба не показаны), как будет описано ниже.
Модуль 40 батареи имеет выводы 41 и 42. Устройство 20 привода имеет выводы 43 и 44. Транспортное средство 100 дополнительно содержит силовой кабель 6, соединяющий вместе выводы 41 и 43, а также силовой кабель 8, соединяющий вместе выводы 42 и 44.
Модуль 40 батареи содержит батарею B, основное системное реле SMR3, подключенное между отрицательным полюсом батареи B и выводом 42, и основное системное реле SMR2, подключенное между положительным полюсом батареи B и выводом 41, а также основное системное реле SMR1 и ограничительное сопротивление R, которое подключено последовательно между положительным полюсом батареи B и выводом 41. Основные системные реле SMR1 - SMR3 включают/выключают под управлением сигнала SE управления, поступающего из устройства 30 управления.
Модуль 40 батареи дополнительно содержит датчик 10 напряжения, измеряющий напряжение VB между выводами батареи B, и датчик 11 тока, измеряющий ток IB в батарею B.
Батарея B может представлять собой аккумуляторную батарею, такую как никель-водородная батарея или литий-ионная батарея, или батарею топливных элементов. Батарея B может быть заменена электрическим двухслойным конденсатором большой емкости.
Блок 21 управления мощностью содержит преобразователи 22 и 14 постоянного напряжения в переменное, расположенные в соответствии с двигателями - генераторами MG1 и MG2, и повышающий преобразователь 12, установленный как общий элемент для преобразователей 22 и 14 постоянного напряжения в переменное.
Повышающий преобразователь 12 повышает напряжение между выводами 43 и 44. Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное преобразует постоянное напряжение, поступающее из повышающего преобразователя 12 в трехфазное переменное напряжение и передает его в двигатель - генератор MG2.
Повышающий преобразователь 12 содержит дроссель L1, один конец которого соединен с выводом 43, элементы Q1 и Q2 IGBT (полевые биполярные транзисторы с изолированным затвором, ПБТИЗ), подключенные последовательно между выходными выводами повышающего преобразователя 12, подающего повышенное напряжение VH, диоды D1 и D2, подключенные параллельно элементам Q1 и Q2 IGBT, соответственно, и сглаживающий конденсатор C2. Сглаживающий конденсатор C2 сглаживает напряжение, повышенное повышающим преобразователем 12. В этом варианте воплощения элемент IGBT представляет собой мощный полупроводниковый переключающий элемент (который ниже также может называться "элементом мощности") для преобразования электроэнергии. Таким образом, элемент IGBT может быть заменен другим элементом мощности.
Другой конец дросселя L1 соединен с эмиттером элемента Q1 IGBT и коллектором элемента Q2 IGBT. Катод диода D1 соединен с коллектором элемента Q1 IGBT, и анод диода D1 соединен с эмиттером элемента Q1 IGBT. Катод диода D2 соединен с коллектором элемента Q2 IGBT. Анод диода D2 соединен с эмиттером элемента Q2 IGBT.
Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное преобразует постоянное напряжение, поступающее из повышающего преобразователя 12 в трехфазное переменное напряжение, и передает его в двигатель - генератор MG2, который осуществляет привод колеса. Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное возвращает мощность, генерируемую двигателем - генератором MG2 при регенеративном торможении, в повышающий преобразователь 12. При выполнении этой операции устройство 30 управления управляет повышающим преобразователем 12 при работе в качестве понижающей цепи.
Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное содержит цепи 15, 16 и 17 фаз U, V и W, которые подключены параллельно между повышающим преобразователем 12 и выходной линией.
Цепь 15 фазы U содержит элементы Q3 и Q4 IGBT, соединенные последовательно, и диоды D3 и D4, подключенные параллельно к элементам Q3 и Q4 IGBT, соответственно. Катод диода D3 подключен к коллектору элемента Q3 IGBT, и анод диода 3 подключен к эмиттеру элемента Q3 IGBT. Катод диода D4 подключен к коллектору элемента Q4 IGBT, и анод диода D4 подключен к эмиттеру элемента Q4 IGBT.
Цепь 16 фазы V содержит элементы Q5 и Q6 IGBT, соединенные последовательно, и диоды D5 и D6, подключенные параллельно к элементам Q5 и Q6 IGBT, соответственно. Катод диода D5 подключен к коллектору элемента Q5 IGBT, и анод диода D5 подключен к эмиттеру элемента Q5 IGBT. Катод диода D6 подключен к коллектору элемента Q6I GBT, и анод диода D6 подключен к эмиттеру элемента Q6 IGBT.
Цепь 17 фазы W содержит элементы Q7 и Q8 IGBT, соединенные последовательно, и диоды D7 и D8, подключенные параллельно к элементам Q7 и Q8 IGBT, соответственно. Катод диода D7 подключен к коллектору элемента Q7 IGBT, и анод диода D7 подключен к эмиттеру элемента Q7 IGBT. Катод диода D8 подключен к коллектору элемента Q8 IGBT, и анод диода D8 подключен к эмиттеру элемента Q8 IGBT.
Промежуточные точки этих цепей соединены с фазными концами соответствующих фазных обмоток двигателя - генератора MG2. Более конкретно, двигатель - генератор MG2 представляет собой трехфазный синхронный двигатель с постоянным магнитом, и один конец каждой из трех фазных обмоток, то есть фаз U, V и W, соединен с нейтральной точкой. Другой конец обмотки фазы U подключен к соединительному узлу между элементами Q3 и Q4 IGBT. Другой конец обмотки фазы V подключен к соединительному узлу между элементами Q5 и Q6 IGBT. Другой конец обмотки фазы W подключен к соединительному узлу между элементами Q7 и Q8 IGBT.
Датчик 24 тока измеряет ток, протекающий через двигатель - генератор MG2, и передает измеренное значение тока, то есть значение MCRT2 тока двигателя в устройство 30 управления.
Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное установлен параллельно преобразователю 14 постоянного напряжения в переменное и соединен с повышающим преобразователем 12. Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное преобразует напряжение постоянного тока, поступающее из повышающего преобразователя 12, и передает его в двигатель - генератор MG1. Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное принимает напряжение, повышенное повышающим преобразователем 12, и обеспечивает привод двигателя - генератора MG1, например, для запуска двигателя.
Кроме того, мощность, генерируемая двигателем - генератором MG1, который приводится в движение крутящим моментом, передаваемым через коленчатый вал двигателя, возвращается преобразователем 22 постоянного напряжения в переменное в повышающий преобразователь 12. В этой операции превышающий преобразователь 12 работает как понижающая цепь под управлением устройства 30 управления.
Внутренняя структура преобразователя 22 постоянного напряжения в переменное не показана, но она аналогична структуре преобразователя 14 постоянного напряжения в переменное, поэтому ее подробное описание здесь не повторяется.
Устройство 30 управления принимает значения TR1 и TR2 инструкции крутящего момента, а также значения скорости MRN1 и MRN2 вращения двигателя, напряжения VB, VL и VH и тока IB и также принимает значения MCRT1 и MCRT2 тока двигателя и сигнал IGON активации.
Значение TR1 инструкции крутящего момента, скорости MRN1 вращения двигателя и значение MCRT1 тока двигателя относятся к двигателю - генератору MG1 и значение TR2 инструкции крутящего момента, скорости MRN2 вращения двигателя и значение MCRT2 тока двигателя относятся к двигателю - генератору MG2.
Напряжение VB представляет собой напряжение батареи B, и ток IB представляет собой ток, протекающий через батарею B. Напряжение VL представляет собой напряжение, которое еще не было повышено повышающим преобразователем 12, и напряжение VH представляет собой напряжение, повышенное повышающим преобразователем 12.
Устройство 30 управления подает в повышающий преобразователь 12 сигнал PWU управления в качестве инструкции повышения напряжения, сигнал PWD управления как инструкцию понижения и сигнал CSDN как инструкцию операции торможения.
Кроме того, устройство 30 управления подает в преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное инструкцию PWM12 привода для преобразования постоянного напряжения, поступающего из повышающего преобразователя 12, в переменное напряжение, используемое для привода двигателя - генератора MG2, и инструкцию PWMC2 регенерирования для преобразования переменного напряжения, генерируемого двигателем - генератором MG2, в постоянное напряжение и возврата его на сторону повышающего преобразователя 12.
Аналогично, устройство 30 управления подает в преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное инструкцию PWM11 привода для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение, используемое для привода двигателя - генератора MG1, и инструкцию PWMC1 регенерирования для преобразования переменного напряжения, генерируемого двигателем - генератором MG1, в постоянное напряжение и возврата его на сторону повышающего преобразователя 12.
На фиг.2 показана схема, в частности, иллюстрирующая устройство PSD разделения мощности и редуктор RD на фиг.1.
Устройство привода транспортного средства содержит двигатель - генератор MG2, редуктор RD, соединенный с осью вращения двигателя - генератора MG2, вал, который вращается с осью вращения, вращающейся со скоростью, пониженной редуктором RD, двигатель 4, двигатель - генератор MG1 и устройство PSD разделения мощности, распределяющее мощность между редуктором RD, двигателем 4 и двигателем - генератором MG1. Редуктор RD имеет понижающее передаточное число, например, равное 2 или больше, когда он передает мощность из двигателя - генератора MG2 в устройство PSD разделения мощности.
Коленчатый вал 50 двигателя 4 и роторы 32 и 37 двигателей - генераторов MG1 и MG2 вращаются коаксиально друг с другом.
В примере на фиг.2 устройство PSD разделения мощности представляет собой планетарную зубчатую передачу и содержит солнечное зубчатое колесо 51, соединенное с полым валом солнечного зубчатого колеса, через который коаксиально продолжается коленчатый вал 50, кольцевое зубчатое колесо 52, установленное с возможностью вращения и расположенное коаксиально к коленчатому валу 50, ведущие шестерни 53, которые расположены между солнечным зубчатым колесом 51 и кольцевым зубчатым колесом 52 и вращаются вокруг солнечного зубчатого колеса 51, вращаясь вокруг своих соответствующих осей, и водило 54 планетарной передачи, соединенное с концом коленчатого вала 50 и на котором расположены оси вращения ведущих шестерен 53.
Устройство PSD разделения мощности имеет три вала ввода/вывода мощности, которые представляют собой вал солнечного зубчатого колеса, соединенный с солнечным зубчатым колесом 51, кожух кольцевого зубчатого колеса, соединенный с кольцевым зубчатым колесом 52, и коленчатый вал 50, соединенный с водилом 54 планетарной передачи. Когда мощности, передаваемые в или из двух из этих трех валов, определены, мощность, передаваемая в или из другого одного вала, определяется на основе упомянутых выше значений мощности, передаваемых в или из двух валов.
Зубчатое колесо 70 противоположного привода, предназначенное для отбора мощности, расположено за пределами кожуха кольцевого зубчатого колеса и вращается совместно с кольцевым зубчатым колесом 52. Зубчатое колесо 70 противоположного привода соединено с редуктором RG передачи/снижения мощности для передачи мощности между зубчатым колесом 70 противоположного привода и редуктором RG передачи/снижения мощности. Редуктор RG передачи/снижения мощности приводит в движение зубчатое колесо DEF дифференциала. Во время движения по спуску или т.п. вращение колес передается в зубчатое колесо DEF дифференциала, которое осуществляет привод редуктора RG передачи/снижения мощности.
Двигатель - генератор MG1 содержит статор 31, формирующий вращающееся магнитное поле, и ротор 32, который установлен внутри статора 31 и имеет множество постоянных магнитов, встроенных в него. Статор 31 включает в себя сердечник 33 статора и трехфазную обмотку 34, намотанную вокруг сердечника 33 статора. Ротор 32 соединен с валом солнечного зубчатого колеса, вращающегося вместе с солнечным зубчатым колесом 51 устройства PSD разделения мощности. Сердечник 33 статора сформирован в виде набора тонких пластин из магнитной стали и закреплен на кожухе (не показан).
Двигатель - генератор MG1 работает как электродвигатель, который осуществляет привод ротора 32 во вращение в результате взаимодействия между магнитным полем, сформированным постоянными магнитами, встроенными в ротор 32, и магнитным полем, сформированным трехфазной обмоткой 34. Двигатель - генератор MG1 также работает как генератор электроэнергии, который генерирует электродвижущую силу между противоположными концами трехфазной обмотки 34 в результате взаимодействия между магнитным полем постоянных магнитов и вращением ротора 32.
Двигатель - генератор MG2 содержит статор 36, формирующий вращающееся магнитное поле, и ротор 37, который установлен внутри статора 31 и имеет множество постоянных магнитов, встроенных в него. Статор 36 содержит сердечник 38 статора и трехфазную обмотку 39, намотанную вокруг сердечника 38 статора.
Ротор 37 соединен с помощью редуктора RD с кожухом кольцевого зубчатого колеса, вращающимся вместе с кольцевым зубчатым колесом 52 устройства PSD разделения мощности. Сердечник 38 статора сформирован в виде набора тонких пластин из магнитной стали и закреплен на кожухе (не показан).
Двигатель - генератор MG2 работает как генератор электроэнергии, генерирующий электродвижущую силу между противоположными концами трехфазной обмотки 39 в результате взаимодействия между магнитным полем постоянных магнитов и вращением ротора 37. Двигатель - генератор MG2 также работает как электродвигатель, приводящий и вращающий ротор 37, в результате взаимодействия между магнитным полем, формируемым постоянными магнитами, и магнитным полем, формируемым трехфазной обмоткой 34.
Редуктор RD обеспечивает понижение скорости с использованием конструкции, в которой водило 66 планетарной передачи, то есть один из вращающихся элементов планетарной передачи, закреплено на кожухе устройства привода транспортного средства. Более конкретно, редуктор RD скорости содержит солнечное зубчатое колесо 62, соединенное с валом 37 ротора, кольцевое зубчатое колесо 68, вращающееся вместе с кольцевым зубчатым колесом 52, и ведущую шестерню 64, которая зацеплена с кольцевым зубчатым колесом 68 и солнечным зубчатым колесом 62 для передачи вращения солнечного зубчатого колеса 62 на кольцевое зубчатое колесо 68.
Например, количество зубьев солнечного зубчатого колеса 62 может превышать в два раза или больше количество зубьев кольцевого зубчатого колеса 68, в результате чего передаточное число может быть равно двум или больше.
Краткое описание размещения элементов и описание конструкции, предотвращающей утечку магнитного шума
На фиг.3 показан общий вид устройства 20 привода гибридного транспортного средства в соответствии с вариантом воплощения изобретения. На фиг.4 показан вид в плане устройства 20 привода.
Как показано на фиг.3 и 4, кожух 101 устройства 20 привода может быть разделен на кожухи 104 и 102. Кожух 104 первоначально использовался для размещения двигателя - генератора MG1, и кожух 102 первоначально использовался для размещения двигателя - генератора MG2 и блока управления мощностью.
На кожухах 104 и 102 предусмотрены фланцы 106 и 105 соответственно. Благодаря совместному креплению фланцев 106 и 105 с помощью болтов или тому подобного кожухи 104 и 102 соединяются и объединяются вместе.
В кожухе 102 предусмотрено отверстие 108 для крепления блока управления мощностью. После крепления блока управления мощностью отверстие 108 закрывают крышкой 150. Таким образом, в собранном транспортном средстве все устройство 20 привода размещено внутри кожуха 101 и под крышкой 150.
Кроме того, конденсатор C2 расположен на внутреннем левом участке (со стороны в направлении вперед транспортного средства) отверстия 108, при этом панель 120 элемента мощности и основания 116 и 118 выводов расположены в центральной части и дроссель L1 расположен на правом участке. При установке на транспортном средстве отверстие 108 закрыто крышкой. Конденсатор C2 может быть расположен на правом участке, и дроссель L1 может быть расположен на левом участке в отличие от упомянутого выше.
Дроссель L1 расположен с одной стороны оси вращения двигателей - генераторов MG1 и MG2, и конденсатор C2 расположен с другой стороны этой оси вращения. Панель 120 элемента мощности расположена в области между конденсатором C2 и дросселем L1. Двигатель - генератор MG2 расположен под панелью 120 элемента мощности.
На панели 120 элемента мощности расположен преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное, управляющий двигателем - генератором MG1, преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное, управляющий двигателем - генератором MG2, и модуль 13 цепи повышающего преобразователя.
Токопроводящие шины питания, которые расположены друг над другом вертикально, установлены в области между преобразователями 14 и 22 постоянного напряжения в переменное. Токопроводящие шины продолжаются от цепей 15, 16, и 17 фаз U, V и W преобразователя 14 постоянного напряжения в переменное к основанию 116 вывода, соединенному с обмоткой статора двигателя - генератора MG2, соответственно. Аналогично, три токопроводящих шины продолжаются от преобразователя 22 постоянного напряжения в переменное к основанию 118 вывода, соединенного со статорной обмоткой двигателя - генератора MG1.
Поскольку панель 120 элемента мощности может нагреваться, под панелью 120 элемента мощности предусмотрен канал для воды для ее охлаждения, а в кожухе 102 предусмотрено входное отверстие 114 для охлаждающей воды и выходное отверстие 112 канала для воды. Входное и выходное отверстия сформированы путем завинчивания накидных гаек на кожухе 102 через фланцы 106 и 105.
Напряжение, подаваемое от модуля 40 батареи (фиг.1) через силовые кабели к выводам 43 и 44, повышается с помощью повышающего преобразователя 12, который включает в себя дроссель L1 и модуль 13 цепи, сглаживается конденсатором C2 и затем поступает к преобразователям 14 и 22 постоянного напряжения в переменное.
Благодаря использованию напряжения батареи, повышаемому повышающим преобразователем 12, становится возможным понизить напряжение батареи до около 200 В и при этом обеспечить привод двигателя - генератора высоким напряжением, превышающим 500 В, чтобы предотвратить электрические потери, благодаря использованию источника питания с малым током и одновременно обеспечить высокую выходную мощность двигателя.
Для дополнительной интеграции повышающего преобразователя 12 в виде устройства 20 привода вместе с преобразователями 14 и 22 постоянного напряжения в переменное, а также двигателей - генераторов MG1 и MG2 следует рассмотреть положения размещения дросселя L1 и конденсатора C2, которые представляют собой относительно крупные детали.
Элементы мощности (элементы IGBT), расположенные на панели 120 элементов мощности, генерируют электромагнитные шумы в результате операций переключения для преобразования энергии. Поэтому требуется конструкция, предотвращающая утечку электромагнитных шумов наружу за пределы кожуха устройства 20 привода.
На фиг.5 концептуально представлена конструкция, предотвращающая утечку электромагнитных шумов в устройстве привода в соответствии с вариантом воплощения изобретения. На фиг.5A показан пример, аналогичный раскрытому в упомянутом выше патентном документе JP 2004-343845, и, в частности, показан пример конструкции, предотвращающей утечку электромагнитных шумов в устройстве привода гибридного транспортного средства, интегрированном с преобразователем постоянного напряжения в переменное. На фиг.5B показана конструкция в соответствии с вариантом воплощения изобретения.
Как показано на фиг.5A, известное устройство привода содержит элемент CS1 кожуха, который образует пространство MS размещения для размещения в нем двигателей - генераторов, и элемент CS2 кожуха, образующий пространство IS размещения, предназначенное для размещения блока управления мощностью, такого как преобразователи постоянного напряжения в переменное, и эти элементы CS1 и CS2 кожуха предусмотрены независимо друг от друга. Как показано на чертеже, в каждом из элементов CS1 и CS2 кожуха требуется выполнить отверстия для вывода токопроводящих шин или взаимных соединений, обеспечивающих электрические соединения вместе преобразователей постоянного напряжения в переменное и двигателей - генераторов. Элементы fx крепления соединяют вместе элементы CS1 и CS2 кожухов, в результате чего устройство привода, включающее в себя двигатели - генераторы, интегрируется вместе с преобразователями постоянного напряжения в переменное.
На верхнем участке элемента CS2 кожуха предусмотрено отверстие для прикрепления блока управления мощностью. Это отверстие, в конечном итоге, закрывается элементом CV крышки, который соединен с элементом CS2 кожуха с помощью элементов fx крепления. Таким образом, блок управления мощностью, включающий в себя преобразователи постоянного напряжения в переменное, закрывается элементом CS2 кожуха и элементом CV крышки относительно внешнего пространства устройства 20 привода.
Однако в известной конструкции существует возможность утечки электромагнитных шумов не только через участок соединения (сопряженная поверхность) FS1 элемента CS2 кожуха и элемента CV крышки, но также и через участок соединения (сопряженная поверхность) FS2 элементов CS2 и CS1 кожуха. Поэтому соответствующая конструкция соединения, предотвращающая электромагнитные шумы, требуется для каждой из сопряженных поверхностей FS1 и FS2.
В устройстве привода в соответствии с вариантом воплощения изобретения (фиг.5B) кожух CS0 имеет конструкцию, в которой участок СМ размещения двигателя, формирующий пространство MS размещения, предназначенное для двигателей - генераторов, сформирован интегрально с участком CI размещения преобразователя постоянного напряжения в переменное, в котором формируется пространство IS размещения для блока управления мощностью, включающего в себя преобразователи постоянного напряжения в переменное. Более конкретно, кожух CS0 не имеет участка, соответствующего сопряженной поверхности FS2 на фиг.5A, и имеет участок CI размещения преобразователя постоянного напряжения в переменное и участок СМ размещения двигателя, которые сформированы непрерывно друг с другом. Участок CS0, имеющий интегральную конструкцию, сформированную таким образом, изготовляют путем отливки из алюминиевого сплава.
Кроме того, элемент CV крышки расположен аналогично конструкции на фиг.5A. Поэтому блок управления мощностью, включающий в себя преобразователи постоянного напряжения в переменное, изолирован снаружи устройства 20 привода кожухом CS0, в котором имеется участок CI размещения преобразователя постоянного напряжения в переменное и участок СМ размещения двигателя, сформированные как единая деталь друг с другом, а также элемент CV крышки.
Поэтому конструкция, показанная на фиг.5B, отличается от представленной на фиг.5A тем, что отсутствует сопряженная поверхность для соединения вместе независимых элементов кожуха, в результате чего обеспечивается возможность эффективного предотвращения утечки электромагнитных шумов из блока управления мощностью наружу из устройства 20 привода. Следовательно, становится возможным уменьшить затраты, требуемые на меры противодействия, принимаемые против утечки электромагнитных шумов, и для предотвращения утечки электромагнитных шумов из устройства привода.
Подробное описание размещения элементов и конструкции, предотвращающей утечку электромагнитных шумов
Ниже приведено подробное описание размещения в кожухе элементов устройства 20 привода.
На фиг.6 показан вид сбоку устройства 20 привода в направлении X1 на фиг.4.
В кожухе 102 (фиг.6) предусмотрено отверстие 109, предназначенное для установки и технического обслуживания двигателей - генераторов. При установке на транспортном средстве отверстие 109 закрыто крышкой (не показана).
Двигатель - генератор MG2 расположен внутри отверстия 109. Ротор 37 расположен внутри статора 36, соединенного с токопроводящими шинами фаз U, V и W. Полый вал 60 можно видеть в центре ротора 37.
Статор 36 (фиг.6) двигателя - генератора MG2 в значительной степени продолжается внутрь пространства IS, в котором размещен блок 21 управления мощностью в кожухе 102. Поэтому дроссель L1 и конденсатор C2 расположены с одной и с другой сторон двигателя - генератора MG2, соответственно, в результате чего эффективно размещаются крупные детали. Это позволяет обеспечить компактное устройство привода для гибридного транспортного средства.
Кроме того, отверстие, сформированное над пространством размещения блока 21 управления мощностью, закрыто крышкой 150, закрепленной на кожухе 102 с помощью элементов крепления, то есть болтов 152. Кожух 102 (фиг.5B) имеет конструкцию, в которой участок размещения, образующий пространство MS размещения (камеру размещения) двигателя - генератора MG2, сформирован как единая деталь с участком размещения, образующим пространство IS размещения (камеру размещения) блока 21 управления мощностью. Сопряженная поверхность между кожухом 102, который сформирован как единая деталь, и крышкой 150 должна быть выполнена таким образом, чтобы предотвращать утечку электромагнитных шумов изнутри.
На фиг.7 показан вид в разрезе вдоль линии VII-VII на фиг.4.
На фиг.7 показан вид в разрезе двигателя - генератора MG2 и вид в разрезе камеры размещения, в которой размещен блок 21 управления мощностью.
Устройство привода для гибридного транспортного средства содержит двигатель - генератор MG2, двигатель - генератор MG1, расположенный позади двигателя - генератора MG2 (фиг.7) и имеющий ротор, коаксиальный с двигателем - генератором MG2, устройство разделения мощности, расположенное коаксиально с коленчатым валом и расположенное между двигателями - генераторами MG1 и MG2, и блок 21 управления мощностью, управляющий двигателями - генераторами MG1 и MG2. Блок 21 управления мощностью имеет дроссель L1 и сглаживающий конденсатор C2, которые расположены, будучи разделенными, по одному с каждой стороны центральной оси вращения двигателя - генератора MG2, соответственно. Двигатели - генераторы MG1 и MG2, устройство разделения мощности и блок 21 управления мощностью расположены в металлическом кожухе интегрированно.
Для предотвращения утечки смазочного масла двигателя - генератора MG2 в направлении панели 120 элемента мощности в кожухе 102 предусмотрена перегородка 200. В перегородке 200 на ее верхней стороне предусмотрен канал 122 для воды, предназначенный для охлаждения панели 120 элемента мощности. Канал 122 для воды сообщается с входным отверстием 114 для охлаждающей воды и выходным отверстием 112 для охлаждающей воды, уже описанными выше.
По токопроводящей шине 128 отрицательный потенциал источника питания передают с вывода 44 на панель 120 элемента мощности. По другой токопроводящей шине (не показана) передают положительный потенциал источника питания с вывода 43 на дроссель L1.
Участок, на котором расположен вал 130 вращения понижающей передачи, продолжается в камеру размещения, в которой размещен блок управления мощностью.
Ниже приведено описание поперечного сечения двигателя - генератора MG2. Можно видеть, что участок обмотки катушки 39 статора 36 расположен радиально внутри статора, а ротор 37, участок 202 кожуха и полый вал 60 ротора расположены радиально внутри участка обмотки.
На фиг.8 показан вид сбоку устройства 20 привода, рассматриваемый в направлении X2 на фиг.4. На фиг.7 панель 121 управления, управляющая элементом мощности, расположена над панелью элемента мощности.
На фиг.9 представлен вид в разрезе вдоль линии IX-IX на фиг.4.
Коленчатый вал 50 (фиг.8 и 9) двигателя соединен с демпфером 124, выходной вал которого соединен с устройством PSD разделения мощности.
Демпфер 124, двигатель - генератор MG1, устройство PSD разделения мощности, редуктор RD и двигатель - генератор MG2 расположены коаксиально в упомянутом порядке от стороны, расположенной ближе к двигателю, в направлении другой стороны. Ротор 32 двигателя - генератора MG1 имеет полый вал, через который продолжается выходной вал демпфера 124.
Вал ротора 32 двигателя - генератора MG1 соединен с помощью шлицевого соединения с солнечным зубчатым колесом 51, которое расположено на стороне ближе к устройству PSD разделения мощности. Вал демпфера 124 соединен с водилом 54 планетарной передачи, на котором установлены оси вращения ведущих шестерен 53 для вращения вокруг вала демпфера 124. Ведущие шестерни 53 зацеплены с солнечным зубчатым колесом 51 и кольцевым зубчатым колесом 52 (фиг.2), сформированным на внутренней кромке кожуха кольцевого зубчатого колеса.
Участок вала 60 ротора двигателя - генератора MG2, рядом с редуктором RD, соединен с помощью шлицевого соединения с солнечным зубчатым колесом 62. Водило 66 планетарной передачи редуктора RD закреплено на участке 202 кожуха 102. На водиле 66 планетарной передачи установлены валы вращения ведущих шестерен 64. Ведущие шестерни 64 зацеплены с солнечным зубчатым колесом 62 и кольцевым зубчатым колесом 68 (фиг.2), сформированным по внутреннему контуру кожуха кольцевого зубчатого колеса.
Двигатель - генератор MG1 (фиг.9) и демпфер 124 могут быть установлены через отверстие 111 с правой стороны кожуха 104, и двигатель - генератор MG2 может быть установлен через левое отверстие 109 кожуха 102. Редуктор RD и устройство PSD разделения мощности могут быть закреплены через сопряженную плоскость фланцев 105 и 106.
Отверстие 109 кожуха 102 плотно закрывается крышкой 71 с использованием жидкой прокладочной мастики и т.п. для предотвращения утечки смазочного масла. Крышка 72 расположена позади отверстия 111 кожуха 104, и пространство, в котором размещен двигатель - генератор MG1, плотно закрыто с помощью сальника 81, жидкой прокладочной мастики и т.п. для предотвращения утечки смазочного масла.
Вал ротора 32 двигателя - генератора MG1 установлен с возможностью вращения на шариковом подшипнике 78, удерживаемом крышкой 72, и шариковом подшипнике 77, удерживаемом перегородкой 203. Ротор 32 имеет полый вал, через который насквозь продолжается вал демпфера 124. Игольчатые подшипники 79 и 80 расположены между валом ротора 32 и валом демпфера 124.
Вал ротора 37 двигателя - генератора MG2 установлен с возможностью вращения на шариковом подшипнике 73, который удерживается крышкой 71, и шариковом подшипнике 74, который удерживается перегородкой 202.
Кожух кольцевого зубчатого колеса, на внутреннем контуре которого предусмотрено кольцевое зубчатое колесо редуктора RD, и кольцевое зубчатое колесо устройства PSD разделения мощности установлены с возможностью вращения на шариковом подшипнике 75, который удерживается перегородкой 202, и шариковом подшипнике 76, который удерживается перегородкой 203.
Камера, в которой размещен блок 21 управления мощностью, и камера, в которой размещен двигатель - генератор MG2, отделены друг от друга перегородкой 202 кожуха 102, но частично соединены через сквозное отверстие, в которое вставлено основание 116 вывода. Токопроводящая шина статорной обмотки двигателя - генератора MG2 соединена с одной стороной основания 116 вывода, и токопроводящая шина преобразователя 14 постоянного напряжения в переменное соединена с другой ее стороной. Для обеспечения электрического соединения этих токопроводящих шин электропроводный элемент продолжается через основание 116 вывода. Таким образом, основание 116 вывода выполнено с возможностью передачи электричества, не позволяя протекать ингредиентам смазочного масла со стороны двигателя - генератора MG2.
Аналогично, основание 118 вывода соединяет вместе пространство, в котором размещен блок управления мощностью, и пространство, в котором размещен двигатель - генератор MG1, для пропуска электричества, не позволяя протекать ингредиентам смазочного масла.
На фиг.10 показан вид в разрезе вдоль линии X-X на фиг.4 дросселя L1 в камере размещения, в которой размещен блок 21 управления мощностью. Дроссель L1 имеет сердечник, сформированный в виде набора пластин из электромагнитной стали, и обмотку, намотанную вокруг него.
Вал 130 вращения редуктора RG (фиг.7) расположен рядом с дросселем L1, и зубчатое колесо 132 противоположного привода редуктора RG расположено в центральном положении. Зубчатое колесо 132 противоположного привода зацеплено с зубчатым колесом 70 противоположного привода на фиг.2. Конечная ведущая шестерня 133 установлена на том же валу, что и зубчатое колесо 132 противоположного привода, и зубчатое колесо DEF дифференциала, которое представляет собой конечную ведомую шестерню, зацепленную с конечной ведущей шестерней 133, показано под конечной ведущей шестерней 133.
На фиг.11 показан кожух, выступающий в направлении оси вращения, и, в частности, представлен контур кожуха и частей, размещенных в нем.
На фиг.11 показаны внутри кожуха устройство привода транспортного средства, демпфер 124, соединенный с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, двигатель - генератор MG2, который имеет ротор, коаксиальный с демпфером 124, и статор, расположенный вокруг ротора, устройство PSD разделения мощности, уменьшающее крутящий момент демпфера 124, и двигатель - генератор MG2, редуктор RG, ось вращения которого продолжается, по существу, параллельно оси вращения демпфера 124 и радиально смещена от нее и на которую подают крутящий момент от устройства PSD разделения мощности, зубчатое колесо DEF дифференциала, которое имеет ось вращения, продолжающуюся, по существу, параллельно оси вращения демпфера 124 и которая радиально смещена от нее и зацеплена с редуктором RG для передачи крутящего момента на колеса, панель 120, управляющая двигателем - генератором MG2, и блок 21 управления мощностью, содержащий дроссель L1 и емкость C2. В кожухе размещен демпфер 124, двигатель - генератор MG2, редуктор RG, зубчатое колесо DEF дифференциала и блок 21 управления мощностью.
На фиг.11 показан вид кожуха в проекции в направлении оси вращения, устройство привода транспортного средства при установке на транспортном средстве, имеющее горизонтальный размер X3 между внешней кромкой участка кожуха, в котором размещено зубчатое колесо DEF дифференциала, и внешней кромкой кожуха 104, в которой размещен демпфер 124. Поэтому следует понимать, что конденсатор C2, панель 120 и дроссель L1, формирующие блок управления мощностью, расположены внутри размера X3.
На фиг.11 устройство управления приводом при установке на транспортном средстве имеет вертикальный размер или высоту Y3. Внешняя кромка участка кожуха, в котором размещено зубчатое колесо DEF дифференциала, образует нижний конец размера Y3. Внешняя кромка участка кожуха, в котором размещен демпфер 124, образует верхний конец размера Y3. Поэтому следует понимать, что конденсатор C2, панель 120 и дроссель L1, формирующие блок 21 управления мощностью, расположены внутри размера Y3.
В проекции в направлении оси вращения участок кожуха, на котором размещен блок 21 управления мощностью при установке на транспортном средстве, имеет высоту, не превышающую высоту пространства остающегося участка кожуха, в котором размещен демпфер 124, двигатель - генератор MG2, редуктор RG и зубчатое колесо DEF дифференциала. Конструкция кожуха и размещение блока 21 управления мощностью, определены для удовлетворения этой взаимозависимости по высоте. Таким образом, транспортное средство может иметь центр тяжести в нижнем положении, что улучшает стабильность движения.
Кроме того, для горизонтального направления при установке на транспортном средстве, конструкция кожуха и компоновка блока 21 управления мощностью определяются таким образом, что участок кожуха, на котором установлен блок 21 управления мощностью, размещен внутри проецируемого участка пространства другого участка кожуха. Таким образом, устройство привода транспортного средства имеет малый контур.
На фиг.12 показан вид кожуха, выступающего в направлении, перпендикулярном оси вращения и перпендикулярном вертикальному направлению, и, в частности, представлен контур кожуха и частей, размещенных в нем.
Размер X3 в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению кожуха в состоянии, установленном на транспортном средстве, аналогично определен между внешней кромкой крышки участка кожуха, в котором размещен двигатель - генератор MG2, и внешней кромкой участка кожуха, в котором размещен демпфер 124. Следует понимать, что конденсатор C2, панель 120 и дроссель L1, формирующие блок 21 управления мощностью, размещены внутри размера Z3.
Таким образом, как уже описано выше со ссылкой на фиг.11, размер Y3 в направлении по вертикали (то есть, по высоте) определен участком, на котором размещен демпфер 124, двигатель - генератор MG2, редуктор RG и зубчатое колесо DEF дифференциала. На виде кожуха, который выступает перпендикулярно к оси вращения и перпендикулярно к вертикальному направлению в состоянии, установленном на транспортном средстве, участок кожуха, на котором предусмотрен блок 21 управления мощностью, включающий в себя панель 120, дроссель L1 и конденсатор C2, соединен с пространством остающегося участка кожуха, то есть, с участком, на котором размещен демпфер 124, двигатель - генератор MG2, редуктор RG и зубчатое колесо DEF дифференциала.
Как описано выше, компоненты блока управления мощностью, то есть, панель 120 элемента мощности, дроссель L1 и конденсатор C2 расположены с использованием пространства, остающегося вокруг конструкции, в которой размещены редуктор RG и зубчатое колесо DEF дифференциала, в дополнение к двигателям - генераторам MG1 и MG2, редуктору RD и устройству PSD разделения мощности. Таким образом, устройство привода для гибридного транспортного средства может иметь малую высоту и компактную конструкцию.
Как показано на фиг.11, пространство с противоположных сторон двигателя - генератора MG2 используется для установки дросселя L1 и емкости C2, соответственно, и конструкция, в которой используется пространство только с одной стороны, не используется. Таким образом, может быть улучшен баланс веса относительно двигателя - генератора MG2, и требуемое пространство может быть дополнительно уменьшено.
Устройство PSD разделения мощности, редуктор RG, крутящий момент на который подают от устройства PSD разделения мощности, и зубчатое колесо DEF дифференциала, зацепленное с редуктором RG для передачи крутящего момента на колеса, соответствуют в целом "механизму передачи мощности", в котором комбинируется мощность, генерируемая двигателями - генераторами MG1 и MG2, с мощностью, генерируемой двигателем, и передают комбинированную мощность на вал привода.
Каждый из редуктора RG и зубчатого колеса DEF дифференциала соответствует зубчатой передаче силовой передачи, крутящий момент в которую подают от устройства PSD разделения мощности. Однако редуктор RG и зубчатое колесо DEF дифференциала являются несущественными, и изобретение может применяться на транспортном средстве, в котором отсутствует редуктор RG или которое представляет собой транспортное устройство с задним приводом, зубчатое колесо DEF дифференциала которого не интегрировано с устройством привода.
Кроме того, изобретение может применяться в параллельном гибриде, в котором используется электродвигатель, помогающий движению, когда двигатель ускоряется или тому подобное, и в конструкции, в которой только один двигатель интегрирован с устройством привода.
В соответствии с вариантом воплощения изобретения, как описано выше, кожух устройства привода для гибридного транспортного средства и, в частности, кожух, интегрированный с блоком управления мощностью, включающий в себя преобразователь постоянного напряжения в переменное, имеет участок размещения двигателя - генератора и участок размещения блока управления мощностью (преобразователь постоянного напряжения в переменное), которые сформированы интегрально таким образом, что утечка наружу электромагнитных шумов из устройства привода может быть предотвращена.
В соответствии с конструкцией устройства привода, описанной выше, гибридное транспортное средство, включающее в себя устройство привода, позволяет поддерживать центр тяжести в низком положении и позволяет улучшить стабильность движения транспортного средства по сравнению с обычными конструкциями. Кроме того, требуемое место в моторном отсеке может быть уменьшено.
Участок блока управления мощностью, включающий в себя преобразователь постоянного напряжения в переменное, может быть установлен так, что он будет занимать малое и компактное место благодаря использованию оставшегося места рядом с ведущим мостом в блоке с коробкой передач, то есть место рядом с двигателем - генератором MG2 и устройством разделения мощности. Таким образом, участок узла ведущего моста в блоке с коробкой передач может иметь форму или контур, близкую к форме обычного бензинового транспортного средства, что позволяет получить устройство привода для гибридного транспортного средства, которое может быть установлено на транспортных средствах разного типа.
Хотя настоящее изобретение было подробно описано и представлено выше, очевидно, что оно представлено только в качестве иллюстрации и примера и его не следует рассматривать как какое-либо ограничение, при этом объем настоящего изобретения интерпретируется положениями приложенной формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к области транспорта и направлено на усовершенствование привода гибридного транспортного средства. Устройство касается интегрального размещения двигателя - генератора и преобразователя постоянного напряжения в переменное и содержит участок размещения преобразователя постоянного напряжения в переменное и участок размещения двигателя. Устройство содержит кожух, имеющий конструкцию, в которой участки размещения сформированы как единая деталь. Таким образом, устройство привода для гибридного транспортного средства имеет основные узлы привода, размещенные интегрально, что предотвращает утечку наружу электромагнитных шумов преобразователя постоянного напряжения в переменное из устройства привода. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
