Устройство привода транспортного средства (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводе транспортного средства. Техническим результатом являются упрощение и уменьшение габаритов. Устройство привода транспортного средства содержит двигатель-генератор, механизм циркуляции смазки для смазки и охлаждения двигателя-генератора, модуль управления мощностью, управляющий двигателем-генератором, расположенный в контуре циркуляции смазочного масла и находящийся в контакте со смазочным маслом, для передачи и приема тепла в и из смазочного масла, и кожух двигателя-генератора, механизма смазки и механизма управления мощностью. В устройстве привода предусмотрен контур циркуляции. Предпочтительно, модуль управления мощностью включает в себя элемент управления мощностью и панель (120), имеющую первую основную поверхность, на которой установлен элемент управления мощностью. На панели (120), на стороне ее второй основной поверхности, предусмотрено ребро (390, 392 и 394) радиатора для контакта со смазочным маслом в контуре циркуляции. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

Реферат

Изобретение относится к устройству привода и, в частности, к устройству привода транспортного средства, в котором преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение и двигатель установлены в одном кожухе.

Множество современных гибридных автомобилей имеют конструкции, в которых преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение имеет большой кожух в виде коробки, закрепленный на шасси, причем кожух двигателя (с узлом ведущего моста и коробкой передач) установлен под этим кожухом. При этом возможно столько вариантов установки устройства привода гибридного транспортного средства, сколько существует типов гибридных транспортных средств. В этом случае, если в устройстве используются два кожуха, компоновка таких кожухов должна быть оптимизирована для каждого типа транспортного средства. Поэтому трудно стандартизировать детали.

В принципе, желательно, чтобы модули, скомбинированные друг с другом во время работы, были интегрированы и были установлены в одном кожухе. В публикациях выложенных заявок на патент Японии №2004-343845, 2001-119961 и 2003-199293 раскрыты устройства привода гибридных транспортных средств, каждое из которых имеет двигатель и преобразователь, интегрированные вместе.

Однако в устройствах привода гибридных транспортных средств, раскрытых в указанных публикациях №2004-343845 и 2001-119961, преобразователь просто установлен на двигателе, и в этой конструкции возможны улучшения в связи с положением по вертикали центра масс транспортного средства, оборудованного таким устройством. Кроме того, недостаточно продумана возможность уменьшения места, требуемого для установки устройства привода в гибридном транспортном средстве.

Для того чтобы обеспечить возможность установки на многих типах транспортных средств, требуется, чтобы преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение и двигатель были установлены в пределах по существу одних контуров, как автоматическая трансмиссия, расположенная рядом с двигателем в обыкновенном транспортном средстве.

В упомянутой публикации №2003-199293 используется система водяного охлаждения в качестве системы охлаждения модуля преобразователя, и система охлаждения маслом используется в качестве системы охлаждения модуля двигателя, что усложняет конструкцию.

Цель изобретения состоит в создании устройства привода транспортного средства, которое включает в себя интегрированный преобразователь и имеет простую конструкцию с малыми размерами.

Согласно первому объекту настоящего изобретения создано устройство привода транспортного средства, содержащее: первое вращающееся электрическое устройство; механизм циркуляции смазочного масла, выполненный с возможностью смазки и охлаждения первого вращающегося электрического устройства; модуль управления мощностью, управляющий первым вращающимся электрическим устройством и охлаждаемый в результате теплообмена со смазочным маслом, и кожух, в котором установлены первое вращающееся электрическое устройство, механизм циркуляции и модуль управления мощностью и в котором предусмотрен контур циркуляции; при этом модуль управления мощностью включает в себя: элемент управления мощностью и панель, имеющую первую основную поверхность, на которой установлен элемент управления мощностью; причем панель имеет выступ радиатора, расположенный на второй стороне основной поверхности панели для контакта со смазочным маслом в контуре циркуляции, при этом транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, используемый вместе с первым вращающимся электрическим устройством для вращения колеса, и кожух находится в контакте с двигателем внутреннего сгорания таким образом, что обеспечивается передача тепла, причем тепло смазочного масла передается в корпус двигателя внутреннего сгорания через кожух.

Предпочтительно, кожух включает в себя масляный поддон, установленный на участке после контура циркуляции, и механизм циркуляции включает в себя механизм, отбирающий смазочное масло из масляного поддона в соответствии с вращением вращающегося электрического устройства и подающий смазочное масло на участок контура смазки перед модулем управления мощностью.

Предпочтительно, в корпусе двигателя внутреннего сгорания предусмотрен канал для воды, в котором циркулирует охлаждающая вода, и кожух имеет выступ радиатора, выступающий в канал для воды.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создано устройство привода транспортного средства, содержащее: первое вращающееся электрическое устройство; механизм циркуляции смазочного масла, выполненный с возможностью смазки и охлаждения первого вращающегося электрического устройства; модуль управления мощностью, управляющий первым вращающимся электрическим устройством и охлаждаемый в результате теплообмена со смазочным маслом, и кожух, в котором установлены первое вращающееся электрическое устройство, механизм циркуляции и модуль управления мощностью и в котором предусмотрен контур циркуляции; при этом модуль управления мощностью включает в себя: элемент управления мощностью и панель, имеющую первую основную поверхность, на которой установлен элемент управления мощностью; причем панель имеет выступ радиатора, расположенный на второй стороне основной поверхности панели для контакта со смазочным маслом в контуре циркуляции; при этом транспортное средство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, а устройство привода транспортного средства дополнительно содержит: второе вращающееся электрическое устройство, включающее в себя ротор, имеющий ось вращения, коаксиальную с осью вращения ротора первого вращающегося электрического устройства, и механизм разделения мощности, установленный коаксиально с осью вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и между первым и вторым вращающимися электрическими устройствами и имеющий первый вал, принимающий вращение ротора первого вращающегося электрического устройства, второй вал, принимающий вращение ротора второго вращающегося электрического устройства, и третий вал, принимающий вращение коленчатого вала; при этом модуль управления мощностью управляет первым и вторым вращающимися электрическими устройствами и в кожухе дополнительно размещены второе вращающееся электрическое устройство и механизм разделения мощности.

Предпочтительно, модуль управления мощностью включает в себя: первый и второй преобразователи постоянного напряжения в переменное, расположенные в соответствии с первым и вторым вращающимися электрическими устройствами соответственно, и преобразователь напряжения, установленный совместно для первого и второго преобразователей; причем преобразователь напряжения включает в себя дроссель и конденсатор, установленные раздельно и расположенные с противоположных сторон соответственно одного из первого и второго вращающихся электрических устройств и механизма разделения мощности.

Предпочтительно, кожух включает в себя: первую камеру размещения, в которой предусмотрено первое отверстие и в которой размещен модуль управления мощностью, вторую камеру размещения, в которой предусмотрено второе отверстие и в которой размещено второе вращающееся электрическое устройство, и перегородку, отделяющую первую и вторую камеры размещения друг от друга; причем в перегородке предусмотрено отверстие, образующее часть контура циркуляции.

Таким образом, изобретение позволяет получить устройство привода транспортного средства, которое интегрировано с преобразователем постоянного напряжения в переменное напряжение и имеет малые размеры и простую конструкцию.

Далее, настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схема соединений, представляющая конструкцию, относящуюся к управлению двигателем-генератором гибридного транспортного средства 100 в соответствии с вариантом воплощения изобретения;

фиг.2 - схематичные виды деталей механизма PSD разделения мощности и редуктора RD с фиг.1;

фиг.3 - вид в перспективе, представляющий внешний вид устройства 20 привода гибридного транспортного средства в соответствии с вариантом воплощения изобретения;

фиг.4 - вид в плане устройства 20 привода;

фиг.5 - вид сбоку устройства 20 привода в направлении X1, обозначенном на фиг.4;

фиг.6 - вид сбоку устройства 20 привода в направлении Х2 с фиг.4;

фиг.7 - вид в разрезе по линии VII - VII с фиг.4;

фиг.8 - вид в разрезе по линии VIII - VIII с фиг.4;

фиг.9 - блок-схема, представляющая систему охлаждения устройства привода гибридного транспортного средства в соответствии с вариантом воплощения;

фиг.10 - вид в разрезе соединенных участков двигателя-генератора MG1 и блока 302 цилиндров;

фиг.11 - вид в разрезе, представляющий контур 340 циркуляции масла с фиг.9;

фиг.12 - вид в разрезе части по линии XII - XII с фиг.11;

фиг.13 - второй пример контура 340 циркуляции масла с фиг.9;

фиг.14 - вид в разрезе по линии XIV - XIV с фиг.13;

фиг.15 - третий пример контура 340 циркуляции масла с фиг.9, и

фиг.16 - вид в разрезе по линии XVI - XVI с фиг.15.

Варианты воплощения изобретения будут описаны ниже со ссылкой на чертежи. Одинаковые или соответствующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их описание не повторяется.

Теперь будут описаны компоненты транспортного средства.

На фиг.1 показана схема соединений, представляющая конструкцию, относящуюся к управлению двигателем-генератором гибридного транспортного средства 100 в соответствии с вариантом воплощения изобретения.

Как показано на фиг.1, транспортное средство 100 включает в себя модуль 40 батареи, устройство 20 привода и устройство 30 управления, а также двигатель и колеса, которые не показаны.

Устройство 20 привода включает в себя двигатели-генераторы MG1 и MG2, механизм PSD разделения мощности, редуктор RD и модуль 21 управления мощностью, управляющий двигателями-генераторами MG1 и MG2.

В принципе, механизм PSD разделения мощности соединен с двигателем 4 и двигателями-генераторами MG1 и MG2 для распределения мощности между двигателем 4 и двигателями-генераторами MG1 и MG2. Например, в качестве механизма разделения мощности можно использовать механизм планетарной зубчатой передачи, имеющей три оси вращения, то есть солнечное зубчатое колесо, планетарное зубчатое колесо и кольцевое зубчатое колесо.

Две из осей вращения механизма PSD разделения мощности соединены с соответствующими осями вращения двигателя 4 и двигателем-генератором MG1, и другая одна из осей вращения соединена с редуктором RD. Редуктор RD, который интегрирован с механизмом PSD разделения мощности, уменьшает скорость вращения двигателя-генератора MG2 и передает вращение в механизм PSD разделения мощности.

Редуктор имеет ось вращения, соединенную с колесами через понижающую передачу и зубчатое колесо дифференциала (не показано). Редуктор является несущественным, и может использоваться конструкция, которая передает вращение двигателя-генератора MG2 на механизм PSD разделения мощности без понижения скорости.

Модуль 40 батареи имеет выводы 41 и 42. Устройство 20 привода имеет выводы 43 и 44. Транспортное средство 100 дополнительно включает в себя силовой кабель 6, соединяющий выводы 41 и 43 вместе, и силовой кабель 8, соединяющий выводы 42 и 44 вместе.

Модуль 40 батареи включает в себя батарею В, основное системное реле SMR3, включенное между отрицательным полюсом батареи В и выводом 42, и основное системное реле SMR2, включенное между положительным выводом батареи В и выводом 41, а также основное системное реле SMR1 и ограничительное сопротивление R, последовательно включенное между положительным полюсом и батареей В и положительным выводом 41. Основными системными реле SMR1-SRM3 управляют и включают и выключают в соответствии с сигналом SE управления, подаваемым из устройства 30 управления.

Модуль 40 батареи включает в себя датчик 10 напряжения, измеряющий напряжение VB между выводами батареи В, и датчик 11 тока, измеряющий ток IB, протекающий в батарею В.

В качестве батареи В может использоваться аккумуляторная батарея

никель-водородного, литий-ионного или аналогичного типа, топливная батарея или тому подобное. Вместо батареи В в качестве устройства-накопителя электричества можно использовать конденсатор большой емкости, такой как электрический двухслойный конденсатор.

Модуль 21 управления мощностью включает в себя преобразователи 22 и 14 постоянного напряжения в переменное, установленные в соответствии с

двигателями-генераторами MG1 и MG2 соответственно, и повышающий преобразователь 12, установленный вместе с преобразователями 22 и 14 постоянного напряжения в переменное напряжение.

Повышающий преобразователь 12 повышает напряжение между выводами 43 и 44. Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное напряжение преобразует напряжение постоянного тока, подаваемое от повышающего преобразователя 12, в трехфазное переменное напряжение и подает его в двигатель-генератор MG2.

Повышающий преобразователь 12 включает в себя дроссель L1, конец которого соединен с выводом 43, элементы Q1 и Q2 силовых транзисторов, соединенные последовательно между выходными выводами повышающего преобразователя 12, обеспечивающего повышенное напряжение VH, диоды D1 и D2, подключенные параллельно элементам Q1 и Q2 силового транзистора соответственно, и сглаживающий конденсатор С2. Сглаживающий конденсатор С2 сглаживает напряжение, повышенное повышающим преобразователем 12.

Другой конец дросселя L1 соединен с эмиттером элемента Q1 силового транзистора и коллектором Q2 элемента силового транзистора. Катод диода D1 соединен с коллекторами элемента Q1 силового транзистора, и анод диода D1 соединен с эмиттером элемента Q1 силового транзистора. Катод диода D2 соединен с коллектором элемента Q2 силового транзистора, и анод диода D2 соединен с эмиттером элемента Q2 силового транзистора.

Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное преобразует постоянное напряжение, формируемое повышающим преобразователем 12, в трехфазное переменное напряжение и подает его в двигатель-генератор MG2, приводящий в движение колеса. Когда выполняется регенеративное торможение, преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное возвращает электрическую энергию, генерируемую двигателем-генератором MG2 в повышающий преобразователь 12. Во время этой операции устройство 30 управления управляет повышающим преобразователем 12, так что он работает как понижающий преобразователь.

Преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное включает в себя цепи 15, 16 и 17 фаз U, V и W соответственно. Цепи 15, 16 и 17 фаз U, V и W соединены параллельно выходными линиями повышающего преобразователя 12.

Цепь 15 фазы U включает в себя элементы Q3 и Q4 силового транзистора, соединенные последовательно, и диоды D3 и D4, подключенные параллельно к элементам Q3 и Q4 силового транзистора соответственно. Диод D3 имеет катод, соединенный с коллектором элемента Q3 силового транзистора, и анод, соединенный с эмиттером элемента Q3 силового транзистора. Диод D4 имеет катод, соединенный с коллектором элемента Q0 силового транзистора, и анод, соединенный с эмиттером элемента Q4 силового транзистора.

Цепь 16 фазы V включает в себя элементы Q5 и Q6 силового транзистора, соединенные последовательно, и диоды D5 и D6, подключенные параллельно с элементами Q5 и Q6 силового транзистора соответственно. Катод диода D5 подключен к коллектору элемента Q5 силового транзистора, и анод диода D5 подключен к эмиттеру элемента Q5 силового транзистора. Катод диода D6 подключен к коллектору элемента Q6 силового транзистора, и анод диода D6 соединен с эмиттером элемента Q6 силового транзистора.

Цепь 17 фазы W включает в себя элементы Q7 и Q8 силового транзистора, соединенные последовательно, и диоды D7 и D8, соединенные параллельно с элементами Q7 и Q8 силового транзистора соответственно. Катод диода D7 соединен с коллектором элемента Q7 силового транзистора, и анод диода D7 соединен с эмиттером элемента Q7 силового транзистора. Катод D8 диода соединен с коллектором элемента Q8 силового транзистора, и анод диода D8 соединен с эмиттером элемента Q8 силового транзистора.

Промежуточная точка каждой фазной цепи соединена с окончанием фазы каждой фазной обмотки двигателя-генератора MG2. Более конкретно,

двигатель-генератор MG2 представляет собой трехфазный синхронный двигатель с постоянным магнитом. Концы на одной стороне трех обмоток фаз U, V и W соединены с нейтральной точкой. Другой конец фазной обмотки U соединен с узлом соединения элементов Q3 и Q4 силового транзистора. Другой конец обмотки фазы V соединен с узлом соединения элементов Q5 и Q6 силового транзистора. Другой конец обмотки фазы W соединен с узлом соединения элементов Q7 и Q8 силового транзистора.

В примере, показанном на фиг.1, элементы Q1-Q8 силового транзистора представляют собой полевые биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), но также можно использовать SiC полевые транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник (MOSFET) или тому подобное, которые могут работать при более высокой температуре.

Датчик 24 тока измеряет ток, протекающий через двигатель-генератор MG2, как значение MCRT2 тока двигателя и передает его в устройство 30 управления.

Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное соединен с повышающим преобразователем 12 параллельно с преобразователем 14 постоянного напряжения в переменное. Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное преобразует постоянное напряжение, подаваемое из повышающего преобразователя 12, в трехфазное переменное напряжение и передает его в

двигатель-генератор MG1. Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное принимает повышенное напряжение и осуществляет привод

двигателя-генератора MG1, например, для запуска двигателя.

Преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное возвращает в повышающий преобразователь 12 мощность, которая генерируется

двигателем-генератором MG1, приводимым в движение моментом вращения, передаваемым через коленчатый вал двигателя. Во время этой операции повышающим преобразователем 12 управляют с помощью устройства 30 управления для обеспечения его работы в качестве понижающей цепи.

Хотя это не показано на чертежах, преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное имеет по существу ту же внутреннюю структуру, что и преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное, и его описание здесь не повторяется.

Устройство 30 управления принимает значения TR1 и TR2 команды крутящего момента, скорости MRN1 и MRN2 вращения двигателя, напряжений VB, VL и VH, значение тока IB, значения MCRT1 и MCRT2 тока двигателя и сигнал запуска IGON.

Значение TR1 команды крутящего момента, скорости MRN1 вращения двигателя и значение MCRT1 тока двигателя относятся к двигателю-генератору MG1, и значения TR2 команды крутящего момента, скорости MRN2 вращения двигателя и значение MCRT2 тока двигателя относятся к двигателю-генератору MG2.

Напряжение VB представляет собой напряжение батареи В, и ток IB представляет собой ток, протекающий через батарею В. Напряжение VL представляет собой напряжение повышающего преобразователя 12, которое еще не было повышено, и напряжение VH представляет собой повышенное напряжение повышающего преобразователя 12.

Устройство 30 управления передает в повышающий преобразователь 12 сигнал PWU

управления, представляющий собой инструкцию на повышение напряжения, сигнал PWD управления, представляющий собой инструкции на понижение, и сигнал CSDN, представляющий собой инструкцию выключения работы.

Кроме того, устройство 30 управления передает в преобразователь 14 постоянного напряжения в переменное инструкцию PWMI2 привода для преобразования постоянного напряжения, то есть выхода повышающего преобразователя 12 в переменное напряжение для привода двигателя-генератора MG2, и также предоставляет инструкцию PWMC2 регенерирования для преобразования переменного напряжения, генерируемого двигателем-генератором MG2, в постоянное напряжение и возврата его в повышающий преобразователь 12.

Аналогично устройство 30 управления передает в преобразователь 22 постоянного напряжения в переменное инструкцию PWMI1 привода для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение для привода двигателя-генератора MG1 и инструкцию PWMC1 регенерирования для преобразования переменного напряжения, генерируемого двигателем-генератором MG1, в постоянное напряжение и возврата его в повышающий преобразователь 12.

На фиг.2 показана схема, в частности, представляющая механизм PSD разделения мощности и редуктор RD с фиг.1.

Как показано на фиг.2, устройство привода транспортного средства включает в себя двигатель-генератор MG2, редуктор RD, соединенный с осью вращения

двигателя-генератора MG2, вал, вращающийся в соответствии с вращением оси вращения со скоростью, пониженной редуктором RD, двигатель 4, двигатель-генератор MG1 и механизм PSD разделения мощности, распределяющий мощность между редуктором RD, двигателем 4 и двигателем-генератором MG1. Редуктор RD передает мощность из двигателя-генератора MG2 в механизм PSD разделения мощности с коэффициентом понижения, например, два или более.

Коленчатый вал 50 двигателя 4, ротор 32 двигателя-генератора MG1 и ротор 37 двигателя-генератора MG2 вращаются коаксиально друг с другом.

В примере, показанном на фиг.2, механизм PSD разделения мощности представляет собой планетарную зубчатую передачу, включающую в себя солнечное зубчатое колесо 51, соединенное с полым валом солнечного зубчатого колеса, через который коаксиально проходит коленчатый вал 50, кольцевое зубчатое колесо 52, установленное с возможностью вращения и коаксиально с коленчатым валом 50, ведущие шестерни 53, расположенные между солнечным зубчатым колесом 51 и кольцевым зубчатым колесом 52 и вращающиеся вокруг солнечного зубчатого колеса 51, одновременно вращаясь вокруг своей собственной оси, и водило 54 планетарной передачи, соединенное с концом коленчатого вала 50 и на котором установлены оси вращения каждой ведущей шестерни 53.

Механизм PSD разделения мощности имеет три входных/выходных вала мощности, то есть 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, которые вводят или выводят в/из двух из этих трех валов, определены, мощность, которую вводят или выводят в/из другого одного из валов, определяется в зависимости от упомянутых выше значений входной и выходной мощности, вводимых или выводимых в/из этих 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 силовой передачи для передачи мощности между зубчатым колесом 70 противоположного привода и понижающим зубчатым колесом RG силовой передачи. Редуктор RG силовой передачи осуществляет привод зубчатого колеса DEF дифференциала. При движении по наклону вниз или тому подобное вращение колес передается на зубчатое колесо DEF дифференциала, которое, в свою очередь, осуществляет привод редуктора RG силовой передачи.

Двигатель-генератор MG1 включает в себя 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, вращающимся вместе с солнечным зубчатым колесом 51 механизма PSD разделения мощности. Сердечник 33 статора образован из сложенных вместе тонких пластин электромагнитной стали и закреплен на кожухе (не показано).

Двигатель-генератор MG1 работает как электродвигатель, который осуществляет привод и вращает ротор 32 в результате совместной работы магнитного поля, формируемого постоянными магнитами, встроенными в ротор 32, и магнитного поля, формируемого трехфазной катушкой 34. Двигатель-генератор MG1 также работает как электрический генератор, который генерирует электродвижущую силу на противоположных концах трехфазной катушки 34 в результате взаимной работы магнитного поля, формируемого постоянными магнитами и вращением ротора 32.

Двигатель-генератор MG2 включает в себя статор 36, формирующий вращающееся магнитное поле, и также включает в себя ротор 37, установленный внутри статора 31 и имеющий множество постоянных магнитов, встроенных в него. Статор 36 имеет сердечник 38 статора и трехфазную обмотку 39, намотанную вокруг сердечника 38 статора.

Ротор 37 соединен через редуктор RD с кожухом кольцевого зубчатого колеса, который вращается вместе с кольцевым зубчатым колесом 52 механизма PSD разделения мощности. Сердечник 38 статора образован из сложенных вместе тонких пластин электромагнитной стали и закреплен на кожухе (не показано).

Двигатель-генератор MG2 работает как электрогенератор, который генерирует электродвижущую силу на противоположных концах трехфазной обмотки 39 в результате взаимной работы магнитного поля, формируемого постоянными магнитами и вращением ротора 37. Двигатель-генератор MG2 также работает как электродвигатель, который осуществляет привод и вращает ротор 37 в результате взаимной работы магнитного поля, формируемого постоянными магнитами, и магнитного поля, формируемого трехфазной обмоткой 39.

Редуктор RD понижает скорость с помощью конструкции, в которой водило 66 планетарной передачи, то есть один из вращающихся элементов планетарной передачи, зафиксировано на кожухе устройства привода транспортного средства. В частности, в редукторе RD солнечное зубчатое колесо 62 соединено с валом ротора 37, кольцевое зубчатое колесо 68 вращается вместе с кольцевым зубчатым колесом 52 и ведущие шестерни 64 зацеплены с кольцевым зубчатым колесом 68 и солнечным зубчатым колесом 62 и передают вращение солнечного зубчатого колеса 62 на кольцевое зубчатое колесо 68.

Например, количество зубьев кольцевого зубчатого колеса 68 может быть в два или больше раз большим, чем количество зубьев солнечного зубчатого колеса 62, в результате чего обеспечивается коэффициент понижения, равный двум или более.

Теперь будет приведено описание конструкции компонентов.

На фиг.3 показан вид в перспективе, представляющий внешний 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 устройства 20 привода может быть разделен на кожухи 104 и 102. В кожухе 104, в основном, размещен двигатель-генератор MG1, и в кожухе 102, в основном, размещены двигатель-генератор MG2 и модуль управления мощностью.

На кожухах 104 и 102 предусмотрены фланцы 106 и 105 соответственно, которые соединены вместе с помощью болтов или тому подобного для объединения кожухов 104 и 102.

В кожухе 102 предусмотрено отверстие 108, предназначенное для закрепления модуля управления мощностью. Конденсатор С2 установлен на левом участке (передний участок в направлении движения транспортного средства) отверстия 108, панель 120 элемента мощности и основания 116 и 118 выводов расположены на центральном участке, и дроссель L1 расположен на правом участке. В состоянии, в котором устройство установлено на транспортном средстве, отверстие 108 закрыто крышкой. В противоположной компоновке конденсатор С2 и дроссель L1 могут быть размещены на правом и на левом участках соответственно.

Таким образом, дроссель L1 расположен с одной из противоположных сторон осей вращения двигателей-генераторов MG1 и MG2, и конденсатор С2 расположен с другой стороны осей вращения. Панель 120 элемента мощности расположена в области между конденсатором С2 и дросселем L1. Двигатель-генератор MG2 расположен под панелью 120 элемента мощности.

Преобразователи 22 и 14 постоянного напряжения в переменное, управляющие соответствующими двигателями-генераторами MG1 и MG2, а также модулем 13 цепи повышающего преобразователя, установлены на панели 120 элемента мощности.

Токопроводящие шины для подачи питания, которые расположены друг над другом по вертикали, установлены между преобразователями 14 и 22 постоянного напряжения в переменное. Одна шина проходит от каждой из цепей 15, 16 и 17 фаз U, V и W преобразователя 14 постоянного напряжения в переменное напряжение в направлении основания 116 вывода, соединенного со статорной катушкой

двигателя-генератора MG2. Аналогично три токопроводящие шины, выведенные из преобразователя 22 постоянного напряжения в переменное напряжение в направлении основания 118 вывода, соединены со статорной катушкой двигателя-генератора MG1.

Поскольку панель 120 элемента мощности нагревается во время работы, канал для масла, который описан ниже, расположен под панелью 120 элемента мощности для ее охлаждения.

Напряжение, подаваемое из модуля 40 батареи согласно фиг.1 к выводам 43 и 44 через силовые кабели, повышается повышающим преобразователем 12, который включает в себя дроссель L1 и модуль 13 цепи, сглаживается с помощью конденсатора С2 и поступает в преобразователи 14 и 22 постоянного напряжения в переменное напряжение.

Как описано выше, повышающий преобразователь 12 используется для повышения напряжения батареи для его использования. Поэтому напряжение батареи может быть низким и может составлять приблизительно 200 В, при этом двигатель-генератор может приводиться в движение высоким напряжением, превышающим 500 В. Таким образом, источник питания может работать с малым током, что предотвращает потерю электрической энергии и, кроме того, обеспечивает достижение высокой выходной мощности двигателя.

Устройство 20 привода может иметь конструкцию, которая интегрально включает в себя повышающий преобразователь 12, в дополнение к преобразователям 14 и 22 постоянного напряжения в переменное, а также двигатели-генераторы MG1 и MG2. В этом случае дроссель L1 и конденсатор С2, которые представляют собой относительно крупные детали, могут создавать проблему, связанную с их размещением.

На фиг.5 показан вид сбоку устройства 20 привода, показанный в направлении XI с фиг.4.

Как показано на фиг.5, в кожухе 102 предусмотрено отверстие 109 для крепления и обслуживания двигателя-генератора. В состоянии, в котором устройство установлено на транспортном средстве, отверстие 109 закрыто крышкой.

Двигатель-генератор MG2 установлен внутри отверстия 109. Ротор 37 расположен внутри статора 36, соединенного с токопроводящими шинами фаз U, V и W. Полый вал 60 показан в центральном участке ротора 37.

Устройство привода гибридного транспортного средства включает в себя двигатель-генератор MG2, двигатель-генератор MG1, который имеет ротор, коаксиальный ротору двигателя-генератора MG2, и который расположен позади двигателя-генератора MG2, механизм разделения мощности, который установлен коаксиально с коленчатым валом и расположен между

двигателями-генераторами MG1 и MG2, и модуль 21 управления мощностью согласно фиг.1, управляющий двигателями-генераторами MG1 и MG2.

В модуле 21 управления мощностью, показанном на фиг.1, дроссель L1 и сглаживающий конденсатор С2 расположены с обеих противоположных сторон оси вращения двигателя-генератора MG2 и, таким образом, в разделенном виде, как показано на фиг.5, соответственно. Двигатели-генераторы MG1 и MG2, механизм разделения мощности и модуль 21 управления мощностью расположены внутри металлического кожуха и интегрированы в нем.

Таким образом, статор 36 двигателя-генератора MG2 в значительной степени проходит в камеру размещения, в которой размещен модуль 21 управления мощностью кожуха 102. Поэтому дроссель L1 и конденсатор С2 расположены с обеих сторон двигателя-генератора MG2 соответственно, что позволяет с высокой эффективностью установить крупные детали. Поэтому может быть получено компактное устройство привода гибридного транспортного средства.

На фиг.6 показан вид сбоку, представляющий устройство 20 привода, если смотреть в направлении Х2, обозначенном на фиг.4. На фиг.6 панель 121 управления, управляющая элементами мощности, расположена над панелью элемента мощности.

На фиг.7 показан вид в разрезе по линии VII - VII с фиг.4.

Как показано на фиг.6 и 7, коленчатый вал 50 двигателя соединен с демпфером 124, выходной вал которого соединен с механизмом PSD разделения мощности.

Демпфер 124, двигатель-генератор MG1, механизм PSD разделения мощности, редуктор RD и двигатель-генератор MG2 расположены коаксиально в упомянутом порядке, в направлении от стороны двигателя к другой стороне. 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 на стороне механизма PSD разделения мощности. Вал демпфера 124 соединен с водилом 54 планетарной передачи. На водиле 54 планетарной передачи 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 на фиг.2, сформированном на внутреннем контуре кожуха кольцевого зубчатого колеса.

На стороне, расположенной ближе к редуктору RD, вал 60 ротора

двигателя-генератора MG2 соединен с помощью шлицевого соединения с солнечным зубчатым колесом 62. Водило 66 планетарной передачи редуктора RD закреплено на перегородке 202 кожуха 102. На водиле 66 планетарной передачи установлены оси вращения ведущих шестерен 64. Ведущие шестерни 64 зацеплены с солнечным зубчатым колесом 62 и кольцевым зубчатым колесом 68 с фиг.2, которое образовано на внутреннем контуре кожуха кольцевого зубчатого колеса.

Как показано на фиг.7, двигатель-генератор MG1 и демпфер 124 могут быть присоединены для сборки через отверстие 111 с правой стороны по фиг.7 кожуха 104, и двигатель-генератор MG2 может быть установлен через отверстие 109 с левой стороны кожуха 102. Редуктор RD и механизм PSD разделения мощности могут быть закреплены со стороны плоскости раздела между фланцами 105 и 106.

Отверстие 109 кожуха 102 герметично закрыто крышкой 71 с применением жидкой прокладочной мастики и т.п. для предотвращения утечки смазочного масла. Крышка 72 установлена на внутренней стороне относительно отверстия 111 кожуха 104, и пространство, в котором размещен MG1, герметично закрыто с применением жидкой прокладочной мастики и уплотнителя 81 для масла и т.п. для предотвращения утечки смазочного масла.

Вал ротора 32 двигателя-генератора MG1 установлен с возможностью вращения на шариковых подшипниках 78 и 77, которые удерживаются крышкой 72 и перегородкой 203 соответственно. Ротор 32 имеет полый вал, через который проходит вал демпфера 124. Игольчатые подшипники 79 и 80 расположены между валами ротора 32 и демпфера 124.

Вал ротора 37 двигателя-генератора MG2 установлен с возможностью вращения на шариковых подшипниках 73 и 74, удерживаемых крышкой 71 и перегородкой 202 соответственно.

Кожух кольцевого зубчатого колеса, на внутреннем контуре которого предусмотрены кольцевые зубчатые колеса как редуктора RD, так и механизма PSD разделения мощности, установлен с возможностью вращения на шариковых подшипниках 75 и 76, удерживаемых перегородками 202 и 203 соответственно.

Камера размещения, в которой размещен модуль 21 управления мощностью, и камера размещения, в которой размещен двигатель-генератор MG2, изолированы друг от друга перегородкой 202 кожуха 102, но частично соединены вместе через сквозное отверстие, в которое вставлено основание 116 вывода. Токопроводящая шина обмотки статора двигателя-генератора MG2 соединена с одной стороной основания 116 вывода, и токопроводящая шина преобразователя 14 постоянного напряжения в переменное соединена с другой его стороной. Электропроводный материал располагается внутри основания 116 вывода для электрического соединения этих токопроводящих шин. Таким образом, основание 116 вывода выполнено так, что оно предотвращает попадание компонента смазочного масла, протекающего через двигатель-генератор MG2, но обеспечивает возможность передачи электричества.