混合驱动装置
2019-11-22

混合驱动装置

如果将动力分配用行星齿轮及变速装置配置到轴向中间部分,便得不到输入轴与输出轴中较长一方的轴支承精度。在分割动力分配用行星齿轮(21)与变速装置(22)的隔壁(C)的内周面上安装轴承(80),来支承输出轴(12)的前端部。在支承第二电动机(23)的转子(29)后端部的后壁(E)的与轴承(s)的安装面同一的平面(II-II)部分上夹设轴承(81),来支承输出轴(12)的后端部。由此,输出轴(12)在隔壁(C)及后壁(E)处,由轴承(80、81),通过两端支承结构来支承。

第一电动机20被配置到第二电动机23、变速装置22、动力分配用行星齿轮21以及第一电动机20中的最后方,即距离内燃机5最远的位置。第一电动机20具有:在壳体构件(参照图1)14中固定的定子24、以及在该定子24的内径侧被自由旋转地支承的转子25。该第一电动机20的转子25连结于上述动力分配用行星齿轮21的中心齿轮S0。这样的第一电动机主要基于经由中心齿轮S0输入的动力,来进行发电,并经由转换器来驱动第二电动机23,或对HV电池进行充电。

图4表示对图3所示的混合驱动装置7A的一部分进行了变更的实施方式。本实施方式中,在后壁E部分,省略了介于第二电动机23的转子轮毂部29a与输出轴12c之间的轴承81。因此,虽然输出轴12的前端部与上述的实施方式同样,经由轴承80来直接支承在隔壁C上,但输出轴的后端部,在与该输出轴12一体嵌合·连结的延长轴12a上,在壳体构件14(后壁E)的圆筒部14b中,直接由轴承u、v来支承。这样,输出轴12的两端部,在与壳体构件14一体的隔壁C及后壁圆筒部14b处,直接由轴承80、u、v来以两端支承结构进行支承。即,输出轴12、12a在隔壁C的支承平面I部分及圆筒部14b的支承平面III、III’处,由轴承80、u、v来直接支承,可得到高的轴支承精度。

图3是表示实施方式1的混合驱动装置的构成的纵向剖视图。

该图所示的汽车1具有车体4,该车体由左右前轮2、2以及成为驱动车轮的左右后轮3、3来支承。在车体4的前部,内燃机5在使其曲轴6处于前后方向的状态下,经由橡胶装配件(不图示)来搭载。此外,该图中,将由曲轴的后方突出部形成的输出轴作为曲轴6来图示。在内燃机5的后端,连结有混合驱动装置7。

混合驱动装置7具有:经由阻尼装置8与内燃机5的曲轴6连接的输入轴10、第一电动机20、动力分配用行星齿轮21、变速装置22、第二电动机23(参照图2)、以及输出驱动力的输出轴12。这里,输入轴10及输出轴12中,输入轴10配置于前侧,输出轴12配置于后侧,而且均被配置于旋转中心线13上。这些输入轴10以及输出轴12,相对车体4面向前后方向来配置,并与上述第一电动机20、动力分配用行星齿轮21、变速装置22以及第二电动机23一起,被放置到在前后方向上长的壳体构件14内。另外,有关混合驱动装置7将在后面详述。

参照图8的简要说明图,对可适用本发明的混合驱动装置7A的变形例2作以說明。

第二电动机23被配置到上述第一电动机20、动力分配用行星齿轮21、变速装置22以及第二电动机23中的最后部,即距离内燃机5最远的位置。第二电动机23具有:在壳体构件(参照图1)14中固定的定子28、以及在该定子28的内径侧被自由旋转地支承的转子29。该第二电动机23的转子29连结于上述变速装置22的中心齿轮S1。该第二电动机23与上述第一电动机20同样,经由转换器来连接于HV电池。但其主要功能相异。即,第二电动机23不同于第一电动机20主要用于发电,而主要作为驱动电机来使用,从而辅助汽车1的动力(驱动力)。但在制动時等则作为发电机使用,从而将车辆惯性力作为电能予以再生。

混合驱动装置

一种对已有的发动机和变速器的布局不用变更就可使用的轴长短、紧凑的混合驱动装置。在发动机与变速器T/M之间串联设置、并由湿式多板离合器构成的第一离合器C

更具体地讲,也如图3所示,第一离合器C1与第二离合器C2在轴向邻接设置,第一离合器C1的输入部(输入轴4)和第二离合器C2的输出部(输出轴5)同轴设置,在这些输入部和输出部的外周侧设有构成第一离合器C1的输出部与第二离合器C2的输入部的共用的离合器罩体11。由此,从第一离合器C1的输入部至第二离合器C2的输出部的动力传递路径为从中心侧→外周侧→中心侧。通常,即使设有两个离合器,也为从中心侧→中心侧→中心侧,无论如何轴都变长。而在本装置中,由于在外周侧设有传送动力的路径,轴的长度可缩短相应的这一部分,能使装置紧凑。由此,也可插入已有的空间。

此外,日本特开平11-98615号公报所公开的技术是,以发动机、电动发电机、离合器、变速机的顺序串联设置。并且去掉4汽缸发动机的1个汽缸,利用该空间,配置电动发电机和离合器。由于其中不作出发动机的一个汽缸大小的空间就不能装载,不得不进行专门设计。

另外,一般的电动发电机价格较昂贵,在本装置中,电动发电机只有一个,可降低成本。

本发明的混合驱动装置为,在发动机与变速器之间串联设置,并由湿式多板离合器构成的第一离合器和第二离合器以及电动发电机收纳于机罩内,以成组件化。

这样,显著缩短并紧凑的本装置可装入M/T车的离合器空间或A/T车的变距器空间,也可容易地适用非混合动力专用车,可适用于各种车种上。

(1)马达发动如图4(a)所示,将第一离合器C1断开、第二离合器C2接合,向电动发电机M供电。这样,电动发电机M被驱动,该驱动力传递到离合器罩体11、第二离合器C2、输出轴5,车辆只由电动发电机M发动。当电动发电机M的旋转部m2的旋转相当于发动机E空转时,将第一离合器C1接合。由此,启动发动机。此时车速一般在5Km/h以下。

另外,一般的电动发电机价格较昂贵,在本装置中,电动发电机只有一个,可降低成本。

这样,显著缩短并紧凑的本装置可装入M/T车的离合器空间或A/T车的变距器空间,也可容易地适用非混合动力专用车,可适用于各种车种上。

(9)车辆停止中的发电和充电将第一离合器C1接合,第二离合器C2断开(图4中未示出),以驱动发动机。这样,发动机的驱动力传递到输入轴4、第一离合器C1、离合器罩体11、电动发电机M,使电动发电机M反向驱动。由此,电动发电机M发电,可对蓄电池BAT充电。并且可以卸下该电气部分,驱动外部PTO等。

此外,第一和第二油通路251,252的油通过节流阀521,522供给到离合器活塞151的非动作面侧。该油用于离合器冷却,冷却后的油从离合器罩体11上的排油孔531,532排出。

此外,由于输入轴4与输出轴5对接,并以该对接位置P为界对称构成第一离合器C1和第二离合器C2,正如前述,可使用相同的离合器构件,能够大幅度降低部件成本。另外,因对接位置P附近密集着各部件,可实现离合器整体显著的小型化。