用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了驅(qū)動橋系統(tǒng)(1)，其中來自發(fā)動機(6)的動力和來自電機(4)的動力被獨立地傳輸至驅(qū)動輪(8)側(cè)的輸出軸(9)，并且來自發(fā)動機(6)的動力同樣被傳輸至發(fā)電機(5)。電機(4)的轉(zhuǎn)動軸(4a)被放置為關(guān)于輸出軸(9)有垂直方向的間隔，發(fā)電機(5)的轉(zhuǎn)動軸(5a)被放置為與輸出軸(9)有水平方向的間隔。離合器(3)設(shè)置于驅(qū)動橋系統(tǒng)(1)中，并且被插入在從發(fā)動機(6)至輸出軸(9)的動力傳輸路徑上，并且連接/斷開來自發(fā)動機(6)的動力的傳輸。泵(2)被放置在驅(qū)動橋系統(tǒng)(1)的一側(cè)上與離合器(3)的轉(zhuǎn)動的軸相同的軸上，并且通過來自輸出軸(9)的動力產(chǎn)生用于離合器(3)的驅(qū)動壓力。
【專利說明】用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于配備發(fā)動機、發(fā)電機和電機的混合動力車輛的驅(qū)動橋單元。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，混合動力車輛通過彼此結(jié)合使用的發(fā)動機(內(nèi)燃機)和電機(電動機)驅(qū)動?；旌蟿恿囕v的每個驅(qū)動源分配的動力比例根據(jù)所安裝發(fā)動機和電機的輸出特性及車輛運行狀態(tài)進行可變控制。例如，配備輕混合動力系統(tǒng)的車輛可在不同模式下操作，諸如僅發(fā)動機模式，在僅發(fā)動機模式期間，根據(jù)車輛運行狀態(tài)，車輛僅僅在發(fā)動機上運行；動力再生模式；及輔助模式，在輔助模式期間，在電機處產(chǎn)生的驅(qū)動力用于輔助在發(fā)動機處產(chǎn)生的驅(qū)動力。輕混合動力系統(tǒng)采用擁有相對低輸出性能的電機，并且與除混合動力車輛外的車輛相比，實現(xiàn)卓越燃油經(jīng)濟性(節(jié)油)。
[0003]采用強混合動力系統(tǒng)的車輛具有另一僅電機模式，在僅電機模式期間，車輛僅僅在電機上運行。即，當發(fā)動機關(guān)閉時，電機進行操作以完全電動地運行車輛。與輕混合動力車輛相比，強混合動力車輛實現(xiàn)高燃油經(jīng)濟性，但是采用高功率電機及對應(yīng)電池的裝置。
[0004]這種采用多功能混合動力系統(tǒng)的混合動力車輛具有結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的動力總成?；旌蟿恿囕v配備各種設(shè)備以建立適合驅(qū)動模式的能量路徑，諸如發(fā)電機、電機、用于改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變速器、用于切換驅(qū)動源的離合器及用于驅(qū)動離合器的驅(qū)動單元。
[0005]動力總成系統(tǒng)的尺寸和重量的進一步減少對于改善環(huán)境適應(yīng)性和車輛燃油經(jīng)濟性至關(guān)重要。特別是，由于大型電機和發(fā)電機，在采用強混合動力系統(tǒng)的車輛中的動力總成的可安裝性往往較低；因此，動力總成的尺寸的減少非常重要。
[0006]為了解決上述問題，已經(jīng)提出通過沿軸對齊電機和發(fā)電機來提高動力總成的可安裝性的方法。例如，PTLl (專利文獻I)描述了配備同軸放置的電機和發(fā)電機的混合動力車輛的驅(qū)動單元，所述電機和發(fā)電機具有相同外徑。這種排列減小了動力總成的側(cè)面形狀(在外觀上，側(cè)表面面積)并提高了可安裝性。
[0007]引用列表
[0008]專利文獻
[0009][PTL11W02009-128288


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]上述排列減小了側(cè)面形狀，但是增加了沿軸的突出。因此，根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)和/或動力總成的定位，可安裝性降低，這違背了初衷。鑒于上述問題已經(jīng)構(gòu)思的本發(fā)明目的在于提供具有高空間效率和可安裝性的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元。
[0012]除了上述目的，本發(fā)明的任何其它目的為通過下文描述的本發(fā)明實施方式的配置的優(yōu)點的成就，其無法通過任何已知技術(shù)實現(xiàn)。
[0013]問題解決方案
[0014](I)根據(jù)本發(fā)明，用于配備發(fā)動機、發(fā)電機和電機的混合動力車輛的動力總成的驅(qū)動橋單元分別地將來自發(fā)動機的動力和來自電機的動力傳輸至驅(qū)動輪的輸出軸，并將來自發(fā)動機的動力傳輸至發(fā)電機。
[0015]動力總成包括離合器，布置在驅(qū)動橋單元中自發(fā)動機至輸出軸的動力傳輸路徑中，所述離合器連接或斷開來自發(fā)動機的動力。動力總成包括泵，與離合器的轉(zhuǎn)動軸同軸地布置在驅(qū)動橋單元的一側(cè)上，所述泵利用來自輸出軸的動力為離合器產(chǎn)生液壓壓力。發(fā)電機具有從輸出軸水平分離布置的轉(zhuǎn)動軸，并且電機具有從輸出軸垂直分離布置的轉(zhuǎn)動軸。
[0016]在側(cè)視圖中，離合器優(yōu)選安裝于驅(qū)動橋中不干擾發(fā)電機和電機的位置處。在驅(qū)動橋的側(cè)視圖中，不干擾的位置是指與發(fā)電機和電機不重疊(不對齊)的位置。發(fā)電機和電機固定至驅(qū)動橋的一側(cè)。
[0017](2)發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸優(yōu)選與輸出軸平行布置。在這種情況下，電機優(yōu)選具有布置在輸出軸上的轉(zhuǎn)動軸，并且離合器優(yōu)選具有離合器軸，所述離合器軸包括布置在其中連接至發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸的輸入軸及輸出軸為共面的平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
[0018]優(yōu)選地，在驅(qū)動橋的側(cè)視圖中，連接在輸入軸與離合器軸之間的線段與連接在離合器軸與輸出軸之間的線段不共線。這些線段形成在離合器軸的位置處彎曲的折線。
[0019](3)發(fā)電機優(yōu)選具有布置在通過發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸延伸的水平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
[0020](4)發(fā)動機優(yōu)選布置在驅(qū)動橋單元的車輛寬度方向上的一側(cè)上，并且發(fā)電機、電機和泵優(yōu)選布置在車輛寬度方向上的另一側(cè)上。
[0021](5)驅(qū)動橋單元優(yōu)選包括輸出軸、輸入軸、電機軸、發(fā)電機軸、離合器軸及泵軸。例如，輸出軸布置在用于自發(fā)動機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡谝粰C構(gòu)與用于自電機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡诙C構(gòu)之間，并將來自發(fā)動機和電機的動力輸出至驅(qū)動輪。輸入軸布置在用于自發(fā)動機至發(fā)電機的動力傳輸?shù)牡谌龣C構(gòu)與第一機構(gòu)之間并連接至發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸。
[0022]電機軸連接至電機的轉(zhuǎn)動軸并將來自電機的動力傳輸至第二機構(gòu)。發(fā)電機軸連接至發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸并將來自第三機構(gòu)的動力傳輸至發(fā)電機。離合器軸用作離合器的轉(zhuǎn)動軸并布置在第一機構(gòu)中，以便在輸出軸的軸向方向上不與電機和發(fā)電機兩者重疊。泵軸與離合器軸同軸布置，可與輸出軸協(xié)作轉(zhuǎn)動，并連接至為離合器產(chǎn)生液壓壓力的泵。
[0023]發(fā)電機軸、電機軸、離合器軸和泵軸優(yōu)選與輸入軸和輸出軸平行布置。即，發(fā)動機的曲柄軸、發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸、電機的轉(zhuǎn)動軸、離合器的轉(zhuǎn)動軸、泵的轉(zhuǎn)動軸及輸出軸都彼此平行。
[0024]有益效果
[0025]就根據(jù)本發(fā)明的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元而言，發(fā)電機和電機圍繞輸出軸在垂直和水平方向上彼此分離布置，以容易沿水平方向?qū)l(fā)電機和電機彼此更接近布置。這種配置可減小動力總成的總體尺寸。
[0026]泵和輸出軸可布置在在電機上或在電機下形成的空間中，無論哪個更接近發(fā)電機，以將泵、發(fā)電機和電機密集地布置在驅(qū)動橋的一側(cè)上，并提高空間效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為根據(jù)實施方式的配備動力總成的車輛的示例性內(nèi)部配置的俯視圖。
[0028]圖2為在圖1所示的動力總成的驅(qū)動橋中的動力傳輸路徑的示意圖。
[0029]圖3為圖1所示的動力總成的驅(qū)動橋的透視圖。
[0030]圖4為圖2所示的驅(qū)動橋的動力傳輸路徑的側(cè)視圖。
[0031]圖5示出圖1所示的動力總成的外形。

【具體實施方式】
[0032]現(xiàn)將參照【專利附圖】

【附圖說明】混合動力車輛的驅(qū)動橋單元。下文說明的實施方式僅僅為示例，在實施方式中未說明的各種修改和技術(shù)應(yīng)用不應(yīng)排除在本發(fā)明范圍外。實施方式的配置可在本發(fā)明范圍內(nèi)以各種方式進行修改，并且可進行適當選擇和/或組合。
[0033]【1.動力總成】
[0034]根據(jù)本實施方式的動力總成7安裝于圖1所示的車輛10中。車輛10為強混合動力車輛，所述車輛具有發(fā)動機6和電機4作為驅(qū)動源。動力總成7包括發(fā)動機6、電機4、發(fā)電機5、驅(qū)動橋1、離合器3及泵2。來自發(fā)動機6和電機4的驅(qū)動力經(jīng)由驅(qū)動橋I傳輸至驅(qū)動輪8以驅(qū)動車輛10。圖1所示的車輛10具有前置發(fā)動機前輪驅(qū)動(FF)布局，其中前輪為驅(qū)動輪8。
[0035]發(fā)動機6可為分別燃燒汽油或柴油的汽油或柴油發(fā)動機。橫向安裝固定至驅(qū)動橋I右側(cè)的發(fā)動機6，使得曲柄軸6a沿車輛10的寬度(在車輛寬度方向上)延伸。曲柄軸6a平行于驅(qū)動輪8的驅(qū)動軸9。發(fā)動機6的工作狀況通過電子控制單元(ECU)(未示出)進行控制。
[0036]例如，電機4為高功率永磁同步電機，所述高功率永磁同步電機接收存儲于電存儲裝置中的電力以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子。電機4的電力源為安裝于車輛10上的驅(qū)動電池。例如，驅(qū)動電池為鋰離子電池或鎳-金屬氫化物電池，并供應(yīng)幾百伏高壓直流(DC)給電機4。
[0037]用于將來自驅(qū)動電池的DC轉(zhuǎn)換(逆變)為交流(AC)的逆變器布置在電機4旁或電機4內(nèi)。電機4的轉(zhuǎn)速與在逆變器處轉(zhuǎn)換的電流的AC頻率成比例。因此，電機4的轉(zhuǎn)速可通過逆變器的控制進行調(diào)整。典型電機4的外部形狀對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的形狀。例如，電機4成形為具有與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸對齊的縱軸的圓柱體，并固定至驅(qū)動橋I的左側(cè)，使得其底部面向驅(qū)動橋I。電機4和逆變器的工作狀況利用電子控制單元(MCU，電機控制單元)(未示出)進行控制。
[0038]發(fā)電機5用作發(fā)動機6的起動機及從在發(fā)動機6工作期間供應(yīng)的發(fā)動機動力產(chǎn)生電力的發(fā)電機。發(fā)電機5可給作為電機4的電力供應(yīng)的驅(qū)動電池充電并可直接供電給電機4。例如，與電機4類似，發(fā)電機5成形為具有與轉(zhuǎn)動軸對齊的縱軸的圓柱體，并固定至驅(qū)動橋I的左側(cè)，使得其底部面向驅(qū)動橋I。
[0039]驅(qū)動橋I為由包括差速齒輪的主減速器及變速器組成的集成動力傳輸單元，并容納與驅(qū)動源與所驅(qū)動裝置之間動力傳輸(減速器)相關(guān)聯(lián)的多個機構(gòu)。根據(jù)本實施方式的驅(qū)動橋I主要具有三個動力傳輸路徑。
[0040]【2.動力傳輸路徑】
[0041]圖2為通過驅(qū)動橋I延伸的動力傳輸路徑的示意圖。驅(qū)動橋I具有用于自發(fā)動機6至驅(qū)動輪8的動力傳輸?shù)牡谝宦窂?1、用于自電機4至驅(qū)動輪8的動力傳輸?shù)牡诙窂?2及用于自發(fā)動機6至發(fā)電機5的動力傳輸?shù)牡谌窂?3。電機5和發(fā)動機6經(jīng)由驅(qū)動橋I并聯(lián)連接至驅(qū)動輪8。發(fā)電機5和驅(qū)動輪8經(jīng)由驅(qū)動橋I并聯(lián)連接至發(fā)動機6。
[0042]第一路徑31 (第一機構(gòu))為連接發(fā)動機6的曲柄軸6a及驅(qū)動軸9的動力傳輸路徑，并在發(fā)動機6工作期間傳輸動力。離合器3布置在第一路徑31中的中間點處以連接或斷開動力。根據(jù)本實施方式的離合器3布置在驅(qū)動橋I中。變速器(未示出)可布置在第一路徑31中。
[0043]例如，離合器3為多片式離合器，并連接或斷開來自發(fā)動機6的動力。離合器3容納接合構(gòu)件3a (驅(qū)動構(gòu)件)及另一個接合構(gòu)件3b (驅(qū)動構(gòu)件),所述接合構(gòu)件3a從發(fā)動機6接收驅(qū)動力，所述接合構(gòu)件3b輸出驅(qū)動力至驅(qū)動輪8 (參見圖5)。接合構(gòu)件3a和3b被激活以根據(jù)由泵2施加的液壓壓力彼此接近或遠離地移動(分別用于連接或斷開)。
[0044]泵2為液壓壓力產(chǎn)生器，所述液壓壓力產(chǎn)生器使用向驅(qū)動輪8施加的驅(qū)動力來發(fā)送加壓液壓油至液壓回路，并且例如為齒輪泵、葉片泵或活塞泵。泵2在驅(qū)動橋I的左側(cè)與離合器3相鄰布置。具體地，泵2(例如，齒輪泵、葉片泵或活塞泵)布置為使得其轉(zhuǎn)動軸與離合器3的轉(zhuǎn)動軸對齊。在泵2處產(chǎn)生的液壓壓力將離合器3的接合構(gòu)件3a和3b向彼此移動。S卩，離合器3接合是在泵2處產(chǎn)生的液壓壓力足夠高以接合接合構(gòu)件3a和3b的結(jié)果O
[0045]在本實施方式中，泵2的容量及接合構(gòu)件3a和3b的接合特性被確定為使得當車輛10的行駛速度超過某個速度時，離合器3可通過在泵2處產(chǎn)生的液壓壓力進行接合。當離合器3接合時，發(fā)動機6啟動，并且來自發(fā)動機6的驅(qū)動力經(jīng)由第一路徑31傳輸至驅(qū)動輪8。當車輛10的行駛速度低于某個速度時，離合器3分離，并且發(fā)動機6停止。S卩，離合器3的接合和分離根據(jù)車輛10的運行狀態(tài)進行控制。因此，泵2的驅(qū)動源為驅(qū)動輪8，而不是發(fā)動機6，所述泵2產(chǎn)生施加于離合器3的液壓壓力。
[0046]第二路徑32 (第二機構(gòu))為連接電機4的轉(zhuǎn)動軸4a及驅(qū)動軸9的動力傳輸路徑并傳輸來自電機4的動力。電機4可在電機4輔助發(fā)動機6以提供驅(qū)動力的輔助模式下或在車輛10僅僅電動地運行的電模式下操作。電機4的工作狀態(tài)的控制與離合器3的接合或分離無關(guān)。例如，在車輛10啟動時或在離合器3分離的低速運行期間，車輛10僅僅在電機4的驅(qū)動力上運行。當車輛10正以超過某個速度的速度運行時，根據(jù)車輛10的運行狀態(tài)，來自電機4的驅(qū)動力與發(fā)動機6的驅(qū)動力結(jié)合，或不打開電機4。
[0047]第三路徑33 (第三機構(gòu))為連接發(fā)動機6的曲柄軸6a及發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動軸5a的動力傳輸路徑并為發(fā)動機6的啟動及為通過發(fā)動機6的發(fā)電承擔動力傳輸。來自驅(qū)動輪8的驅(qū)動力經(jīng)由第三路徑33進入發(fā)電機5，用于轉(zhuǎn)換為電力，所述電力存儲于驅(qū)動電池或低壓電池中。
[0048]【3.驅(qū)動橋】
[0049]具有三個動力傳輸路徑的驅(qū)動橋I (驅(qū)動橋單元)的外部如圖3所示。圖3為連接至泵2的驅(qū)動橋I的透視圖。驅(qū)動橋I的殼體18具有在徑向方向上連續(xù)地安裝且彼此相鄰的多個平坦圓柱體，以與布置在驅(qū)動橋I內(nèi)的多個轉(zhuǎn)動軸和齒輪的形狀一致。殼體18的一側(cè)(圖3中左側(cè))具有開口 13a、14a和15a，通過所述開口 13a、14a和15a，電機4的轉(zhuǎn)動軸4a、發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動軸5a及泵2分別延伸以連接。殼體18的另一側(cè)具有開口 11a，通過所述開口 11a，發(fā)動機6的曲柄軸6a延伸以連接(參見圖5)。開口 12a通過殼體18的兩側(cè)(左側(cè)和右側(cè))延伸，用于連接驅(qū)動軸9。
[0050]驅(qū)動橋I中連接至曲柄軸6a的轉(zhuǎn)動軸稱為輸入軸11。同樣地，連接至驅(qū)動軸9、電機4的轉(zhuǎn)動軸4a及發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動軸5a的轉(zhuǎn)動軸分別稱為輸出軸12、電機軸13及發(fā)電機軸14。在驅(qū)動橋I中，離合器3的轉(zhuǎn)動軸稱為離合器軸15，泵2的轉(zhuǎn)動軸稱為泵軸16，以及面向輸出軸12的軸稱為副軸17。
[0051]圖4示出在驅(qū)動橋I中的轉(zhuǎn)動軸的位置。離合器軸15與泵軸16同軸。輸入軸
11、輸出軸12、電機軸13、發(fā)電機軸14、離合器軸15和副軸17彼此平行。自輸入軸11至輸出軸12的動力傳輸路徑對應(yīng)于第一路徑31。第二路徑32對應(yīng)于自電機軸13至輸出軸12的動力傳輸路徑。第三路徑33對應(yīng)于自輸入軸11至發(fā)電機軸14的動力傳輸路徑。
[0052]圖4中由雙點虛折線表示自發(fā)電機軸14至電機軸13的路徑容納在驅(qū)動橋I中。電機4和發(fā)電機5連接至路徑的對應(yīng)端，發(fā)動機6及驅(qū)動輪8的驅(qū)動軸9連接至路徑的中間點。發(fā)電機軸14比輸出軸12更接近車輛前部布置，在水平方向上，所述輸出軸12連接至驅(qū)動軸9。電機軸13垂直地布置在輸出軸12之上。S卩，發(fā)電機軸I從輸出軸12水平分離布置。因此，整個動力傳輸路徑形成頂點在輸出軸12處的L形狀。
[0053]輸入軸11和離合器軸15布置在自輸出軸12至發(fā)電機軸14的動力傳輸路徑中。如圖4所不，輸入軸11布置在直線L1之上,直線L1表不連接在發(fā)電機軸14與輸出軸12之間的平面。同時，離合器軸15布置在直線L2之下,直線L2表不連接在輸入軸11與輸出軸12之間的平面。在平面中,輸入軸11和輸出軸12共面。離合器軸15定位成不與電機4和發(fā)電機5重疊。例如，如果泵2具有以泵軸16為中心的圓柱形表面，所述泵軸16與離合器軸15同軸，那么泵2應(yīng)當定位為使得圓柱形表面不干擾電機4和發(fā)電機5。
[0054]自輸出軸12至發(fā)電機軸14的路徑形成Z字形，這減小車輛前后方向上(前-后方向)的尺寸。同樣地，發(fā)電機軸14布置在直線L3之下，直線L3表示通過輸入軸11延伸的水平面。如果發(fā)電機軸14與輸入軸11之間距離為恒定，那么當發(fā)電機軸14向下移動時，在車輛俯視圖中發(fā)電機5的前突減小。
[0055]副軸17布置在自輸出軸12至電機軸13的動力傳輸路徑中。副軸17布置在直線L4之后，直線L4表示連接輸出軸12和電機軸13的平面。因此，自輸出軸12至電機軸13的路徑成形為頂點向后突出的傾斜形L，并且在垂直方向上，路徑的距離減小。
[0056]【4.概略圖】
[0057]圖5為驅(qū)動橋I的概略圖，其中未示出與變速器相關(guān)聯(lián)的機械組件。
[0058]輸入軸11具有兩個齒輪Ilb和11c。齒輪Ilb與齒輪14b嚙合，所述齒輪14b固定至發(fā)電機軸14,以傳輸動力至發(fā)電機軸14。發(fā)電機軸14同軸地連接至轉(zhuǎn)動軸5a (與轉(zhuǎn)動軸5a對齊)，所述轉(zhuǎn)動軸5a連接至發(fā)電機5的轉(zhuǎn)子5b。發(fā)電機5的定子5c固定至發(fā)電機5的殼體。
[0059]固定至輸入軸11的齒輪Ilc與齒輪15b嚙合，所述齒輪15b連接至接收驅(qū)動力的離合器3的接合構(gòu)件3a (驅(qū)動構(gòu)件)。與接合構(gòu)件3a相對的接合構(gòu)件3b (驅(qū)動構(gòu)件)固定至要驅(qū)動的離合器軸15。傳輸動力至輸出軸12的齒輪15c也布置在離合器軸15上。齒輪15c與差速齒輪12b嚙合，所述差速齒輪12b安裝于輸出軸12處。
[0060]離合器軸15的一端同軸地連接至泵2中的轉(zhuǎn)子2a的泵軸16。轉(zhuǎn)子2a為葉片泵中的轉(zhuǎn)子或活塞泵中的活塞。轉(zhuǎn)子2a從離合器軸15接收轉(zhuǎn)動驅(qū)動力以產(chǎn)生液壓壓力，并發(fā)送加壓液壓油至液壓回路2b。所產(chǎn)生的液壓壓力傳輸至離合器3，以用作接合構(gòu)件3a和3b的驅(qū)動壓力。
[0061]電機軸13具有齒輪13b，副軸17具有兩個齒輪17b和17c。電機軸13的齒輪13b與副軸17的齒輪17b嚙合。副軸17的另一個齒輪17c與安裝于輸出軸12處的差速齒輪12b哨合。電機軸13同軸地連接至轉(zhuǎn)動軸4a,所述轉(zhuǎn)動軸4a連接至電機4的轉(zhuǎn)子4b。電機4的定子4c固定至電機4的殼體。
[0062]如上所述，驅(qū)動橋I的輸入軸11將來自發(fā)動機6的動力供應(yīng)給兩個系統(tǒng)，即，驅(qū)動輪8和發(fā)電機5。輸入軸11布置在兩個系統(tǒng)之間，即，在用于動力產(chǎn)生的動力傳輸機構(gòu)與用于驅(qū)動的動力傳輸機構(gòu)之間。換言之，輸入軸11布置在第一路徑31和第三路徑33的分支點處。
[0063]輸出軸12從兩個系統(tǒng)(即，發(fā)動機6和電機4)分別接收動力，并將所接收的動力傳輸至驅(qū)動輪8。輸出軸12布置在用于由發(fā)動機驅(qū)動的動力傳輸路徑與用于由電機驅(qū)動的動力傳輸路徑之間。換言之，輸出軸12布置在第一路徑31和第二路徑32的合并點處。
[0064]【5.操作及有益效果】
[0065]在動力總成7中,在驅(qū)動橋I中從輸入軸11分支的動力傳輸路徑之一在輸出軸12處合并，以形成自發(fā)電機軸14至電機軸13通過輸入軸11和輸出軸12的連續(xù)或可橫越的路徑。連續(xù)路徑為連接在發(fā)電機軸14與電機軸13之間的筆畫線。因此，如圖4所示，路徑可容易地在任何方向上在軸或彎曲點處重新定向，而不會影響動力傳輸能力。因此，固定至驅(qū)動橋I的組件(諸如泵2、電機4、發(fā)電機5和發(fā)動機6)的位置可設(shè)計為具有相對高的靈活性。
[0066](I)除了高靈活性動力傳輸結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動橋I中電機4和發(fā)電機5圍繞輸出軸12在垂直和水平方向上彼此分離布置。以此方式，電機4和發(fā)電機5可容易地在水平方向上彼此更接近地布置，以減小驅(qū)動橋I的總體尺寸。這種配置可提高空間效率且可容易地進行安裝。
[0067]如圖4所示，在側(cè)視圖中電機4的高度不同于發(fā)電機5的高度，S卩，電機4與發(fā)電機5呈對角布置。因此，在電機4之下形成空間，例如，泵2和輸出軸12可布置在該空間中。泵2、電機4和發(fā)電機5可密集地布置，而不會干擾在驅(qū)動橋I的一側(cè)上的驅(qū)動軸9，以提高空間效率。因此，動力總成7的總體尺寸可減小。
[0068]例如，即使泵2、電機4和發(fā)電機5基于PTLl中所描述的方法布置，使得它們在側(cè)視圖中重疊，車輛的寬度也會增加。相比之下，在上述驅(qū)動橋I中，在寬度方向上自驅(qū)動橋I的左側(cè)的泵2的突出可減小。因此，在驅(qū)動橋I的前后方向上的長度及在左右方向上的寬度都可減小。
[0069]泵2、電機4和發(fā)電機5在側(cè)視圖中與驅(qū)動橋I不重疊，因此，可接入性提高。電機
4、發(fā)電機5和泵2可移除，而無需拆卸驅(qū)動橋1，因而可維護性提高。
[0070](2)如圖4所示，在驅(qū)動橋I中，離合器軸15布置在直線L2之下，所述離合器軸15為離合器3的轉(zhuǎn)動中心。這種配置可減小在水平和前后方向上輸入軸11與輸出軸12之間距離。因此，在前后方向上驅(qū)動橋I的尺寸可減小，并且可將驅(qū)動橋I制成緊湊的。
[0071]至于輸入軸11與輸出軸12之間路徑的形狀，通過將離合器軸15布置在直線1^2之上(形成向上突出的折線)，輸入軸11與輸出軸12之間距離可在水平和前后方向上減小。在這種情況下，然而，連接至輸入軸11的發(fā)動機6可增加朝向車輛下側(cè)的驅(qū)動橋I的突出，所述發(fā)動機6大于固定至離合器軸15的離合器3。相比之下，相對小的離合器3可布置在直線L2之下，以便與驅(qū)動橋I的下側(cè)基本上齊平。這種布置可提高可安裝性。
[0072](3)發(fā)電機軸14布置在驅(qū)動橋I中的直線L3之下，以減小在俯視圖中發(fā)電機5與發(fā)動機6的曲柄軸6a之間距離，所述發(fā)電機軸14為發(fā)電機5的轉(zhuǎn)動中心。因此，在水平方向上驅(qū)動橋I的尺寸可減小更多。同樣地，在俯視圖中，布置在直線L1之上的驅(qū)動橋I中的輸入軸11可減小發(fā)電機5與驅(qū)動軸9之間距離。因此，在水平方向上驅(qū)動橋I的尺寸可減小更多。
[0073](4)如圖1所示，僅布置在驅(qū)動橋I的右側(cè)上的發(fā)動機6及泵2、電機4和發(fā)電機5布置在左側(cè)上。因此,發(fā)動機6的尺寸和容量可獨立于泵2、電機4和發(fā)電機5的布局和尺寸造成的限制進行選擇。即，要安裝在動力總成7中的發(fā)動機6可選自較寬尺寸范圍，同時泵2、電機4和發(fā)電機5的熱效應(yīng)可得到抑制。
[0074]在車輛10的左側(cè)上泵2、電機4和發(fā)電機5的非重疊排列提高了車輛10的外部可接入性。電機4、發(fā)電機5和泵2可移除，而無需拆卸驅(qū)動橋1，從而得到高維護性能。
[0075](5)如圖4所示，在驅(qū)動橋I中的軸被適當定位以減小動力總成7的驅(qū)動橋I的尺寸。這是提高動力總成7的空間效率合理方法，這可減小總成的總體尺寸且可高效地傳輸動力。
[0076]【6.變形例】
[0077]在如圖4所示的實施方式中，發(fā)電機軸14在輸出軸12前面水平布置，電機軸13在輸出軸12之上垂直布置。至輸出軸的發(fā)電機軸14和電機軸13可具有任何其它相對位置。在驅(qū)動軸9之上和之下的空間在垂直方向上受限，并且在強混合動力車輛中，電機4優(yōu)選布置在驅(qū)動軸9附近。因此，電機4優(yōu)選與輸出軸12垂直分離地布置。
[0078]因此，發(fā)電機5優(yōu)選與輸出軸12水平分離地布置。如果電機4和發(fā)電機5在水平和/或垂直方向上不對齊，那么在電機4之上或之下可形成空間。所述空間可用于安裝驅(qū)動軸9和泵2。
[0079]在上述實施方式中，驅(qū)動橋I中的輸入軸11、輸出軸12、電機軸13、發(fā)電機軸14、離合器軸15和副軸17都彼此平行。所述軸可具有除平行排列外的任何排列。因此，改變轉(zhuǎn)動軸方向的萬向接頭可布置在動力傳輸路徑中，或軸的延伸方向可利用齒輪軸傾斜，例如，錐齒輪或斜齒輪。
[0080]驅(qū)動橋I中的動力傳輸路徑可具有除由圖4中雙點虛線表示的形狀外的任何形狀。例如，發(fā)電機軸14可布置在直線L3之上，或輸入軸11可布置在直線L1之下。如果動力傳輸路徑的至少部分具有Z字形形狀，那么驅(qū)動橋I的尺寸可減小，同時車輛10的預(yù)期性能得以保持。
[0081]【7.附加說明】
[0082]以下說明為對上述實施方式及變形例的附加公開內(nèi)容。
[0083](附加說明A-1)
[0084]一種混合動力車輛的動力總成，所述混合動力車輛配備發(fā)動機、發(fā)電機和電機，所述動力總成包括:
[0085]驅(qū)動橋，分別將來自發(fā)動機的動力及來自電機的動力傳輸至驅(qū)動輪的輸出軸并將來自發(fā)動機的動力傳輸至發(fā)電機；
[0086]離合器，布置在驅(qū)動橋單元中自發(fā)動機至輸出軸的動力傳輸路徑中，所述離合器連接或斷開來自發(fā)動機的動力；及
[0087]泵，與離合器的轉(zhuǎn)動軸同軸地布置在驅(qū)動橋的一側(cè)上，所述泵利用來自輸出軸的動力為離合器產(chǎn)生液壓壓力，
[0088]其中
[0089]所述發(fā)電機具有從輸出軸水平分離布置的轉(zhuǎn)動軸，以及
[0090]所述電機具有從輸出軸垂直分離布置的轉(zhuǎn)動軸。
[0091](附加說明A-2)
[0092]根據(jù)附加說明A-1所述的動力總成，其中，
[0093]所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸與輸出軸平行布置，
[0094]所述電機具有布置在輸出軸上的轉(zhuǎn)動軸，以及
[0095]所述離合器具有離合器軸，所述離合器軸包括布置在其中連接至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸的輸入軸及所述輸出軸為共面的平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
[0096](附加說明A-3)
[0097]根據(jù)附加說明A-1或A-2所述的動力總成，其中所述發(fā)電機具有布置在通過所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸延伸的水平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
[0098](附加說明A-4)
[0099]根據(jù)附加說明A-1至A-3中任一項所述的動力總成，其中，
[0100]所述發(fā)動機布置在驅(qū)動橋的車輛寬度方向上的一側(cè)上，以及
[0101]所述發(fā)電機、所述電機和所述泵布置在沿車輛寬度方向的另一側(cè)上。
[0102](附加說明A-5)
[0103]根據(jù)附加說明A-1至A-4中任一項所述的動力總成，其中所述驅(qū)動橋包括:
[0104]輸出軸，布置在用于自發(fā)動機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡谝粰C構(gòu)與用于自電機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡诙C構(gòu)之間，所述輸出軸將來自發(fā)動機和電機的動力輸出至驅(qū)動輪；
[0105]輸入軸，布置在用于自發(fā)動機至發(fā)電機的動力傳輸?shù)牡谌龣C構(gòu)與所述第一機構(gòu)之間，所述輸入軸連接至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸；
[0106]電機軸，連接至所述電機的轉(zhuǎn)動軸，所述電機軸將來自所述電機的動力傳輸至所述第二機構(gòu)；
[0107]發(fā)電機軸，連接至所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸，所述發(fā)電機軸將來自所述第三機構(gòu)的動力傳輸至所述發(fā)電機；
[0108]離合器軸，用作所述離合器的轉(zhuǎn)動軸，所述離合器軸布置在所述第一機構(gòu)中，以便在所述輸出軸的軸向方向上不與所述電機和所述發(fā)電機重疊；及
[0109]泵軸，與所述離合器軸同軸布置，可與所述輸出軸協(xié)作轉(zhuǎn)動，并連接至為所述離合器產(chǎn)生液壓壓力的所述泵。
[0110](附加說明B-1)
[0111]一種用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，與驅(qū)動輪串聯(lián)地連接至發(fā)動機和電機，所述驅(qū)動橋單元包括:
[0112]發(fā)電機,所述發(fā)電機利用來自發(fā)動機的動力產(chǎn)生電力；
[0113]輸出軸,所述輸出軸將來自發(fā)動機和電機的動力輸出至驅(qū)動輪；
[0114]輸入軸,連接至發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸；
[0115]電機軸，從輸出軸垂直分離布置且連接至電機的轉(zhuǎn)動軸；
[0116]發(fā)電機軸，從輸出軸水平分離布置且連接至發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸；
[0117]離合器軸，用作離合器的轉(zhuǎn)動軸，所述離合器軸布置在自發(fā)動機至驅(qū)動輪的動力傳輸路徑中，以便在輸出軸的軸向方向上不與電機和發(fā)電機重疊；及
[0118]泵軸，與離合器軸同軸布置，可與輸出軸協(xié)作轉(zhuǎn)動，并連接至為離合器產(chǎn)生液壓壓力的泵。
[0119](附加說明B-2)
[0120]根據(jù)附加說明B-1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中，
[0121]所述輸入軸與所述輸出軸平行布置，
[0122]所述電機軸布置在所述輸出軸之上；及
[0123]所述離合器軸布置在連接所述輸入軸和所述輸出軸的平面之下。
[0124](附加說明B-3)
[0125]根據(jù)附加說明B-1或附加說明B-2所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中，
[0126]所述發(fā)電機軸布置在通過所述輸入軸延伸的水平面之下。
[0127](附加說明B-4)
[0128]根據(jù)附加說明B-1至B-3中任一項所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中，
[0129]在車輛寬度方向上在第一側(cè)上的輸入軸的一端連接至發(fā)動機，以及
[0130]在車輛寬度方向上在第二側(cè)上發(fā)電機軸的一端、電機軸的一端及泵軸的一端分別連接至發(fā)電機、電機及泵。
[0131](附加說明B-5)
[0132]根據(jù)附加說明B-1至B-4中任一項所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中，
[0133]輸出軸布置在用于自發(fā)動機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡谝粰C構(gòu)與用于自電機至驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡诙C構(gòu)之間，
[0134]輸入軸布置在用于自發(fā)動機至發(fā)電機的動力傳輸?shù)牡谌龣C構(gòu)與所述第一機構(gòu)之間，所述輸入軸將來自電機的動力傳輸至所述第二機構(gòu)，及
[0135]發(fā)電機軸將來自第三機構(gòu)的動力傳輸至發(fā)電機。
[0136]附圖標記列表
[0137]I 驅(qū)動橋(驅(qū)動橋單元)
[0138]11 輸入軸
[0139]12 輸出軸
[0140]13 電機軸(電動機軸)
[0141]14 發(fā)電機軸(發(fā)電機軸)
[0142]15 離合器軸
[0143]16 泵軸
[0144]17 副軸
[0145]2 泵
[0146]3 離合器
[0147]4 電機(電動機)
[0148]5 發(fā)電機(發(fā)電機)
[0149]6發(fā)動機
[0150]7動力總成
[0151]8驅(qū)動輪
[0152]9驅(qū)動軸(輸出軸)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于混合動力車輛的動力總成的驅(qū)動橋單元，所述混合動力車輛配備發(fā)動機、發(fā)電機和電機，所述驅(qū)動橋單元分別地將來自所述發(fā)動機的動力和來自所述電機的動力傳輸至驅(qū)動輪的輸出軸，并將來自所述發(fā)動機的動力傳輸至所述發(fā)電機， 所述動力總成包括: 離合器，布置在所述驅(qū)動橋單元中自所述發(fā)動機至所述輸出軸的動力傳輸路徑中，所述離合器連接或斷開來自所述發(fā)動機的動力；及 泵，與所述離合器的轉(zhuǎn)動軸同軸地布置在所述驅(qū)動橋單元的一側(cè)上，所述泵利用來自所述輸出軸的動力為所述離合器產(chǎn)生驅(qū)動壓力， 其中 所述發(fā)電機具有從所述輸出軸水平分離布置的轉(zhuǎn)動軸，以及 所述電機具有從所述輸出軸垂直分離布置的轉(zhuǎn)動軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中， 所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸與所述輸出軸平行布置， 所述電機具有布置在所述輸出軸的上方的轉(zhuǎn)動軸，以及 所述離合器具有離合器軸，所述離合器軸包括布置在其中連接至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸的輸入軸和所述輸出軸共面的平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中所述發(fā)電機具有布置在通過所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸延伸的水平面之下的轉(zhuǎn)動軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中 所述發(fā)動機布置在所述驅(qū)動橋單元的車輛寬度方向上的一側(cè)上，以及 所述發(fā)電機、所述電機和所述泵布置在所述車輛寬度方向上的另一側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于混合動力車輛的驅(qū)動橋單元，其中所述驅(qū)動橋單元包括: 輸出軸，布置在用于自所述發(fā)動機至所述驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡谝粰C構(gòu)與用于所述自電機至所述驅(qū)動輪的動力傳輸?shù)牡诙C構(gòu)之間，所述輸出軸將來自所述發(fā)動機和所述電機的動力輸出至所述驅(qū)動輪； 輸入軸,布置在用于自所述發(fā)動機至所述發(fā)電機的動力傳輸?shù)牡谌龣C構(gòu)與所述第一機構(gòu)之間，所述輸入軸連接至所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸； 電機軸，連接至所述電機的轉(zhuǎn)動軸，所述電機軸將來自所述電機的動力傳輸至所述第二機構(gòu)； 發(fā)電機軸，連接至所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)動軸，所述發(fā)電機軸將來自所述第三機構(gòu)的動力傳輸至所述發(fā)電機； 離合器軸，用作所述離合器的轉(zhuǎn)動軸，所述離合器軸布置在所述第一機構(gòu)中，以便在所述輸出軸的軸向方向上不與所述電機和所述發(fā)電機重疊；及 泵軸，與所述離合器軸同軸布置，可與所述輸出軸協(xié)作轉(zhuǎn)動，并連接至為所述離合器產(chǎn)生驅(qū)動壓力的所述泵。
【文檔編號】B60K6/387GK104136255SQ201380011573
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】伊達廣將 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社