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車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛的制作方法

文檔序號(hào):5588872閱讀:246來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及使用電動(dòng)機(jī)的車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛,特別涉及優(yōu)選適用于用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的車輪、而用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)另一方的車輪的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛上所使用的車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛。
背景技術(shù)
以往,在使用電動(dòng)機(jī)的車輛驅(qū)動(dòng)裝置中,有必要在冷卻電動(dòng)機(jī)的同時(shí)還冷卻逆變器,該逆變器安裝了多個(gè)用于通過(guò)將電池的直流電壓變換成交流電壓而供給電動(dòng)機(jī)的功率半導(dǎo)體元件。因此,已知例如在特開(kāi)平7-99750號(hào)公報(bào)中記載的,在電動(dòng)機(jī)和包含逆變器的控制器之間設(shè)置冷卻水通路,通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水同時(shí)冷卻電動(dòng)機(jī)和控制器的技術(shù)。
但是,在用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的車輪而用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)另一方車輪的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛中,當(dāng)內(nèi)燃機(jī)配置在前輪一側(cè)時(shí),為了冷卻在后輪一側(cè)配置的電動(dòng)機(jī)和逆變器,必須從車輛前方到后方設(shè)置冷卻配管,存在這種配管長(zhǎng)度變得過(guò)長(zhǎng)的不現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。盡管通過(guò)假定只將逆變器配置在內(nèi)燃機(jī)附近的結(jié)構(gòu)而有可能通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水來(lái)冷卻逆變器,但當(dāng)電動(dòng)機(jī)和逆變器的距離遠(yuǎn)時(shí),必須有大量的電氣配線設(shè)計(jì),產(chǎn)生在大電流時(shí)電氣配線損失變大之類的問(wèn)題。
與此相對(duì),例如已知有在特開(kāi)平7-288950號(hào)公報(bào)中記載的,通過(guò)使電動(dòng)機(jī)和逆變器成為一體、使油在逆變器冷卻室和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)、利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的離心力來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)殼和轉(zhuǎn)子的技術(shù)。根據(jù)該方法,消除了在使用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器時(shí)的上述問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平7-99750號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平7-28850號(hào)公報(bào)但是,根據(jù)特開(kāi)平7-288950號(hào)公報(bào)中的記載,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件必須由耐油性的材料構(gòu)成。并且必須形成空心的軸(shaft),或者設(shè)置噴嘴(nozzle),因此存在成本變高之類的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且廉價(jià)的車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛。
(1)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置,包括用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī);用于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的逆變器;用于檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器;用于將所述電動(dòng)機(jī)的輸出傳遞到車輪的齒輪機(jī)構(gòu);通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于使油循環(huán)的油循環(huán)裝置;以及收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、和所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)的機(jī)箱,使所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、所述油循環(huán)裝置以及所述機(jī)箱為一體的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低成本。
(2)在上述(1)中,優(yōu)選使用所述油循環(huán)裝置,將在所述齒輪機(jī)構(gòu)部的潤(rùn)滑中所使用的油提供給收容了所述電動(dòng)機(jī)和所述逆變器的機(jī)箱內(nèi),用油來(lái)冷卻所述齒輪機(jī)構(gòu)以及所述逆變器和所述電動(dòng)機(jī)。
(3)在上述(1)中,優(yōu)選所述油循環(huán)裝置同時(shí)冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且在其下游側(cè)配置有齒輪機(jī)構(gòu)和差速器機(jī)構(gòu)。
(4)在上述(1)中,優(yōu)選為避免在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)外輪速度差而使用的差速器齒輪也采用與所述機(jī)箱成一體的結(jié)構(gòu)。
(5)在上述(1)中,優(yōu)選還包括離合器,其配置在所述電動(dòng)機(jī)和通過(guò)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪之間,用于接通/斷開(kāi)從所述電動(dòng)機(jī)到所述車輪的動(dòng)力傳遞。
(6)在上述(1)中,優(yōu)選在所述逆變器上裝有用于驅(qū)動(dòng)該逆變器的逆變器驅(qū)動(dòng)器部。
(7)在上述(1)中,優(yōu)選收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器和所述旋轉(zhuǎn)傳感器的機(jī)箱采用一體的機(jī)箱。
(8)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛,其具有用于驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的車輪的內(nèi)燃機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)另一方的車輪的電動(dòng)機(jī),其包括用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器;用于檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器;用于將所述電動(dòng)機(jī)的輸出傳遞到車輪的齒輪機(jī)構(gòu);通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于使油循環(huán)的油循環(huán)裝置;以及收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、和所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)的機(jī)箱,使所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、所述油循環(huán)裝置以及所述機(jī)箱為一體的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低成本。
(9)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種電機(jī)系統(tǒng),其整體搭載于如下的單元,該單元被構(gòu)成為使得將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到車輪驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu)和將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)成為一體、并使?jié)櫥橘|(zhì)在差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán),其具有用于產(chǎn)生向所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路被形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼上,在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)被提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低成本。
(10)在上述(9)中,優(yōu)選相對(duì)于在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)的流動(dòng),所述冷卻通路處于比所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)更上游側(cè)的位置。
(11)在上述(9)中,優(yōu)選所述冷卻通路接受從用于接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞的循環(huán)裝置中送出的循環(huán)介質(zhì)的供給。
(12)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其搭載于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的驅(qū)動(dòng)軸、而通過(guò)電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)另一方的驅(qū)動(dòng)軸的四輪驅(qū)動(dòng)汽車,并且,整體搭載于如下的單元,該單元被構(gòu)成為使得將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到前后輪中的另一方的驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu)和將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)成為一體、并使?jié)櫥橘|(zhì)在差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán),其具有用于產(chǎn)生向所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路被形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼上,在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)被提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低成本。
(13)在上述(12)中,優(yōu)選相對(duì)于在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)的流動(dòng),所述冷卻通路處于比所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)更上游側(cè)的位置。
(14)在上述(12)中,優(yōu)選所述冷卻通路接受從用于接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞的循環(huán)裝置中送出的循環(huán)介質(zhì)的供給。
(15)在上述(12)中,優(yōu)選包括通過(guò)內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),所述發(fā)電機(jī)是為產(chǎn)生所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電力而設(shè)置的專用機(jī),并且被電連接到所述電力變換裝置的輸入側(cè)。
(16)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其搭載于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的驅(qū)動(dòng)軸、而通過(guò)電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)另一方的驅(qū)動(dòng)軸的四輪驅(qū)動(dòng)汽車,其具有用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到前后輪中的另一方的驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu);用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu);用于產(chǎn)生向該減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,所述差速機(jī)構(gòu)、所述減速機(jī)構(gòu)、所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置構(gòu)成一體地設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的一個(gè)單元,潤(rùn)滑介質(zhì)在所述差速機(jī)構(gòu)和所述減速機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán),將用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼部分和所述電力變換裝置的外殼部分上,使所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
根據(jù)該構(gòu)成,能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低成本。
(17)在上述(16)中,優(yōu)選將在所述差速機(jī)構(gòu)和所述減速機(jī)構(gòu)中進(jìn)行循環(huán)之前的所述循環(huán)介質(zhì)提供給所述冷卻通路。
(18)在上述(16)中,優(yōu)選通過(guò)接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞來(lái)循環(huán)所述循環(huán)介質(zhì)的循環(huán)裝置設(shè)置在所述單元中,從所述循環(huán)裝置送出的所述循環(huán)介質(zhì)被提供給所述冷卻通路。
(19)在上述(16)中,優(yōu)選所述冷卻通路構(gòu)成在用于構(gòu)成所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼的所述機(jī)箱上,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置將所述冷卻通路作為界限而并設(shè),使得能夠通用所述冷卻通路。
(20)在上述(16)中,優(yōu)選包括通過(guò)內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),所述發(fā)電機(jī)是為產(chǎn)生所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電力而設(shè)置的專用機(jī),并且被電連接到所述電力變換裝置的輸入側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明,能夠有效冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且還能夠降低車輛驅(qū)動(dòng)裝置和使用該裝置的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛的成本。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置之結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置變形例之結(jié)構(gòu)的主要部分剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置中冷卻油的流動(dòng)的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖4是適用了本發(fā)明一實(shí)施方式之車輛驅(qū)動(dòng)裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置的控制內(nèi)容的流程圖。
圖中1-電動(dòng)機(jī),2-逆變器,2a-電動(dòng)機(jī)控制單元,3-減速器,4-差速器齒輪(differential gear),5-油泵(oil pump),6-離合器(clutch),7-電動(dòng)機(jī)逆變器箱,7a-逆變器箱,8-減速器箱,9-差速器箱,9a-儲(chǔ)油槽(drain tank),10R、10L-驅(qū)動(dòng)軸,11A、11B-油路,12-逆變器箱散熱片(fin),21R、21L-前輪,22R、22L-后輪,23-內(nèi)燃機(jī),24-配件用發(fā)電機(jī),25-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用發(fā)電機(jī),26-配件用電池,27-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電池,28-變速箱,29-四輪驅(qū)動(dòng)用控制單元,30R、30L-前輪車速傳感器,31R、31L-后輪車速傳感器,40、41-溫度傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面,參考圖1~圖5,說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成。
首先,使用圖1,說(shuō)明本實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置的整體構(gòu)成。
圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置之結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖中,點(diǎn)劃線A-A的左側(cè)是與地面成水平切斷的水平剖視圖,點(diǎn)劃線A-A的右側(cè)是相對(duì)于地面垂直切斷的縱向剖視圖。即,圖示左邊的驅(qū)動(dòng)軸10是與地面水平。圖示右邊的逆變器2被配置在電動(dòng)機(jī)1的上部。
在本實(shí)施方式中,電動(dòng)機(jī)1、旋轉(zhuǎn)傳感器1a、逆變器2、減速器3、差速器齒輪4、油泵5和離合器6被一體地收裝在電動(dòng)機(jī)逆變器箱7、減速器箱8和差速器箱9的內(nèi)部。
電動(dòng)機(jī)1包括作為定子的電樞1A;在電樞1A的內(nèi)周側(cè)通過(guò)軸承1C,1C’被可旋轉(zhuǎn)地支撐的轉(zhuǎn)子即勵(lì)磁電極1B。電樞1A包括與U相、V相和W相的3相對(duì)應(yīng)的電樞線圈1D。電樞1A被固定在機(jī)箱7的內(nèi)周側(cè)。軸承1C被安裝在機(jī)箱7的內(nèi)側(cè)側(cè)壁面上。軸承1C’被安裝在機(jī)箱7所安裝的前部軸承架(bracket)7B上。通過(guò)軸承1C,1C’,可旋轉(zhuǎn)地支撐勵(lì)磁電極1B的軸1E。在軸1E的右側(cè)端部,安裝了旋轉(zhuǎn)傳感器1a,其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)位置。
在機(jī)箱7的上部設(shè)置了用于收裝逆變器2的空間,逆變器2被固定保持在該空間中。逆變器2內(nèi)裝有用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1的電動(dòng)機(jī)控制器。逆變器2將通過(guò)連接器2C從外部電池供給的直流電變換成交流電。被變換的交流經(jīng)過(guò)配線板2A被提供給電動(dòng)機(jī)1的電樞線圈1D,使勵(lì)磁電極1B旋轉(zhuǎn)。勵(lì)磁電極1B的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作為電動(dòng)機(jī)1的驅(qū)動(dòng)力從軸1E輸出。配線板2A通過(guò)將與U相、V相和W相之3相對(duì)應(yīng)的銅制3根母線(bus bar)用絕緣材料整體形成而制成。旋轉(zhuǎn)傳感器1a的檢測(cè)輸出通過(guò)配線2B被輸入到逆變器2中設(shè)置的電動(dòng)機(jī)控制器單元。
這里,作為電動(dòng)機(jī)1來(lái)說(shuō),以將電樞作為定子、勵(lì)磁電極作為轉(zhuǎn)子的同步電動(dòng)機(jī)為例,這是為了將電樞線圈的電壓、電流設(shè)定得較高、而且使其功耗也較高,用周圍的冷卻介質(zhì)積極促進(jìn)冷卻。盡管勵(lì)磁電極也可以用永磁體,但通過(guò)將勵(lì)磁電極由線圈形成,且電路用直流低壓電路作成需要功率小的模型,可以通過(guò)控制勵(lì)磁電極的電流,調(diào)整電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁量而提高電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)范圍。而且,代替同步電動(dòng)機(jī),也可以使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。但是,在如同直流電動(dòng)機(jī)那樣,將勵(lì)磁電極做成定子、將電樞做成轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)中,積極地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的冷卻是困難的。
在電動(dòng)機(jī)1的上側(cè),在和逆變器2之間,形成了冷卻油導(dǎo)入通路11A。在電動(dòng)機(jī)1的下側(cè)設(shè)置了冷卻油排出通路11B。在電動(dòng)機(jī)1的外周側(cè)形成了冷卻油通路。通過(guò)后述的油泵5被提供給冷卻油導(dǎo)入通路11A的冷卻油冷卻逆變器2,并經(jīng)過(guò)冷卻油通路在到達(dá)冷卻油排出通路11B的過(guò)程中冷卻電動(dòng)機(jī)1。
在電動(dòng)機(jī)1的軸1E上連接了減速器3和油泵5。油泵5是通過(guò)電動(dòng)機(jī)1被機(jī)械驅(qū)動(dòng)的。例如具有內(nèi)接形齒輪泵。油泵5由第一套筒(casing)5A、第二套筒5B、以及與在第一和第二套筒5A、5B內(nèi)側(cè)形成的內(nèi)齒輪嚙合的小齒輪5C構(gòu)成。小齒輪5C被固定在電動(dòng)機(jī)1的軸1E上。
在油泵5上設(shè)置了未圖示的吸入口和排出口。軸1E旋轉(zhuǎn)時(shí),小齒輪5C與內(nèi)齒輪嚙合而旋轉(zhuǎn),吸入口側(cè)的嚙合部的容積增大,從而產(chǎn)生負(fù)壓并吸入潤(rùn)滑油。吸入的潤(rùn)滑油被傳送到排出口側(cè),于是,通過(guò)縮小由齒形成的腔室容積來(lái)產(chǎn)生高壓,并從排出口排出潤(rùn)滑油。
導(dǎo)管被連接到吸入口,從導(dǎo)管的另一端吸取在機(jī)箱7、8、9的下部設(shè)置的儲(chǔ)油槽內(nèi)儲(chǔ)蓄的潤(rùn)滑油。導(dǎo)管被連接到排出口,被排出的潤(rùn)滑油沿箭頭C1方向通過(guò)導(dǎo)管傳輸、被提供給冷卻油導(dǎo)入通路11A來(lái)冷卻逆變器2。然后,沿箭頭C2方向流動(dòng),冷卻電動(dòng)機(jī)1的外周,在從電動(dòng)機(jī)1的下部沿箭頭C3方向排出之后,冷卻減速器3和差速器齒輪4,之后返回到儲(chǔ)油槽。
儲(chǔ)油槽在安裝于車輛時(shí)被形成在下方的位置。儲(chǔ)油槽的周圍設(shè)置了散熱片,蓄積的潤(rùn)滑油的熱沿著散熱片通過(guò)外部空氣冷卻,被冷卻的潤(rùn)滑油,在使用油泵5通過(guò)逆變器2和電動(dòng)機(jī)1之間的通路11A而在電動(dòng)機(jī)周圍回轉(zhuǎn)之后,進(jìn)行減速器3和差速器齒輪4等的潤(rùn)滑。在安裝有電動(dòng)機(jī)1和逆變器2的機(jī)箱7中,在外周部設(shè)置了冷卻散熱片7A,通過(guò)利用外部空氣從機(jī)箱外側(cè)進(jìn)行冷卻,可以獲得更高的冷卻效果。
減速器3由行星齒輪機(jī)構(gòu)3A和直齒輪機(jī)構(gòu)3B構(gòu)成。在行星齒輪機(jī)構(gòu)3A和直齒輪機(jī)構(gòu)3B之間,設(shè)置了離合器6。行星齒輪機(jī)構(gòu)3A的輸出通過(guò)離合器6而傳遞到直齒輪機(jī)構(gòu)3B。
行星齒輪結(jié)構(gòu)3A是由在軸1E上連接的太陽(yáng)齒輪(外齒輪)3A1、3個(gè)行星齒輪3A2和太陽(yáng)齒輪(內(nèi)齒輪)3A3構(gòu)成的行星齒輪機(jī)構(gòu)。軸1E的旋轉(zhuǎn)通過(guò)太陽(yáng)齒輪(外齒輪)3A1和行星齒輪3A2而傳遞到太陽(yáng)齒輪(內(nèi)齒輪)3A3。
離合器6是電磁離合器,如后述,通過(guò)4WD控制器單元,其進(jìn)行結(jié)合、松開(kāi)控制,傳遞車輪和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力,或切斷驅(qū)動(dòng)力的傳遞。
直齒輪結(jié)構(gòu)3B由直齒輪3B1、直齒輪3B2、與直齒輪3B2同軸的錐齒輪3B3構(gòu)成。直齒輪3B1被固定在離合器6的輸出軸上,通過(guò)直齒輪3B2和直齒輪3B3,驅(qū)動(dòng)力被傳遞到差速器齒輪4上。而且減速器3的減速比例如為3~4.5。
差速器齒輪4由在差速齒輪箱4A中固定的錐齒輪4B、小錐齒輪4C、4D、大錐齒輪4E、4F構(gòu)成。使用差速器齒輪4是為了避免在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)外輪的速度差。大錐齒輪4E、4F分別被固定在右側(cè)驅(qū)動(dòng)軸10R和左側(cè)驅(qū)動(dòng)軸10L上。從直齒輪機(jī)構(gòu)3B的錐齒輪3B3傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力按照錐齒輪4B-小錐齒輪4C、4D-大錐齒輪4E、4F進(jìn)行傳遞,進(jìn)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸10R、10L。車輪被分別安裝在驅(qū)動(dòng)軸10R、10L上。
如上述,電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速器3、差速器齒輪4傳遞到車輪,使車輛行駛。通過(guò)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵5。減速器3、差速器齒輪4的一部分浸入到儲(chǔ)油槽中蓄積的潤(rùn)滑油中,通過(guò)減速器3、差速器齒輪4的旋轉(zhuǎn),潤(rùn)滑油被提供給減速器3和差速器齒輪4。
如以上說(shuō)明,在本實(shí)施方式中,由于采用將電動(dòng)機(jī)1、旋轉(zhuǎn)傳感器1a、逆變器2、減速器3、差速器齒輪4、油泵5和離合器6整體安裝在機(jī)箱7、8、9內(nèi)部的結(jié)構(gòu),因此具有緊湊(compact)的效果。而且,盡管差速器齒輪4也能夠安裝到別的機(jī)箱中,但根據(jù)緊湊化的觀點(diǎn),如圖1所示,其優(yōu)選為整體安裝在機(jī)箱內(nèi)。
電動(dòng)機(jī)1、逆變器2、減速器3、差速器齒輪4、油泵5和離合器6被配置成垂直于與車輪連接的驅(qū)動(dòng)軸10。通過(guò)這種垂直配置,與將這些結(jié)構(gòu)部件1、......、6相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸10被平行配置的情況相比,能夠增加內(nèi)燃機(jī)所連接的排氣管之布置(layout)的自由度。而且,由于增加了與懸架(suspension)行程(stroke)相關(guān)的自由度,適用范圍從通常的載人車輛推廣到面向越野的車輛。
由于是通過(guò)使用用于潤(rùn)滑減速器3和差速器齒輪4的潤(rùn)滑油來(lái)冷卻逆變器2和電動(dòng)機(jī)1的結(jié)構(gòu),所以即使對(duì)于如通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水來(lái)冷卻的情況那樣,內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)相分離結(jié)構(gòu)的電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛也能夠適用,并能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器。
作為將潤(rùn)滑油提供給逆變器2和電動(dòng)機(jī)1的機(jī)構(gòu),通過(guò)使用由電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的油泵5,而不需要用于提供潤(rùn)滑油的特別結(jié)構(gòu),能夠廉價(jià)地設(shè)置潤(rùn)滑油供給機(jī)構(gòu)。
而且,由于使逆變器2靠近電動(dòng)機(jī)1而安裝在機(jī)箱7的內(nèi)部,因此可以通過(guò)使用在機(jī)箱7內(nèi)部配置的配線板2A來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)1和逆變器2之間的配線,沒(méi)有必要將配線引出到機(jī)箱7的外部。當(dāng)配線引出到機(jī)箱的外部時(shí),必須進(jìn)行使用金屬封油環(huán)(grommet)的防水處理。由于不需要這種防水處理,配線操作也變得容易。
由于旋轉(zhuǎn)傳感器1a也安裝在機(jī)箱7的內(nèi)部,通過(guò)使用在機(jī)箱7內(nèi)部配置的配線2B來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)傳感器1a和逆變器2之間的配線,使得不需要防水處理,配線操作也變得容易。
在上述結(jié)構(gòu)中,使油在電動(dòng)機(jī)1、逆變器2、減速器3之間循環(huán)的油泵5被連接到電動(dòng)機(jī)1的軸上,但是,不連接到電動(dòng)機(jī)1的軸而是連接到構(gòu)成了多級(jí)結(jié)構(gòu)的減速器3之齒輪機(jī)構(gòu)的軸上也是可以的。盡管油泵5也可以將電動(dòng)油泵配置到與減速器3、電動(dòng)機(jī)1不同的物體上,但由于使電動(dòng)油泵配置在電動(dòng)機(jī)1、逆變器2、減速器3的外側(cè)而變成大型化,以及還要在外側(cè)配置進(jìn)行吸入和排出的軟管而必須有防止飛石等的保護(hù),因此連接到電動(dòng)機(jī)1或者減速器3之軸上的結(jié)構(gòu)的方式能夠小型化。
下面,使用圖2,說(shuō)明圖1所示實(shí)施方式的變形例。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置變形例之結(jié)構(gòu)的主要部分剖視圖。與圖1相同的標(biāo)記表示了相同的部分。
散熱片12A形成在逆變器2的機(jī)箱12上。散熱片12A做成浸入冷卻油導(dǎo)入通路11A那樣的結(jié)構(gòu)。通過(guò)該結(jié)構(gòu),能夠更有效地冷卻在逆變器2底面設(shè)置的MOS芯片。也可以做成通過(guò)安裝逆變器2的機(jī)箱7a,形成油路的結(jié)構(gòu)。
下面,使用圖3說(shuō)明本實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置中的冷卻油的流動(dòng)。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置中冷卻油流動(dòng)的結(jié)構(gòu)模式圖。
在安裝了散熱片9b的儲(chǔ)油槽9a中冷卻的油(冷卻油)通過(guò)油泵5被往上吸,送到在下面設(shè)置有MOS芯片等的逆變器2的底部。油在冷卻了逆變器2之后,在電動(dòng)機(jī)1的外周側(cè)面流動(dòng),此后,被送至離合器6和減速器3、差速器4以用來(lái)潤(rùn)滑。減速器3和差速器4做成將其一部分浸入到儲(chǔ)油槽9a那樣的結(jié)構(gòu),并且構(gòu)成使在電動(dòng)機(jī)側(cè)面流動(dòng)的油返回到儲(chǔ)油槽那樣的油路的結(jié)構(gòu)。
如上述,通過(guò)將冷狀態(tài)的冷卻油最初提供給逆變器2,能夠有效地冷卻逆變器2。
而且圖中,如虛線D1所示,使冷卻了電動(dòng)機(jī)1的冷卻油直接返回到儲(chǔ)油槽9a,在另一方面,如虛線D2所示,也可以從儲(chǔ)油槽9a將冷卻油直接提供給減速器3和差速器4。
下面,使用圖4說(shuō)明適用了本實(shí)施方式之車輛驅(qū)動(dòng)裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的構(gòu)成。
圖4是適用了本發(fā)明的一實(shí)施方式之車輛驅(qū)動(dòng)裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。與圖1相同的標(biāo)記表示了相同的部分。
四輪驅(qū)動(dòng)車輛的前輪21R、21L由內(nèi)燃機(jī)23通過(guò)變速箱(transmission)28而驅(qū)動(dòng)。后輪22R、22L由電動(dòng)機(jī)1通過(guò)減速器3A、3B、差速器齒輪4而驅(qū)動(dòng)。
通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)32控制內(nèi)燃機(jī)23。前輪21R、21L上設(shè)置的前輪車速傳感器30R、30L的輸出及后輪22R、22L上設(shè)置的后輪車速傳感器31R、31L的輸出被輸入到四輪驅(qū)動(dòng)控制單元(4WDC/U)29。從ECU32將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和油門(mén)開(kāi)度θth的信息提供給4WDC/U 29。而且,來(lái)自用于檢測(cè)逆變器2溫度的溫度傳感器40和用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)1溫度的溫度傳感器41的輸出被輸入到4WDC/U 29。4WDC/U 29基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、油門(mén)開(kāi)度θth、車速傳感器30、31和溫度傳感器40、41的輸出來(lái)控制馬達(dá)控制器單元(M/C)2a和離合器6。使用圖5詳細(xì)說(shuō)明4WDC/U29和M/C 2a的控制內(nèi)容。
逆變器2由U相上臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWuu、U相下臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWul、V相上臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWvu、V相下臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWvl、W相上臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWwu、W相下臂的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SWwl構(gòu)成。作為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件,例如使用MOSFET。
M/C 2a基于來(lái)自4WDC/U 29的指令值(例如馬達(dá)轉(zhuǎn)矩和馬達(dá)轉(zhuǎn)速)來(lái)控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件SW的開(kāi)關(guān)操作。如使用圖1說(shuō)明的那樣,M/C 2a被整體地安裝在用于安裝逆變器2的機(jī)箱內(nèi)。
在內(nèi)燃機(jī)室內(nèi)配置了用于實(shí)現(xiàn)充電發(fā)電系統(tǒng)的配件用發(fā)電機(jī)24和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用發(fā)電機(jī)25。發(fā)電機(jī)24、25被內(nèi)燃機(jī)23分別通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng),其輸出蓄積在配件用電池26和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電池27內(nèi)。在上述例子中,盡管另外設(shè)置了配件和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電池26、27,但是,通過(guò)使用升壓或者降壓電路,使配件和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電池通用也是可以的。在發(fā)電機(jī)中,使配件和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的發(fā)電機(jī)24、25通用也是可能的。而且,將由高輸出發(fā)電機(jī)獲得的電力直接連接到逆變器2也是可以的。
電動(dòng)機(jī)1通過(guò)減速器3A、3B、離合器6、差速器齒輪4被連接到后輪22的驅(qū)動(dòng)軸10R、10L。當(dāng)離合器6被結(jié)合時(shí),電動(dòng)機(jī)1的輸出軸通過(guò)離合器被連接到減速器3A、3B。當(dāng)離合器6被放開(kāi)時(shí),電動(dòng)機(jī)1從后輪22被斷開(kāi)。例如,如果車速變成40km/h,4WDC/U 29通過(guò)切斷離合器6而只用前輪21的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),與在整個(gè)車速范圍內(nèi)使電動(dòng)機(jī)工作的系統(tǒng)相比,其能夠改善燃料耗費(fèi)。
在行車時(shí),當(dāng)電動(dòng)機(jī)1和逆變器2的溫度高時(shí),4WDC/U 29通過(guò)斷開(kāi)離合器6,使電動(dòng)機(jī)1在只作用油泵5的輕負(fù)載下旋轉(zhuǎn),即使在不進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)時(shí),也能夠使電動(dòng)機(jī)1和逆變器2通過(guò)油泵5冷卻。
在高速和下坡路行車時(shí),將電動(dòng)機(jī)1用作為發(fā)電機(jī),由于在逆變器2中還設(shè)置了發(fā)電使用的整流電路,并且還由于在車輛內(nèi)設(shè)置了通過(guò)電動(dòng)機(jī)1充電或者消耗發(fā)電的設(shè)備,因此能夠獲得再生制動(dòng)和發(fā)電制動(dòng)之類的制動(dòng)力。
下面,使用圖5說(shuō)明本實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作。
圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的車輛驅(qū)動(dòng)裝置的控制內(nèi)容的流程圖。圖5的流程圖表示了圖4所示4WDC/U 29和M/C 2a的控制內(nèi)容。步驟s100~s155是4WDC/U 29的控制內(nèi)容,步驟s200~s230是M/C 2a的控制內(nèi)容。從內(nèi)燃機(jī)23通過(guò)變速箱28所驅(qū)動(dòng)的車輪是前輪21,通過(guò)電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的車輪是后輪22。
在步驟s100,四輪驅(qū)動(dòng)控制器單元(4WDC/U)29輸入來(lái)自電動(dòng)機(jī)1溫度傳感器41和逆變器2的溫度傳感器40的溫度信號(hào)。
接著,在步驟s105,4WDC/U 29判定兩者是否在規(guī)定溫度以下。當(dāng)在規(guī)定溫度以下時(shí),前進(jìn)到步驟s110,當(dāng)在規(guī)定溫度以上時(shí),前進(jìn)到步驟s150。
當(dāng)兩者在規(guī)定溫度以下時(shí),在步驟s110,4WDC/U 29進(jìn)行輸入前后車輪速度傳感器30R、30L、31R、31L以及將低速度一側(cè)作為車速等的處理。
接著,在步驟s115,4WDC/U 29算出前輪21R、21L和后輪22R、22L的轉(zhuǎn)速差。
接著,在步驟s125,4WDC/U 29根據(jù)在步驟s110和步驟s115算出的車速和前輪21與后輪22的轉(zhuǎn)速差來(lái)判斷是否有必要進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。例如,當(dāng)判斷出車速為40km/h以下并且前輪21和后輪22的轉(zhuǎn)速差是規(guī)定轉(zhuǎn)速以上(為滑動(dòng)狀態(tài))時(shí),判斷有必要進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。在必須進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作時(shí)前進(jìn)到步驟s125。在不必要進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作時(shí),前進(jìn)到步驟s140,并通過(guò)離合器6切斷后輪22和電動(dòng)機(jī)1,停止系統(tǒng)。
在必須進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)作時(shí),在步驟s125,4WDC/U 29輸出離合器6的接通(ON)信號(hào)。
接著,在步驟s130,4WDC/U 29輸入油門(mén)開(kāi)度θth。
接著,在步驟s135,4WDC/U 29算出與油門(mén)開(kāi)度θth對(duì)應(yīng)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速,以及從馬達(dá)轉(zhuǎn)速和前輪21與后輪22的轉(zhuǎn)速差算出驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí),如果電動(dòng)機(jī)是可以勵(lì)磁控制的,則還算出馬達(dá)勵(lì)磁量。所算出的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)轉(zhuǎn)速以及根據(jù)需要的馬達(dá)勵(lì)磁量被輸出到電動(dòng)機(jī)控制器(M/C)2a。
接著,電動(dòng)機(jī)控制器(M/C)2a在步驟s200輸入諸如在四輪驅(qū)動(dòng)用控制器單元(4WDC/U)29中算出的目標(biāo)馬達(dá)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩等必要的馬達(dá)特性。
接著,在步驟s210,M/C 2a輸入來(lái)自電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)傳感器1a的位置信號(hào)。
接著,在步驟s220,M/C 2a基于在四輪驅(qū)動(dòng)用控制器單元(4WDC/U)29中算出的目標(biāo)馬達(dá)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩以及來(lái)自電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)傳感器1a的位置信號(hào),算出逆變器2中的開(kāi)關(guān)(switching)頻率。
接著,在步驟s230,M/C 2a基于在步驟s220算出的開(kāi)關(guān)頻率,通過(guò)輸出對(duì)于逆變器2的開(kāi)關(guān)信號(hào),將合適的輸入電壓電流輸入到電動(dòng)機(jī)1,從電動(dòng)機(jī)1將實(shí)際轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速輸入到后輪。
作為步驟s105的判定結(jié)果,當(dāng)來(lái)自電動(dòng)機(jī)1和逆變器2的溫度在規(guī)定溫度以上時(shí),在步驟s150,4WDC/U 29斷開(kāi)離合器6,以只作用油泵5的輕負(fù)載作用電動(dòng)機(jī)1,冷卻電動(dòng)機(jī)1和逆變器2。
接著,在步驟s155,4WDC/U 29降低目標(biāo)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩,使得減輕電動(dòng)機(jī)1和逆變器2的負(fù)荷,并算出馬達(dá)轉(zhuǎn)速,還根據(jù)需要算出馬達(dá)勵(lì)磁量。所算出的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩、馬達(dá)轉(zhuǎn)速、根據(jù)需要的馬達(dá)勵(lì)磁量被輸出到電動(dòng)機(jī)控制器(M/C)2a。在M/C 2a中的處理(步驟s200~s230)如前述。而且如果電動(dòng)機(jī)1和逆變器2的溫度上升,還能夠進(jìn)行關(guān)掉系統(tǒng)那樣的控制。
四輪驅(qū)動(dòng)成為必要并不是局限于滑動(dòng)時(shí),如在怠速停止時(shí)那樣、內(nèi)燃機(jī)停止的狀態(tài)下,在想直接發(fā)動(dòng)車輛等時(shí)也是可以利用的。
如上述,根據(jù)本實(shí)施方式,在能夠有效地冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器的同時(shí),也能夠降低車輛驅(qū)動(dòng)裝置的成本。即,通過(guò)將電動(dòng)機(jī)、逆變器、齒輪機(jī)構(gòu)做成一體,以及通過(guò)利用在齒輪機(jī)構(gòu)中本來(lái)必要的油循環(huán)機(jī)構(gòu)來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,能夠做成小型化和便宜化。
通過(guò)將電動(dòng)機(jī)、逆變器、電氣離合器做成一體,能夠?qū)⑴渚€集中在一個(gè)地點(diǎn)而獲得車輛配線的簡(jiǎn)單化。
由于安裝了離合器,不依賴于車輪的驅(qū)動(dòng),當(dāng)希望冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器時(shí),可單獨(dú)地通過(guò)油潤(rùn)滑來(lái)冷卻。
當(dāng)車輛不需要來(lái)自電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí),在不用將電力供給電動(dòng)機(jī)的同時(shí),通過(guò)利用離合器切斷電動(dòng)機(jī),能夠防止電動(dòng)機(jī)成為牽連的負(fù)荷。
權(quán)利要求
1.一種車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,包括用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī);用于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的逆變器;用于檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器;用于將所述電動(dòng)機(jī)的輸出傳遞到車輪的齒輪機(jī)構(gòu);通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于使油循環(huán)的油循環(huán)裝置;以及收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、和所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)的機(jī)箱,使所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、所述油循環(huán)裝置以及所述機(jī)箱為一體的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,使用所述油循環(huán)裝置,將在所述齒輪機(jī)構(gòu)部的潤(rùn)滑中所使用的油供給到收容了所述電動(dòng)機(jī)和所述逆變器的機(jī)箱內(nèi),用油來(lái)冷卻所述齒輪機(jī)構(gòu)以及所述逆變器和所述電動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述油循環(huán)裝置同時(shí)冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器,并且在其下游側(cè)配置有齒輪機(jī)構(gòu)和差速器機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,為避免在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)外輪速度差而使用的差速器齒輪也采用與所述機(jī)箱成一體的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,還包括離合器,其配置在所述電動(dòng)機(jī)和通過(guò)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪之間,用于接通/斷開(kāi)從所述電動(dòng)機(jī)到所述車輪的動(dòng)力傳遞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,在所述逆變器上裝有用于驅(qū)動(dòng)該逆變器的逆變器驅(qū)動(dòng)器部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器和所述旋轉(zhuǎn)傳感器的機(jī)箱采用一體的機(jī)箱。
8.一種電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)車輛,其具有用于驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的車輪的內(nèi)燃機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)另一方的車輪的電動(dòng)機(jī),其特征在于,包括用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器;用于檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器;用于將所述電動(dòng)機(jī)的輸出傳遞到車輪的齒輪機(jī)構(gòu);通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于使油循環(huán)的油循環(huán)裝置;以及收容所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、和所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)的機(jī)箱,使所述電動(dòng)機(jī)、所述逆變器、所述旋轉(zhuǎn)傳感器、所述齒輪機(jī)構(gòu)、所述油循環(huán)裝置以及所述機(jī)箱為一體的結(jié)構(gòu)。
9.一種電機(jī)系統(tǒng),其整體搭載于如下的單元,該單元被構(gòu)成為使得將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到車輪驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu)和將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)成為一體、并使?jié)櫥橘|(zhì)在差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán),其特征在于,具有用于產(chǎn)生向所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路被形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼上,在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)被提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,相對(duì)于在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)的流動(dòng),所述冷卻通路處于比所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)更上游側(cè)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻通路接受從用于接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞的循環(huán)裝置中送出的循環(huán)介質(zhì)的供給。
12.一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其搭載于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的驅(qū)動(dòng)軸、而通過(guò)電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)另一方的驅(qū)動(dòng)軸的四輪驅(qū)動(dòng)汽車,并且,整體搭載于如下的單元,該單元被構(gòu)成為使得將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到前后輪中的另一方的驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu)和將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)成為一體、并使?jié)櫥橘|(zhì)在差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán),其特征在于具有用于產(chǎn)生向所述減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路被形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼上,在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)被提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,相對(duì)于在所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)的流動(dòng),所述冷卻通路處于比所述差速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)更上游側(cè)的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻通路接受從用于接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞的循環(huán)裝置中送出的循環(huán)介質(zhì)的供給。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括通過(guò)內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),所述發(fā)電機(jī)是為產(chǎn)生所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電力而設(shè)置的專用機(jī),并且被電連接到所述電力變換裝置的輸入側(cè)。
16.一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其搭載于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)前后輪中的一方的驅(qū)動(dòng)軸、而通過(guò)電動(dòng)力驅(qū)動(dòng)另一方的驅(qū)動(dòng)軸的四輪驅(qū)動(dòng)汽車,其特征在于,具有用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到前后輪中的另一方的驅(qū)動(dòng)軸的差速機(jī)構(gòu);用于將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力減速并傳遞到該差速機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu);用于產(chǎn)生向該減速機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī);以及用于通過(guò)控制提供給該電動(dòng)機(jī)的電力來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)之驅(qū)動(dòng)的電力變換裝置,所述差速機(jī)構(gòu)、所述減速機(jī)構(gòu)、所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置構(gòu)成一體地設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的一個(gè)單元,潤(rùn)滑介質(zhì)在所述差速機(jī)構(gòu)和所述減速機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán),將用于使冷卻介質(zhì)流通的冷卻通路形成在所述電動(dòng)機(jī)的外殼部分和所述電力變換裝置的外殼部分上,使所述潤(rùn)滑介質(zhì)作為冷卻介質(zhì)提供給所述冷卻通路,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置通過(guò)在所述冷卻通路中流動(dòng)的潤(rùn)滑介質(zhì)而從其外殼側(cè)被冷卻。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,將在所述差速機(jī)構(gòu)和所述減速機(jī)構(gòu)中進(jìn)行循環(huán)之前的所述循環(huán)介質(zhì)提供給所述冷卻通路。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,通過(guò)接受所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞來(lái)循環(huán)所述循環(huán)介質(zhì)的循環(huán)裝置設(shè)置在所述單元中,從所述循環(huán)裝置送出的所述循環(huán)介質(zhì)被提供給所述冷卻通路。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻通路構(gòu)成在用于構(gòu)成所述電動(dòng)機(jī)的外殼和所述電力變換裝置的外殼的所述機(jī)箱上,所述電動(dòng)機(jī)和所述電力變換裝置將所述冷卻通路作為界限而并設(shè),使得能夠通用所述冷卻通路。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的四輪驅(qū)動(dòng)汽車使用的電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括通過(guò)內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī),所述發(fā)電機(jī)是為產(chǎn)生所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電力而設(shè)置的專用機(jī),并且被電連接到所述電力變換裝置的輸入側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廉價(jià)且能有效冷卻電動(dòng)機(jī)和逆變器的車輛驅(qū)動(dòng)裝置,其包括用于驅(qū)動(dòng)車輪(22R、22L)的電動(dòng)機(jī)(1);用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(1)的逆變器(2);用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)(1)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器(1a);用于將電動(dòng)機(jī)(1)的輸出傳遞到車輪的齒輪機(jī)構(gòu)(3A、3B);通過(guò)電動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)的用于使油循環(huán)的油泵(6);以及收容電動(dòng)機(jī)(1)、逆變器(2)、旋轉(zhuǎn)傳感器(1a)、齒輪機(jī)構(gòu)(3A、3B)、和油泵(6)的機(jī)箱(7、8、9)。使電動(dòng)機(jī)(1)、逆變器(2)、旋轉(zhuǎn)傳感器(1a)、齒輪機(jī)構(gòu)(3A、3B)、油泵(6)以及機(jī)箱(7、8、9)為一體的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16H57/02GK1663837SQ20051000379
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者清水尚也, 關(guān)口秀樹(shù), 宮本正悟, 浜井九五, 山本立行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所
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