CN111936336B - 马达单元 - Google Patents
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Abstract
本发明的马达单元的一个方式与发动机连接,其具有发电机、马达、传递机构、壳体、油以及设置于传递机构并由发动机的动力驱动的泵部。在壳体的收纳空间中设置有使油循环的第1油路和第2油路。第1油路从收纳空间的下部区域向马达的内部提供油。第2油路具有:吸取路径,其从收纳空间的下部区域连接到泵部的吸入口;以及第1分支路径和第2分支路径,它们在泵部的排出口处相互分支。第1分支路径从排出口延伸至马达的正上方并从马达的上侧向马达提供油。第2分支路径从排出口向发电机提供油。
Description
技术领域
本发明涉及马达单元。
背景技术
近年来,随着混合动力汽车的普及,正在推进提高了马达的冷却效率的马达单元的开发。在专利文献1中公开了通过由油接收器收集被齿轮搅起的油并向马达提供而对马达进行冷却的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-182375号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的构造中,在车速降低时,齿轮对油的搅起量减少,马达的冷却有可能变得不充分。另外,在具有发电机的马达单元中,不仅需要对马达进行冷却,还需要对发电机进行冷却。
本发明的一个方式的目的之一在于,提供能够高效地对马达和发电机进行冷却的马达单元。
用于解决课题的手段
本发明的马达单元的一个方式与发动机连接,其中,该马达单元具有:发电机,其通过所述发动机的动力进行发电;马达;传递机构,其在所述发动机、所述发电机以及所述马达之间传递力,从输出轴输出所述发动机和所述马达的动力;壳体,其设置有收纳所述发电机、所述马达以及所述传递机构的收纳空间;油,其积存于所述收纳空间的下部区域;以及泵部,其设置于所述传递机构,通过所述发动机的动力进行驱动。在所述收纳空间中设置有使所述油循环的第1油路和第2油路。所述第1油路从所述收纳空间的下部区域向所述马达的内部提供所述油。所述第2油路具有:吸取路径,其从所述收纳空间的下部区域连接到所述泵部的吸入口;以及第1分支路径和第2分支路径,它们在所述泵部的排出口处相互分支。所述第1分支路径从所述排出口延伸至所述马达的正上方并从所述马达的上侧向所述马达提供所述油。所述第2分支路径从所述排出口向所述发电机提供所述油。
发明效果
根据本发明的一个方式,提供能够高效地对马达和发电机进行冷却的马达单元。
附图说明
图1是具有一个实施方式的马达单元的动力总成的概念图。
图2是一个实施方式的马达单元的侧视图。
图3是一个实施方式的马达单元的局部剖视图。
图4是一个实施方式的泵部的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的马达单元进行说明。另外,本发明的范围不限定于以下的实施方式,能够在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。另外,在以下的附图中,为了容易理解各结构,有时使各构造中的比例尺或数量等与实际的构造不同。
在以下的说明中,根据马达单元10搭载于位于水平的路面上的车辆的情况下的位置关系来规定重力方向并进行说明。
在本说明书中,“沿着轴向延伸”除了包含严格地沿轴向(即,与X轴平行的方向)延伸的情况以外,还包含沿相对于轴向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。在本说明书中,“沿着~轴线延伸”是指以规定的轴线为中心沿轴向延伸。另外,在本说明书中,“沿径向延伸”除了严格地沿径向(即,与轴向垂直的方向)延伸的情况以外,还包含沿相对于径向在小于45°的范围内倾斜的方向延伸的情况。
图1是具有一个实施方式的马达单元10的动力总成3的概念图。在图1中示出Y轴。Y轴方向是车辆的宽度方向(左右方向)。
动力总成3具有马达单元10和发动机2。马达单元10与发动机2连接。马达单元10具有马达1、马达用旋转传感器33、发电机4、发电机用旋转传感器43、传递机构(驱动桥)5、离合器(分离机构)6、驻车锁定机构7、泵部70、壳体8、逆变器单元9以及积存在壳体8内的油O。逆变器单元9具有控制部9a。即,马达单元10具有控制部9a。控制部9a与马达1、发电机4、离合器6、发电机用旋转传感器43以及马达用旋转传感器33连接。
马达单元10搭载于混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)等将马达1和发动机2作为动力源的车辆。
在搭载有马达单元10的车辆(省略图示)中准备有EV模式、串联模式、并行模式这三种行驶模式。这些行驶模式由控制部9a根据车辆状态、行驶状态、驾驶员的要求输出等择一地进行选择。
EV模式是在使发动机2和发电机4停止的状态下,使用未图示的驱动用的电池的充电电力而仅由马达1对车辆进行驱动的行驶模式。在行驶负荷较低的情况或电池的充电电平较高的情况下选择EV模式。
串联模式是由发动机2对发电机4进行驱动而进行发电,并且利用其电力而由马达1对车辆进行驱动的行驶模式。在行驶负荷为中等程度的情况或电池的充电电平较低的情况下选择串联模式。
并行模式是主要由发动机2对车辆进行驱动,并根据需要而由马达1对车辆的驱动进行辅助的行驶模式,在行驶负荷较高的情况下选择并行模式。
发动机2是燃烧汽油或轻油的内燃机(汽油发动机或柴油发动机)。本实施方式的发动机2是以曲轴2a的方向与车辆的车宽方向一致的方式横向配置的所谓的横置发动机。发动机2配置于马达单元10的车宽方向一侧。曲轴2a沿着发动机轴线J2延伸。发动机轴线J2与马达单元10的输出轴55平行地配置。发动机2的动作状态由控制部9a控制。
如图1所示,发动机2和马达单元10经由减振器2c连接。减振器2c作为转矩限制器而发挥功能。减振器2c降低由于通过发动机进行车辆的急加速时等的急剧的转矩变动而引起的振动。发动机2经由减振器2c而与马达单元10的发动机驱动轴12连接。即,发动机2对发动机驱动轴12进行驱动。
壳体8例如是铝压铸制的。壳体8是通过连结沿着车宽方向排列的多个部件而构成的。在壳体8中设置有收纳空间8S。壳体8在收纳空间8S中收纳马达1、马达用旋转传感器33、发电机4、发电机用旋转传感器43、传递机构5、离合器6、驻车锁定机构7以及泵部70。另外,在收纳空间8S的下部区域积存有油O。
在收纳空间8S中设置有收纳发电机4的发电机室8A、收纳传递机构5的齿轮室8B以及收纳马达1的马达室8C。
另外,壳体8具有:发电机收纳部81,其在内部构成发电机室8A;传递机构收纳部82,其在内部构成齿轮室8B;以及马达收纳部83,其在内部构成马达室8C。
壳体8具有:外周壁部8a,其包围收纳空间8S的周围;以及第1隔壁部(隔壁部)8b和第2隔壁部(隔壁部)8c,它们对收纳空间的内部进行划分。
第1隔壁部8b和第2隔壁部8c沿着与车宽方向(即,轴向)垂直的平面延伸。第1隔壁部8b划分出发电机室8A和齿轮室8B。第2隔壁部8c划分出齿轮室8B和马达室8C。第2隔壁部8c在车宽方向上与第1隔壁部8b对置。因此,第1隔壁部8b和第2隔壁部8c位于齿轮室8B的车宽方向的两侧,从车宽方向两侧包围齿轮室8B。
在收纳空间8S的下部区域设置有积存油O的油积存部P。在本实施方式中,马达室8C的底部和发电机室8A的底部位于比齿轮室8B的底部靠上侧的位置。在第1隔壁部8b上设置有第1隔壁开口8bb。第1隔壁开口8bb使发电机室8A和齿轮室8B连通。第1隔壁开口8bb使积存于发电机室8A的下部区域的油O向齿轮室8B移动。同样,在第2隔壁部8c上设置有第2隔壁开口8cb。第2隔壁开口8cb使马达室8C和齿轮室8B连通。第2隔壁开口8cb使积存于马达室8C的下部区域的油O向齿轮室8B移动。因此,收纳空间8S内的油O最终积存于齿轮室8B的下部区域。即,在本实施方式中,油积存部P位于齿轮室8B的下部区域。
在收纳空间8S中设置有使油O循环的油路90。油路90包含第1油路91和第2油路92。即,在收纳空间8S中设置有使油O循环的第1油路91和第2油路92。油O在油路90中从油积存部P被提供到马达单元10的各部分。关于油路90,在后文中进行详细说明。
壳体8具有位于油积存部P的下侧的底壁部8d。底壁部8d构成传递机构收纳部82的一部分。在底壁部8d上固定有流路部件8e。流路部件8e由热传导性高的金属材料构成。作为一例,流路部件8e由铝合金构成。
在流路部件8e的内部设置有制冷剂流路8ea。在制冷剂流路8ea的两端分别连接有制冷剂配管8eb。制冷剂配管8eb构成为环状。在制冷剂配管8eb中流动着被设置于路径中的散热器(省略图示)冷却后的制冷剂。在流路部件8e的制冷剂流路8ea中,制冷剂在流入口与流出口之间流动。由此,流路部件8e被制冷剂冷却。
另外,在制冷剂配管8eb的路径中设置有逆变器单元9。在制冷剂配管8eb内流动的制冷剂与流路部件8e一起对逆变器单元9进行冷却。
流路部件8e在油积存部P的下侧固定于壳体8的底壁部8d。因此,被制冷剂冷却后的流路部件8e对底壁部8d进行冷却。由此,流路部件8e经由底壁部8d而对积存于油积存部P的油O进行冷却。
流路部件8e能够视为底壁部8d的一部分。即,在壳体8中设置有通过油积存部P(收纳空间8S的下部区域)的下侧的制冷剂流路8ea。如在后文中说明的那样,在第1油路91和第2油路92中循环的油O在油积存部P中合流。在制冷剂流路8ea中流动的制冷剂对积存于油积存部P的油O进行冷却,由此能够将在第1油路91和第2油路92中循环的油O一起冷却。
油O用于传递机构5的润滑,并且用于马达1和发电机4的冷却。油O积存于齿轮室8B的下部区域(即油积存部P)。针对油O,为了实现润滑油和冷却油的功能,优选使用与粘度较低的自动变速器用润滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)同等的油。
马达1是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达1主要作为电动机发挥功能来驱动车辆,在再生时作为发电机发挥功能。
马达1具有马达用转子(转子)31和包围马达用转子31的马达用定子(定子)32。马达用转子31以马达轴线J1为中心进行旋转。马达用定子32呈环状。马达用定子32从马达轴线J1的径向外侧包围马达用转子31。
马达用转子31固定于后述的马达驱动轴11。马达用转子31绕马达轴线J1进行旋转。马达用转子31具有马达用转子磁铁31a和马达用转子铁芯31b。马达用转子磁铁31a固定在设置于马达用转子铁芯31b的保持孔内。
马达用定子32具有马达用定子铁芯32a和马达用线圈32b。马达用定子铁芯32a具有向马达轴线J1的径向内侧突出的多个齿。马达用线圈32b卷绕在马达用定子铁芯32a的齿上。
马达1的转速由马达用旋转传感器33来测量。本实施方式的马达用旋转传感器33是旋转变压器,具有旋转变压器转子和旋转变压器定子。马达用旋转传感器33的旋转变压器转子安装于马达驱动轴11。另外,马达用旋转传感器33的旋转变压器定子固定于壳体8的内壁面。
发电机4是兼具作为马达的功能和作为发电机的功能的电动发电机。发电机4在使发动机2起动时作为电动机(起动器)而发挥功能,在发动机2动作时利用发动机动力进行发电。
发电机4具有发电机用转子41和包围发电机用转子41的发电机用定子42。发电机用转子41以发动机轴线J2为中心进行旋转。发电机用定子42呈环状。发电机用定子42从发动机轴线J2的径向外侧包围发电机用转子41。
发电机用转子41固定于后述的发动机驱动轴12。发电机转子41绕发动机轴线J2进行旋转。发电机用转子41具有转子磁铁41a和转子铁芯41b。转子磁体41a固定在设置于转子铁芯41b的保持孔内。
发电机用定子42具有定子铁芯42a和线圈42b。定子铁芯42a具有向发动机轴线J2的径向内侧突出的多个齿。线圈42b卷绕在定子铁芯42a的齿上。
发电机4的转速由发电机旋转传感器43来测量。本实施方式的发电机用旋转传感器43与马达用旋转传感器33同样,是旋转变压器,具有旋转变压器转子和旋转变压器定子。发电机用旋转传感器43的旋转变压器转子安装于发动机驱动轴12。另外,发电机用旋转传感器43的旋转变压器定子固定于壳体8的内壁面。
马达用定子32和发电机用定子42与对直流电流和交流电流进行转换的逆变器单元9连接。马达1和发电机4的各旋转速度在逆变器单元9中被控制。
传递机构5在发动机2、发电机4以及马达1之间传递力。传递机构5具有承担驱动源与被驱动装置之间的动力传递的多个机构。传递机构5从输出轴55输出发动机2和马达1的动力。
传递机构5具有差动装置(差动齿轮)50。传递机构5具有沿水平方向延伸的多个轴和分别固定于多个轴的多个齿轮。另外,在传递机构5中设置有泵部70、离合器6以及驻车锁定机构7。
传递机构5的多个轴包含马达驱动轴11、发动机驱动轴12、副轴13以及设置于差动装置50的一对输出轴55。
传递机构5的多个齿轮包含马达驱动齿轮21、发动机驱动齿轮22、副齿轮23、驱动齿轮24以及设置于差动装置50的齿圈51。
马达驱动轴11沿着马达轴线J1延伸。马达驱动轴11固定于马达用转子31。马达驱动轴11通过马达1而进行旋转。
马达驱动齿轮21固定于马达驱动轴11。马达驱动齿轮21与马达驱动轴11一起绕马达轴线J1进行旋转。
马达驱动轴11是在内部设置有中空部11h的中空轴。中空部11h沿着马达轴线J1呈直线状延伸。如在后文中说明的那样,向中空部11h提供油O。因此,油O在中空部11h中流动。
在马达驱动轴11上设置有从中空部11h向马达轴线J1的径向外侧延伸的贯通孔11p。贯通孔11p在轴向上的位置与马达用定子32在轴向上的位置重叠。贯通孔11p在马达轴线J1的径向上与马达用定子32对置。提供到中空部11h的油O从贯通孔11p向径向外侧飞散而提供到马达用定子32,对马达用定子32进行冷却。
发动机驱动轴12沿着发动机轴线J2延伸。发动机驱动轴12经由减振器2c而与发动机2的曲轴2a连接。发动机驱动轴12通过发动机2而进行旋转。在使发动机2稳定旋转的情况下,发动机驱动轴12与曲轴2a同步旋转。在发动机驱动轴12上固定有发电机用转子41。
在发动机驱动轴12上固定有泵部70的一部分(外齿齿轮72,参照图4)。关于泵部70,在后文中进行详细说明。
发动机驱动轴12是在内部设置有中空部12h的中空轴。中空部12h沿着发动机轴线J2呈直线状延伸。泵部70的排出口76与中空部12h相连。因此,油O在中空部12h中流动。中空部12h在马达1的上侧沿轴向开口。在中空部12h中流动的油O的一部分从上侧向马达1提供,对马达1进行冷却。
在发动机驱动轴12上设置有从中空部12h向发动机轴线J2的径向外侧延伸的第1贯通孔12p和第2贯通孔12q。第1贯通孔12p和第2贯通孔12q沿着发动机轴线J2的轴向排列。
第1贯通孔12p在轴向上的位置与构成传递机构5的齿轮在轴向上的位置重叠。第1贯通孔12p在发动机轴线J2的径向上与构成传递机构5的齿轮对置。由泵部70提供到中空部12h的油O的一部分从第1贯通孔12p向径向外侧飞散而提供到传递机构5的各齿轮,从而提高齿轮间的润滑性。
第2贯通孔12q在轴向上的位置与发电机用定子42在轴向上的位置重叠。第2贯通孔12q在发动机轴线J2的径向上与发电机用定子42对置。由泵部70提供到中空部12h的油O的一部分从第2贯通孔12q向径向外侧飞散而提供到发电机用定子42,对发电机用定子42进行冷却。
发动机驱动轴12具有第1轴部12A和第2轴部12B。第1轴部12A和第2轴部12B分别沿着发动机轴线J2延伸。即,第1轴部12A和第2轴部12B排列在同轴上。发动机驱动轴12的中空部12h横跨第1轴部12A和第2轴部12B的内部而延伸。在第1轴部12A上固定有发电机用转子41和泵部70的外齿齿轮72。在第2轴部12B上固定有发动机驱动齿轮22。
在发动机驱动轴12上设置有离合器6。在车辆以EV模式或串联模式行驶的情况下,离合器6将第1轴部12A和第2轴部12B分离。另外,在车辆以并行模式行驶的情况下,离合器6连接第1轴部12A和第2轴部12B。关于离合器6,在后文中进行详细说明。
发动机驱动齿轮22固定于发动机驱动轴12。发动机驱动齿轮22与发动机驱动轴12一起绕发动机轴线J2进行旋转。
副轴13沿着副轴线J3延伸。副轴13绕副轴线J3进行旋转。在副轴13上固定有驻车锁定机构7的驻车锁定齿轮7a。另外,驻车锁定齿轮7a的齿面在副轴线J3的径向上与驻车锁定臂7b对置。驻车锁定臂7b与驻车锁定齿轮7a啮合。关于驻车锁定机构7,在后文中进行详细说明。
副齿轮23固定于副轴13。副齿轮23与副轴13一起绕副轴线J3进行旋转。副齿轮23与马达驱动齿轮21和发动机驱动齿轮22啮合。副齿轮23经由马达驱动齿轮21而通过马达1进行旋转。另外,副齿轮23经由发动机驱动齿轮22而通过发动机2进行旋转。
驱动齿轮24固定于副轴13。驱动齿轮24与副轴13和副齿轮23一起绕副轴线J3进行旋转。
齿圈51固定于差动装置50。齿圈51绕输出轴线J4进行旋转。齿圈51与驱动齿轮24啮合。齿圈51将经由驱动齿轮24传递的马达1和发动机2的动力向差动装置50传递。
差动装置50是用于将从马达1和发动机2输出的转矩向车辆的车轮传递的装置。差动装置50具有如下的功能:在车辆转弯时吸收左右车轮的速度差,并且向左右两轮的输出轴55传递相同的转矩。
差动装置50具有固定于齿圈51的齿轮壳体(未图示)、一对小齿轮(未图示)、小齿轮轴(未图示)以及一对侧齿轮(未图示)。齿轮壳体与齿圈51一起以输出轴线J4为中心进行旋转。齿轮壳体收纳一对小齿轮、小齿轮轴以及一对侧齿轮。一对小齿轮是彼此相对的伞齿轮。一对小齿轮被小齿轮轴支承。一对侧齿轮是与一对小齿轮呈直角啮合的伞齿轮。一对侧齿轮分别固定于输出轴55。
输出轴55绕输出轴线J4进行旋转。马达驱动齿轮21的动力经由各齿轮而传递到输出轴55。同样,发动机驱动齿轮22的动力经由各齿轮而传递到输出轴55。
在本实施方式的马达单元10中设置有一对输出轴55。一对输出轴55分别经由差动装置50而与齿圈51连接。在一对输出轴55的前端分别固定有车轮。输出轴55将动力向外部(经由车轮向路面)输出。
图2是一个实施方式的马达单元10的侧视图。在图2中示出XYZ坐标系。X轴方向是车辆的前后方向。Y轴方向是车辆的宽度方向。Z轴方向是上下方向,+Z方向是上方向。
马达轴线J1、发动机轴线J2、副轴线J3以及输出轴线J4彼此平行。另外,马达轴线J1、发动机轴线J2、副轴线J3以及输出轴线J4与车辆的宽度方向平行。在以下的说明中,有时将车宽方向简称为轴向。
传递机构5具有三个动力传递路径。第一个动力传递路径是从马达1至输出轴55的马达驱动路径。第二动力传递路径是从发动机2至输出轴55的发动机驱动路径。第三个动力驱动路径是从发动机2至发电机4的发电路径。
在马达驱动路径中,马达1的动力首先从马达驱动齿轮21传递到副齿轮23。副齿轮23与驱动齿轮24配置在同轴上,并与驱动齿轮24一起进行旋转。马达1的动力从驱动齿轮24传递到齿圈51,并经由差动装置50传递到输出轴55。
在发动机驱动路径中,发动机2的动力首先从发动机驱动齿轮22传递到副齿轮23。与马达1的动力同样,传递到副齿轮23的发动机2的动力经由驱动齿轮24、齿圈51以及差动装置50而传递到输出轴55。即,马达驱动路径和发动机驱动路径共用从副齿轮23至输出轴55的动力传递路径。
在发电路径中,发动机2的动力传递到发动机驱动轴12。发电机用转子41固定于发动机驱动轴12。因此,发动机2的动力在不经由齿轮的情况下传递到发电机4。
根据本实施方式,副齿轮23与马达驱动齿轮21和发动机驱动齿轮22啮合。马达1的动力和发动机2的动力被传递到副齿轮23。因此,能够在马达驱动路径和发动机驱动路径中共用从副齿轮23至输出轴55的动力传递的路径。其结果为,能够减少设置于传递机构5的轴和齿轮的数量,从而能够使马达单元10小型化和轻量化。
另外,根据本实施方式,通过适当设定与副齿轮23啮合的马达驱动齿轮21和发动机驱动齿轮22的直径(即齿数),能够分别设定马达驱动路径和发动机驱动路径的减速比。通过使减速比在马达驱动路径和发动机驱动路径中不同,能够在各个路径中实现与发动机2中的驱动相适的减速比和与马达1中的驱动相适的减速比。其结果为,在由发动机2和马达1中的任意一方或双方进行驱动的任何情况下,都能够高效地驱动车辆。即,根据本实施方式,能够提供分别设定从马达1至输出轴55的动力传递路径的减速比和从发动机2至输出轴55的动力传递路径的减速比并且减少轴和齿轮的数量的马达单元10。
马达驱动齿轮21的直径比发动机驱动齿轮22的直径小。换言之,马达驱动齿轮21的齿数比发动机驱动齿轮22的齿数少。由此,能够使马达驱动路径的减速比高于发动机驱动路径的减速比。通常,马达1的极限转速比发动机2的极限转速大。作为一例,马达1的极限转速为15000转。另外,发动机2的极限转速为6000转。因此,能够使马达驱动路径的减速比高于发动机驱动路径的减速比,从而能够使车辆高效地行驶。另外,在本实施方式中,马达驱动路径的减速比为9~11。另一方面,发动机驱动路径的减速比为2.5~3.5。
根据本实施方式,发动机驱动齿轮22的直径比副齿轮23的直径大。因此,在发动机驱动路径中,在从发动机驱动齿轮22到副齿轮23的过程中,动力暂时被增速。通过采用这种结构,副齿轮23的直径变小,其结果为,能够缩短副轴线J3与马达轴线J1之间的距离。由此,在从轴向观察时,能够使马达1接近马达单元10的中央而进行配置,从而能够使从轴向观察的马达单元10整体的尺寸小型化。
驻车锁定机构7根据驱动器的移位操作而被驱动。驻车锁定机构7在限制传递机构5中的动力的传递的锁定状态和解除限制的解锁状态之间择一地进行切换。
如图2所示,驻车锁定机构7具有驻车锁定齿轮7a、驻车锁定臂7b、臂支承轴7e、驻车锁定致动器7c以及驻车锁定动力传递机构7d。
驻车锁定齿轮7a固定于副轴13。驻车锁定齿轮7a与副轴13一起绕副轴线J3进行旋转。在驻车锁定齿轮7a的朝向副轴线J3的径向外侧的外周面上排列有沿着副轴线J3的周向排列的多个齿部。
驻车锁定臂7b呈沿着与轴向垂直的平面延伸的板状。驻车锁定臂7b被以沿轴向延伸的第2中心轴线J7e为中心的臂支承轴7e支承为能够旋转。驻车锁定臂7b从臂支承轴7e向上侧延伸。
驻车锁定臂7b沿着驻车锁定齿轮7a的外周面延伸。驻车锁定臂7b与驻车锁定齿轮7a的齿部在副轴线J3的径向上对置。驻车锁定臂7b具有与驻车锁定齿轮7a的齿部对置的啮合部7ba。啮合部7ba朝向副轴线J3的径向内侧突出。啮合部7ba与驻车锁定齿轮7a的齿部啮合。即,驻车锁定臂7b在啮合部7ba中与驻车锁定齿轮啮合。
驻车锁定臂7b由驻车锁定致动器7c驱动,以第2中心轴线J7e为中心在规定的范围内进行旋转。
当通过驾驶员的操作而使驻车锁定机构7为锁定状态时,在图2中,驻车锁定臂7b绕第2中心轴线J7e逆时针旋转,啮合部7ba与驻车锁定齿轮7a的齿部啮合。由此,抑制了副轴13的旋转,从而抑制了传递机构5中的动力的传递。
另一方面,当通过驾驶员的操作而使驻车锁定机构7为解锁状态时,驻车锁定臂7b绕第2中心轴线J7e顺时针旋转,啮合部7ba从驻车锁定齿轮7a的齿部脱离。由此,发动机驱动轴能够自由地进行旋转,传递机构5成为能够传递动力的状态。
根据本实施方式,驻车锁定臂7b沿着上下方向延伸。在从轴向观察时,马达驱动轴11和驻车锁定臂7b相对于副轴13互相配置于水平方向的相反侧。因此,能够抑制马达单元10的上下方向的尺寸。同样,在从轴向观察时,发动机驱动轴12和驻车锁定臂7b相对于副轴13互相配置于水平方向的相反侧。因此,如本实施方式所示,即使在马达单元10搭载于与发动机2连接的混合动力汽车的情况下,也能够抑制马达单元10的上下方向的尺寸。
驻车锁定动力传递机构7d位于驻车锁定致动器7c与驻车锁定臂7b之间。驻车锁定动力传递机构7d将绕第1中心轴线J7c进行旋转的手动轴7ca的动力传递给驻车锁定臂7b,使驻车锁定臂7b绕第2中心轴线J7e进行旋转。
驻车锁定致动器7c固定于壳体8的上侧。驻车锁定致动器7c具有以沿上下方向延伸的第1中心轴线J7c为中心的手动轴7ca。驻车锁定致动器7c使手动轴7ca以第1中心轴线J7c为中心进行旋转。驻车锁定致动器7c经由驻车锁定动力传递机构7d来驱动驻车锁定臂7b。
根据本实施方式,驻车锁定致动器7c位于副轴13的正上方。即,在从上下方向观察时,驻车锁定致动器7c与副轴13重叠。由此,能够使马达单元10的水平方向的尺寸小型化。
驻车锁定致动器7c位于收纳空间8S的外部。即,驻车锁定臂7b的至少一部分露出到外部。在从轴向观察时,驻车锁定致动器7c的至少一部分与壳体8重叠。即,在从轴向观察时,驻车锁定致动器7c配置成被壳体8的一部分遮挡。更具体而言,在从轴向观察时,驻车锁定致动器7c与马达1和壳体8的马达收纳部83重叠。因此,即使驻车锁定致动器7c露出到外部,马达单元10的从轴向观察的整体尺寸也不会大型化。其结果为,能够容易地进行驻车锁定致动器7c的维护,并且能够使马达单元10小型化。
另外,在本实施方式中,例示了在从轴向观察时驻车锁定致动器7c与壳体8的马达收纳部83重叠的情况。但是,在从轴向观察时,驻车锁定致动器7c也可以与壳体8的其他部分重叠。作为一例,驻车锁定致动器7c也可以与壳体8的发电机收纳部81重叠。另外,在该情况下,优选的是,驻车锁定致动器7c也与发电机4重叠。通过这样配置驻车锁定致动器7c,能够抑制马达单元10的从轴向观察时的整体尺寸大型化。
离合器6能够在发动机驱动轴12中切断发动机2的动力的传递路径(发动机驱动路径)。如上所述,发动机驱动轴12具有第1轴部12A和第2轴部12B。离合器6择一地切换使第1轴部12A和第2轴部12B相连的连接状态和使第1轴部12A和第2轴部12B分离的切断状态。
第1轴部12A与发动机2和发电机4连接。另外,在第1轴部12A上设置有泵部70。第2轴部12B与第1轴部12A配置在同轴上。第2轴部12B在传递机构5的路径中相对于第1轴部12A位于输出侧(即,输出轴55侧)。发动机2的动力从第1轴部12A向第2轴部12B传递。
图3是包含离合器6的马达单元10的剖视图。第1轴部12A具有在轴向上与第2轴部12B对置的第1对置端部12Aa。在第1对置端部12Aa设置有沿轴向开口的凹部12Ac。另外,第1轴部12A具有位于第1对置端部12Aa的连接凸缘部12Ab。在连接凸缘部12Ab的外周面设置有外齿花键12Ad。
第2轴部12B具有在轴向上与第1轴部12A对置的第2对置端部12Ba。第2轴部12B在第2对置端部12Ba处被收纳于第1轴部12A的凹部12Ac。在凹部12Ac的内周面与第2轴部12B之间收纳有滚针轴承12n。
离合器6具有套筒61、离合器毂62、同步器闭锁环(synchronizer ring)63、键64、叉(支承部件)65、第1支承轴66A、第2支承轴66B、齿条67a、小齿轮67b、减速器部68以及离合器致动器69。本实施方式的离合器6被称为旋转同步装置或同步机构。
离合器毂62固定于第2轴部12B的外周面。即,本实施方式的离合器6固定于第2轴部12B。离合器毂62与第2轴部12B一起以发动机轴线J2为中心进行旋转。在离合器毂62的外周面设置有外齿花键62a。
套筒61经由离合器毂62而被第2轴部12B支承。套筒61经由叉65、齿条67a、小齿轮67b以及减速器部68而通过离合器致动器69沿发动机轴线J2的轴向移动。
在套筒61的内周面设置有内齿花键61a。套筒61与离合器毂62的外齿花键62a啮合,并与离合器毂62和第2轴部12B一起一体地旋转。在离合器毂62和连接凸缘部12Ab同步旋转之后,套筒61的内齿花键61a与设置于连接凸缘部12Ab的外周面的外齿花键12Ad嵌合。由此,离合器6使第1轴部12A和第2轴部12B连结。
键64被套筒61保持。键64与套筒61一起沿轴向移动。键64使分别设置在套筒61和连接凸缘部12Ab上的内齿花键61a和外齿花键12Ad的相位一致。
同步器闭锁环63与套筒61一起沿轴向移动。同步器闭锁环63具有随着接近连接凸缘部12Ab侧而内径变大的锥面。另一方面,在连接凸缘部12Ab上设置有沿着轴向向同步器闭锁环63侧突出的凸台部。凸台部设置有与同步器闭锁环63对置的锥面。同步器闭锁环63和连接凸缘部12Ab通过使彼此的锥面彼此接触而同步旋转。
如图2所示,叉65从上下方向夹着套筒61的外周面。叉65将套筒61支承为能够绕发动机轴线J2进行旋转。
如图3所示,叉65具有朝向轴向一侧(+Y侧)的第1面65a和朝向轴向另一侧(-Y侧)的第2面65b。在叉65上固定有第1支承轴66A和第2支承轴66B。叉65经由第1支承轴66A和第2支承轴66B而被壳体8支承。
第1支承轴66A从叉65的第1面65a向轴向一侧(+Y)侧突出并延伸。第1支承轴66A的前端插入在设置于壳体8的第1隔壁部8b的第1保持孔8ba中。第1支承轴66A的前端的直径比第1保持孔8ba的直径稍小。第1支承轴66A能够相对于第1保持孔8ba沿轴向移动。即,第1支承轴66A被第1隔壁部8b支承为能够滑动。
第2支承轴66B从叉65的第2面65b向轴向另一侧(-Y)侧突出并延伸。第2支承轴66B的前端插入在设置于壳体8的第2隔壁部8c的第2保持孔8ca中。第2支承轴66B的前端的直径比第2保持孔8ca的直径稍小。第2支承轴66B能够相对于第2保持孔8ca沿轴向移动。即,第2支承轴66B被第2隔壁部8c支承为能够滑动。因此,叉65能够相对于壳体8沿轴向移动。
根据本实施方式,叉65被两根支承轴(第1支承轴66A和第2支承轴66B)支承。另外,在从轴向观察时,第1支承轴66A和第2支承轴66B配置于互不相同的位置。由此,在叉65与第1支承轴66A和第2支承轴66B一起沿轴向移动而驱动套筒61时,即使从套筒61受到反作用力,也容易保持叉65的姿势。其结果为,能够使套筒61的移动顺畅。
第1支承轴66A的至少一部分相对于发电机用定子42位于发动机轴线J2的径向内侧。另外,第2支承轴66B的至少一部分相对于发动机驱动齿轮22位于发动机轴线J2的径向外侧。
在本实施方式的马达单元10中,将齿轮室8B的轴向尺寸小型化至极限。其结果为,第1支承轴66A的轴向位置与发电机用定子42的轴向位置重叠,第2支承轴66B的轴向位置与发动机驱动齿轮22的轴向位置重叠。
通常,离合器的叉被贯穿叉的一根支承轴支承。在本实施方式中,如果要利用一根支承轴对叉65进行支承,则需要将支承轴配置于发电机用定子42的径向外侧,马达单元10在径向上大型化。根据本实施方式,通过利用两根支承轴(第1支承轴66A和第2支承轴66B)对叉65进行支承,能够将第1支承轴66A配置于发电机用定子42的径向内侧,将第2支承轴66B配置于发动机驱动齿轮22的径向外侧。由此,能够抑制马达单元10的大型化。
齿条67a设置于第2支承轴66B的外周面。即,齿条67a固定于第2支承轴66B。齿条67a的多个齿沿着轴向排列。齿条67a与小齿轮67b啮合。小齿轮67b以沿大致上下方向延伸的旋转轴为中心进行旋转。小齿轮67b经由减速器部68而通过离合器致动器69进行旋转。减速器部68使离合器致动器69的旋转减速。
离合器致动器69是小型的马达。当离合器致动器69进行驱动时,小齿轮67b经由减速器部68而进行旋转。小齿轮67b的旋转运动通过传递到齿条67a而转换为沿轴向的直线运动。当齿条67a沿轴向移动时,套筒61经由第2支承轴66B和叉65而沿轴向移动。
当通过离合器致动器69的驱动而使套筒61向轴向一侧(+Y侧)移动时,使套筒61的内齿花键61a与外齿花键12Ad啮合。由此,离合器6切换为使第1轴部12A和第2轴部12B相连的连接状态。另外,当通过离合器致动器69的驱动而使套筒61向轴向另一侧(-Y侧)移动时,使套筒61的内齿花键61a从外齿花键12Ad脱离。由此,离合器6切换为使第1轴部12A和第2轴部12B分离的切断状态。
如图2所示,离合器致动器69埋入于壳体8的内部而配置。另外,在从轴向观察时,离合器致动器69与发电机4重叠。因此,与将离合器致动器69设置于壳体8的外部的情况相比,能够使马达单元10的尺寸小型化。
如图3所示,在本实施方式中,离合器6具有套筒61,该套筒61设置有内齿花键61a并且沿着发动机轴线J2移动。另外,离合器6具有被套筒61按压于连接凸缘部12Ab而使第1轴部12A和第2轴部12B的旋转同步的同步器闭锁环63。连接凸缘部12Ab的外齿花键12Ad和套筒61的内齿花键61a在第1轴部12A和第2轴部12B同步旋转之后相互啮合。即,离合器6在连接状态下使内齿花键61a与外齿花键12Ad啮合,在切断状态下使内齿花键61a从外齿花键12Ad脱离。
根据本实施方式,由于离合器6具有同步器闭锁环63,因此能够在第1轴部12A与第2轴部12B连接时使第1轴部12A和第2轴部12B同步旋转。因此,能够抑制在离合器6的连接时对第1轴部12A和第2轴部12B施加冲击。
根据本实施方式,离合器6使排列在同轴上的第1轴部12A和第2轴部12B分离。因此,能够使离合器6小型化。另外,伴随于此,能够使马达单元10小型化。
另外,本变形例的离合器6是一例。作为离合器,也可以采用其他机构。但是,优选通过离合器6而相互分离的第1轴部12A和第2轴部12B配置在同轴上。
本实施方式的离合器6在第2轴部12B上支承有套筒61,在第1轴部12A上设置有连接凸缘部12Ab。但是,只要套筒61被第1轴部12A和第2轴部12B中的任意一方支承,并且在第1轴部12A和第2轴部12B中的另一方设置有连接凸缘部即可。
根据本实施方式,发动机2、发电机4以及离合器6同轴配置。因此,发动机驱动轴12兼具发电机4的旋转轴和离合器轴的功能。由此,能够使马达单元10小型化。
作为离合器6的变形例,也可以采用不具有同步器闭锁环的构造。在该情况下,变形例的离合器6在由马达1的动力实现的第2轴部12B的旋转速度与由发动机2的动力实现的第1轴部12A的旋转速度同步的时刻,使套筒沿着发动机轴线J2移动而使套筒的内齿花键与连接凸缘部12Ab的外齿花键12Ad啮合。
接下来,对在车辆行驶中进行从EV模式或串联模式切换为并行模式的操作(即连接操作)时的离合器6的控制方法进行说明。即,对在马达1独立地对第2轴部12B进行驱动并且发动机2独立地对第1轴部12A进行驱动的状态下将离合器6从切断状态切换为连接状态的离合器连接操作时的控制方法进行说明。
离合器6由逆变器单元9的控制部9a来控制。另外,控制部9a对马达1和发电机4进行控制。另外,控制部9a与发动机2的控制装置联动而对发动机2的起动进行控制。
在切断状态下,第1轴部12A和第2轴部12B相互分离。因此,在切断状态下,第1轴部12A和第2轴部12B相互独立地进行旋转。
首先,控制部9a使用马达用旋转传感器33来测量对车辆进行驱动的马达1的转速。控制部9a根据传递机构5中的减速比,从由马达用旋转传感器33测量的马达1的转速来计算通过马达1进行旋转的第2轴部12B的转速。
接下来,控制部9a向发动机2的控制装置发出指令来驱动发动机2,使发动机2的转速接近第2轴部12B的转速。
接下来,控制部9a使用发电机用旋转传感器43来测量由发动机2驱动的第1轴部12A的转速。在本实施方式中,发电机用旋转传感器43与发电机4一起设置于第1轴部12A,直接测量第1轴部12A的转速。但是,在发电机和发电机用传感器经由齿轮机构而与第1轴部12A连接的情况下,由发电机用旋转传感器测量的转速是第1轴部12A的转速乘以齿轮机构的减速比而得到的转速。在该情况下,控制部9a根据齿轮机构中的减速比,从由发电机用旋转传感器43测量的马达1的转速来计算通过马达1进行旋转的第1轴部12A的转速。即,控制部9a基于第1轴部12A与发电机用旋转传感器43之间的动力传递的关系,从由发电机用旋转传感器43测量的转速来计算第1轴部12A的转速。
接下来,控制部9a计算从发电机4的转速计算出的第1轴部12A的转速与从马达1的转速计算出的第2轴部12B的转速之差。通常,难以严格地控制发动机2的转速。因此,第1轴部12A的转速和第2轴部12B的转速难以相互一致。即,第1轴部12A与第2轴部12B的转速之差难以成为0。
接下来,控制部9a根据第1轴部12A与第2轴部12B的转速之差,向发电机4提供电力。当向发电机4提供电力时,发电机4根据电力而使第1轴部12A产生转矩。即,控制部9a通过发电机4对第1轴部12A施加转矩。由此,控制部9a使第1轴部12A的转速接近第2轴部12B的转速。进而,控制部9a进行调整向发电机4提供的电力的反馈控制,直至第1轴部12A的转速与第2轴部12B的转速之差成为规定的阈值以下。
根据本实施方式,在通过发动机2的驱动而使第1轴部12A的转速大致接近第2轴部12B的转速之后,通过发电机4的驱动来调整第1轴部12A的转速。第1轴部12A和第2轴部12B的转速分别由发电机用旋转传感器43和马达用旋转传感器33测量。由发电机4的驱动实现的第1轴部12A的转速能够通过反馈控制来充分地接近第2轴部12B的转速。因此,根据本实施方式,能够抑制在离合器6的连接时对第1轴部12A和第2轴部12B施加冲击。另外,能够抑制设置于离合器6的同步器闭锁环63的磨损。
在本实施方式中,也可以通过发电机4的驱动对第1轴部12A进行制动(切断),使第1轴部12A的转速降低来调整第1轴部12A和第2轴部12B的转速。即,也可以为,控制部9a在离合器连接操作中向发电机4提供电力,通过发电机4对第1轴部12A的旋转进行制动,从而使第1轴部12A的转速降低。在该情况下,预先使由发动机2的驱动实现的第1轴部12A的转速比第2轴部12B的转速高。
在通过发电机4对第1轴部12A的转速进行控制的情况下,通过发电机4施加与第1轴部12A的旋转方向相反的方向的转矩而对第1轴部12A的旋转进行制动,由此能够进行高精度的控制。由此,能够更顺畅地进行第1轴部12A与第2轴部12B的连接操作。
在本实施方式中,也可以通过发电机4的驱动使第1轴部12A加速,使第1轴部12A的转速上升而调整第1轴部12A和第2轴部12B的转速。即,也可以为,控制部9a在离合器连接操作中向发电机4提供电力,通过发电机4使第1轴部12A的旋转加速,从而使第1轴部12A的转速上升。在该情况下,预先使由发动机2的驱动实现的第1轴部12A的转速比第2轴部12B的转速低。
在通过发电机4对第1轴部12A的转速进行控制的情况下,通过发电机4施加与第1轴部12A的转速相同的方向的转矩而使第1轴部12A的转速加速,由此能够提高动力总成3整体的能量效率。
(泵部)
如图1所示,泵部70被壳体8的第1隔壁部8b保持。泵部70设置于与发动机2连接的发动机驱动轴12,由发动机2的动力来驱动。更具体而言,泵部70设置于发动机驱动轴12的第1轴部12A,通过第1轴部12A的旋转而被驱动。泵部70从收纳空间8S的下部区域吸取油O,并向马达1和发电机4提供油O,从而对马达1和发电机4进行冷却。
如图3所示,泵部70具有泵室71、外齿齿轮(内转子)72、内齿齿轮(外转子)73、吸入口75以及排出口76。
泵室71构成为被泵收纳凹部71a和盖部74包围的空间,该泵收纳凹部71a设置于第1隔壁部8b的朝向发电机室8A侧的面,该盖部74覆盖泵收纳凹部71a的开口。泵室71使用省略图示的O型圈而相对于外部被密封。在泵室71中收纳有外齿齿轮72和内齿齿轮73。发动机轴线J2穿过泵室71。在从轴向观察时,泵室71的外形为圆形状。
图4是与发动机轴线J2垂直的剖面中的泵部70的剖视图。
外齿齿轮72固定于发动机驱动轴12的第1轴部12A的外周面。外齿齿轮72与第1轴部12A一起绕发动机轴线J2进行旋转。外齿齿轮72被收纳在泵室71内。外齿齿轮72在外周面具有多个齿部72b。外齿齿轮72的齿部72b的齿形为次摆线齿形。
内齿齿轮73包围外齿齿轮72的径向外侧。内齿齿轮73是能够绕相对于发动机轴线J2偏心的旋转轴Jt旋转的圆环状的齿轮。内齿齿轮73收纳在泵室71内。内齿齿轮73与外齿齿轮72啮合。内齿齿轮73在内周面上具有多个齿部73b。内齿齿轮73的齿部73b的齿形为次摆线齿形。
根据本实施方式,由于外齿齿轮72的齿部72b的齿形和内齿齿轮73的齿部73b的齿形为次摆线齿形,因此能够构成次摆线泵。因此,能够降低从泵部70产生的噪音,容易使从泵部70排出的油O的压力和量稳定。
在泵室71的内壁面上设置有分别呈圆弧状延伸的第1泵内油路78和第2泵内油路79。第1泵内油路78和第2泵内油路79排列配置在发动机轴线J2的周向上。在从轴向观察时,第1泵内油路78和第2泵内油路79与内齿齿轮73的多个齿部73b中的几个重叠。
第1泵内油路78是设置于泵收纳凹部71a的底面的呈圆弧状延伸的槽部内的油路。第1泵内油路78与吸入口75相连。泵部70从吸入口75吸入油O。吸入口75与后文说明的第2油路92的吸取路径92a相连。另外,吸取路径92a是与收纳空间8S的下部区域相连的路径。因此,泵部70经由吸取路径92a从收纳空间8S的下部区域吸取油。
第2泵内油路79是设置于泵收纳凹部71a的底面和与该底面对置的盖部74的对置面的呈圆弧状延伸的槽部内的油路。第2泵内油路79与排出口76相连。泵部70从排出口76排出油O。排出口76与发动机驱动轴12的中空部12h相连。因此,泵部70向发动机驱动轴12的中空部12h提供油。
当发动机驱动轴12的第1轴部12A进行旋转时,固定于第1轴部12A的外齿齿轮72绕发动机轴线J2进行旋转。由此,与外齿齿轮72啮合的内齿齿轮73绕旋转轴线Jt进行旋转。另外,外齿齿轮72与内齿齿轮73的间隙变宽的部分绕发动机轴线J2移动。进而,从吸入口75吸入到泵室71内的油O经由外齿齿轮72与内齿齿轮73之间的间隙而被输送到排出口76。从排出口76排出的油O流入到发动机驱动轴12的中空部12h。这样,泵部70经由发动机驱动轴12而被驱动。
根据本实施方式,泵部70利用发动机驱动轴12的旋转而被驱动,并经由吸取路径92a从收纳空间8S的下部区域吸引油O。因此,在泵部70的驱动中不需要外部电源。
根据本实施方式,泵部70的排出口76与发动机驱动轴12的中空部12h相连。中空部12h的一端在马达1的上侧开口。泵部70将从油积存部P吸取的油O经由中空部12h向马达1提供。
根据本实施方式,发动机驱动轴12绕发动机轴线J2进行旋转,因此对中空部12h内的油O施加离心力。中空部12h内的油O从第1贯通孔12p和第2贯通孔12q向径向外侧飞散。因此,在本实施方式中,在泵部70的驱动中,中空部12h的内部处于负压,促进泵部70对油O的吸入。因此,即使在使泵部70小型化的情况下,也能够使泵部70具有充分的吸入力。根据本实施方式,能够实现泵部70的小型化,其结果为,能够实现马达单元10的小型化。
如图1所示,油路90横跨发电机室8A、齿轮室8B以及马达室8C而构成。油路90是从油积存部P向马达1和发电机4提供油O并再次向油积存部P引导的油O的路径。
另外,在本说明书中,“油路”是指在收纳空间8S中循环的油O的路径。因此,“油路”是指如下的概念:不仅包含形成稳定地朝向一个方向的稳定的油的流动的“流路”,还包含使油暂时滞留的路径(例如贮存器)和油滴落的路径。
油路90具有第1油路91和第2油路92。
第1油路91从收纳空间8S的下部区域(油积存部P)向马达1的内部提供油O,从内部对马达1进行冷却。
第2油路92从收纳空间8S的下部区域(油积存部P)向马达1的外部提供油O,从外部对马达1进行冷却。另外,第2油路92从收纳空间8S的下部区域(油积存部P)向发电机4的内部提供油O而从内部对发电机4进行冷却。
第1油路91具有搅起路径91a和马达提供路径91b。另外,在第1油路91的路径中设置有位于齿轮室8B内的贮存器93。
搅起路径91a是通过齿圈51的旋转而从油积存部P搅起油O并由贮存器93接收油O的路径。贮存器93向上侧开口,接收齿圈51所搅起的油O并暂时贮存油O。另外,在刚刚驱动马达1之后等油积存部P的液面较高的情况下等,贮存器93除了接收被齿圈51搅起的油O之外,还接收被发动机驱动齿轮22搅起的油O。即,搅起路径91a是通过构成传递机构5的齿轮将积存于收纳空间8S的下部区域的油O搅起而贮存在贮存器93中的路径。
另外,通过齿圈51的旋转而被搅起的油O的一部分被提供到构成传递机构5的齿轮的齿面。由此,能够提高传递机构5的动力的传递效率。
马达提供路径91b是从贮存器93向马达1的内部提供油O的路径。马达提供路径91b具有轴提供路径91ba、轴内路径91bb以及转子内路径91bc。轴提供路径91ba将油O从贮存器93引导至马达驱动轴11的中空部11h。轴内路径91bb是油O通过马达驱动轴11的中空部11h内的路径。转子内路径91bc是从马达驱动轴11的贯通孔11p向马达用定子32飞散的路径。
在轴内路径91bb中,伴随着马达驱动轴11的旋转,对中空部11h的油O施加离心力。由此,油O从马达驱动轴11向径向外侧连续地飞散。另外,伴随着油O的飞散,中空部11h的内部处于负压,积存于贮存器93的油O被吸引到中空部11h,从而在中空部11h中充满油O。
到达马达用定子32的油O从马达用定子32吸收热。冷却了马达用定子32的油O向下侧滴下,并积存于马达室8C的下部区域。积存于马达室8c的下部区域的油O经由设置于第2隔壁部8c的第2隔壁开口8cb而移动到齿轮室8B。
第2油路92具有吸取路径92a、第1分支路径92b以及第2分支路径92c。另外,在第2油路92的路径中设置有泵部70。
吸取路径92a设置于第1隔壁部8b的内部。吸取路径92a沿着上下方向延伸。吸取路径92a的下端与油积存部P相连。另外,吸取路径92a的上端与泵部70的吸入口75相连。即,吸取路径92a从收纳空间8S的下部区域连接到泵部70的吸入口75。
第1分支路径92b和第2分支路径92c在泵部70的排出口76处相互分支。第1分支路径92b和第2分支路径92c通过发动机驱动轴12的中空部12h的内部。第1分支路径92b是在中空部12h的内部朝向轴向的相互相反侧的路径。
第1分支路径92b是从马达1的上侧向马达1提供油O的路径。第1分支路径92b在中空部12h的内部从排出口76朝向马达1侧延伸。第1分支路径92b从泵部70的排出口76延伸至马达1的正上方。
经由第1分支路径92b从马达1的上侧提供到马达1的油O对马达用定子32进行冷却而向下侧滴下,并积存于马达室8C的下部区域,与第1油路91的油O合流。进而,积存于马达室8C的下部区域的油O经由设置于第2隔壁部8c的第2隔壁开口8cb而移动到齿轮室8B。
在第1分支路径92b中,通过中空部12h的油O的一部分从发动机驱动轴12的第1贯通孔12p飞散而提供到构成传递机构5的齿轮。由此,能够提高传递机构5的各齿轮的齿面的润滑性,从而能够提高传递机构5的动力传递效率。
第2分支路径92c是从泵部70的排出口76向发电机4提供油O的路径。第2分支路径92c在中空部12h的内部从排出口76朝向发电机4侧延伸。通过第2分支路径92c的油O从设置于发动机驱动轴12的第2贯通孔12q飞散而提供到发电机用定子42。
到达发电机用定子42的油O从发电机用定子42吸收热。冷却了发电机用定子42的油O向下侧滴下,并积存于发电机室8A的下部区域。积存于发电机室8A的下部区域的油O经由设置于第1隔壁部8b的第1隔壁开口8bb而移动到齿轮室8B。
通过第1油路91的油O和通过第2油路92的第1分支路径92b和第2分支路径92c的油O在齿轮室8B的下部区域全部合流而构成油积存部P。油积存部P的油O被通过设置于流路部件8e的制冷剂流路8ea的制冷剂冷却。
根据本实施方式,油路90包含从内部对马达1进行冷却的第1油路91和从外部对马达1进行冷却的第2油路92。根据本实施方式,通过从多个路径向马达1的内外提供油O而对马达1进行冷却,能够高效地冷却马达1。
根据本实施方式,第2油路92的泵部70由发动机2驱动。因此,在马达1和发电机4的驱动中不需要另外的马达等驱动装置。其结果为,根据本实施方式,能够使马达单元10小型化。
另外,在本实施方式中,在第1油路91中也没有设置电动泵。因此,根据本实施方式,作为马达单元10整体,能够在不使用电动泵的情况下使油O在收纳空间8S内循环。
根据本实施方式,第1油路91包含设置于马达驱动轴11的中空部11h的轴内路径91bb。同样,第2油路92包含设置于发动机驱动轴12的中空部12h的第1分支路径92b和第2分支路径92c。这样,由于在中空部11h、12h内设置有油路90的一部分,因此能够省略构成油路的外部配管。其结果为,能够使马达单元10小型化。
在本实施方式中,设置于第2油路92的泵部70设置于发动机驱动轴12的第1轴部12A,通过第1轴部12A的旋转而被驱动。即,泵部70在发动机2的动力传递路径中相对于离合器6位于发动机2侧。
当车辆在陡峭的坡道上爬坡时,马达1的负荷变大,因此马达1的温度容易升高。另外,在车辆爬坡时,输出轴55的转速降低,因此不能充分地进行齿圈51的搅起。因此,在第1油路91中循环的油O的量变少。另外,在车辆爬坡时,如果将离合器6设为连接状态而以并行模式驱动动力总成3,则发动机驱动轴12的转速也降低。因此,在该情况下,泵部70对油O的吸取量也降低,在第2油路92中循环的油O的量也变少。其结果为,马达1的冷却有可能变得不充分。
根据本实施方式,泵部70在传递机构5中位于比离合器6靠发动机2侧的位置。因此,在将离合器6设为切断状态而将发动机2的动力从输出轴55切断的状态下,能够通过发动机2的动力来驱动泵部70。即,在车辆爬坡时,能够以串联模式驱动动力总成3并通过泵部70进行油O的吸取。在串联模式中,泵部70的驱动被从输出轴55切断,因此即使在爬坡时,也能够高速地驱动泵部70。因此,即使在爬坡时,也能够从第2油路92向马达1提供足够量的油O,从而能够充分地冷却马达1。
另外,在车辆爬坡时,如果以并行模式驱动动力总成3,则无法高旋转地驱动发动机2,发动机的驱动效率降低。因此,从发动机的驱动效率的观点出发,也优选在车辆爬坡时以串联模式驱动动力总成3。
以上,对本发明的实施方式和变形例进行了说明,但实施方式和变形例中的各结构和它们的组合等是一例,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外,本发明不受实施方式限定。
标号说明
1:马达;2:发动机;4:发电机;5:传递机构;6:离合器;7:驻车锁定机构;7a:驻车锁定齿轮;7b:驻车锁定臂;7c:驻车锁定致动器;8:壳体;8A:发电机室;8B:齿轮室;8C:马达室;8S:收纳空间;8b:第1隔壁部(隔壁部);8c:第2隔壁部(隔壁部);8ea:制冷剂流路;9:逆变器单元;9a:控制部;10:马达单元;11:马达驱动轴;11h、12h:中空部;11p:贯通孔;12:发动机驱动轴;12A:第1轴部;12B:第2轴部;12p:第1贯通孔;12q:第2贯通孔;12Ab:连接凸缘部;13:副轴;21:马达驱动齿轮;22:发动机驱动齿轮;23:副齿轮;24:驱动齿轮;31:马达用转子(转子);32:马达用定子(定子);33:马达用旋转传感器;41:发电机用转子;42:发电机用定子;43:发电机用旋转传感器;50:差动装置;51:齿圈;55:输出轴;61:套筒;61a:内齿花键;62a、12Ad:外齿花键;63:同步器闭锁环;65:叉(支承部件);66A:第1支承轴;66B:第2支承轴;69:离合器致动器;70:泵部;75:吸入口;76:排出口;81:发电机收纳部;82:传递机构收纳部;83:马达收纳部;90:油路;91:第1油路;91a:搅起路径;92a:吸取路径;91b:马达提供路径;92:第2油路;92b:第1分支路径;92c:第2分支路径;93:贮存器;J1:马达轴线;J2:发动机轴线;O:油。
Claims (8)
1.一种马达单元,其与发动机连接,其中,
该马达单元具有:
发电机,其通过所述发动机的动力进行发电;
马达;
传递机构,其在所述发动机、所述发电机以及所述马达之间传递力,从输出轴输出所述发动机和所述马达的动力;
壳体,其设置有收纳所述发电机、所述马达以及所述传递机构的收纳空间;
油,其积存于所述收纳空间的下部区域;以及
泵部,其设置于所述传递机构,通过所述发动机的动力进行驱动,
在所述收纳空间中设置有使所述油循环的第1油路和第2油路,
所述第1油路从所述收纳空间的下部区域向所述马达的内部提供所述油,
所述第2油路具有:
吸取路径,其从所述收纳空间的下部区域连接到所述泵部的吸入口;以及
第1分支路径和第2分支路径,它们在所述泵部的排出口处相互分支,
所述第1分支路径从所述排出口延伸至所述马达的正上方并从所述马达的上侧向所述马达提供所述油,
所述第2分支路径从所述排出口向所述发电机提供所述油,
所述传递机构具有发动机驱动轴,该发动机驱动轴沿着发动机轴线延伸并通过所述发动机进行旋转,
所述发动机驱动轴是在内部设置有中空部的中空轴,
所述第1分支路径和所述第2分支路径通过所述中空部,
所述发电机具有:
发电机用转子,其固定于所述发动机驱动轴;以及
发电机用定子,其包围所述发电机用转子,
在所述壳体的所述收纳空间中设置有收纳所述发电机的发电机室和收纳所述传递机构的齿轮室,
所述壳体具有划分出所述发电机室和所述齿轮室的隔壁部,
所述泵部被所述隔壁部保持。
2.根据权利要求1所述的马达单元,其中,
在所述第1油路的路径中设置有位于所述收纳空间并暂时贮存所述油的贮存器,
所述第1油路具有:
搅起路径,其通过构成所述传递机构的齿轮将积存于所述收纳空间的下部区域的所述油搅起而贮存在所述贮存器中;以及
马达提供路径,其从所述贮存器向所述马达的内部提供所述油。
3.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
在所述壳体的所述收纳空间中设置有收纳所述马达的马达室,
所述发电机室在从轴向观察时配置在所述发动机与所述齿轮室之间,
所述马达室在从轴向观察时隔着所述齿轮室配置在与所述发电机室相反的一侧。
4.根据权利要求1所述的马达单元,其中,
在所述发动机驱动轴上设置有从所述中空部向所述发动机轴线的径向外侧延伸的第1贯通孔,
所述第1贯通孔在所述发动机轴线的径向上与构成所述传递机构的齿轮对置,
通过所述第1分支路径的所述油的一部分从所述第1贯通孔飞散而被提供到所述齿轮。
5.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
在所述发动机驱动轴上设置有从所述中空部向所述发动机轴线的径向外侧延伸的第2贯通孔,
所述第2贯通孔在所述发动机轴线的径向上与所述发电机用定子对置,
通过所述第2分支路径的所述油从所述第2贯通孔飞散而被提供到所述发电机用定子。
6.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
该马达单元还具有离合器,该离合器设置于所述传递机构,能够切断所述发动机的动力的传递路径,
所述发动机驱动轴具有:
第1轴部,其与所述发动机和所述发电机连接;以及
第2轴部,其与所述第1轴部配置在同轴上,在所述传递机构的路径中相对于所述第1轴部位于所述输出轴侧,
所述离合器择一地切换使所述第1轴部和所述第2轴部相连的连接状态和使所述第1轴部和所述第2轴部分离的切断状态,
所述泵部设置于所述第1轴部,通过所述第1轴部的旋转而被驱动。
7.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
在所述壳体中设置有制冷剂流路,该制冷剂流路通过积存于所述收纳空间的下部区域的所述油的下侧,
在所述制冷剂流路中流动着对积存于所述收纳空间的下部区域的所述油进行冷却的制冷剂。
8.根据权利要求6所述的马达单元,其中,
所述泵部在所述传递机构中位于比所述离合器靠所述发动机侧的位置。
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