CN115052775A - 混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

混合动力系统是配备于车辆的混合动力系统。混合动力系统具有：驱动单元，其具有对车轮进行驱动的电机；以及发电单元，其具有发动机以及由发动机驱动的发电机，设置为与驱动单元在分离的状态下相邻。驱动单元以及发电单元的一个单元，在一个单元的下部经由第1安装部件而安装于车身。驱动单元以及发电单元的另一个单元，在另一个单元的上部经由第2安装部件而安装于车身。

Description

混合动力系统
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的混合动力系统。
背景技术
在WO2018/047224中公开了如下混合动力系统，即，其是用于混合动力车辆的系统的一个例子，具有如下两者：具有驱动用电机的驱动单元；以及具有发电用发动机及发电机的发电单元。
发明内容
在WO2018/047224公开的技术中，驱动单元侧的齿轮列、以及发电单元侧的齿轮列构成为一体。然而，在这种结构中，壳体变得大型化，因此例如在因发电单元的发动机的振动等而导致齿轮列产生打齿声等异响时，该异响有可能在壳体的壁面等共振之后向壳体的外部传播。
因此，研究了混合动力系统的壳体的小型化。例如，以分体结构将驱动单元及发电单元安装于车身，由此能够实现各壳体的小型化、以及整体的设置空间的减少。并且，驱动单元以及发电单元各自的壳体的壁面实现了小型化而减弱了从壁面传播的异响，因此能够实现向壳体的外部传播的异响的减弱。
然而，在以分体结构将驱动单元及发电单元安装于车身的情况下，在电机驱动的驱动单元、以及发动机动作的发电单元中振动模式不同，因此驱动单元及发电单元有可能在彼此接近的方向上摆动。因此，为了使驱动单元和发电单元不接触，需要延长两者的分离距离，因此混合动力系统的设置空间有可能变大。
本发明的一个方式的混合动力系统是配备于车辆的混合动力系统。混合动力系统具有：驱动单元，其具有对车轮进行驱动的电机；以及发电单元，其具有发动机以及由发动机驱动的发电机，设置为在与驱动单元分离的状态下相邻。驱动单元以及发电单元的一个单元在一个单元的下部经由第1安装部件而安装于车身。驱动单元以及发电单元的另一个单元在另一个单元的上部经由第2安装部件而安装于车身。
根据本发明的一个方式的混合动力系统，驱动单元以及发电单元中的一个单元在下部安装于车身，另一个单元在上部安装于车身。由此，在上部及下部，能够仅考虑一个单元以及另一个单元的任意单元的摆动而设计混合动力系统的布局。其结果，能够进一步缩短驱动单元与发电单元的分离幅度，因此能够实现混合动力系统的设置空间的减小。
附图说明
图1是本实施方式的混合动力系统的斜视图。
图2是混合动力系统的其他斜视图。
图3是混合动力系统的左视图。
图4是图3的一部分的放大图。
图5是从右前方观察发电机的放大斜视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1及图2是本发明的实施方式的混合动力系统的斜视图。
混合动力系统1是安装于混合动力车辆的车身、且用于使车辆行驶的驱动源。图1及图2均是从左前方观察混合动力系统1的图，且是从不同的角度观察的斜视图。此外，在上述附图中，以车辆的行进方向为基准由箭头表示前方(Fr)、后方(Rr)、右侧(R)以及左侧(L)。另外，在下面的说明中，前后、左右以及上下的方向以车辆的行进方向为基准。
混合动力系统1具有：驱动单元10，其设置于后方；以及发电单元20，其设置为与驱动单元10在分离的状态下相邻。驱动单元10在发电单元20的后方设置为上部朝向前方的发电单元20倾斜。
驱动单元10从电池(未图示)接受电力的供给而使车轴(未图示)旋转。详细而言，驱动单元10具有：电机11，其旋转轴与车轴连接；以及逆变器12，其配置于电机11的上部。逆变器12将从电池供给的直流电力变换为期望的交流电力并向电机11供给。如后所述，逆变器12还与发电单元20连接。驱动单元10还可以具有将电机11的旋转轴和车轴连接的齿轮列(未图示)。
驱动单元10在下部经由第1安装部件13、14而固定于作为车身的一部分的框架部件。详细而言，从后方利用第1安装部件13、且从左侧利用第1安装部件14将驱动单元10固定于车身。驱动单元10还从右侧经由未图示的第1安装部件而固定于车身。因此，驱动单元10在下部经由3个第1安装部件而固定于车身。
发电单元20将发电所得的电力经由驱动单元10的逆变器12而向电池以及电机11供给。发电单元20具有：发动机21，其设置于右部且利用汽油等进行驱动；发电机22，其设置于左部；以及齿轮列23，其设置于发动机21与发电机22之间且将两者连接。
发动机21的驱动力经由齿轮列23而向发电机22传递。由此，发电机22进行发电，发电所得的电力在逆变器12变换为交流电之后向电池、驱动单元10供给。另外，发电单元20在上部经由第2安装部件24、25而固定于作为车身的一部分的框架部件。详细而言，发电单元20从左侧利用第2安装部件24、从右侧经由第2安装部件25而固定于车身。
这样，逆变器12在驱动单元10与电机11连接、且与发电单元20连接。即，逆变器12构成为能够进行如下2个系统的电力变换的装置：在将电池中积蓄的电力从直流电变换为交流电之后向电机11供给的系统；以及将利用发电机22发电所得的电力从交流电变换为直流电之后向电池以及电机11供给的系统。
此外，在图1中，在驱动单元10的左侧及右侧示出了与车身连接的减振器26、27。此外，图2中为了可读性而省略了减振器26、27的记载。
图3是从左侧面观察混合动力系统1的下部的侧视图。
根据该图，利用第1安装部件13、14将下部固定的驱动单元10、以及利用第2安装部件24、25将上部固定的发电单元20设置为在分离的状态下相邻。即，驱动单元10的电机11以及发电单元20的发电机22配置为在前后方向上隔开规定的距离而相邻。
另外，驱动单元10配置为上部朝向发电单元20倾斜，发电单元20不倾斜地直立设置。并且，逆变器12及发电机22经由线束31而电连接。逆变器12经由未图示的线束还与电机11电连接。在本实施方式中，电机11以及发电机22利用三相电进行驱动，在线束31收容有3根线缆。线束31布设于在驱动单元10与发电单元20之间形成的间隙，线束31的处于逆变器12以及发电机22的连接部位之间的中途部位由与电机11连接的第1支撑部件32支撑。
图4是图3的一部分的放大图。在该图中，将线束31由第1支撑部件32支撑的第1支撑区域33放大。
第1支撑部件32具有以板状具有多个弯曲部的主体部34。主体部34由多个弯曲部沿长度方向构成，由此在长度方向的中央附近构成有凹部。在驱动单元10与发电单元20最接近的位置，利用螺栓35将主体部34的凹部与电机11紧固。另外，主体部34配置为长度方向相对于车宽方向垂直，在车宽方向上未倾斜。
第1支撑部件32还具有在比主体部34的凹部更靠外侧的两端部设置的第1保持部件36A、36B。相对于螺栓35对主体部34的紧固点，第1保持部件36A设置于下方，第1保持部件36B设置于上方。第1保持部件36A、36B是具有供线束31插入的插入孔的部件，构成为能够对线束31的外周进行保持。
这样，线束31的中途部位在驱动单元10的包含发电单元20最接近的位置在内的第1支撑区域33处，由第1支撑部件32固定。通过这样构成，能够降低在驱动单元10以及发电单元20摆动的情况下线束31与发电机22接触的可能性。
另外，线束31的中途部位在第1支撑部件32的比基于螺栓35的紧固部位更靠下方的第1保持部件36A受到支撑。这里，关于驱动单元10与发电单元20之间从下方向上方布设线束31的情况，对本实施方式和线束31在螺栓35的紧固部位被固定的对比例进行对比。
在对比例中，直至线束31向螺栓35的紧固部位的附近布设为止也未由任何部件引导。与此相对，在本实施方式中，线束31在由第1保持部件36A引导之后，向相对于发电单元20的距离最短的螺栓35的紧固部位的附近布设。因此，在本实施方式中，能够通过第1保持部件36A的引导而更容易地进行线束31的布设。另外，在本实施方式中，在线束31的布设时，利用在上下方向上并列设置的第1保持部件36A、36B这2个保持部件对线束31进行引导，因此在驱动单元10和发电单元20最接近的第1支撑区域33容易进行向其上方及下方的布设。
接下来，对图3中未详细示出的由发电机22的左侧面覆盖的部位进行说明。在该部位，利用第2支撑部件37将线束31的、第1保持部件36A的下方的中途部位固定于发电机22。并且，线束31与发电机22具有的连接器38连接。下面，利用图5对在发电机22的左侧面被覆盖的结构、即图3中未示出的部位进行详细说明。
图5是从发电机22的右前方观察的斜视图。
对于线束31，其端部与发电机22具有的连接器38连接，并且其中途部位由安装于发电机22的第2支撑部件37进行支撑。即，线束31在端部处与连接器38连接，并且在该端部的附近的中途部位处由第2支撑部件37进行支撑。第2支撑部件37具有：主体部37A，其固定于发电机22的下部；以及保持部件37B，其形成于主体部37A的下部。保持部件37B是具有供线束31插入的插入孔的部件，构成为能够对线束31的外周进行保持。此外，将利用第2支撑部件37对线束31进行固定的区域称为第2支撑区域39。
这里，如图3所示，连接器38在发电机22设置于驱动单元10的相反侧。即，连接器38在发电机22的下部配置于前方附近的位置。线束31以描画出较大的弧形的方式弯曲，以朝向后上方的逆变器12的方式布设。因此，即使在利用驱动单元10与发电单元20之间的间隙将线束31用于逆变器12与发电机22的连接的情况下，线束31也不易弯折，能够实现耐久性的提高。
另外，第1支撑区域33以及第2支撑区域39以不具有车辆的车宽方向(左右方向)上的错位的方式设置于与车宽方向直行的同一面内。因此，第1支撑区域33与第2支撑区域39之间的线束31不易产生左右方向上的错位，在上下方向以直线状布设，从而避免线束31不必要地延长。并且，如果线束31为相同的长度，则在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间未产生左右方向上的错位的情况下，与产生错位的情况相比，线束31在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间容易松弛并容易产生余量。
另外，如图3所示，相对于将第1支撑区域33和第2支撑区域39连结的线、例如将第1保持部件36A的点A和第2支撑部件37的保持部件37B的点B连结的点划线，线束31设置于发电机22的径向外侧。换言之，线束31设置于圆筒状的发电机22的径向外侧、即设置为比发电机22的壳体更靠外径侧。形成为这种结构而在线束31产生松弛。其结果，在驱动单元10和发电单元20向彼此远离的方向上摆动的情况下，能够抑制线束31在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间拉伸。
根据这种实施方式的混合动力系统1，能够获得下面的效果。
根据本实施方式的混合动力系统1，驱动单元10和发电单元20设置为以分体结构在分离的状态下相邻。另外，利用第1安装部件13、14将驱动单元10的下部固定于车身，利用第2安装部件24、25将发电单元20的上部固定于车身。
在这种结构中，关于由第1安装部件13、14固定的单元，上部以下部的安装位置为中心而摆动。另外，对于由第2安装部件24、25固定的单元，下部以上部的安装位置为中心而摆动。
因此，在混合动力系统1中，只要在上部考虑利用第1安装部件13、14固定于车身的单元的摆动、在下部考虑利用第2安装部件24、25固定于车身的单元的摆动而设置驱动单元10与发电单元20之间的间隙即可。由此，与设想驱动单元10以及发电单元20这两者的上部彼此或下部彼此摆动而互相接近的情况相比，能够缩短间隙，因此能够实现混合动力系统1的小型化。
另外，与驱动单元10中包含的车轮连接的齿轮列、以及发电单元20的齿轮列23分别收容于不同的单元。因此，与在1个单元收容有两者的齿轮列的情况对比，通过各单元的壳体的壁面实现小型化而减弱共振，因此能够实现噪声的减弱。
此外，在本实施方式中，驱动单元10安装于下部、发电单元20安装于上部，但并不局限于此。也可以驱动单元10安装于上部、发电单元20安装于下部。即，在驱动单元10以及发电单元20中，可以一个单元安装于下部、另一单元安装于上部。
另外，驱动单元10的安装位置比驱动单元10的上下方向的长度的中心更靠下方即可，另外，在驱动单元10的重心位置比中心更靠上方的情况下，安装位置可以比中心更靠上方。另外，同样地，发电单元20的安装位置只要比发电单元20的上下方向的长度的中心更靠上方即可，另外，在发电单元20的重心位置比中心更靠下方的情况下，安装位置可以比中心更靠下方。
根据本实施方式的混合动力系统1，对于在下部利用第1安装部件13、14而安装的驱动单元10，在电机11的上部配置有逆变器12。
这里，发电单元20包含发动机21，因此比驱动单元重。假设如果在发电单元20中在逆变器12配置于发电机22的上部的状态下，利用第2安装部件24、25对发电单元20的上部进行安装，则重量较重的发电单元20的下部的摆动幅度会变大，因此必须增大驱动单元10与发电单元20的分离距离。
与此相对，在本实施方式中，在驱动单元10中，在逆变器12配置于电机11的上部的状态下，利用第1安装部件13、14对驱动单元10的下部进行安装。在这种结构中，设置于重量较轻的驱动单元10的上部的重量较轻的逆变器12的摆动幅度减小，因此能够缩短电机11与发电机22的分离距离。
此外，在发电单元20中，考虑了在逆变器12配置于发电机22的上部的状态下对逆变器12以及发电机22这两者的上部进行安装的结构，但安装部件、对发电机22进行冷却的制冷剂的流路的结构会变得复杂，因此不优选这种结构。因此，如果将逆变器12设置于发电机22的上方，则无法对逆变器12以及发电机22这两者的上部进行安装，仅对逆变器12进行安装。因此，发电单元20的下方的摆动增大，因此必须增大驱动单元10与发电单元20的分离距离。因此，在下部被安装的驱动单元10中，将逆变器12设置于电机11的上部成为在缩短驱动单元10与发电单元20之间的分离距离这一方面的逆变器12的优选配置。
根据本实施方式的混合动力系统1，利用第1安装部件将驱动单元10固定于车身，利用第2安装部件24、25将发电单元20固定于车身。另外，发电单元20配置于驱动单元10的后方。因此，在设置于后方的驱动单元10中，将逆变器12配置于电机11的上部，从而能够将车辆的前方部分设计得较低，因此能够提高设计的自由度。另外，逆变器12不易受到前方碰撞时来自外部的冲击。另外，能够抑制发动机21的振动直接传播至逆变器12，因此能够实现逆变器12的耐久性的提高。
本实施方式的混合动力系统1还具有作为将发电机22和逆变器12连接的配线的、布设于驱动单元10与发电单元20之间的线束31。而且，发电机22在驱动单元10的相反侧、即在车辆的前后方向上相对于发电机22的转子轴在驱动单元10的相反侧，具有与线束31连接的连接器38。
线束31的一端所连接的连接器38在发电机22中设置于驱动单元10的相反侧。由此，另一端与逆变器12连接的线束31因弯曲半径增大而容易使得全长增大。其结果，在驱动单元10和发电单元20在彼此相邻的方向上摆动的情况下，线束31弯折的可能性降低，因此容易确保强度。
另外，对于线束31，通过确保线束31的余长，能够抑制在驱动单元10和发电单元20在彼此接近的方向上摆动的情况下，线束31在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间拉伸。
根据本实施方式的混合动力系统1，驱动单元10在最接近发电单元20的位置即第1支撑区域33设置有用于保持线束31的中途部位的第1支撑部件32。这样，在最接近发电单元20的位置处线束31被固定，因此即使在驱动单元10以及发电单元20摆动的情况下，也能够降低固定于驱动单元10的线束31与发电单元20接触的可能性。
根据本实施方式的混合动力系统1，第1支撑部件32具有：板状的主体部34，其通过螺栓35而与电机11紧固；以及第1保持部件36A、36B，其设置于主体部34的两端部。
特别地，线束31的中途部位由比主体部34向电机11的紧固部位更靠下方的第1保持部件36A支撑。通过形成为这种结构，如果与保持部件设置于主体部34的紧固部位的情况对比，则在线束31布设于驱动单元10与发电单元20之间时，线束31由第1保持部件36A向最接近发电单元20的位置引导。因此，能够更容易地进行线束31的布设。
根据本实施方式的混合动力系统1，利用在发电单元20的第2支撑区域39固定的第2支撑部件37对线束31的中途部位进行支撑。该第2支撑区域39比第1支撑部件32更靠下方。通过这样构成，线束31的中途部位被支撑的部位为多个，因此能够降低线束31与驱动单元10以及发电单元20接触的可能性。
根据本实施方式的混合动力系统1，在设置有第1支撑部件32的第1支撑区域33以及第2支撑区域39，对线束31的中途部位进行支撑。而且，第1支撑区域33与第2支撑区域39设置于与左右方向直行的同一面内。
因此，与第1支撑区域33及第2支撑区域39未设置于同一面内的情况对比，能够避免线束31不必要地变长。并且，如果线束31的长度相同，则在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间未产生左右方向上的错位的情况下，与产生错位的情况对比，能够进一步增大线束31的余长，线束31容易松弛。其结果，能够抑制在驱动单元10及发电单元20摆动的情况下，线束31在第1支撑区域33与第2支撑区域39之间拉伸。另外，在对线束31进行固定的情况下，无需对左右方向的位置进行调整，因此能够实现作业性的提高。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出了本发明的应用例的一部分，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。

Claims (8)

1.一种混合动力系统，其配备于车辆，其中，
所述混合动力系统具有：
驱动单元，其具有对车轮进行驱动的电机；以及
发电单元，其具有发动机以及由所述发动机驱动的发电机，设置为与所述驱动单元在分离的状态下相邻，
所述驱动单元以及所述发电单元的一个单元，在所述一个单元的下部经由第1安装部件而安装于车身，
所述驱动单元以及所述发电单元的另一个单元，在所述另一个单元的上部经由第2安装部件而安装于所述车身。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其中，
所述混合动力系统还具有对所述电机以及所述发电机进行控制的逆变器，
所述逆变器配置于由所述第1安装部件固定的所述一个单元的上方。
3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其中，
所述驱动单元经由所述第1安装部件而安装于所述车身，
所述发电单元经由所述第2安装部件而安装于所述车身，
所述驱动单元在所述车辆的前后方向上配置于所述发电单元的后方。
4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其中，
所述混合动力系统还具有作为将所述发电机和所述逆变器连接的配线的、布设于所述驱动单元与所述发电单元之间的线束，
所述发电机在所述驱动单元的相反侧具有与所述线束连接的连接部。
5.根据权利要求4所述的混合动力系统，其中，
所述驱动单元在最接近所述发电单元的位置，具有对所述线束的中途部位进行支撑的第1支撑部件。
6.根据权利要求5所述的混合动力系统，其中，
所述第1支撑部件具有：
主体部，其固定于所述驱动单元；以及
保持部，其安装于所述主体部，对所述线束进行保持，
所述保持部对所述线束的保持位置比所述主体部向所述驱动单元的固定位置更靠下方。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力系统，其中，
所述发电单元具有对比所述第1支撑部件更靠下方的所述线束的中途部位进行支撑的第2支撑部件。
8.根据权利要求7所述的混合动力系统，其中，
在将由所述第1支撑部件支撑的所述线束的中途部位设为第1支撑区域、将由所述第2支撑部件支撑的所述线束的中途部位设为第2支撑区域的情况下，
在从所述车辆的前后方向观察的情况下，所述第1支撑区域和所述第2支撑区域设定为在所述车辆的车宽方向上不错位。
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