DE69827095T2

DE69827095T2 - Antriebsvorrichtung für Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE69827095T2
Application number: DE69827095T
Authority: DE
Inventors: Makoto Wako-shi Kobayashi; Taiji Wako-shi Maruyama; Shigekazu Wako-shi Tanaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: US6481517B1; EP0901923B1; CA2246911C; EP1369280A2; DE69827095D1; DE69832738T2; EP1369280A3; CA2246911A1; US6729423B2; EP0901923A3; DE69832738D1; EP0901923A2; US20030024749A1; EP1369280B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung, umfassend eine Brennkraftmaschine, welche eine Abtriebswelle aufweist, und einen Motorgenerator, welcher direkt an die Abtriebswelle gekoppelt ist.
Es wurde ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Brennkraftmaschine aufweist zum Generieren von Antriebskräften durch Verbrennung von Benzin und einen Motorgenerator, welcher als ein elektrischer Generator zum Rückgewinnen von elektrischer Energie betrieben werden kann und als ein Elektromotor zum Generieren von Antriebskräften mit elektrischer Energie zum Unterstützen von von der Brennkraftmaschine erzeugten Antriebskräften betrieben werden kann. Die von der Brennkraftmaschine und dem Elektromotor erzeugten Antriebskräfte werden wie erforderlich kombiniert um das Fahrzeug anzutreiben. Für Einzelheiten wird auf die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-156388 verwiesen. Die DE 37 37 192 A1 offenbart ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Üblicherweise ist zum Glätten und Stabilisieren der Rotation der Brennkraftmaschine ein Schwungrad mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden. Wenn der Motorgenerator an die Kurbelwelle gekoppelt ist, ist es wünschenswert, den Motorgenerator so nah wie möglich an der Kurbelwelle anzuordnen, da die Rotation eines relativ schweren Rotors dazu neigt, die Rotation der Kurbelwelle zu beeinflussen. Eine Anordnung des Motorgenerators so nah an der Kurbelwelle wie möglich weist die Wirkung auf, die Steifigkeit des Motorgenerators zu erhöhen.
Allerdings stellt der Motorgenerator, der nahe an der Brennkraftmaschine angeordnet ist ein Problem, weil Leckströme und Leckflüsse von Wicklungen des Motorgenerators auf die aus Metall bestehende Brennkraftmaschine einwirken, was die Rotation der Kurbelwelle negativ beeinflusst.
Bei einem Hybridfahrzeug mit manuellem Getriebe ist es notwendig, einen Kupplungsmechanismus zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe oder zwischen dem Motorgenerator und dem Getriebe anzuordnen. Wenn der Kupplungsmechanismus nahe am Motorgenerator angeordnet ist, dann können vom Kupplungsmechanismus erzeugte Metallpartikel in den Motorgenerator eindringen und vom Motorgenerator generierte Antriebskräfte negativ beeinflussen. Wenn insbesondere in einem Schleifpulver enthaltene Metallpartikel, welche erzeugt werden, wenn die Reibplatten des Kupplungsmechanismus eingerückt und ausgerückt werden, zu den Magneten des Motorgenerators angezogen werden, dann werden die Metallpartikel magnetisiert und generieren magnetische Felder, welche dann die generierten elektromotorischen Kräfte oder Antriebskräfte negativ beeinflussen. Wenn die Metallpartikel zwischen den Rotor und den Stator des Motorgenerators eindringen, dann können sie den Rotationswiderstand des Rotors erhöhen und dadurch die generierten Antriebskräfte negativ beeinflussen.
Aus der US 4 958 095 ist ein Fahrzeugmotor bekannt, welcher einen zwischen dem Motor und einem Getriebegehäuse angeordneten Starter-Generator aufweist. Der Starter-Generator umfasst ein sich drehendes Wendepolbauteil, welches mit der Kurbelwelle des Motors gekoppelt ist und eine Feldwicklung, welche ortsfest radial innerhalb des Wendepolbauteils platziert ist. Radial außerhalb des sich drehenden Wendepolbauteils ist eine Statorwicklung ortsfest platziert, so dass sie das Wendepolbauteil umgibt. Zwischen der ortsfesten Feldwicklung und dem Zylinderblock des Motors ist eine ringförmige Metallplatte zum Abschirmen des Magnetfeldes angeordnet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung bereitzustellen, welche wirksam verhindert, dass eine Brennkraftmaschine durch Leckströme und Leckflüsse von Wicklungen eines Motorgenerators negativ beeinflusst wird, und welche relativ kompakt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 1.
Die oben genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, bei denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als veranschaulichendes Beispiel gezeigt werden.
1 ist eine schematische Draufsicht, teilweise als Blockdiagramm, eines Hybridfahrzeugs welches eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung;
3 ist eine Seitenansicht der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung;
4 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung;
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Endes einer Brennkraftmaschine von einem Motorgenerator der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung aus betrachtet;
6 ist eine Ansicht eines Endes des Motorgenerators von einem Getriebe der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung aus betrachtet;
7 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittsansicht des Motorgenerators und einem Kupplungsmechanismus der Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung; und
8 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt schematisch als Draufsicht ein Hybridfahrzeug V, welches eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt.
Wie in 1 gezeigt, weist das Hybridfahrzeug V eine Brennkraftmaschine E zum generieren von Antriebskräften durch Verbrennung von Benzin auf, einen Motorgenerator M, welcher als ein elektrischer Generator zum Rückgewinnen von elektrischer Energie betrieben werden kann und als ein Elektromotor zum Generieren von Antriebskräften mit elektrischer Energie zum Unterstützen von von der Brennkraftmaschine E erzeugten Antriebskräften betrieben werden kann, einen Kupplungsmechanismus C und weiterhin ein Getriebe T zum Auswählen und Übertragen der Antriebskräfte zu einer Antriebsachse 10.
Der Motorgenerator M wird durch eine Motor-Antriebsschaltung 12 gesteuert/geregelt, welche mit einer ersten Energiespeichereinheit 13 verbunden ist, die beispielsweise einen Kondensator zum Zuführen und Speicher von elektrischer Energie unter Hochspannung und einen Abwärtswandler 14 umfasst, der mit einer zweiten Energiespeichereinheit 15 zum Speichern von elektrischer Energie verbunden ist. Das Hybridfahrzeug V weist ebenfalls eine Management-Steuer-/Regelschaltung 16 auf, welche mit einer Motor-Steuer-/Regelschaltung 17 zum Steuern/Regeln des Motorgenerators M durch die Motor-Antriebsschaltung 12 verbunden ist, und ebenfalls eine Maschinen-Steuer-/Regelschaltung 18 zum Steuern/Regeln der Brennkraftmaschine E.
Die Brennkraftmaschine E, der Motorgenerator M, der Kupplungsmechanismus C und das Getriebe T werden im Folgenden beschrieben.
2 bis 4 zeigen die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung, welche zur Verwendung bei einem Hybridfahrzeug mit manuellem Getriebe ausgelegt ist. Die Brennkraftmaschine E, welche ein Dreizylindermotor ist, umfasst eine Ölwanne 22, einen Zylinderblock 24 und einen Zylinderkopf 26 mit einer oben daran montierten Kopfabdeckung 27. Die Ölwanne 22 und der Zylinderblock 24 sind aneinander mittels einer Mehrzahl von Traglagern 30a–30d, 32a–32d einer Kurbelwelle 28 befestigt. Die Kurbelwelle 28 umfasst eine Mehrzahl von Achszapfen 34a–34d, eine Mehrzahl von Kurbelzapfen 36a–36c und eine Mehrzahl von Gegengewichten 38a–38f. Die Achszapfen 34a–34d sind durch die Traglager 30a–30d, 32a–32d drehbar gelagert. Pleuelstangen 40a–40c weisen jeweils Enden auf, welche jeweils mit den Kurbelzapfen 36a–36c wirkend gekoppelt sind. Kolben 44a–44c sind mit den jeweils anderen Enden der Pleuelstangen 40a–40c zur gleitenden Verschiebung in und entlang von im Zylinderblock 24 definierten Zylindern 42a–42d verbunden.
Der Motorgenerator M und der Kupplungsmechanismus C sind in einem Gehäuse 46 untergebracht, welches mit einem Ende der Brennkraftmaschine E verbunden ist.
5 zeigt ein Ende der Brennkraftmaschine E vom Motorgenerator M aus gesehen. 6 zeigt ein Ende des Motorgenerators M vom Getriebe T aus gesehen. Das Gehäuse 46 weist eine Mehrzahl von Anbringungslöchern 47 auf, welche in seinem äußeren Umfang für eine Durchführung von Montagebolzen zur Befestigung des Gehäuses 46 an der Brennkraftmaschine E definiert sind, und eine Mehrzahl von Löchern 49, welche in seinem äußeren Umfang zum Durchführen von Druckstiften zum Positionieren des Gehäuses 46 und der Brennkraftmaschine E relativ zueinander definiert sind.
Der Motorgenerator M umfasst einen kreisförmigen Rotor 48 und einen ringscheibenartigen Stator 50, welcher um den kreisförmigen Rotor 48 herum angeordnet ist. Wie in 4 gezeigt, ist der Rotor 48 durch einen Bolzen 56 direkt an einem Ende der Kurbelwelle 28 fixiert. Der Rotor 48 weist eine Mehrzahl von Rippen 58, 60 an seinen gegenüberliegenden Endflächen auf und eine Mehrzahl von Magneten 62, welche als abwechselnde N und S-Pole dienen, sind an einer äußeren Umfangsfläche desselben angeordnet.
Der Stator 50 umfasst eine kreisförmige Anordnung von Wicklungseinheiten 64 (siehe 5), welche jede eine Wicklung 70 umfassen, die um einen Kern 66 gewunden ist, welcher aus einer Mehrzahl von geschichteten Metallplatten hergestellt ist und mittels einer im Querschnitt kanalförmigen Führung 68 geführt wird. Der Stator 50 ist an der Endfläche der Brennkraftmaschine E durch eine um die Wicklungseinheiten 64 herum angeordnete Befestigung 72 fixiert.
Die Führungen 68 weisen kreisförmige Nuten 74, 76 auf, welche wie in 7 gezeigt in radial äußeren und inneren Bereichen des Stators 50 definiert sind. Drei elektrisch leitende Verbindungsringe 78a, 78b, 78c sind gestapelt und in der Nut 74 montiert. Jeder der Verbindungsringe 78a, 78b, 78c ist an seiner Oberfläche mit einer isolierenden Schicht beschichtet und ist mit jeder dritten Wicklung 70 verbunden, um die Wicklungen 70 mit Wechselströmen in drei Phasen zu versorgen.
Eine scheibenförmige Abschirmplatte 80 ist an dem Ende des Stators 50 montiert, das der Brennkraftmaschine E zugewandt ist, um magnetische Lecks vom Motorgenerator M zur Brennkraftmaschine E zu verhindern. Die Abschirmplatte 80 ist an einer Befestigung 72 fixiert (siehe 5) und weist an ihren jeweils äußeren und inneren Umfangsabschnitten angeordnete Wülste 82, 84 auf, welche in die jeweiligen Nuten 74, 76 eingreifen. Der in die Nut 74 eingreifende Wulst 82 dient dazu, die Verbindungsringe 78a, 78b, 78c in die Nut 74 zu drücken und sie zu positionieren. Die Abschirmplatte 80 weist einen Verbinder 86 auf, welcher sich radial nach außen erstreckt und drei Anschlüsse 88a, 88b, 88c hält, welche sich von den jeweiligen Verbindungsringen 78a, 78b, 78c radial nach außen erstrecken. Die Anschlüsse 88a, 88b, 88c sind mit jeweiligen Anschlüssen 92a, 92b, 92c verbunden, welche sich von einem auf dem Gehäuse 40 montierten Verbinder 90 erstrecken (siehe 4).
Wenn die Abschirmplatte 80 als eine elektrisch isolierende Platte dienen soll, kann sie aus einem Kunstharz oder aus rostfreiem Stahl (SUS), welcher mit einer isolierenden Schicht aus Kunstharz, Fluor oder dergleichen beschichtet ist, hergestellt sein. Wenn die Abschirmplatte 80 als eine magnetisch isolierende Platte dienen soll, kann sie aus einem metallischen Material hergestellt sein.
Eine erste, am Gehäuse 46 fixierte, ringscheibenartige Trennwand 94 ist an einer dem Getriebe T zugewandten Seite des Stators 50 angeordnet. Die erste Trennwand 94 dient als eine Abschirmung und weist einen radial inneren Bereich auf, welcher zum Getriebe T hin gebogen ist. Die erste Trennwand 94 hält einen Positionssensor 96 zum Detektieren der Winkelposition des Rotors 48 relativ zum Stator 50. Ein Signaldraht vom Positionssensor 96 erstreckt sich aus dem Gehäuse 46 durch ein im Gehäuse 46 definiertes Drahtausgangsloch 51 (siehe 6).
Ein scheibenförmiges Schwungrad 100 ist relativ zum Rotor 48 durch einen Positionierungsstift 99 positioniert und am Rotor 48 mit einem Bolzen 98 befestigt (siehe 4), welcher vom Getriebe T in Richtung auf den Motorgenerator M ausgerichtet ist. Das Schwungrad 100 weist eine Ringverzahnung 106 an einem äußeren Umfangsrand desselben auf, welche in Eingriff mit einem Antriebsrad 104 eines Startermotors 102 gehalten wird. Wie in 7 gezeigt sind eine Antriebsplatte 107 und eine zweite ringscheibenartige Trennwand 108 an einer dem Motorgenerator M zugewandten Oberfläche des Schwungrads 100 fixiert. Die zweite Trennwand 108 weist einen radial inneren Bereich auf, welcher in Richtung der ersten Trennwand 94 gebogen ist und die erste Trennwand 94 radial überlappt. Der Startermotor 102 ist an einer Außenfläche eines Getriebegehäuses 137 des Getriebes T durch Montagebolzen B (siehe 3) montiert.
Jede der ersten und zweiten Trennwände 94, 108 kann eine Kunstharzplatte, eine dünne Eisenplatte (SP) oder eine mit einer Kunstharz-Schicht beschichtete SP-Platte umfassen.
Die Antriebsplatte 107 weist ein darin in einer radial zum Positionssensor 96 ausgerichteten Beziehung definiertes Loch 110 auf. Die Winkelposition der mit dem Rotor 48 rotierenden Antriebsplatte 107 kann durch den Positionssensor 96 detektiert werden, welcher das Loch in der Antriebsplatte 107 detektiert. Die Magneten 62 am Rotor 48 und das Loch in der Antriebsplatte 107 sind relativ zueinander durch den Positionierungsstift 99 positioniert, welcher sowohl in den Rotor 48 als auch in das Schwungrad 100 eingreift.
Der Kupplungsmechanismus C weist eine Reibscheibe 112 auf, die an einer dem Getriebe T zugewandten Oberfläche des Schwungrads 100 montiert ist. Die Reibscheibe 112 umfasst einen runden Vorsprung 116 mit Keilnabenprofilen an seiner inneren Umfangsfläche, wobei sich eine Platte 120 durch Torsionsfedern 118 radial vom runden Vorsprung 116 nach außen erstreckt und Reibplatten 112a, 112b an jeweils gegenüberliegenden Oberflächen der Platte 120 angefügt sind.
Eine Druckplatte 124 ist auf der Reibplatte 122b der Reibscheibe 112 positioniert. Eine Membranfeder 130 wird durch eine Drahtfeder 128 auf einem am Schwungrad 100 fixierten Gehäuse 126 gehalten. Die Membranfeder 130 weist einen äußeren Umfangsbereich auf, welcher an einer dem Getriebe T zugewandten Seite der Druckplatte 124 angeordnet ist. Ein Kolben 132 ist einer dem Getriebe T zugewandten Seite eines inneren äußeren Umfangsbereichs der Membranfeder 130 angeordnet. Der Kolben 132 ist um einen an einem Getriebegehäuse 137 befindlichen runden Vorsprung 134 herum angeordnet, welcher koaxial mit dem runden Vorsprung 116 der Reibscheibe 112 angeordnet ist. Der Kolben 132 kann entlang des runden Vorsprungs 134 durch einen (nicht gezeigten) Hydraulikmechanismus verschoben werden, um die Membranfeder 130 zu drücken. Das Getriebe T weist eine Welle 136 auf, welche sich durch die runden Vorsprünge 134, 116 erstreckt und ein Ende aufweist, welches in die Keilnabenprofile des runden Vorsprungs 116 eingreift.
Betrieb und Vorteile der so konstruierten Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung werden im Folgenden beschrieben.
Es wird angenommen, dass das Hybridfahrzeug V durch die Brennkraftmaschine E angetrieben wird. Wenn der Startermotor 102 mit Strom versorgt wird, wird das Schwungrad 100 durch das Antriebsrad 104 und die Ringverzahnung 106 gedreht, wodurch der Rotor 48 gedreht wird, um die Brennkraftmaschine E anzuwerfen. Benzin wird vom Zylinderkopf 26 in die Zylinder 42a, 42b, 42c zugeführt und in den Zylindern 42a, 42b, 42c entzündet, um die Kolben 44a, 44b, 44c in den jeweiligen Zylindern 42a, 42b, 42c zu verschieben und dadurch die Kurbelwelle 28 zu drehen. Wenn sie gedreht wird, dreht die Kurbelwelle 28 den Rotor 48 des Motorgenerators M und das Schwungrad 100.
Der Fahrer des Hybridfahrzeugs V wählt mit dem Getriebe T eine passende Gangstellung aus und führt eine Tätigkeit durch, um den Kupplungsmechanismus C einzurücken. Der Kolben 132 des Kupplungsmechanismus C wird in einer Richtung weg von der Membranfeder 130 verschoben. Die Membranfeder 130 wird verschoben um dem Kolben 132 zu folgen, wodurch bewirkt wirkt, dass deren äußerer Umfangsrand gegen die Druckplatte 124 drückt. Demzufolge werden die Reibplatten 122a, 122b der Reibscheibe 112 zwischen der Druckplatte 124 und dem Schwungrad 100 eingeklemmt, woraufhin das Getriebe T und die Brennkraftmaschine E miteinander durch den Rotor 48 des Motorgenerators M verbunden sind.
Wenn die Brennkraftmaschine E und das Getriebe T miteinander durch den Kupplungsmechanismus C verbunden sind, werden Antriebskräfte von der Brennkraftmaschine E durch das Getriebe T zur Antriebsachse 10 übertragen (siehe 1), wodurch das Hybridfahrzeug V angetrieben wird. Weil der relativ schwere Rotor 48 des Motorgenerators M direkt mit der Kurbelwelle 28 gekoppelt ist, wird ein relativ gleichmäßiger und stabiler Drehkraftfluss von der Brennkraftmaschine E zum Getriebe T übertragen.
Es wird nun angenommen, dass das Hybridfahrzeug V durch den Mo torgenerator M angetrieben wird. Die erste Energiespeichereinheit 13 speichert elektrische Energie, welche in einem regenerativen Modus durch den Motorgenerator M generiert worden ist, während die Brennkraftmaschine E abgebremst wird oder im Leerlauf läuft. Wenn die in der ersten Energiespeichereinheit 13 gespeicherte elektrische Energie durch die Motor-Antriebsschaltung 12 zu den Wicklungen 70 des Motorgenerators M zugeführt wird, generieren die Wicklungen 70 ein Magnetfeld, um den Rotor 48 und das Schwungrad 100 zu drehen. Die Rotation des Schwungrads 100 wird als Antriebskraft durch den Kupplungsmechanismus C und das Getriebe T zur Antriebsachse 10 übertragen, wodurch das Hybridfahrzeug V angetrieben wird. Die Antriebskräfte vom Motorgenerator M können als Hilfskräfte für Antriebskräfte von der Brennkraftmaschine E generiert werden, wobei gleichzeitig Antriebskräfte von der Brennkraftmaschine E erzeugt werden.
Wenn der Fahrer eine Bedienungsmaßnahme durchführt, um den Kupplungsmechanismus C auszurücken, wird der Kolben 132 in Richtung der Brennkraftmaschine E verschoben, was den äußeren Umfangsrand der Membranfeder 130 weg von der Druckplatte 124 bewegt. Die Reibplatten 122a, 122b werden von dem Eingriff durch die Druckplatte 124 und das Schwungrad 100 gelöst, wodurch die Brennkraftmaschine E oder der Motorgenerator M vom Getriebe T abgekoppelt wird.
Wenn Ströme und magnetische Flüsse von den Wicklungen 70 in Richtung zur Brennkraftmaschine E lecken während die Wicklungen 70 mit Strom versorgt werden, würden, da der Zylinderblock 24 aus Metall besteht, die Ströme von den Wicklungen 70 dazu neigen, in den Zylinderblock 24 zu fließen und die magnetischen Flüsse von den Wicklungen 70 würden dazu neigen, den Zylinderblock 24 zu magnetisieren, wodurch der Lauf der Kolben 44a–44c negativ beeinflusst würde.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die zwischen der Brennkraftmaschine E und dem Motorgenerator M angeordnete Abschirmplatte 80 wirksam, die Ströme und die magnetischen Flüsse von den Wicklungen 70 gegen Lecken in Richtung zur Brennkraftmaschine E zu blockieren. Dadurch werden die Kolben 44a–44c nicht durch Leckstrom von den Wicklungen 70 negativ beeinflusst und werden durch Lecken des magnetischen Flusses von den Wicklungen 70 nicht magnetisiert, so dass der Lauf der Kolben 44a–44c keinerlei Problemen unterworfen wird. Demzufolge wird der Betrieb der Brennkraftmaschine E nicht negativ beeinflusst. Weil der Motorgenerator M nahe an der Brennkraftmaschine E positioniert werden kann, kann sich die Kurbelwelle 28 gleichmäßig und stabil drehen, der Motorgenerator M kann eine erhöhte Steifigkeit aufweisen und die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung kann im Ganzen kompakt sein.
Die erste Trennwand 94 ist als eine Abschirmung zwischen dem Motorgenerator M und dem Schwungrad 100 positioniert. Daher tritt kein Lecken von Strom oder magnetischem Fluss von den Wicklungen 70 zum Schwungrad 100 auf. Daher wird sich das Schwungrad 100 gleichmäßig ohne Probleme drehen.
In der dargestellten Ausführungsform sind der Motorgenerator M, das Schwungrad 100 und das Getriebe T nacheinander mit der Brennkraftmaschine E verbunden. Da die Struktur, durch die der Kupplungsmechanismus C am Schwungrad 100 angebracht ist, nicht durch den Motorgenerator M begrenzt ist, ist es möglich, eine konventionelle Anbringungsstruktur für die Verbindung nacheinander des Motorgenerators M, des Schwungrads 100 und des Getriebes T zu verwenden.
Die erste Trennwand 94 dient weiterhin als ein Sperrbauteil zum Blockieren des Eintritts von durch die Reibplatten 122a, 122b der Reibscheibe 112 erzeugten Metallpartikeln in den Motorgenerator M.
Insbesondere werden bei der Verbindung der Brennkraftmaschine E oder des Motorgenerators M mit dem Getriebe T durch den Kupplungsmechanismus C von den Reibplatten 122a, 122b erzeugte Metallpartikel erst von der zweiten Trennwand 108 blockiert, deren radial innerer Bereich in Richtung auf den Motorgenerator M gebogen ist und dann von der ersten Trennwand 94, deren radial innerer Bereich in Richtung des Schwungrads 100 gebogen ist. Weiterhin ist ein durch die Rippen 60 an einer der gegenüberliegenden Endflächen des sich drehenden Rotors 48 bewirkter Luftstrom ebenfalls wirksam, Metallpartikel am Eintritt in den Motorgenerator M zu hindern. Folglich wird der Motorgenerator M in einem guten Zustand erhalten, ohne dass er durch Metallpartikel vom Kupplungsmechanismus C beeinflusst wird. Die Rippen 58, 60 sind weiterhin sowohl zum Ableiten von Wärme vom Motorgenerator M wirksam, als auch zum Blockieren des Eintritts von Metallpartikeln in den Motorgenerator M.
8 zeigt eine Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung ist zur Verwendung bei einem Hybridfahrzeug mit Automatikgetriebe ausgelegt. Die Teile der in 8 gezeigten Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung, welche mit in 4 gezeigten Teilen identisch sind, sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und werden im folgenden nicht detailliert beschrieben.
Ein Schwungradmechanismus F ist zwischen dem Motorgenerator M und einem Automatikgetriebe T' angeordnet. Der Schwungradmechanismus F ist mit dem Rotor 48 des Motorgenerators M durch ein Anschlussblech 150 gekoppelt, auf welchem eine Antriebsplatte 152 montiert ist. Der Schwungradmechanismus F umfasst ein Primärschwungrad 156, welches eine Ringverzahnung 154 an seinem äußeren Umfangsrand aufweist und mit dem Anschlussblech 150 verbunden ist. Der Schwungradmechanismus F weist weiterhin ein Sekundärschwungrad 158 auf, welches parallel zum Primärschwungrad 156 angeordnet ist. Das Sekundärschwungrad 158 weist einen zentralen runden Vorsprung 160 mit Keilnabenprofilen auf, in welche die Welle 136 des Getriebes T' eingreift. Das Primärschwungrad 156 ist am runden Vorsprung 160 durch ein Lager 162 gelagert und ist mit dem Sekundärschwungrad 158 durch Torsionsfedern 164 verbunden.
Bei Betrieb dreht sich der Rotor 48 des Motorgenerators M, um das Primärschwungrad 156 zu drehen, nachdem der Startermotor 102 die Brennkraftmaschine E angeworfen hat. Die Rotation des Primärschwungrads 156 wird durch die Torsionsfedern 164 zum Sekundärschwungrad 158 übertragen, dessen Rotation dann durch die Welle 136 zum Getriebe T' übertragen wird. In Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle 136 betätigt das Getriebe T' einen (nicht gezeigten) Automatikgetriebemechanismus, um dadurch die Antriebsachse 10 zu drehen.
Die Abschirmplatte 80 und die erste Trennwand 94 blockieren den Eintritt von Strömen und magnetischen Flüssen von den Wicklungen 70 des Motorgenerators M in die Brennkraftmaschine E und den Schwungradmechanismus F. Folglich wird verhindert, dass der Zylinderblock 24, das Primärrad 156 und das Sekundärrad 158 ungewollten Strömen ausgesetzt werden, die ansonsten dazu neigen würden, darin zu fließen, und weiterhin wird eine unerwünschte Magnetisierung verhindert. Demzufolge kann sich die Kurbelwelle 28 stabil und gleichmäßig drehen.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und detailliert beschrieben worden sind, versteht sich, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung bei einem Hybridfahrzeug, welches eine daran gekoppelte Antriebsachse (10) aufweist, umfassend: eine Brennkraftmaschine (E) zum Generieren von Antriebskräften, wobei die Brennkraftmaschine (E) eine Abtriebswelle (28) aufweist; einen Motorgenerator (M) zum Generieren von Antriebskräften, wobei der Motorgenerator (M) einen direkt an die Abtriebswelle (28) der Brennkraftmaschine (E) gekoppelten Rotor (48) und einen Stator (50) aufweist; und ein Getriebe (T) zum Übertragen der Antriebskräfte von der Brennkraftmaschine (E) und dem Motorgenerator (M) zu der Antriebsachse (10); dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschirmbauteil (80) zwischen der Brennkraftmaschine (E) und dem Motorgenerator (M) angeordnet ist, um Ströme und/oder magnetische Flüsse, welche von dem Motorgenerator (M) lecken, abzublocken, wobei das Abschirmbauteil (80) am Stator (50) montiert ist, und wobei der Motorgenerator (M) Wicklungen (70) aufweist, welche mit Verbindungsringen (78a–78c) verbunden sind und das Abschirmbauteil (80) einen Wulst (82) aufweist, durch den die Wicklungen (70) am Stator (50) durch die Verbindungsringe (78a–78c) fixiert sind.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Schwungrad (100), welches zwischen dem Motorgenerator (M) und dem Getriebe (T) angeordnet und mit dem Rotor (48) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Abschirmbauteil (94) zwischen dem Stator (50) und dem Schwungrad (100) angeordnet ist.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Kupplungsmechanismus (C), welcher zwischen dem Motorgenerator (M) und dem Getriebe (T) angeordnet ist, um Rotation des Rotors (48) selektiv zum Getriebe (T) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Abschirmbauteil (94) zwischen dem Stator (50) und dem Kupplungsmechanismus (C) angeordnet ist.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abschirmbauteil eine elektrisch isolierende Platte umfasst.
Hybridfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abschirmbauteil eine magnetisch isolierende Platte umfasst.