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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung.
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Herkömmlich wird
ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung
und einem Antriebsmotor, einem Generatormotor und einer Invertiervorrichtung
zum Ansteuern oder Aktivieren der Antriebsvorrichtung bereitgestellt,
die an der Antriebsvorrichtung angeordnet sind. Außerdem wird
in der Invertiervorrichtung durch Ansteuern eines durch eine Brückenschaltung
gebildeten Invertierers für den
Antriebsmotor ein von einer Batterie zugeführter Gleichstrom in einen
Dreiphasen-Drehstrom umgewandelt, wobei die jeweiligen Phasenströme dem Antriebsmotor
zugeführt
werden, und außerdem
wird durch Ansteuern eines aus einer Brückenschaltung gebildeten Invertierers
für den
Generatormotor ein vom Generatormotor zugeführter Dreiphasen-Drehstrom
in einen Gleichstrom umgewandelt, der der Batterie zugeführt wird.
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Zu
diesem Zweck wird eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die ein
Pulsbreitenmodulationssignal erzeugt, das an die jeweiligen Brückenschaltungen
ausgegeben wird, um Transistoren der jeweiligen Brückenschaltungen
zu schalten.
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Bei
der herkömmlichen
Antriebsvorrichtung muß jedoch
der Invertierer für
den Antriebsmotor mit dem Antriebsmotor und der Invertierer für den Generatormotor
mit dem Generatormotor verbunden sein, so daß die Antriebsvorrichtung großformatig
wird.
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Außerdem werden,
wenn ein für
die jeweiligen Brückenschaltungen
gemeinsam verwendeter Glättungskondensator
für den
Invertierer für
den Antriebsmotor und den Invertierer für den Generatormotor bereitgestellt
werden soll, um eine Spannung zu stabilisieren, die erzeugt wird,
wenn die Transistoren der jeweiligen Brückenschaltungen ein- und ausgeschaltet
werden, jeweilige Anschlußleitungen
zum Verbinden der jeweiligen Transistoren mit dem Antriebsmotor
und mit dem Generatormotor länger,
und Verdrahtungen werden kompliziert.
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Außerdem steht,
insbesondere für
eine Antriebsvorrichtung, bei der ein Antriebsmotor und ein Generatormotor
auf zwei verschiedenen Achsenlinien angeordnet sind, keine Technik
zum Integrieren des Invertierers für den Antriebsmotor, des Invertierers
für den
Generatormotor und des Antriebsvorrichtungsgehäuses zur Verfügung, so
daß die
Antriebsvorrichtung noch größer wird.
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In
der DE-A-19624252 wird eine Antriebsvorrichtung mit einem auf einer
ersten Achsenlinie angeordneten Generatormotor, einem auf der gleichen Achsenlinie
angeordneten Antriebsmotor, einem Invertierer für den Generatormotor und einem
Invertierer für
den Antriebsmotor beschrieben.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme der herkömmlichen
Antriebsvorrichtung zu lösen
und eine kleinformatigere Antriebsvorrichtung mit einfacheren Verdrahtungen
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Antriebsvorrichtung gemäß den Merkmalen
von Patentanspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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1 zeigt
eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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2 zeigt
eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors und der ersten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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3 zeigt
eine erste Übersichtsdarstellung der
ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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4 zeigt
eine zweite Übersichtsdarstellung
der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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5 zeigt
eine Schnittansicht zum Darstellen wesentlicher Teile der ersten
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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6 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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7 zeigt
eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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8 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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9 zeigt
eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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10 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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11 zeigt
eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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12 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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13 zeigt
eine Schnittansicht einer fünften
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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14 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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15 zeigt
eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
und
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16 zeigt
eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung der sechsten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird
ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Antriebsmotor und
einem Generatormotor, d.h. ein Hybridfahrzeug, beschrieben.
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1 zeigt
eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 2 zeigt
eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors und der ersten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 3 zeigt
eine erste Übersichtsdarstellung
der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 4 zeigt
eine zweite Übersichtsdarstellung
der ersten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 5 zeigt
eine Schnittansicht zum Darstellen wesentlicher Teile der ersten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
und 6 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.
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In
den Zeichnungen bezeichnen Bezugszeichen 11 einen Verbrennungsmotor
(E/G), 12 eine auf einer ersten Achsenlinie SH1 angeordnete
Abtriebswelle zum Ausgeben einer durch den Motor 11 erzeugten
Drehbewegung, 13 eine als Differentialgetriebe dienende,
auf der ersten Achsenlinie SH1 angeordnete Planetengetriebeeinheit
zum Verteilen eines über
die Abtriebswelle 12 zugeführten Drehmoments, 14 eine
auf der ersten Achsenlinie SH1 angeordnete, als Verbindungselement
dienende Ausgangswelle zum Ausgeben einer Drehbewegung, nachdem
das Drehmoment in der Planetengetriebeeinheit 13 verteilt
worden ist, 15 ein auf der ersten Achsenlinie SH1 angeordnetes
und an der Ausgangswelle 14 befestigtes, als ein erstes
Zahnrad dienendes antreibendes Vorgelegerad, und 16 einen auf
der ersten Achsenlinie SH1 angeordneten und über eine Übertragungswelle 17 mit
der Planetengetriebeeinheit 13 verbundenen Generatormotor
(G). Außerdem
ist die Ausgangswelle 14 mit einer buchsenähnlichen
Form versehen und ist so angeordnet, daß sie die Abtriebswelle 12 umschließt. Außerdem ist
das antreibende Vorgelegerad 15 an der dem Verbrennungsmotor 11 zugewandten
Seite der Planetengetriebeeinheit 13 angeordnet.
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Die
Planetengetriebeeinheit 13 weist ein Sonnenrad S als ein
erstes Element, ein mit dem Sonnenrad S kämmendes Ritzel P, ein mit dem
Ritzel P kämmendes
Hohlrad R als ein zweites Element und einen das Ritzel P drehbar
haltenden Träger
CR als ein drittes Element auf.
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Außerdem ist
das Sonnenrad S über
die Übertragungswelle 17 mit
dem Generatormotor 16 verbunden, das Hohlrad R ist über die
Ausgangswelle 14 mit dem antreibenden Vorgelegerad 15 verbunden,
und der Träger
CR ist über
die Abtriebswelle 12 mit dem Verbrennungsmotor 11 verbunden.
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Außerdem weist
der Generatormotor 16 einen an der Übertragungswelle 17 befestigten
und drehbar angeordneten Rotor 21, einen den Rotor 21 umschließenden Stator 22 und
eine um den Stator gewickelte Wicklung 23 auf. Der Generatormotor 16 erzeugt
durch eine über
die Übertragungswelle 17 zugeführte Drehbewegung
eine elektrische Leistung. Die Wicklung 23 ist mit einer
nicht dargestellten Batterie verbunden und führt der Batterie Strom zu.
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Bezugszeichen 25 bezeichnet
einen Antriebsmotor (M), der auf einer zweiten Achsenlinie SH2 parallel
zur mit der Abtriebswelle 12 koaxialen ersten Achsenlinie
SH1 angeordnet und mit der Batterie verbunden ist, um durch einen
von der Batterie zugeführten
Strom eine Drehbewegung zu erzeugen, Bezugszeichen 26 bezeichnet
eine auf der zweiten Achsenlinie SH2 angeordnete Ausgangswelle zum Ausgeben
einer Drehbewegung des Antriebsmotors 25, und Bezugszeichen 27 bezeichnet
ein als ein zweites Zahnrad dienendes Ausgangszahnrad, das auf der
zweiten Achsenlinie SH2 angeordnet und an der Ausgangswelle 26 befestigt
ist. Der Antriebsmotor 25 weist einen an der Ausgangswelle 26 befestigten
und drehbar angeordneten Rotor 37, einen den Rotor 37 umschließenden Stator 38 und
eine um den Stator 38 gewickelte Wicklung 39 auf.
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Außerdem ist
eine Vorgelegewelle 31 zum Drehen eines nicht dargestellten
Antriebsrades in eine der Drehrichtung des Verbrennungsmotors 11 entsprechende
Richtung auf einer dritten Achsenlinie SH3 parallel zur ersten Achsenlinie
SH1 und zur zweiten Achsenlinie SH2 angeordnet, und ein angetriebenes
Vorgelegerad 32 als ein drittes Zahnrad ist an der Vorgelegewelle 31 befestigt.
Das angetriebene Vorgelegerad 32 kämmt mit dem antreibenden Vorgelegerad 15 und
mit dem Ausgangsrad 27, und die Drehbewegung des antreibenden
Vorgelegerades 15 und die Drehbewegung des Ausgangsrades 27 wird
umgekehrt und zum angetriebenen Vorgelegerad 32 übertragen.
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An
der Vorgelegewelle 31 ist ein antreibendes Ritzel 33 als
ein viertes Zahnrad befestigt, dessen Zähnezahl kleiner ist als diejenige
des angetriebenen Vorgelegerades 32.
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Außerdem ist
ein großes
Hohlrad 35 als ein fünftes
Zahnrad auf einer vierten Achsenlinie SH4 parallel zur ersten Achsenlinie
SH1, zur zweiten Achsenlinie SH2 und zur dritten Achsenlinie SH3
angeordnet, und das große
Hohlrad 35 und das antreibende Ritzel 33 stehen
miteinander in Eingriff. Außerdem ist
am großen
Hohlrad 35 eine Differentialvorrichtung 36 befestigt,
wobei eine zum großen
Hohlrad 35 übertragene
Drehbewegung durch die Differentialvorrichtung 36 verteilt
und zu den Antriebsrädern übertragen
wird. Außerdem
sind zur Vereinfachung der Beschreibung in den 2 und 4 Positionen des
angetriebenen Vorgelegerades 32 und des antreibenden Ritzels 33 umgekehrt.
Durch die Planetengetriebeeinheit 13, den Generatormotor 16,
den Antriebsmotor 25, die Differentialvorrichtung 36,
andere Zahnräder
und ähnliche
Elemente wird ein Drehmomentübertragungsmechanismus
gebildet. Außerdem
sind, wie in 4 dargestellt, ein Schwungrad 91 und
ein Dämpfungselement 92 zwischen
dem Verbrennungsmotor 11 und der Abtriebswelle 12 angeordnet.
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In
diesem Fall sind der Generatormotor 16 und der Antriebsmotor 25 auf
den Achsenlinien parallel zueinander angeordnet, so daß ein Drehzahlminderungsverhältnis zwischen
der ersten Achsenlinie SH1 und der zweiten Achsenlinie SH2 frei
einstellbar ist. Dadurch wird die Designfreiheit für den Drehmomentübertragungsmechanismus
erweitert. Infolgedessen können
der Antriebsmotor 25 und der Generatormotor 16 unter
optimalen Bedingungen betrieben werden.
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Bezugszeichen 10 bezeichnet
ein Antriebsvorrichtungsgehäuse
aus einem Metall mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit, wobei im Inneren des
Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 eine
Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a zum
Aufnehmen des Antriebsmotors 25 und des Generatormotors 16 ausgebildet
ist. Eine Antriebsvorrichtung wird aus der Planetengetriebeeinheit 13, dem
Generatormotor 16, dem Antriebsmotor 25 und der
Differentialvorrichtung 36, einem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
bzw. einem Invertierer 54 für den Generatormotor und einem
Kühlkörper gebildet, die
später
beschrieben werden.
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Ein
Invertierergehäuse 46 als
Steuerungsvorrichtungsgehäuse
ist über
einer oberen Wand 49 angeordnet, die an einem oberen Endabschnitt
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 ausgebildet
ist, eine Invertierer- und Steuerungsleiterplatten aufnahmekammer 60 wird
durch die obere Wand 49 und das Invertierergehäuse 46 gebildet,
eine Invertiervorrichtung 50 zum Aktivieren der Antriebsvorrichtung
und Steuerungsleiterplatten oder -platinen 57a und 57b sind
in der Invertierer- und
Steuerungsleiterplattenaufnahmekammer 60 angeordnet, und
auf den Steuerungsleiterplatten 57a und 57b sind
verschiedenartige elektronische Bauteile und andere Elemente befestigt.
Das Invertierergehäuse 46 ist
aus Metall hergestellt. Durch die Steuerungsleiterplatten 57a und 57b,
die elektronischen Bauteile und andere Elemente wird eine Steuerungsvorrichtung 51 gebildet.
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Die
Invertiervorrichtung 50 wird gebildet durch: den durch
eine nicht dargestellte Brückenschaltung
als Invertiereinheit für
den Antriebsmotor gebildeten Invertierer 53 für den Antriebsmotor,
den durch eine andere nicht dargestellte Brückenschaltung als Invertiereinheit
für den
Generatormotor gebildeten Invertierer 54 für den Generatormotor
und einen Glättungskondensator 55 der
dem Invertierer 53 für
den Antriebsmotor und dem Invertierer 54 für den Motor
gemeinsam zugeordnet ist. Außerdem
wird ein erster Invertierer zum Aktivieren des Generatormotors 16 durch
den Invertierer 53 für
den Antriebsmotor gebildet, und ein zweiter Invertierer zum Aktivieren
des Antriebsmotors 25 wird durch den Invertierer 54 für den Generatormotor
gebildet.
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Der
Glättungskondensator 55 ist
in der Antriebsmotor- und
Generatormotoraufnahmekammer 10a derart angeordnet, daß ein Endabschnitt
davon hervorsteht und ein Abschnitt davon an Innenseiten gemeinsamer
Tangentenlinien des Antriebsmotors 25 und des Generatormotors 16 angeordnet
ist, um die Spannung einer nicht dargestellten Spannungsquelle zu
glätten
und dadurch eine Spannung zu stabilisieren, die erzeugt wird, wenn
Transistoren als Schaltelemente der jeweiligen Brückenschaltungen des
Invertierers 53 für
den Antriebsmotor und des Invertierers 54 für den Generatormotor
ein- und ausgeschaltet werden. Außerdem sind der Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und der Invertierer 54 für den Generatormotor getrennt
voneinander und benachbart zueinander angeordnet und am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 derart
befestigt, daß sie
in Durchmesserrichtungen des Antriebsmotors 25 und des Generatormotors 16 angeordnet
sind. D.h., der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor erstrecken sich entlang einer Ebene parallel
zu den jeweiligen Tangentenlinien des Antriebsmotors 25 und
des Generatormotors 16. Dadurch kann eine Abmessung in
der axialien Richtung der Antriebsvorrichtung vermindert werden,
so daß die
Montierbarkeit der Antriebsvorrichtung in einem Hybridfahrzeug,
dessen Abmessung in der Breitenrichtung begrenzt ist, insbesondere
bei einem FF-Hybridfahrzeug (Hybridfahrzug mit vorne liegendem Motor
und Vorderradantrieb), verbessert werden kann.
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Außerdem wird
ein Kühlkörper zum
Abstrahlen von Wärme,
der einen Öffnungsabschnitt
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 hermetisch
abdichtet, durch die obere Wand 49 und eine Abdeckung 61 gebildet,
und ein Teil der Trennwand zwischen dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 wird
durch den Kühlkörper gebildet.
Außerden
werden Invertierer für
den Generatormotor und den Antriebsmotor durch den Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und den Invertierer 54 für den Generatormotor gebildet.
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In
diesem Fall ist die Invertiervorrichtung 50 über dem
Kühlkörper angeordnet
und an der als Befestigungselement dienenden Abdeckung 61 befestigt,
so daß die
Invertiervorrichtung 50 als Teil- oder Untereinheit am
Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 integral
montiert werden kann. Daher können
nicht nur Schritte zum Integrieren der Invertiervorrichtung 50 unabhängig ausgeführt werden,
sondern es kann auch die korrekte Funktion der Invertiervorrichtung 50 bestätigt werden,
bevor sie am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 integral montiert
wird.
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Außerdem wird
ein Teil der Trennwand durch die obere Wand 49 gebildet,
so daß kein
spezielles Wandelement zum Trennen der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a von
der Invertierer- und Steuerungsleiterplattenaufnahmekammer 60 verwendet
werden muß.
Dadurch ist die Antriebsvorrichtung leichtgewichtig herstellbar.
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Außerdem kann
durch die Invertiervorrichtung 50, wenn der Invertierer 53 für den Antriebsmotor
aktiviert ist, der von der Batterie zugeführte Strom in einen Dreiphasen-Drehstrom umgewandelt
werden, und der jeweilige Phasenstrom kann dem Antriebsmotor 25 zugeführt werden,
und wenn der Invertierer 54 für den Generatormotor aktiviert
ist, kann der vom Generatormotor 16 zugeführte Dreiphasen-Drehstrom
in einen Gleichstrom umgewandelt werden, und der Gleichstrom kann
der Batterie zugeführt
werden.
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Außerdem sind
die Trennwand und der Kühlkörper auf
einer Ebene ausgebildet und werden gemeinsam für den Invertierer 53 für den Antriebsmotor und
den Invertierer 54 für
den Generatormotor verwendet, so daß die Antriebsvorrichtung kleinformatiger
herstellbar ist.
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In
diesem Fall sind der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor integriert und bilden die Invertiervorrichtung 50,
und die Invertiervorrichtung 50, der Antriebsmotor 25 und
der Generatormotor 16 sind integriert, so daß die Verbindung
zwischen dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor und dem
Antriebsmotor 25 und die Verbindung zwischen dem Invertierer 54 für den Generatormotor
und dem Generatormotor 16 nicht getrennt hergestellt werden
müssen.
Dadurch kann die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt werden.
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Außerdem ist
an einer oberen Fläche
der oberen Wand 49 eine Nut ausgebildet, und durch Abdecken
der Nut durch die Abdeckung 61 wird ein Mediumströmungskanal 56 gebildet.
Die Abdeckung 61 wird durch ein Metall mit einer ausgezeichneten
Wärmeleitfähigkeit
gebildet. Außerdem
ist der Mediumströmungskanal 56 mit
einem nicht dargestellten Kühler
verbunden, und nicht dargestelltes Kühlwasser strömt als Medium
im Mediumströmungskanal 56.
Das Kühlwasser,
dessen Temperatur durch Aufnahme von Wärme von der oberen Wand 49 erhöht wird,
wird dem Kühler
zugeführt
und durch den Kühler
gekühlt.
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Daher
können
nicht nur die Invertiervorrichtung 50 und die Steuervorrichtung 51 direkt
und ausreichend gekühlt
werden, sondern darüber
hinaus wird auch das Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 gekühlt, und
durch nicht dargestelltes Kühlöl, das in
der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a strömt, kann
außerdem
der Antriebsmotor 25 und der Generatormotor 16 gekühlt werden.
In diesem Fall können
durch im gemeinsamen Mediumströmungskanal 56 strömendes Kühlwasser
der Invertierer 53 für
den Antriebsmotor und der Invertierer für den Generatormotor gekühlt werden,
wodurch der Mediumströmungskanal 56 vereinfacht
und die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt werden kann.
Außerdem
kann durch Kühlen
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 das
in der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a strömende Öl gekühlt werden,
so daß kein Ölkühler erforderlich
ist und der Ölkanal
oder -pfad vereinfacht werden kann.
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Der
Stator 22 des Generatormotors 16 wird durch zwei
Teile von Bolzen 85 gehalten, deren beide Enden am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt sind,
und zwischen einer Außenumfangsfläche 22a des
Stators 22 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
ein Zwischenraum 86 ausgebildet. Ähnlicherweise wird der Stator 38 des
Antriebsmotors 25 durch zwei Teile von Bolzen 87 gehalten,
deren beide Enden am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt sind,
und zwischen einer Außenumfangsfläche 38a des
Stators 38 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
ein Zwischenraum 88 ausgebildet. Daher können durch
Zuführen
von Öl
zu den Zwischenräumen 86 und 88 der
Generatormotor 16 und der Antriebsmotor 25 gekühlt werden.
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Außerdem ist
im wesentlichen an einem Mittenabschnitt der oberen Wand 49 ein
mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 49a derart ausgebildet, daß er zu
einer Seite des Generatormotors 16 hervorsteht, um den
Glättungskondensator 55 aufzunehmen,
und ein Loch 61a ist im wesentlichen an einem Mittenabschnitt
der Abdeckung 61 derart ausgebildet, daß es sich mit der oberen Öffnung des
Vertiefungsabschnitts 49a deckend oder ausgerichtet in den
Glättungskondensator 55 erstreckt.
Auf diese Weise wird der Glättungskondensator 55 im
Vertiefungsabschnitt 49a derart aufgenommen, daß ein Endabschnitt
davon von der oberen Wand 49 zur Seite des Generatormotors 16 hervorsteht,
und ein Abschnitt davon an Innenseiten der gemeinsamen Tangentenlinien
des Generatormotors 16 und des Antriebsmotors 25 angeordnet
ist, so daß ein
ungenutzter oder toter Raum der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a reduziert
und die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt werden kann.
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Eine
Hauptleiterplatte 62 ist über dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor,
dem Invertierer 54 für den
Generatormotor und dem Glättungskondensator 55 in
einem vorgegebenen Abstand davon angeordnet. Die Hauptleiterplatte 62 wird
durch einen gemeinsamen Leiterplattenabschnitt 63 zum Verbinden des
Glättungskondensators 55 und
der Batterie über Anschlüsse 71 und 72,
einen über
dem Invertierer 53 für
den Antriebsmotor angeordneten Motorleiterplattenabschnitt 64 zum
Verbinden des Leiterplattenabschnitts 63 mit dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und einen über
dem Invertie rer 54 für
den Generatormotor angeordneten Generatormotorleiterplattenabschnitt 54 zum
Verbinden des Leiterplattenabschnitts 63 mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor
gebildet.
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In
diesem Fall erstreckt sich die Hauptleiterplatte 62 im
wesentlichen gerade, so daß die
Hauptleiterplatte 62 verkürzt werden kann. Dadurch kann die
L-Komponente reduziert werden. Außerdem sind der Antriebsmotor 25 und
der Generatormotor 16 über
den Glättungskondensator 55 verbunden,
so daß die
zwischen dem Antriebsmotor 25 und dem Generatormotor 16 zugeführte elektrische
Leistung geglättet
werden kann.
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Ausgangsbus-
oder -sammelschienen 67U, 67V und 67W sind
zwischen Ausgangsanschlüssen 66U, 66V und 66W des
Invertierers 53 für
den Antriebsmotor und Anschlüssen 68U, 68V und 68W des Antriebsmotors 25 verbunden,
und Eingangsbus- oder
-sammelschienen 82U, 82V und 82W sind
zwischen Eingangsanschlüssen 81U, 81V und 81W des Invertierers 54 für den Generatormotor
und Anschlüssen 83U, 83V und 83W des
Generatormotors 16 verbunden. Außerdem sind, um den Antriebsmotor 25 mit
dem Invertierer 53 für
den Antriebsmotor zu verbinden, erste Anschlußleitungen LMU,
LMV und LMW mit
den Anschlüssen 68U, 68V und 68W verbunden, und
um den Generatormotor 16 mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor
zu verbinden, sind zweite Anschlußleitungen LGU,
LGV und LGW mit
den Anschlüssen 83U, 83V und 83W verbunden.
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Außerdem ist
jede der ersten und zweiten Anschlußleitungen LMU,
LMV, LMW, LGU, LGV und LGW gemäß dieser
Ausführungsform
von der Seite einer Motorbefestigungsfläche zum Befestigen des Motors 11 am
Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 von
einer Endseite in der axialen Richtung des Antriebsmotors 25 bzw.
des Generatormotors 16 herausgeführt.
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Außerdem ist
ein Außendurchmesser
des Ausgangszahnrades 27 wesentlich kleiner als ein Außendurchmesser
des Antriebs motors 25, so daß ein in der Antriebsmotor-
und Generatormotoraufnahmekammer 10a durch einen Unterschied
zwischen dem Außendurchmesser
des Ausgangszahnrades 27 und dem Außendurchmesser des Antriebsmotors 25 gebildeter
toter Raum ausgenutzt werden kann. D.h. durch das Ausgangszahnrad 27,
das angetriebene Vorgelegezahnrad 32, das antreibende Ritzel 33 und
das große
Hohlrad 35 wird ein Getriebezug zum Übertragen von Leistung vom
Antriebsmotor 25 zur Differentialvorrichtung 36 gebildet,
und der tote Raum wird an einer Außenseite in einer Durchmesserrichtung
innerhalb eines Längenbereichs
in der axialen Richtung des Getriebezugs gebildet. Daher kann der
tote Raum effizient genutzt werden, indem die Ausgangsbus- oder
-sammelschienen 67U, 67V und 67W und
die Anschlüsse 83U, 83V und 83W im
toten Raum angeordnet werden.
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Daher
können
der Arbeitsvorgang zum Verbinden der ersten Anschlußleitungen
LMU, LMV und LMW, mit den Anschlüssen 68U, 68V und 68W und
der Arbeitsvorgang zum Verbinden der zweiten Anschlußleitungen
LGU, LGV und LGW mit den Anschlüssen 83U, 83V und 83W auf
der gleichen Seite ausgeführt
werden, so daß der
Arbeitsvorgang insgesamt vereinfacht wird. Dadurch kann die Integrierbarkeit des
Antriebsmotors 25 und des Generatormotors 16 verbessert
werden. Außerdem
sind die ersten und die zweiten Anschlußleitungen LMU,
LMV, LMW, LGU, LGV und LGW von der Motorbefestigungsfläche herausgeführt und
mit den Ausgangsbus- oder -sammelschienen 67U, 67V und 67W und
den Anschlüssen 83U, 83V und 83W im
toten Raum verbunden, so daß der tote
Raum der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a reduziert
und die Antriebsvorrichtung kleinformatiger ausgebildet werden kann. Außerdem werden
die ersten und zweiten Anschlußleitungen
LMU, LMV, LMW, LGU, LGV und LGW nicht
von der Seite einer hinteren Abdeckung 10b des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 herausgeführt, so
daß die
hintere Abdeckung 10b nicht hervorsteht und flach ausgebildet
sein kann. Daher kann, wenn die Antriebsvorrichtungan einem Hybridfahrzeug
montiert wird, verhindert werden, daß ein Seitenelement des Hybridfahrzeugs
und die hintere Abdeckung 10b sich wechselseitig stören.
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Durch
Erzeugen eines Pulsbreitenmodulationssignals durch eine in der Steuerungsvorrichtung 51 vorgesehene,
nicht dargestellte Basistreiberschaltung für den Antriebsmotor und Zuführen des
Pulsbreitenmodulationssignals zu den jeweiligen Transistoren der
jeweiligen Schaltungen des Invertierers 53 für den Antriebsmotor,
um die jeweiligen Transistoren zu schalten, wird ein von der Batterie über den
Glättungskondensator 55 zugeführter Gleichstrom
während
einer Zeitdauer, in der zwischen Emittern und Kollektoren der jeweiligen
Transistoren ein Strom fließt,
in einen Phasenstrom als Wechselstrom umgewandelt, und der Phasenstrom
wird von den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 66U, 66V und 66W an
die Ausgangsbus- oder -sammelschienen 67U, 67V und 67W ausgegeben.
Daher wird durch Aktivieren des Antriebsmotors 25 das Antriebsrad
gedreht, so daß das
Hybridfahrzeug in Bewegung gesetzt werden kann.
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Außerdem wird
durch Erzeugen eines Pulsbreitenmodulationssignals durch eine in
der Steuerungsvorrichtung 51 vorgesehene, nicht dargestellte Basistereiberschaltung
für den
Generatormotor und Zuführen
des Pulsbreitenmodulationssignals zu den jeweiligen Transistoren
der jeweiligen Brückenschaltungen
des Invertierers 54 für
den Generatormotor, ein durch den Generatormotor 16 erzeugter
Phasenstrom über
die Eingangsbus- oder -sammelschienen 82U, 82V und 82W den
jeweiligen Eingangsanschlüssen 81U, 81V und 81W zugeführt und
wird während
einer Zeitdauer, in der zwischen den Emittern und Kollektoren ein
Strom fließt,
in einen Gleichstrom umgewandelt.
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Die
obere Wand 49 ist derart geneigt, daß die obere Wand 49 an
der Seite des Antriebsmotors 25 der Antriebsmotor- und
Generatormotoraufnahmekammer 10a höher und an der Seite des Generatormotors 16,
d.h. an einer Vorderseite (an der rechten Seite in 1)
in der Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs niedriger ist, und der
Invertierer 53 für
den Antriebsmotor ist über
dem Antriebsmotor 25 angeordnet, und der Invertierer 54 für für den Generatormotor ist über dem
Generatormotor 16 angeordnet. Außerdem sind die jeweiligen
Transistoren der jeweiligen Brückenschaltungen
des Invertierers 53 für
den Antriebsmotor und der Antriebsmotor 25 durch die Ausgangsbus-
oder -sammelschienen 67U, 67V und 67W verbunden,
und die jeweiligen Transistoren der jeweiligen Brückenschaltungen
des Invertierers 54 für
den Generatormotor und der Generatormotor 16 sind durch
die Eingangsbus- oder -sammelschienen 82U, 82V und 82W verbunden.
Daher können
die Ausgangsbus- oder -sammelschienen 67U, 67V und 67W und
die Eingangsbus- oder -sammelschienen 82U, 82V und 82W verkürzt werden,
so daß Verdrahtungen
vereinfacht werden können,
die Kosten der Antriebsvorrichtung gesenkt werden können und
der Leistungsverbrauch reduziert werden kann. Außerdem kann die Antriebsvorrichtung
leichtgewichtig hergestellt werden.
-
Wie
vorstehend erwähnt
wurde, sind der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor benachbart zueinander angeordnet. Außerdem sind
der Invertierer 53 für
den Antriebsmotor und der Invertierer 54 für den Generatormotor
an Positionen am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt,
an denen eine Summe von Längen
der ersten und der zweiten Anschlußleitungen LMU,
LMV, LMW, LGU, LGV und LGW, wenn die ersten Anschlußleitungen
LMU, LMV, und LMW, mit dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und die zweiten Anschlußleitungen
LGU, LGV und LGW mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor
verbunden sind, kleiner wird als eine Summe von Längen der
ersten und der zweiten Anschlußleitungen
LMU, LMV, LMW, LGU, LGV und LGW, wenn
die ersten Anschlußleitungen
LMU, LMV und LMW mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor
und die zweiten Anschlußleitungen
LGU, LGV und LGW mit dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
verbunden sind (nachstehend als "Anschlußleitungsverkürzungsabschnitte" bezeichnet).
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In
diesem Fall entsprechen die Längen
der ersten Anschlußleitungen
LMU, LMV und LMW Abständen
von einem Ausgangsabschnitt 25a, wo die ersten Anschlußleitungen
LMU, LMV und LMW von einem Wicklungsende der Statorwicklung 39 des
Stators 38 herausgeführt
sind, zu den Anschlüssen 68U, 68V und 68W,
und die Längen
der zweiten Anschlußleitungen LGU, LGV und LGW entsprechen Abständen von einem Ausgangsabschnitt 16a,
wo die zweiten Anschlußleitungen
LGU, LGV und LGW an einem Wicklungsende der Statorwicklung
des Stators 22 herausgeführt sind, zu den Anschlüssen 83U, 83V und 83W.
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Auf
diese Weise sind der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor an den Anschlußleitungsverkürzungsabschnitten
angeordnet, so daß Verdrahtungen
dementsprechend vereinfacht werden können, die Kosten der Antriebsvorrichtung
gesenkt werden können und
der Leistungsverbrauch reduziert werden kann. Außerdem kann die Antriebsvorrichtung
leichtgewichtiger hergestellt werden.
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Außerdem sind
das Antriebsvorrichtungsgehäuse 10a und
das Invertierergehäuse 46 aus
Metall hergestellt und bilden ein elektromagnetisch abgeschirmtes
Gehäuseelement.
Daher kann, wenn der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor aktiviert sind, auch wenn an der Innenseite des
Gehäuseelements
eine elektromagnetische Welle erzeugt wird, verhindert werden, daß die elektromagnetische
Welle vom Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 nach außen austritt. Außerdem sind
die ersten und die zweiten Anschlußleitungen LMU,
LMV, LMW, LGU, LGV und LGW jeweils elektromagnetisch abgeschirmte
Leitungen, so daß,
auch wenn ein Phasen- oder Drehstrom in den ersten und in den zweiten
Anschlußleitungen
LMU, LMV, LMW, LGU, LGV und LGW fließt, verhindert
werden kann, daß eine elektromagnetische
Welle erzeugt wird. Dadurch kann verhindert werden, daß durch
den Einfluß einer elektromagnetischen
Welle auf eine Motorsteuerungsvorrichtung, eine Automatikgetriebesteuerungsvorrichtung,
eine Zusatzvorrichtung, usw. (nicht dargestellt) Probleme auftreten,
z.B. eine Funktionstörung.
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Der
Antriebsmotor 25 und der Generatormotor 16 sind
in der Antriebsmotor- und Generatormotoraufnahmekammer 10a angeordnet,
und der Invertierer 53 für den Antriebsmotor und der
Invertierer 54 für
den Generatormotor sind an den Anschlußleitungsverkürzungsabschnitten
angeordnet, so daß die
ersten und die zweiten Anschlußleitungen
LMU, LMV, LMW, LGU, LGV und LGW nicht
zur Außenseite
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 freiliegen.
Daher kann, auch wenn durch den in den ersten und zweiten Anschlußleitungen
LMU, LMV, LMW, LGU, LGV und LGW fließenden Phasen-
oder Drehstrom eine elektromagnetische Welle erzeugt wird, verhindert
werden, daß die
elektromagnetische Welle vom Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 nach
außen
austritt.
-
Außerdem kann,
obwohl gemäß der Ausführungsform
der erste Invertierer der Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und der zweite Invertierer der Invertierer 54 für den Generatormotor
ist, der erste Invertierer ein Invertierer für den Generatormotor und der
zweite Invertierer ein Invertierer für den Antriebsmotor sein.
-
Außerdem ist,
weil die obere Wand 49 geneigt ist, das Invertierergehäuse 46 ebenfalls
der oberen Wand 49 entsprechend geneigt. Daher kann, wenn
die Antriebsvorrichtung der art angeordnet ist, daß entsprechend
der Neigung einer Motorhaube des Hybridfahrzeugs der Generatormotor 16 an
der Vorderseite (an der rechten Seite in 1) und der Antriebsmotor
an der Rückseite
(an der linken Seite in 1) angeordnet sind, die Antriebsvorrichtung optimal
untergebracht werden. Dadurch kann die Antriebsvorrichtung kleinformatiger
ausgebildet werden.
-
Außerdem kann
die Invertiervorrichtung 50 entsprechend der oberen Wand 49 geneigt
werden, so daß der
Schwerpunkt der Antriebsvorrichtung abgesenkt werden kann. Dadurch
kann die Antriebsvorrichtung stabilisiert werden. Außerdem können die Invertiervorrichtung 50 und
die Abtriebswelle 12 benachbart zueinander angeordnet sein,
so daß das während eines
Zentrierungsvorgangs auf die Abtriebswelle 12 wirkende
Trägheitsmoment
reduziert werden kann. Dadurch kann das Schwingungsabsorptionsverhalten
der Antriebsvorrichtung verbessert werden.
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Außerdem ist
eine Vorderseite des Mediumströmungskanals 56 in
der Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs tiefer und eine Rückseite
davon (linke Seite in 1) höher angeordnet, so daß, wenn
Kühlwasser
von der Vorderseite in der Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs (rechte
Seite in 1) zur Rückseite (linke Seite in 1)
hin strömt,
Luft, die sich im Inneren des Mediumströmungskanals 56 angesammelt hat,
zusammen mit der Kühlwasserströmung zur Rückseite
transportiert werden kann. Dadurch kann im Inneren des Mediumströmungskanals 56 austretende
Luft herausgeführt
werden, indem lediglich eine Luftauslaßöffnung am hinteren Ende (linken Ende
in 1) des Mediumströmungskanals 56 ausgebildet
wird. Infolgedessen muß keine
andere Luftauslaßstruktur
bereitgestellt werden.
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Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Abschnitte mit den gleichen Strukturen
wie in der ersten Ausführungsform
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben.
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7 zeigt
eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
und 8 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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In
diesem Fall sind beide Enden des Stators 22 des Generatormotors 16 durch
Dehnpassung am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt,
und zwischen der Außenumfangsfläche 22a des
Stators 22 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
kein Zwischenraum ausgebildet. Ähnlicherweise
sind beide Enden des Stators 38 des Antriebsmotors 25 durch
Dehnpassung am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt,
und zwischen der Außenumfangsfläche 38a des
Stators 38 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
kein Zwischenraum ausgebildet.
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Außerdem ist
ein mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 111 zum Aufnehmen
des Glättungskondensators 55 derart
ausgebildet, daß ein Endabschnitt
davon im wesentlichen an einem Mittenabschntit eines oberen Endabschnitts 110 des
Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 zur
Seite des Generatormotors 16 hervorsteht. Ein Teil des
Glättungskondensators 55 ist
an Innenseiten gemeinsamer Tangentenlinien des Antriebsmotors 25 und
des Generatormotors 16 angeordnet. Außerdem ist in einer oberen
Fläche
des oberen Endabschnitts 110 eine dem Vertiefungsabschnitt 111 benachbarte
Nut ausgebildet, und durch Abdecken der Nut durch Abdeckungen 161 und 162 werden
Mediumströmungskanäle 156 und 157 gebildet.
Die Abdeckungen 161 und 162 werden durch ein Metall
mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit
gebildet. Außerdem wird
ein den Öffnungsabschnitt
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 hermetisch
abschließender
Kühlkörper zum
Abstrahlen von Wärme
durch den oberen Endabschnitt 110 und die Abdeckungen 161 und 162 gebildet,
und ein Abschnitt der zwischen dem An triebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 als
Steuerungsvorrichtungsgehäuse
angeordneten Trennwand wird durch den Kühlkörper gebildet.
-
Daher
kann nicht nur das Invertierergehäuse 50 durch in den
Mediumströmungskanälen 156 und 157 strömendes (nicht
dargestelltes) Kühlwasser
gekühlt
werden, sondern darüber
hinaus können
der Generatormotor 16 und der Antriebsmotor 25 über das
Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 gekühlt werden.
Außerdem
können,
obwohl in der Ausführungsform
die Mediumströmungskanäle 156 und 157 durch
einen (nicht dargestellten) kommunizierenden Strömungskanal verbunden sind und
in beiden Kanälen
das gleiche Kühlwasser
strömt,
die jeweiligen Mediumströmungskanäle auch
unabhängig
voneinander ausgebildet sein, so daß das Kühlwasser in beiden Kanälen getrennt
fließen
kann.
-
Nachstehend
wird eine dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Abschnitte mit den gleichen Strukturen
wie in der ersten Ausführungsform
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben.
-
9 zeigt
eine Schnittansicht der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
und 10 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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In
diesem Fall ist in der oberen Fläche
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 ein
mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 211 zum Aufnehmen des
Glättungskondensators 55 am
vorderen Endabschnitt (rechter Endabschnitt in 1)
derart ausgebildet, daß ein
Endabschnitt davon zur Seite des Generatormotors 16 hervorsteht.
Ein Teil des Glättungskondensators 55 ist
an Innenseiten gemeinsamer Tangentenlinien des Antriebsmotors 25 und
des Generatormotors 16 angeordnet. Außerdem ist eine Öffnung 248 von
einem Mittenabschnitt der oberen Fläche des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 zum
hinte ren Abschnitt (linker Endabschnitt in 7) ausgebildet,
und ein Kühlkörper 247 zum
Abstrahlen von Wärme
ist derart befestigt, daß er
die Öffnung 248 abdeckt.
Der Kühlkörper 247 weist
einen Mediumströmungskanalblock 249 in
der Form einer flachen Platte und eine Abdeckung 261 auf
und schließt das
Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 hermetisch
ab, und ein Abschnitt der zwischen dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 als Steuerungsvorrichtungsgehäuse angeordneten Trennwand
wird durch den vorderen Endabschnitt gebildet, in dem der Vertiefungsabschnitt 211 und
der Kühlkörper 247 ausgebildet
sind. Außerdem
ist im Mediumströmungskanalblock 249 eine
Nut ausgebildet, und der Mediumströmungskanalblock 256 wird durch
Abdecken der Nut durch die Abdeckung 261 gebildet. Die
Abdeckung 261 wird durch ein Metall mit einer ausgezeichneten
Wärmeleitfähigkeit
gebildet.
-
Nachstehend
wird eine vierte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Abschnitte mit den gleichen Strukturen
wie in der ersten Ausführungsform
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben.
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11 zeigt
eine Schnittansicht der vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
und 12 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der vierten Ausführungsform
der Erfindung.
-
In
diesem Fall sind beide Enden des Stators 22 des Generatormotors 16 durch
Dehnpassung am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt,
und zwischen der Außenumfangsfläche 22a des
Stators 22 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
kein Zwischenraum ausgebildet. Ähnlicherweise
sind beide Enden des Stators 38 des Antriebsmotors 25 durch
Dehnpassung am Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 befestigt,
und zwischen der Außenumfangsfläche 38a des
Stators 38 und dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 ist
kein Zwischenraum ausgebildet.
-
Außerdem ist
ein mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 311 zum Aufnehmen
des Glättungskondensators 55 am
hinteren Endabschnitt (linker Endabschnitt in 9)
des oberen Endabschnitts 110 des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 derart ausgebildet,
daß ein
Endabschnitt davon hervorsteht. Außerdem ist in einer oberen
Fläche
des oberen Endabschnitts 110 eine Nut ausgebildet, und
der Mediumströmungskanal 56 wird
durch Abdecken der Nut durch die Abdeckung 61 gebildet.
Die Abdeckung 61 wird durch ein Metall mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit
gebildet. Außerdem
wird ein Kühlkörper zum
Abstrahlen von Wärme,
der den Öffnungsabschnitt
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 hermetisch
verschließt,
durch den oberen Endabschnitt 110 und die Abdeckung 61 gebildet,
und ein Abschnitt der zwischen dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 als Steuerungsvorrichtungsgehäuse angeordneten Trennwand
wird durch den Kühlkörper gebildet.
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Nachstehend
wird eine fünfte
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Abschnitte mit den gleichen Strukturen
wie in der ersten Ausführungsform
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben.
-
13 zeigt
eine Schnittansicht der fünften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
und 14 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der fünften
Ausführungsform
der Erfindung.
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In
diesem Fall ist ein mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 411 zum
Aufnehmen der Steuerungsvorrichtung 51 am vorderen Endabschnitt (rechter
Endabschnitt in 1) des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 ausgebildet.
Außerdem
ist eine Nut von einem Mittenabschnitt der oberen Wand 49 des
Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 zum
hinteren Endabschnitt (linker Endabschnitt in 11)
ausgebildet, und der Mediumströmungskanal 56 wird
durch Abdecken der Nut durch die Abdeckung 61 gebildet. Die
Abdeckung 61 wird durch ein Metall mit einer ausgezeichneten
Wärmeleitfähigkeit
gebildet. Außerdem
wird ein Kühlkörper zum
Abstrahlen von Wärme durch
die obere Wand 49 und die Abdeckung 61 gebildet,
und ein Abschnitt der zwischen dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 als
Steuerungsvorrichtungsgehäuse
angeordneten Trennwand wird durch den Kühlkörper gebildet. Außerdem sind
Steuerungsleiterplatten 57a und 57b der Steuerungsvorrichtung 51 an
der Innenseite des Vertiefungsabschnitts 411 im wesentlichen
vertikal angeordnet.
-
Außerdem ist
eine Hauptleiterplatte 462 über dem als erster Invertierer
dienenden Invertierer 53 für den Antriebsmotor und dem
als zweiter Invertierer dienenden Invertierer 54 für den Generatormotor
in einem vorgegebenen Abstand davon angeordnet. Die Hauptleiterplatte 462 wird
gebildet durch: einen sich in der vertikalen Richtung erstreckenden
gemeinsamen Leiterplattenabschnitt 463 zum Verbinden des
Glättungskondensators 55 über Anschlüsse 71 und 72 mit
einer nicht dargestellten Batterie, einen über dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
angeordneten Motor-Leiterplattenabschnitt 464 zum Verbinden
des Leiterplattenabschnitts 463 mit dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und einen über dem
Invertierer 54 für
den Generatormotor angeordneten Generator-Leiterplattenabschnitt 465 zum
Verbinden des Leiterplattenabschnitts 463 mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor.
Der Glättungskondensator 55 ist über den
Leiterplattenabschnitten 464 und 465 am Leiterplattenabschnitt 463 befestigt.
-
Nachstehend
wird eine sechste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Abschnitte mit den gleichen Strukturen
wie in der ersten Ausführungsform
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher beschrieben.
-
15 zeigt
eine Schnittansicht der sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
und 16 zeigt eine Draufsicht einer Invertiervorrichtung
der sechsten Ausführungsform
der Erfindung.
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In
diesem Fall ist ein mit Boden versehener Vertiefungsabschnitt 511 zum
Aufnehmen der Steuerungsvorrichtung 51 am hinteren Endabschnitt
(linker Endabschnitt in 13) des
Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 ausgebildet.
Außerdem
ist eine Nut von einem Mittenabschnitt des oberen Endabschnitts 110 des
Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 zum
vorderen Endabschnitt (rechter Endabschnitt in 13)
ausgebildet, und der Mediumströmungskanal 56 wird durch
Abdecken der Nut durch die Abdeckung 61 gebildet. Die Abdeckung 61 wird
durch ein Metall mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit gebildet. Außerdem wird
ein Kühlkörper zum
Abstrahlen von Wärme,
der den Öffnungsabschnitt
des Antriebsvorrichtungsgehäuses 10 hermetisch
abschließt,
durch den oberen Endabschnitt 110 und die Abdeckung 61 gebildet,
und der Abschnitt der zwischen dem Antriebsvorrichtungsgehäuse 10 und
dem Invertierergehäuse 46 als
Steuerungsvorrichtungsgehäuse
angeordneten Trennwand wird durch den Kühlkörper gebildet. Außerdem sind
die Steuerungsleiterplatten 57a und 57b der Steuerungsvorrichtung 51 an
der Innenseite des Vertiefungsabschnitts 411 geneigt angeordnet.
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Außerdem ist
die Leiterplatte 462 über
dem als erster Invertierer dienenden Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und dem als zweiter Invertierer dienenden Invertierer 54 für den Generatormotor
in einem vorgegebenen Abstand davon angeordnet. Die Hauptleiterplatte 462 wird
gebildet durch: einen sich in der vertikalen Richtung erstreckenden
gemeinsamen Leiterplattenabschnitt 463 zum Verbinden des Glättungskondensators 55 über die
Anschlüsse 71 und 72 mit
einer nicht dargestellten Batterie, einen über dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
angeordneten Motor-Leiterplattenabschnitt 464 zum Verbinden des
Leiterplattenabschnitts 463 mit dem Invertierer 53 für den Antriebsmotor
und einen über dem
Invertierer 54 für
den Generatormotor angeordneten Generator-Leiterplattenabschnitt 465 zum
Verbinden des Leiterplattenabschnitts 463 mit dem Invertierer 54 für den Generatormotor.
Die jeweiligen Glättungskondensatoren 55 sind über den
Leiterplattenabschnitten 464 und 465 am Leiterplattenabschnitt 463 befestigt.
-
Wie
ausführlich
beschrieben worden ist, weist eine Antriebsvorrichtung erfindungsgemäß auf: einen
auf einer ersten Achsenlinie angeordneten Generatormotor, einen
auf einer parallel zur ersten Achsenlinie ausgerichteten zweiten
Achsenlinie angeordneten Antriebsmotor, ein den Generatormotor und den
Antriebsmotor aufnehmendes Antriebsvorrichtungsgehäuse, einen
Invertierer für
den Generatormotor und den Antriebsmotor und einen Glättungskondensator
zum Glätten
einer dem Invertierer von einer Leistungsquelle zugeführten Spannung.
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Außerdem ist
der Invertierer am Antriebsvorrichtungsgehäuse derart befestigt, daß er in
den Durchmesserrichtungen des Generatormotors und des Antriebsmotors
angeordnet ist, und der Glättungskondensator
ist an der Innenseite des Antriebsvorrichtungsgehäuses derart
befestigt, daß ein
Endabschnitt davon hervorsteht.
-
In
diesem Fall kann der Invertierer als Untereinheit am dem Antriebsvorrichtungsgehäuse integral
montiert werden, so daß nicht
nur Schritte zum Integrieren des Invertierers unabhängig ausgeführt werden
können,
sondern auch die korrekte Funktion des Invertierers bestätigt werden
kann, bevor er am Antriebsvorrichtungsgehäuse integral montiert wird.
-
Außerdem müssen die
Verbindung des Invertierers für
den Antriebsmotor mit dem Antriebsmotor und die Verbindung des Invertierers
für den
Generatormotor mit dem Generatormotor nicht getrennt hergestellt
werden, so daß die
Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt werden kann.
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Außerdem ist
ein Kühlkörper am
oberen Endabschnitt des Antriebsvorrichtungsgehäuses angeordnet, so daß das Antriebsvorrichtungsgehäuse gekühlt werden
kann. Dadurch kann die Ölströmung an der
Innenseite des Antriebsvorrichtungsgehäuses gekühlt werden und ist kein Ölkühler erforderlich.
-
Außerdem ist
der Invertierer in den Durchmesserrichtungen des Generatormotors
und des Antriebsmotors angeordnet, so daß Ausgangs- und Eingangssammelschienen
kürzer
ausgebildet sein können.
Dadurch können
Verdrahtungen vereinfacht, die Kosten der Antriebsvorrichtung gesenkt
und der Leistungsverbrauch reduziert werden. Außerdem kann die Antriebsvorrichtung
leichtgewichtig hergestellt werden.
-
Eine
noch andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
weist auf: einen Generatormotor, einen Antriebsmotor, ein Antriebsvorrichtungsgehäuse zum
Aufnehmen des Generatormotors und des Antriebsmotors, einen ersten Invertierer
zum Aktivieren eines Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor,
einen zweiten Invertierer zum Aktivieren des anderen Motors unter dem
Generator- und dem Antriebsmotor, eine erste Anschlußleitung
zum Verbinden des einen Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
mit dem ersten Invertierer und eine zweite Anschlußleitung
zum Verbinden des anderen Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
mit dem zweiten Invertierer.
-
Außerdem sind
der erste und der zweite Invertierer an Positionen mit dem Antriebsvorrichtungsgehäuse verbunden,
an denen die Summe der Längen
der ersten und der zweiten Anschlußleitungen, wenn die erste
Anschlußleitung
und der erste Invertierer miteinander verbunden sind und die zweite
Anschlußleitung
und der zweite Invertierer miteinander ver bunden sind, kleiner ist
als eine Summe der Längen
der ersten und der zweiten Anschlußleitung, wenn die erste Anschlußleitung
und der zweite Invertierer miteinander verbunden sind und die zweite
Anschlußleitung
und der erste Invertierer miteinander verbunden sind.
-
In
diesem Fall sind der erste und der zweite Invertierer an Anschlußleitungsverkürzungspositionen
angeordnet, so daß Verdrahtungen
dementsprechend vereinfacht werden können, die Kosten der Antriebsvorrichtung
gesenkt werden können
und der Leistungsverbrauch reduziert werden kann. Außerdem kann
die Antriebsvorrichtung leichtgewichtig hergestellt werden.
-
Außerdem sind
der Generatormotor und der Antriebsmotor an der Innenseite des Antriebsvorrichtungsgehäuses angeordnet,
so daß die
erste und die zweite Anschlußleitung
nicht zur Außenseite
des Antriebsvorrichtungsgehäuses
freiliegen.
-
Dadurch
kann, auch wenn durch einen in der ersten und in der zweiten Anschlußleitung
fließenden Phasenstrom
eine elektromagnetische Welle erzeugt wird, verhindert werden, daß die elektromagnetische Welle
vom Antriebsvorrichtungsgehäuse
nach außen austritt.
Dadurch kann verhindert werden, daß durch den Einfluß einer
elektromagnetischen Welle auf eine Motorsteuerungsvorrichtung, eine
Automatikgetriebesteuerungsvorrichtung, Zusatzvorrichtungen, usw. verursachte
Probleme auftreten, z.B. eine Funktionsstörung.
-
Der
erste und der zweite Invertierer sind am Antriebsvorrichtungsgehäuse befestigt,
so daß die Invertiervorrichtung
als Untereinheit am Antriebsvorrichtungsgehäuse integral montierbar ist.
Daher können
nicht nur Schritte zum Integrieren der Invertiervorrichtung unabhängig ausgeführt werden,
sondern es kann auch die korrekte Funktion der Invertiervorrichtung
bestätigt
werden, bevor sie am Antriebsvorrichtungsgehäuse integral montiert wird.
-
Außerdem wird
die Trennwand zum Trennen der Invertiervorrichtung und der Innenseite
des Antriebsvorrichtungsgehäuses
durch einen Teil des Antriebsvorrichtungsgehäuses gebildet, so daß kein besonderes
Wandelement erforderlich ist. Dadurch ist die Antriebsvorrichtung
leichtgewichtig herstellbar.
-
Eine
noch andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
weist auf: einen Generatormotor, einen Antriebsmotor, ein Antriebsvorrichtungsgehäuse zum
Aufnehmen des Generatormotors und des Antriebsmotors, einen ersten Invertierer
zum Aktivieren eines Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor,
einen zweiten Invertierer zum Aktivieren des anderen Motors unter dem
Generator- und dem Antriebsmotor, eine erste Anschlußleitung
zum Verbinden des einen Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
mit dem ersten Invertierer und eine zweite Anschlußleitung
zum Verbinden des anderen Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
mit dem zweiten Invertierer.
-
Außerdem sind
die erste und die zweite Anschlußleitung von einer Endseite
in der axialen Richtung des Generatormotors und des Antriebsmotors herausgeführt.
-
In
diesem Fall kann der Arbeitsvorgang zum Verbinden der ersten und
der zweiten Anschlußleitung
an der gleichen Seite ausgeführt
werden, so daß der
Arbeitsvorgang vereinfacht wird. Dadurch können der Antriebsmotor und
der Generatormotor besser integriert werden.
-
Eine
noch andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
weist einen Getriebezug an der Innenseite des Antriebsvorrichtungsgehäuse zum Übertragen
der Leistung des Antriebsmotors zu einer Differentialvorrichtung
auf, wobei die erste und/oder die zweite Anschlußleitung vom Antriebsmotor
und/oder vom Generatormotor an einer Außenseite in einer Durchmesserrichtung
des Getriebezugs innerhalb eines Längenbereichs in einer axialen
Richtung davon herausgeführt
sind.
-
In
diesem Fall ist ein Außendurchmessser
eines vorgegebenen Zahnrades des Getriebezugs wesentlich kleiner
als ein Außendurchmesser
des Antriebsmotors, so daß ein
an der Innenseite des Antriebsvorrichtungsgehäuses durch die Differenz zwischen
dem Außendurchmesser
des Zahnrades und dem Außendurchmesser
des Antriebsmotors gebildeter toter Raum genutzt werden kann. Dadurch kann
der tote Raum durch Herausführen
der ersten und/oder der zweiten Anschlußleitung vom Antriebsmotor
und/oder vom Generatormotor im toten Raum effektiv genutzt werden.
Dadurch kann die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt
werden. Außerdem
werden die erste und die zweite Anschlußleitung nicht von der Seite
der hinteren Abdeckung des Antriebsvorrichtungsgehäuses herausgeführt, so daß die hintere
Abdeckung nicht hervorsteht und flach ausgebildet sein kann. Daher
kann, wenn die Antriebsvorrichtung an einem Hybridfahrzeug montiert
wird, verhindert werden, daß ein
Seitenelement des Hybridfahrzeugs und die hintere Abdeckung sich wechselseitig
stören.
-
Eine
noch andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
weist auf: einen Generatormotor, einen Antriebsmotor, ein Antriebsvorrichtungsgehäuse zum
Aufnehmen des Generatormotors und des Antriebsmotors, einen ersten Invertierer
zum Aktivieren eines Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
und einen zweiten Invertierer zum Aktivieren des anderen Motors unter
dem Generator- und dem Antriebsmotor.
-
Außerdem sind
der erste und der zweite Invertierer an einer oberen Seite des Antriebsvorrichtungsgehäuses derart
geneigt angeordnet, daß eine Vorderseite
davon in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs tiefer angeordnet ist.
-
In
diesem Fall kann, wenn die Antriebsvorrichtung derart angeordnet
ist, daß entsprechend
der Neigung einer Motorhaube des Hybridfahrzeugs der Generatormotor
an der Vorderseite und der Antriebsmotor an der Rückseite
angeordnet sind, die Antriebsvorrichtung optimal untergebracht werden.
Infolgedessen kann die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt
werden.
-
Außerdem kann
auch die Invertiervorrichtung geneigt werden, so daß der Schwerpunkt
der Antriebsvorrichtung abgesenkt werden kann. Dadurch kann die
Antriebsvorrichtung stabilisiert werden. Außerdem können die Invertiervorrichtung
und die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors benachbart zueinander
angeordnet sein, so daß das
während
einer Zentrierung auf die Abtriebswelle wirkende Trägheitsmoment
reduziert werden kann. Dadurch kann das Schwingungsabsorptionsverhalten der
Antriebsvorrichtung verbessert werden.
-
Außerdem kann
gemäß dem an
der Trennwand zum Trennen der Invertiervorrichtung von der Innenseite
des Antriebsvorrichtungsgehäuses
ausgebildeten Mediumströmungskanal,
wobei eine Vorderseite des Strömungskanals
in der Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs tiefer und eine Rückseite
davon höher
angeordnet ist, wenn das Medium von der Vorderseite in der Fahrtrichtung
des Hybridfahrzeugs zur Rückseite
strömt,
Luft, die sich an der Innseite des Mediumströmungskanals gesammelt hat,
mit der Strömung
des Mediums nach hinten transportiert werden. Dadurch kann an der
Innenseite des Mediumströmungskanals
austretende Luft, indem lediglich eine Luftauslaßöffnung am hinteren Ende des Mediumströmungskanals
ausgebildet wird, leicht heraustransportiert werden. Infolgedessen
ist keine andere Luftauslaßstruktur
erforderlich.
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Eine
noch andere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
weist auf: einen Generatormotor, einen Antriebsmotor, ein Antriebsvorrichtungsgehäuse zum
Auf nehmen des Generatormotors und des Antriebsmotors, einen ersten Invertierer
zum Aktivieren eines Motors unter dem Generator- und dem Antriebsmotor
und einen zweiten Invertierer zum Aktivieren des anderen Motors unter
dem Generator- und dem Antriebsmotor.
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Außerdem ist
eine Trennwand zum Befestigen des ersten und des zweiten Invertierers
am Antriebsvorrichtungsgehäuse
installiert, und ein Kühlkörper ist
an der Trennwand ausgebildet.
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In
diesem Fall können
nicht nur die Invertiervorrichtung und die Steuervorrichtung direkt
und ausreichend gekühlt
werden, sondern darüber
hinaus wird auch das Antriebsvorrichtungsgehäuse gekühlt, und durch an der Innenseite
des Antriebsvorrichtungsgehäuses
strömendes,
nicht dargestelltes Kühlöl kann außerdem der
Antriebsmotor und der Generatormotor gekühlt werden. Daher können durch
das im gemeinsamen Mediumströmungskanal
strömende
Medium der erste und der zweite Invertierer gekühlt werden, so daß der Mediumströmungskanal vereinfacht
und die Antriebsvorrichtung kleinformatiger hergestellt werden kann.
Außerdem
kann durch Kühlen
des Antriebsvorrichtungsgehäuses
das Öl gekühlt werden,
so daß kein
Luftkühler
erforderlich ist und der Ölpfad
oder -kanal vereinfacht werden kann.
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Gemäß einer
noch anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
ist die Trennwand auf einer Ebene ausgebildet.
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In
diesem Fall wird die Trennwand durch den ersten und den zweiten
Invertierer gemeinsam verwendet, so daß die Antriebsvorrichtung kleinformatiger
hergestellt werden kann.
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Gemäß einer
noch anderen Ausführungsform
der Erfindung ist der Generatormotor auf einer ersten Achsenlinie
und der Antriebsmotor auf einer parallel zur ersten Achsenölinie ausgerichteten
zweiten Achsenlinie angeordnet.
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In
diesem Fall sind der Generatormotor und der Antriebsmotor auf parallelen
Achsenlinien angeordnet, so daß ein
Drehzahlreduktionsverhältnis
zwischen der ersten Achsenlinie und der zweiten Achsenlinie frei
einstellbar ist. Dadurch wird die Designfreiheit für einen
Drehmomentübertragungsmechanismus
erweitert. Infolgedessen sind der Antriebsmotor und der Generatormotor
unter optimalen Bedingungen betreibbar.
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Gemäß einer
noch anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung erstrecken
sich der erste und der zweite Invertierer entlang einer parallel
zu jeweiligen Tangentenlinien des Generatormotors und des Antriebsmotors
angeordneten Ebene.
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In
diesem Fall kann eine Abmessung in der axialen Richtung der Antriebsvorrichtung
reduziert werden, so daß die
Montierbarkeit der Antriebsvorrichtung in einem Hybridfahrzeug,
in dem die Abmessung in der Breitenrichtung begrenzt ist, insbesondere
in einem FF-Hybridfahrzeug, verbessert werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, dienen die vorstehend dargestellten Ausführungsformen
lediglich zur Erläuterung
und sollen die Erfindung nicht einschränken. Für Fachleute ist ersichtlich,
daß innerhalb
des durch die beigefügten Patentansprüche definierten
Schutzumfangs der Erfindung verschiedenartige Modifikationen und
Anwendungen möglich
sind.