專利名稱：混合動力車輛的一種混合動力驅動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混合動力車輛的一種混合動力驅動器。
背景技術：
具有混合動力驅動器的機動車在本領域中是已知的。一種混合動力驅動器除具有 一臺內燃機之外，還具有可以作為發(fā)電機或電動機運行的至少一個電動機器。一個電能儲 存器與所述或每個電動機器相互作用，當所述或每個電動機器作為電動機運行時，所述電 能儲存器被放電到一個更大的程度，而當所述或每個電動機器作為發(fā)電機運行時該電能儲 存器被充電到一個更大的程度。為混合動力車輛的電能儲存器指定了一個轉換器。此外， 為所述或每個電動機器均指定了一個對應的轉換器。當該混合動力驅動器具有多個電動機 器并因此而具有被指定給這些電動機器的多個轉換器時，在機動車里以節(jié)約空間的方式整 合這些轉換器存在許多問題。

發(fā)明內容
在此背景下，本發(fā)明所基于的問題是提供混合動力車輛的一種新型混合動力驅動 器。這個問題是通過一種混合動力驅動器來解決的。根據本發(fā)明，指定給這些電動機器的 這些轉換器被結合為一個模塊式轉換器單元；該轉換器單元具有一個基礎模塊，該基礎模 塊首先具有被指定給一個第一電動機器的轉換器，并且其次具有用于冷卻該轉換器單元的 多個連接件、用于將該轉換器單元附裝到一個車體結構上的緊固裝置、用于同被指定給該 電能儲存器的轉換器進行電接觸的一個連接件、以及用于同該第一電動機器進行電接觸的 一個連接件；并且該轉換器單元進一步具有至少一個能夠被聯接到該基礎模塊上的補充模 塊，并且該補充模塊首先具有被指定給一個第二電動機器的轉換器并且其次具有與該對應 的第二電動機器進行電接觸的一個連接件，并且該補充模塊能夠被聯接到該基礎模塊上的 方式為使得該對應的補充模塊能夠通過該基礎模塊得到冷卻、能夠通過該基礎模塊被附裝 到該車體結構上、并且能夠通過該基礎模塊被電氣聯接到該電能儲存器的轉換器上。本發(fā)明提出，在一個混合動力驅動器包括多個電動機器的情況下，將指定給這些 電動機器的多個轉換器相結合以形成一個轉換器單元。該轉換器單元有一個基礎模塊，該 基礎模塊所達到的目的是將該轉換器單元機械地附裝到該混合動力車輛的車體結構上、將 該轉換器單元電氣附接到該電能儲存器的一個轉換器上、并且將該轉換器單元附裝到一個 冷卻回路上。此外，該基礎模塊包括一個轉換器，該轉換器與該混合動力驅動器的一個第 一電動機器相互作用。除了該基礎模塊之外，該轉換器單元還包括與該基礎模塊聯接的至 少一個補充模塊、并且包括與該混合動力驅動器的一個第二電動機器相互作用的一個轉換 器。該補充模塊通過該基礎模塊，被機械地聯接到該車體結構上、電氣地聯接到該電能儲存 器的轉換器上、以及以能被冷卻的方式連接到冷卻回路上。該基礎模塊以及所述或每個補 充模塊各自通過分立的多個連接件單獨地電氣地聯接到該基礎模塊或補充模塊的對應轉 換器與之相互作用的那些電動機器上。本發(fā)明使之有可能以一種節(jié)約空間的方式對混合動力車輛的一種混合動力驅動器中的多個電動機器的轉換器進行整合。根據本發(fā)明的一個有利發(fā)展，該基礎模塊具有一個冷卻元件，該冷卻元件被連接 到用于冷卻該轉換器單元的這些連接件上，并且冷卻劑流過該冷卻元件，該冷卻元件對該 基礎模塊里的轉換器以及所述或每個補充模塊里的轉換器均進行冷卻。通過該冷卻元件可 有效地冷卻該轉換器單元、并因此有效地冷卻該基礎模塊的轉換器、以及所述或每個補充 模塊的轉換器。優(yōu)選地，當一個補充模塊被聯接到該基礎模塊上時，所述這些模塊的殼體進行機 械地連接的方式為使得在這些殼體的內部之間產生一種連接，其中一個壓力補償閥被指定 給該基礎模塊的殼體，這可使該基礎模塊的內部以及被聯接到該基礎模塊上的所述或每個 補充模塊的內部通過所述壓力補償閥為了壓力補償的目的而進行通氣。該基礎模塊以及補充模塊的內部在不利的運行條件下所積累的超額壓力能夠通 過該壓力補償閥而得到補償?？傊?，本發(fā)明是通過下述1的技術方案實現的，其中2-5是優(yōu)選的技術方案1.混合動力車輛的一種混合動力驅動器，該混合動力驅動器具有一臺內燃機、多 個電動機器以及一個電能儲存器，該電能儲存器在所述或每個電動機器作為電動機運行時 能夠被放電到一個更大的程度并且在所述或每個電動機器作為發(fā)電機運行時能夠被充電 到一個更大的程度，其中，該電能儲存器被指定一個轉換器、以及此外，每個電動機器各被 指定一個轉換器，其特征在于a)指定給這些電動機器的這些轉換器被結合而形成一個模塊式轉換器單元， b)該轉換器單元具有一個基礎模塊，該基礎模塊首先具有被指定給一個第一電動 機器的轉換器，并且其次具有用于冷卻該轉換器單元的多個連接件、用于將該轉換器單元 附裝到一個車體結構上的緊固裝置、用于同被指定給該電能儲存器的轉換器進行電接觸的 一個連接件、以及用于同該第一電動機器進行電接觸的一個連接件；c)該轉換器單元進一步具有能夠被聯接到該基礎模塊上的至少一個補充模塊，所 述或每個補充模塊對應地首先具有被指定給一個第二電動機器的轉換器并且其次具有與 該對應的第二電動機器進行電接觸的一個連接件，并且所述或每個補充模塊能夠被聯接到 該基礎模塊上的方式為使得該對應的補充模塊能夠通過該基礎模塊得到冷卻、能夠通過該 基礎模塊被附裝到該車體結構上、并且能夠通過該基礎模塊被電氣聯接到該電能儲存器的 轉換器上。2.如1所述的混合動力驅動器，其特征在于，該基礎模塊具有緊固裝置，該緊固 裝置帶有多個減振器，通過這些減振器能夠將該轉換器單元以減振方式附裝到該車體結構 上。3.如1或2所述的混合動力驅動器，其特征在于，該基礎模塊有一個冷卻元件，該 冷卻元件被連接到這些連接件上用于冷卻該轉換器單元并且冷卻劑流過該冷卻元件，該冷 卻元件對該基礎模塊里的轉換器以及所述或每個補充模塊的轉換器二者均進行冷卻。4.如1至3之一所述的混合動力驅動器，其特征在于，當一個補充模塊被聯接到該 基礎模塊時，所述這些模塊的多個殼體被機械地連接的方式為使得在這些殼體的內部之間 產生一種連接。5.如4所述的混合動力驅動器，其特征在于，一個壓力補償閥被指定給該基礎模塊的殼體，從而使得該基礎模塊的內部以及被聯接到該基礎模塊上的所述或每個補充模塊 的內部能夠通過所述壓力補償閥為了壓力補償的目的而進行通風。


以下的說明給出了本發(fā)明的多種優(yōu)選方案。將參見附圖對本發(fā)明的多個示例性實 施方案進行更詳細的解釋，而本發(fā)明不局限于這些實施方案，在附圖中圖1示出了根據本發(fā)明的一種混合動力驅動器的方塊圖；圖2示出了根據本發(fā)明的混合動力驅動器的詳細立體圖以及車體結構的一個截圖3以從上方看的立體圖示出了圖2中所示細節(jié)，其中不包括車體結構；圖4以從上方看的立體圖示出了圖2和圖3中所示細節(jié)，其中不包括車體結構；并 且圖5以從上方看的立體圖示出了處于分解狀態(tài)的圖2、圖3、以及圖4中所示的細節(jié)。
具體實施方案本發(fā)明涉及混合動力車輛的一種混合動力驅動器。圖1以非常簡略的形式示出了一種混合動力驅動器的多個組件，即包括一臺內燃 機10以及多個(即在示出的這個示例性實施方案中是兩個)電動機器11和12的一種混 合動力驅動器。除了內燃機10和電動機器11、12之外，該混合動力驅動器進一步包括一個 電能儲存器13。當這些電動機器11和12作為電動機運行時，電能儲存器13被這些電動機器11 和12放電到一個更大的程度，在這種情況下這些電動機器11和12在該混合動力車輛的輸 出驅動器處提供了一個驅動扭矩。另一方面，如果該混合動力驅動器的這些電動機器11和 12作為發(fā)電機運行，那么電能儲存器13能夠被這些電動機器充電到一個更大的程度。如圖1所示，一個轉換器14被指定給電能儲存器13。此外，一個轉換器15或16 被指定給每個電動機器11、12。此處給出的本發(fā)明現涉及混合動力驅動器的多個細節(jié)，它們使得能夠將指定給這 些電動機器11、12的轉換器15、16以優(yōu)化的且節(jié)約空間的方式整合到混合動力車輛之中。 指定給這些電動機器11、12的轉換器15、16在這種情況下與對應的這些電動機器11、12相 互作用，而不需要將它們定位在這些電動機器物理位置附近。在本發(fā)明的旨意中，這些轉換器15、16被指定給混合動力驅動器的這些電動機器 11、12并且與所述電動機器相互作用，將這些轉換器相結合以形成一個模塊式轉換器單元 17，圖2示出了該模塊式轉換器單元17在安裝狀態(tài)下在混合動力車輛的車體結構觀上的 情況，而圖3至圖5以不同的立體圖示出了轉換器單元17。在所示示例性實施方案中，轉換器單元17具有一個基礎模塊18和被聯接到基礎 模塊18上的一個補充模塊19。在這種情況下，基礎模塊18包括與電動機器12相互作用的 轉換器16，而補充模塊19包括與電動機器11相互作用的轉換器15。除了包括用于電動機器12的轉換器16之外，基礎模塊18還包括用于冷卻轉換器單元17的多個連接件20、21，其中連接件20對應于冷卻劑的向前流動而連接件21對應于 冷卻劑的回流。通過用于冷卻劑的這些連接件20、21，模塊式轉換器單元17可以被整合在 一個冷卻劑回路中并且被冷卻。 除了用于冷卻模塊式轉換器單元17的這些連接件20、21之外，模塊式轉換器單元 17的基礎模塊18還具有一個連接件22，該連接件用于同指定給電能儲存器13的轉換器14 進行電接觸。此外，模塊式轉換器單元17的基礎模塊18具有與電動機器12進行電接觸的一個 連接件23，該電動機器與由基礎模塊18所容納的轉換器16相互作用。此外，模塊式轉換器單元17的基礎模塊18包括緊固裝置M，通過該緊固裝置能夠 將模塊式轉換器單元17機械地附裝到該混合動力車輛的車體結構觀上。該緊固裝置M 優(yōu)選地是帶有多個減振器的緊固裝置，以便將模塊式轉換器單元17以減振方式附裝到車 體結構觀上。在這種情況下，這些減振器可以由多個橡膠彈性元件來提供。正如已經提到的，補充模塊19 (它被或者能夠被聯接到基礎模塊18上)包括與電 動機器11相互作用的轉換器15、以及用于在由補充模塊19所容納的轉換器15與電動機器 11之間進行電接觸的一個連接件25。模塊式轉換器單元17的補充模塊19通過基礎模塊 18被機械地附裝到車體結構觀上。此外，通過基礎模塊18能夠冷卻補充模塊19。而且，由 補充模塊19所容納的并且與電動機器11相互作用的轉換器15能夠通過基礎模塊18 (即 由基礎模塊18所容納的轉換器16)被聯接到電能儲存器13的轉換器14上。在所示示例性實施方案中，在其中相應地一個混合動力驅動器包括兩個電動機器 11和12以及相應地被指定給這些電動機器11和12的兩個轉換器15和16，兩個轉換器15 和16被結合為一個模塊式轉換器單元17，該模塊式轉換器單元具有一個基礎模塊18和一 個補充模塊19。轉換器單元17到車體結構觀的機械式附裝、模塊式轉換器單元17到一個 冷卻回路的附裝、以及轉換器單元17到電能儲存器13的轉換器14的電氣附接對于轉換器 單元17的所有轉換器15、16而言都是通過基礎模塊18集中進行的。這些補充模塊19被 聯接到基礎模塊18上并且被電聯接到該電動機器上，該電動機器與由對應的補充模塊19 所容納的轉換器15相互作用。如從圖5中可以最好地看到，基礎模塊16具有一個冷卻元件沈，冷卻劑流過其中 并且它被聯接到連接件20、21上。在這種情況下，冷卻元件沈所達到的目的是對基礎模塊 18的轉換器16以及補充模塊19的轉換器15 二者均進行冷卻。基礎模塊18具有一個殼體27，補充模塊19具有一個殼體四?；A模塊18和補 充模塊19的這兩個殼體27和四各自對應地限定了一個內部30和31，其中容納了多個電 動或電子組件，具體是轉換器15、16。因此，一個電容器組件32、一個IGBT組件33、以及具有多個電流傳感器的一個電 流測量組件34作為轉換器15的組件而被定位在由補充模塊19的殼體四所限定的內部31 之中。同樣，一個電容器組件35、一個IGBT組件36、以及包括多個電流傳感器的一個電 流測量組件37作為轉換器16的組件而被定位在基礎模塊18的殼體27所限定的內部30 之中。此外，在基礎模塊18的轉換器16與電能儲存器13的轉換器14之間連接的一個過濾器38被定位在基礎模塊18的殼體27所限定的內部30之中。
當補充模塊19被聯接到模塊式轉換器單元17的基礎模塊18上時，兩個轉換器15 和16是彼此電聯接的，即這是由于事實上在轉換器15和16的電容器組件32和35之間進 行了電接觸。在這種情況下，兩個電容器組件32和35之間的電接觸是通過圖5中所示的 一個引入通道39來進行的。因此，基礎模塊18和補充模塊19的兩個內部30和31通過引入通道39彼此連接。為了能夠補償相對于周圍壓力的一個壓力差(該壓力差是由于運行過程中在這 些內部30、31中的溫度波動而形成的)，將圖3和圖4所示的一個壓力補償閥40指定給基 礎模塊18。因此，當基礎模塊18和補充模塊19的內部30和31中產生一個不可允許的超 額壓力或負壓力時，可以通過壓力補償閥40實現相對于周圍壓力的壓力補償。此外，將一個絕緣監(jiān)測器41 (圖4中所示)指定給基礎模塊18并且可以將其用于 提供對轉換器單元17的短路監(jiān)測。當基礎模塊18和補充模塊19相聯接時，在基礎模塊18的殼體27上形成的多個 凸起42接合在補充模塊19的殼體四上的多個凹陷(未示出)之中。殼體27和四可以 通過在所述殼體上形成的多個緊固部分43來彼此螺紋固定。當一個混合動力驅動器具有多個電動機器并且因此有多個指定給這些電動機器 的轉換器時，本發(fā)明使得可以以一種節(jié)約空間并有效的方式將與這些電動機器相互作用的 這些轉換器整合在機動車輛中。模塊式轉換器單元17的基礎模塊18實現轉換器單元17的所有轉換器15和16 集中進行到車體結構觀的機械式附裝、到冷卻回路的附裝、以及到電能儲存器13的轉換器 14的電氣附接。基礎模塊18還被單獨地電氣聯接到與由基礎模塊18所容納的轉換器16 相互作用的電動機器上。所述或每個補充模塊19被單獨地電氣聯接到與由對應的補充模 塊19所容納的轉換器15相互作用的電動機器上。由對應的補充模塊19所容納的轉換器 15到電能儲存器13的轉換器14的電聯接是通過基礎模塊18的轉換器16來進行的，為此 目的，在基礎模塊18與對應的補充模塊19的轉換器15和16的電容組件32和35之間進 行電接觸。
權利要求
1.混合動力車輛的一種混合動力驅動器，該混合動力驅動器具有一臺內燃機、多個電 動機器以及一個電能儲存器，該電能儲存器在所述或每個電動機器作為電動機運行時能夠 被放電到一個更大的程度并且在所述或每個電動機器作為發(fā)電機運行時能夠被充電到一 個更大的程度，其中，該電能儲存器被指定一個轉換器、以及此外，每個電動機器各被指定 一個轉換器，其特征在于a)指定給這些電動機器的這些轉換器(15，16)被結合而形成一個模塊式轉換器單元 (17),b)該轉換器單元(17)具有一個基礎模塊(18)，該基礎模塊首先具有被指定給一個第 一電動機器的轉換器(16)，并且其次具有用于冷卻該轉換器單元的多個連接件00，21)、 用于將該轉換器單元附裝到一個車體結構上的緊固裝置04)、用于同被指定給該電能儲存 器的轉換器進行電接觸的一個連接件(22)、以及用于同該第一電動機器進行電接觸的一個 連接件(23)；c)該轉換器單元(17)進一步具有能夠被聯接到該基礎模塊(18)上的至少一個補充模 塊(19)，所述或每個補充模塊對應地首先具有被指定給一個第二電動機器的轉換器(15) 并且其次具有與該對應的第二電動機器進行電接觸的一個連接件0 ，并且所述或每個補 充模塊(19)能夠被聯接到該基礎模塊(18)上的方式為使得該對應的補充模塊(19)能夠 通過該基礎模塊(18)得到冷卻、能夠通過該基礎模塊(18)被附裝到該車體結構上、并且能 夠通過該基礎模塊(18)被電氣聯接到該電能儲存器的轉換器上。
2.如權利要求1所述的混合動力驅動器，其特征在于，該基礎模塊(18)具有緊固裝置 (M)，該緊固裝置帶有多個減振器，通過這些減振器能夠將該轉換器單元(17)以減振方式 附裝到該車體結構上。
3.如權利要求1或2所述的混合動力驅動器，其特征在于，該基礎模塊(18)有一個冷 卻元件( )，該冷卻元件被連接到這些連接件(20，21)上用于冷卻該轉換器單元(17)并且 冷卻劑流過該冷卻元件，該冷卻元件06)對該基礎模塊里的轉換器(16)以及所述或每個 補充模塊的轉換器(1 二者均進行冷卻。
4.如權利要求1至3之一所述的混合動力驅動器，其特征在于，當一個補充模塊(19) 被聯接到該基礎模塊(18)時，所述這些模塊的多個殼體(27，29)被機械地連接的方式為使 得在這些殼體07，四)的內部(30，31)之間產生一種連接。
5.如權利要求4所述的混合動力驅動器，其特征在于，一個壓力補償閥00)被指定給 該基礎模塊(18)的殼體(27)，從而使得該基礎模塊(18)的內部以及被聯接到該基礎模塊 上的所述或每個補充模塊(19)的內部能夠通過所述壓力補償閥為了壓力補償的目的而進 行通風。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合動力驅動器，其有內燃機、多個電動機器及電能儲存器，該電能儲存器被指定一個轉換器以及每個電動機器被指定一個轉換器，被指定給電動機器的轉換器形成模塊式轉換器單元；該單元有一個基礎模塊，其具有被指定給一個第一電動機器的轉換器、用于冷卻的多個連接件、用于附裝到一個車體結構上的緊固裝置、用于同被指定給該儲存器的轉換器接觸的一個連接件、及用于接觸該第一電動機器的一個連接件；并且該轉換器單元有至少一個補充模塊，其能聯接到該基礎模塊上并有被指定給一個第二電動機器的轉換器以及用于接觸該第二電動機器的一個連接件，并且該補充模塊能聯接到該基礎模塊使其能通過該基礎模塊冷卻、能附裝到該車體結構上并能聯接到該儲存器的轉換器上。
文檔編號B60L11/12GK102120427SQ20101060989
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年1月11日
發(fā)明者P·胡爾默 申請人:F.波爾希名譽工學博士公司