[發(fā)明專利]用于機動車輛的帶可接合離合器的混合驅動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00806383.4
• 申請日: 2000-04-13
• 公開（公告）號: CN1355747A
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 漢斯·格洛納;伯恩哈德·西奇;格哈德·貢波爾特斯博格;漢斯－約爾格·多米安;拉爾夫·德雷博爾茨;馬庫斯·卡因德爾;約爾格·邁克爾
• 申請（專利權）人: 腓特烈斯港齒輪工廠股份公司;寶馬公司
• 主分類號: B60K6/02
• 分類號: B60K6/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 吳鵬

本發(fā)明涉及按照權利要求1的前序部分詳細規(guī)定的那樣類型的用于機動車輛的混合驅動系統(tǒng)。

用于機動車輛的驅動系統(tǒng)通常至少有一電機，它可以例如本身是驅動設備。

用從一蓄電池或一車輛固有的燃料電池供給電能的電動機作為驅動電機，使之有可能做到無排放的和幾乎無聲的行駛，此時，它在結構上緊湊。其缺點為，由于所用的蓄電池的可供使用的蓄電容量有限，純粹用電力驅動的車輛的行駛功率嚴重受到限制。因此，電動車輛至今只在特殊領域中使用。

除了純粹的電力驅動系統(tǒng)，還知道有部分電力的車輛驅動系統(tǒng)，它在實際中也稱為“混合驅動”。此部分電力驅動的系統(tǒng)有一內燃機作為主驅動設備，用它可以有大的有效功率和機動車輛的活動半徑。在內燃機和變速器之間還補充設置至少一個電機，它與驅動路線串聯(lián)或并聯(lián)地布置并提供電力驅動的優(yōu)點如制動能量回收和無排放的行駛。

在串聯(lián)的混合系統(tǒng)中，在一個行駛范圍中，用有限的功率純電力地行駛，也就是說，內燃機與電機都停止工作，此時，全部所需的能量都從蓄電池供應。而在一個第二行駛范圍中，則用內燃機行駛，該內燃機驅動作為發(fā)電機工作的第二電機，該電機又反過來供應用于按電力運行的行駛電動機的能量。這類串聯(lián)的混合驅動系統(tǒng)在工作時不需要具有經常的力閉合的離合器。

在并聯(lián)的混合系統(tǒng)中，用一與一變速器的輸入軸連接的電動機純電力地行駛。此時，內燃機停止，它通過一力閉合的離合器與變速器的輸入軸分開。在需要大功率時，例如從某一預定的高行駛速度開始，內燃機將通過接通一離合器而起動，此時，內燃機將用作主驅動源。于是，電動機可用作輔助源或助力器或用作發(fā)電機，以向車輛蓄電池充電。

這類具有內燃機、自動變速器、蓄電池、直流交流變換器和永久勵磁同步電機的并聯(lián)的混合系統(tǒng)已例如在德國的出版物VDI報告1378(1998)，M.Lehna的“奧迪雙重，一種用于城市后勤的混合車輛”，623～647頁中作了描述。

但是，這種已知的并聯(lián)的混合系統(tǒng)、有這樣的缺點，即在接通一離合器時，在輸出裝置上產生一可以感受到的牽引力擾動。

采用傳統(tǒng)的起動機，可使內燃機到達一起動轉速，即起動轉矩將通過小齒輪傳至發(fā)動機的飛輪上。此已知的起動機如此用法蘭連至一發(fā)動機缸體上，以致在致動時，該小齒輪與從動盤的齒圈嚙合，以便通過它使發(fā)動機旋轉。

在這類起動機中，產生另一缺點，即其功率不夠，其壽命非常有限。

有限的壽命使這種起動機不適合用于內燃機的接通或斷開相關的“起動-停車-運行”，此時，具有一用于行駛的電動機的平行混合系統(tǒng)基本上適于這種明顯地降低燃油消耗的運行方式，此時，內燃機在車輛停止時斷開，并在實際上需要時才起動。

從1998年4月發(fā)行的出版物“歐洲汽車設計”的第24頁上知道另一種起動單元，其中，裝在內燃機與變速器之間的電動機直接與內燃機的曲軸連接，并且在起動機功能之外還附加有發(fā)電機功能。

但是，在這種方案中，同樣在內燃機的曲軸與變速器的輸入軸結合時必然有牽引力的擾動。

從實踐中知道的另一種將內燃機加速至其起動轉速或無載轉速的方法為，在用電動機行駛時，在起動內燃機之后與變速器的輸入軸結合。此處，只在速度差為零時才接通離合器。

對此，在所用的獨特的電動機中，它首先必須在車輛停止時起動內燃機，此時，變速器處于中性位置，離合器被接通。此時，車輛未被驅動。一旦內燃機運行，內燃機與電機之間的離合器被切斷，將變速器連接至第一檔，接著就可開始行駛過程。

由此，其缺點為，行駛過程開始時有明顯的時間滯后。

已知的混合驅動系統(tǒng)的另一缺點為，變速器的例如在其中做成一體的液壓泵難于在行駛時達到接合元件的壓力供應所需要的轉速，這是因為，液壓泵通常是由內燃機驅動的，但是內燃機在電力行駛時又是停止的。

在實踐中，這一問題用一在外面布置的液壓泵和一通過由自身的能源驅動的裝置來解決，但是，這是非常昂貴和成本很高的。

本發(fā)明的目的在于，提供一用于機動車輛的混合驅動系統(tǒng)，其中，機動車輛與其機組的電流供應是高效的，同時，可以用結構上簡單的方式在小的功率需求時實現(xiàn)純電力驅動，而在大的功率要求時實現(xiàn)內燃機的接通，此時，可在轉換時盡可能地避免牽引力降低。

按照本發(fā)明，此目的將用按照權利要求1的特征的混合驅動系統(tǒng)來實現(xiàn)。

采用按照本發(fā)明的混合驅動系統(tǒng)，使之有可能以有利的方式在起動或在低的車輛速度例如在“停止之后再行走”的運行或在停車過程或開動過程中采用純電力的運行。通過在內燃機與電機之間連接以第二離合器，可以接通已經運行的內燃機，以便得到全部的車輛功率。