[發(fā)明專利]混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910168079.8
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN101665081A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒂莫西·詹姆斯·鮑曼;杜納特·安德里亞斯·約瑟芬·吉斯
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: B60K17/00
• 分類號: B60K17/00;B60K17/08;B60K17/02;B60K6/20;B60K6/30
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王光輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛的動力傳動系統(tǒng)，特別是具有主原動機和整合了飛輪的第二發(fā)動機的混合動力車輛。

背景技術(shù)

美國機動車工程師學(xué)會(SAE)的2008年4月14-17日的技術(shù)文件2008-01-0083介紹了由無級變速器(CVT)組成的配置，其連接在車輛發(fā)動機和變速箱之間，設(shè)置成通過齒輪組驅(qū)動飛輪。該配置可以增加或減少由發(fā)動機提供給車輛驅(qū)動車輪的動力。飛輪能加速轉(zhuǎn)到發(fā)動機的速率，在車輛制動條件下甚至可以達到更高的速率。飛輪典型地至少部分由碳纖維組成并且在真空室里運轉(zhuǎn)以便將空氣動力學(xué)損耗減至最低。可以提供附加的齒輪裝置以允許附加一些設(shè)備，如空調(diào)和由飛輪驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向設(shè)施。

專利文件US2008/0105475公開了一種具有車輛動力系統(tǒng)、飛輪以及連接動力系統(tǒng)和飛輪的無級變速器的機動車輛。車輛減速時，來自動力系統(tǒng)和它的相關(guān)傳動系統(tǒng)的能量被傳送至飛輪。車輛加速時，飛輪的能量被傳送到動力系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明包含車輛的動力傳動系統(tǒng)，該車輛具有第一組和第二組車輪和只驅(qū)動第一組車輪的動力源，其中，該動力傳動系統(tǒng)包括飛輪和連接第二組車輪的有著連續(xù)可變傳動比的傳動系統(tǒng)。

另一方面，本發(fā)明包含具有第一組車輪和第二組車輪、用來驅(qū)動第一組車輪的主發(fā)動機和用來驅(qū)動第二組車輪的第二發(fā)動機的車輛，其中，第二發(fā)動機包含根據(jù)本發(fā)明上述第一方面的動力傳動系統(tǒng)。

主發(fā)動機可以例如為內(nèi)燃機或者電動馬達。

根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)可以輕松集成到具有前輪或后輪驅(qū)動的現(xiàn)有汽車平臺中，比如，可以為車輛提供牽引控制力提升而且動力傳動系統(tǒng)可以設(shè)置成響應(yīng)來自上述系統(tǒng)的信號來運行。

傳動系統(tǒng)可以是具有空擋的無限變速式機械無級變速器(IVT)。

在優(yōu)選實施例中，傳動系統(tǒng)是無級變速器(CVT)，動力傳動系統(tǒng)還包括位于無級變速器和飛輪之間的離合器。

借助于本發(fā)明，非車輛主發(fā)動機(例如內(nèi)燃機)直接驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)的車輪組中的能量可以存儲到飛輪中，并在之后釋放以驅(qū)動上述車輪組。操縱傳動比和離合器實現(xiàn)能量的存儲和回收控制。當改變無級變速器的傳動比使飛輪加速時，存儲能量；當改變傳動比使飛輪減速時，回收能量并將其傳送至車輪。在一個運行模式中，離合器在汽車以恒速行駛時是斷開的，在減速時閉合，使飛輪加速。

本發(fā)明優(yōu)于飛輪和主發(fā)動機驅(qū)動相同車輪組的公知配置的原因在于：不用將該配置的附加組件集成到引擎艙中。因此也就不用升級引擎支架以承受額外重量和飛輪運動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣力，不用為了創(chuàng)建傳送到飛輪和來自飛輪的驅(qū)動力(能量)的輸入/輸出路徑而去改變現(xiàn)有動力傳動系統(tǒng)。

最好有位于傳動系統(tǒng)和飛輪之間的減速器。

減速器可以是行星齒輪配置。

減速器能夠使高速的飛輪匹配低速運轉(zhuǎn)的無級變速器。

飛輪的旋轉(zhuǎn)速度越快，能量存儲得越多。

為了擴大傳動系統(tǒng)的可用傳動比(特別是無級變速器的有限變速范圍，通常為六級)，可以提供可選的齒輪組。可以采用變速箱的形式，其連接第二車輪組和傳動系統(tǒng)之間。變速箱可以有兩個或兩個以上的傳動比。

無級變速器的運轉(zhuǎn)、特別是傳動比的設(shè)置需要油壓供應(yīng)。因此，泵是必要的。機械泵由于卓越的效率而優(yōu)于電子泵。油泵最好放在傳動系統(tǒng)和第二組車輪之間以便可以被上述第二組車輪驅(qū)動。這種設(shè)置優(yōu)于由飛輪驅(qū)動的油泵，因為在某些車輛行駛條件下，飛輪轉(zhuǎn)速可能是零因而油壓也可能為零。油壓為零時無級變速器就不能改變傳動比。在期望傳動系統(tǒng)改變傳動比的情況中，當車輛停止時(車輪也因而處于靜止，不會驅(qū)動油泵)，動力傳動系統(tǒng)可以輔以油液蓄壓器來維持傳動所需的油壓供應(yīng)。

一旦車輛停駛，對飛輪的驅(qū)動也會因而停止，飛輪轉(zhuǎn)速經(jīng)過摩擦以及空氣動力的損耗會逐漸衰減。這種衰減是能源的浪費。本發(fā)明有利地提供了進一步選擇，包括能量轉(zhuǎn)換裝置，其可以利用存儲在飛輪中的旋轉(zhuǎn)能量。該裝置可以采取例如直流發(fā)電機或交流發(fā)電機或液壓泵的形式。該裝置可以是裝到飛輪軸上的獨立裝置或者是整合作為飛輪總成的一部分。

飛輪可以容納于帶有真空泵的真空室中，用于維持理想的低氣壓以使空氣動力的損耗保持在最低限度。

作為更進一步的選擇，可以在傳動系統(tǒng)和第二組車輪之間多放一個離合器。這樣做的好處是在上述車輪和飛輪之間不需要能量傳送時可以使傳動系統(tǒng)和上述車輪脫離。否則，車輪的運動不必要地驅(qū)動傳動系統(tǒng)，產(chǎn)生相關(guān)摩擦損耗。

附圖說明

以下結(jié)合附圖僅通過示例的方式說明本發(fā)明的一些實施例，附圖中：