[發明專利]混合動力系系統

無效

• 申請號: 201210145291.4
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102774262A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: A.R.扎德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60K6/24
• 分類號: B60K6/24;F02B37/00;F02B41/10;F02B63/04;F02C6/12;F02C6/14;F02C6/20;F01D15/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;楊楷

技術領域

本發明的示例性實施例涉及混合動力系系統且更特定而言涉及具有多個內燃機配置的混合動力系。

背景技術

越來越關注燃料經濟和由機動車輛中碳氫化合物燃燒造成的溫室氣體的大氣排放和其它調控排氣的排放導致共同努力來發展更加燃料高效的動力系系統。一個選項為發展所謂的混合車輛動力系，其利用由諸如蓄電池的儲存車載電能供電的電驅動與內燃機的組合。在利用混合車輛動力系的車輛(即，混合車輛)的操作中，一個或多個車輛控制器確定利用電驅動或利用內燃機推動的最佳條件。作為實例，在時停時進的城市駕駛或交通擁擠時間高速公路駕駛期間通常經歷的駕駛中，車輛可完全或主要靠蓄電池電力來操作，這是由于推動車輛和向各個車輛配件提供電力所需的低負荷。在蓄電池中的能量儲備耗盡時或者在需要額外動力來行駛的條件下，內燃機可啟動且車輛可經由內燃機補充的電力或者僅由內燃機推動，這在很大程度上取決于混合系統的類型(例如，串聯式混合或并聯式混合)。

選擇的內燃機通常為標準汽油或柴油動力活塞驅動的發動機，在混合應用中，其可小于非混合應用中通常使用的發動機。這樣的活塞驅動的內燃機通常以大約30%的效率操作，能量的70%用于操作發動機以克服摩擦和發動機設計中固有的其它損耗。因此，在混合系統的發動機操作期間，效率可能不是最佳的。

發明內容

在本發明的示范性實施例中，一種混合車輛動力系系統包括：內燃機；與內燃機流體連通的排氣驅動的渦輪增壓器，其具有第一排氣渦輪，第一排氣渦輪被配置成從內燃機接收排氣且使得壓縮機旋轉，壓縮機被配置成向內燃機供應壓縮空氣以在其中燃燒；第二排氣渦輪，其與排氣驅動的渦輪增壓器的第一排氣渦輪流體連通且被配置成接收從第一排氣渦輪排放的排氣使得發電機旋轉，發電機可操作地連接到儲能裝置；以及，電驅動馬達，其被配置成從儲能裝置接收電能。

在本發明的另一示范性實施例中，一種混合車輛動力系系統包括：內燃機；渦輪燃燒器；排氣驅動的渦輪增壓器，其與內燃機和渦輪燃燒器流體連通，具有第一排氣渦輪，第一排氣渦輪被配置成從內燃機和渦輪燃燒器接收排氣且使得壓縮機旋轉，壓縮機被配置成向內燃機和渦輪燃燒器供應壓縮空氣以在其中燃燒；第二排氣渦輪，其與排氣驅動的渦輪增壓器的第一排氣渦輪流體連通且被配置成接收從第一排氣渦輪排放的排氣并且使得發電機旋轉，發電機可操作地連接到儲能裝置；以及，電驅動馬達，其配置成從儲能裝置接收電能。

在本發明的又一實施例中，一種操作混合車輛動力系系統的方法，其中混合車輛動力系系統包括：內燃機；渦輪燃燒器；排氣驅動的渦輪增壓器，其與內燃機和渦輪燃燒器流體連通，具有第一排氣渦輪，第一排氣渦輪被配置成從內燃機和渦輪燃燒器接收排氣且使得壓縮機旋轉，壓縮機被配置成向內燃機和渦輪燃燒器供應壓縮空氣以在其中燃燒；第二排氣渦輪，其與排氣驅動的渦輪增壓器的第一排氣渦輪流體連通且被配置成接收從第一排氣渦輪排放的排氣并且使得發電機旋轉，發電機可操作地連接到儲能裝置；以及，電驅動馬達，其被配置成從儲能裝置接收電能，該方法包括：關掉內燃機；將由壓縮機供應的全部壓縮燃燒空氣遞送到渦輪燃燒器；將渦輪排氣遞送到第一排氣渦輪；將從第一排氣渦輪發出的排氣遞送到第二排氣渦輪以使得發電機旋轉；以及從發電機向儲能裝置，電驅動馬達或者其組合遞送電能。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1：一種混合車輛動力系系統，包括：

內燃機；

與所述內燃機流體連通的排氣驅動的渦輪增壓器，其具有第一排氣渦輪，所述第一排氣渦輪被配置成從所述內燃機接收排氣且通過第一軸桿使得壓縮機旋轉，所述壓縮機被配置成向所述內燃機供應壓縮空氣以在其中燃燒；

第二排氣渦輪，其與所述排氣驅動的渦輪增壓器的第一排氣渦輪流體連通，且被配置成接收從所述第一排氣渦輪排放的排氣并使得發電機旋轉，所述發電機可操作地連接到儲能裝置；以及

電驅動馬達，其被配置成從所述儲能裝置接收電能，所述內燃機和電驅動馬達構成混合車輛動力系系統。

技術方案2：根據技術方案1所述的混合動力系系統，其中，所述第二排氣渦輪可旋轉地安裝于第二軸桿上，所述第二軸桿與所述第一軸桿同軸安置。

技術方案3：根據技術方案1所述的混合動力系系統，其中，所述第二排氣渦輪被配置成以不同于所述第一排氣渦輪的速度旋轉。

技術方案4：根據技術方案3所述的混合動力系系統，其中，選擇所述第二排氣渦輪的大小和因此旋轉速度以匹配所述發電機的旋轉參數。