[發明專利]用于電動車的可重新配置的功率分流動力系

有效

• 申請號: 201210270225.X
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102910060B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 道格拉斯·R·馬丁;鄺明朗;沃特·J·奧特曼
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明總體上涉及一種用于電動車的功率分流動力系。

背景技術

混合動力電動車（HEV）的動力系包括發動機、電動機/發電機以及牽引用蓄電池，其中發動機和電動機可以單獨驅動車輪，通過作為發電機運轉的電動機，發動機可以為牽引用蓄電池充電，并且，可以使用車輪制動器回收和再生車輛的動能，用以驅動發電機和給電池再充電。

在插電式混合動力車（PHEV）的動力系中，牽引用蓄電池的容量顯著增加，以便于能夠利用來自于電網的電能驅動車輛。因此，期望更多地使用電力驅動。當發動機關閉時，發電機與輪轉速的直接連接導致發電機軸在車輛移動時旋轉。這導致了若干嚴重的問題，包括(i)當車輛提速時，發電機轉速變得過高，導致了對于軸承、行星齒輪組和發電機的耐久性的擔心；(ii)啟動發動機所需的有效扭矩降低；(iii)由于沒有使用發電機，它產生了不必要的旋轉損耗；以及(iv)處于倒車檔同時發動機在運轉狀態時，電動機必須做出反應，從而減少了提供給車輪的扭矩。

發明內容

一種動力系，包括齒輪組，所述齒輪組包括太陽齒輪、托架、連接至中間軸的齒圈以及支承在托架上并且與太陽齒輪和齒圈相嚙合的小齒輪，以及可連接至發動機用于超速驅動（overdriving）發電機的第二齒輪組、用于可釋放地連接發動機和托架的離合器、用于可釋放地連接太陽齒輪和發電機的第二離合器以及連接至中間軸的電動機。

該動力系是可重新配置的，其中，動力系可以輕易地從功率分流模式向串聯模式切換，并且可以輕易地從串聯模式向功率分流模式切換。

在電量保持模式下，發動機在串聯模式或功率分流模式下操作。

該動力系從牽引電動機給車輪提供最大扭矩，優于單模式功率分流動力系。

該動力系為功率分流動力系的高燃料經濟性和駕駛性能提供了更好的牽引和車輛啟動性能。

優選實施例的適用范圍會在隨后的具體實施方式、權利要求書和附圖中顯現。應當理解的是，盡管描述和具體的示例指出了本發明的優選實施例，但其僅出于說明性的目的給出。對于本領域的技術人員來說，對所述實施例和示例的各種變化及修改是顯而易見的。

附圖說明

參考附圖及其以下說明將更容易理解本發明，其中：

圖1是HEV動力系的原理圖；

圖2是示出了控制圖1所示動力系的離合器的嚙合及解離狀態的圖表。

圖3是HEV動力系的原理圖；

圖4是示出了控制圖3所示動力系的離合器的嚙合及解離狀態的圖表。

圖5是HEV動力系的原理圖；

圖6是示出了控制圖5所示動力系的離合器的嚙合及解離狀態的圖表。

圖7是HEV動力系的原理圖；以及

圖8是示出了控制圖7所示動力系的離合器的嚙合及解離狀態的圖表。

具體實施方式

首先參考圖1，動力系10包括諸如內燃機12的功率源、第一行星齒輪組14、電動機16、副軸傳動裝置18、差速機構20、發電機22、中間軸24和第二行星齒輪組26，其中，所述內燃機12例如是柴油發動機或汽油發動機，所述中間軸24可驅動地連接至差速機構20、輸出小齒輪40和電動機16。電力機械16、22都是電動發電機，盡管通常電力機械16被稱為電動機或牽引電動機，而電力機械22被稱為發電機。

行星齒輪組14的太陽齒輪27通過離合器28連接至發電機22。行星齒輪組14的托架32通過離合器30穿過扭振阻尼器34和軸36連接至發動機12。齒輪組14的齒圈39通過形成副軸齒輪對40-42的嚙合的輸出小齒輪40和齒輪42，可驅動地連接至中間軸24。支承在托架32上的行星小齒輪43與齒圈39和太陽齒輪27持續嚙合。

電動機16的轉子44通過齒輪對46-48連接至中間軸24。

電動機16通過逆變器52和高壓直流/直流轉換器54電連接至牽引用蓄電池50。相似地，發電機22通過逆變器56和轉換器54電連接至電池50。

中間軸24通過差速機構20的小齒輪60及齒圈62進行連接，差速機構通過半軸或驅動軸68、70將功率傳輸給車輪64、66。

油泵72通過小齒輪74及齒輪76可驅動地連接至軸36和發動機輸出。