[發(fā)明專利]混合動力車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280047104.7
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103842195A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·達維德齊亞科;S·克萊門特;M·席費爾
• 申請（專利權(quán)）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: B60K6/10
• 分類號: B60K6/10;B60K6/30;B60K6/52;B60K6/547;B60K6/26;B60K6/48
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;牛曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合動力車，包括發(fā)動機連同用于驅(qū)動至少一車橋的車輪的驅(qū)動軸以及至少一電機，該至少一電機用于驅(qū)動所述車橋的車輪或至少一個另外的車橋的車輪，其中，所述至少一電機能在制動過程中作為發(fā)電機運行并且能在加速過程中作為馬達/驅(qū)動機運行，該混合動力車還包括與所述至少一電機耦合的另一電機，該另一電機包括一具有轉(zhuǎn)子的飛輪蓄能器，該飛輪蓄能器能在制動過程中被充載/充入能量并且能在加速過程中被卸載/釋放能量。

背景技術(shù)

早就公知在車輛中使用飛輪。在DE639717A中提出了一種用于車輛的飛輪蓄能器，其中，在車輛的飛輪與驅(qū)動系之間布置有可切換的變速器。代替機械的有級變速器也可以使用包括一電機的電變速器。

由AT147860B已知一種用于機動車的飛輪蓄能器。發(fā)動機作為主驅(qū)動器驅(qū)動一軸，飛輪蓄能器驅(qū)動一個或多個附加的驅(qū)動軸。

在DE102010007632A1中提出了一種混合動力車，它具有一驅(qū)動后軸的發(fā)動機和兩個在前軸上的電機。電機在制動過程中作為發(fā)電機運行，用于回收動能。在回收范圍中獲得的能量被輸送到用作為蓄能器的飛輪。為此由布置在前軸上的電機產(chǎn)生電流，該電流被輸送到布置在飛輪蓄能器中的第三電機，用于使飛輪蓄能器的轉(zhuǎn)子運動。這個轉(zhuǎn)子可以達到直到40.000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。設(shè)置在混合動力車中的轉(zhuǎn)子用作為機械的蓄能器，因此無需像在其它常見的混合動力車中那樣的電化學蓄能電池。緊接著制動過程之后，以動能形式儲存的再回收的能量供加速過程使用。為此，飛輪蓄能器的第三電機作為發(fā)電機運行，由此在轉(zhuǎn)子減速的情況下產(chǎn)生電能，它又被輸送到在前軸上的第一和第二電機。該電能作為附加的驅(qū)動能量起作用，它支持驅(qū)動后軸的發(fā)動機。

為了改善效率和可調(diào)節(jié)性，在混合動力車中一般使用具有至少一電機的電變速器或者CVT變速器（continuously?variable?transmission無級變速）。但是不僅電變速器而且CVT在傳遞大功率時都導致大的系統(tǒng)重量。因此只能將事實上產(chǎn)生的制動能量的一個明顯的部分轉(zhuǎn)換成動能。大部分制動能量仍然未被利用地作為熱量丟失。但是許多車輛如定線公交車、垃圾車或載貨車這樣運行，它們經(jīng)常被制動并重新加速。這同樣也適用于賽車，并且通常也適用于城市交通中的車輛。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是，給出一種混合動力車，它能夠回收更大部分的制動能量。

為了實現(xiàn)這個目的，在上述形式的混合動力車中按照本發(fā)明規(guī)定，所述轉(zhuǎn)子能通過至少一可切換的接合裝置/離合器與能被發(fā)動機驅(qū)動的所述至少一車橋的驅(qū)動軸機械地耦合。

本發(fā)明基于這樣的認識：飛輪蓄能器的轉(zhuǎn)子除了由至少一電機提供的能量之外還能機械地與被發(fā)動機驅(qū)動的車橋的驅(qū)動軸連接，由此可以提高回收的制動能。通過這種方式這樣改進常見的混合動力車，使得可以再回收絕大部分制動能。在常見的混合動力車中——其中電機在制動過程期間可以作為發(fā)電機運行，可回收的能量相當于可由兩個電機以發(fā)電機方式產(chǎn)生的電流量，但是這個能量遠小于總體產(chǎn)生的制動能，并且可再回收能量的增大由于重量的原因不是適宜的。因此在常見的混合動力車中供加速使用的能量近似相當于在制動過程中回收的能量——如果不考慮轉(zhuǎn)換損失的話。相反，利用按照本發(fā)明的混合動力車通過以下方式可以回收更大部分制動能：飛輪蓄能器附加機械地通過與發(fā)動機連接的驅(qū)動軸加速。

在按照本發(fā)明的混合動力車中可以規(guī)定，所述可切換的接合裝置設(shè)計成摩擦接合裝置。該摩擦接合裝置原則上相當于在具有變速機構(gòu)的機動車中使用的摩擦接合裝置。通過可切換的接合裝置可以使與發(fā)動機連接的驅(qū)動軸在制動過程期間與飛輪蓄能器連接，以便使該飛輪蓄能器附加地充載。

在按照本發(fā)明的混合動力車中特別優(yōu)選的是，在所述摩擦接合裝置與能被發(fā)動機驅(qū)動的車橋的驅(qū)動軸之間布置有可切換的變速器，該車橋與發(fā)動機連接。在此所述變速器優(yōu)選為在發(fā)動機與被驅(qū)動的車橋之間本來就存在的變速器。

如果按照本發(fā)明的混合動力車的飛輪蓄能器布置在密封的或可密封的殼體中，就可以得到特別好的效率。通過密封避免流動損失，否則可能鑒于轉(zhuǎn)子的高轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生流動損失。

為了進一步改善按照本發(fā)明的混合動力車的效率可以規(guī)定，容納飛輪的殼體能借助真空泵排真空。可控的真空泵提供這樣的可能性：使飛輪蓄能器空氣密封地封閉，由此使在轉(zhuǎn)子中儲存的運動能量更長時間地保持，否則空氣的流通將導致流動損失。