[發(fā)明專利]用于混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310651456.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN103847497B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沙雷斯·S·柯扎雷卡爾;愛德華·W·哈蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): B60K6/365
• 分類號(hào): B60K6/365;B60K6/547
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 包紅健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種用于混合動(dòng)力車輛、尤其是插電式電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在裝配有功率分流式變速器的混合動(dòng)力車輛中，牽引電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)都被可驅(qū)動(dòng)地連接至從動(dòng)車輪。因此，牽引電動(dòng)機(jī)的速度總是與車輪速度成正比，并且電動(dòng)發(fā)電機(jī)速度與車輪速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)速度成正比。對(duì)于給定的車輛速度，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，發(fā)電機(jī)的速度是最高的。

同樣地，行星小齒輪的速度也與車輛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)速度成正比，并且對(duì)于給定的車輛速度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，行星小齒輪的速度是最高的。

因此，最大可容許的行星小齒輪速度和發(fā)電機(jī)速度決定了最大可容許的電動(dòng)車輛行駛速度。

當(dāng)插電式混合動(dòng)力車輛在電量消耗模式下運(yùn)行時(shí)，能量由蓄電電池通過牽引電動(dòng)機(jī)流動(dòng)到車輪。因此，發(fā)電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)。然而，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的能力需要被保持。因此，由于上述狀況，存在對(duì)電動(dòng)車輛峰值行駛速度的限制。當(dāng)速度高于電動(dòng)車輛峰值行駛速度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)必須在它并不被需要時(shí)啟動(dòng)并運(yùn)行。

當(dāng)車輛在電動(dòng)車輛（EV）模式下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，所有元件——例如發(fā)電機(jī)和行星齒輪組——都會(huì)旋轉(zhuǎn)并導(dǎo)致附加損耗。

發(fā)明內(nèi)容

車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括：行星齒輪變速器，其包括輸出部、與第一動(dòng)力源相連接的第一部件和與第二動(dòng)力源相連接的第二部件；用于交替地釋放輸出部以及保持輸出部以阻止旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)器；電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)包括可驅(qū)動(dòng)地連接至車輪的第二輸出部；以及用于打開和關(guān)閉輸出部和車輪之間的傳動(dòng)連接的離合器。

用于操作動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的方法，其包括將電動(dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)地連接到車輪，將變速器的太陽齒輪連接到啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，將與太陽齒輪和齒圈嚙合的行星小齒輪支承在連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的行星齒輪托架上，以及接合制動(dòng)器并使用啟動(dòng)發(fā)電機(jī)來曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括功率分流式變速器，其特別地適合插電式混合動(dòng)力車輛（PHEV）的應(yīng)用。當(dāng)在電動(dòng)車輛模式下運(yùn)行時(shí)，該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)最小化損耗并消除了對(duì)車輛速度的限制。

根據(jù)以下詳細(xì)說明、權(quán)利要求以及附圖，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將會(huì)變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，盡管說明和具體示例指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但其僅以舉例的方式給出。對(duì)所描述的實(shí)施例和示例的各種變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得顯而易見。

附圖說明

通過參考附圖以及以下說明，本發(fā)明將更容易理解，其中：

圖1為用于混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。

具體實(shí)施方式

該圖所示為用于混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10，該車輛的車輪被可驅(qū)動(dòng)地連接至差動(dòng)機(jī)構(gòu)16的軸12、14。如內(nèi)燃機(jī)這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)18通過扭力消震器20和軸22被連接至行星齒輪變速器24。軸22、小齒輪26和齒輪28傳送動(dòng)力至油泵30。

電動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)34的轉(zhuǎn)子32通過軸36連接至變速器24的太陽齒輪 38。電動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)34的定子40被電力連接至發(fā)電機(jī)逆變器42，該發(fā)電機(jī)逆變器42通過DC/DC（直流/直流）轉(zhuǎn)換器44被電力連接至蓄電電池。

同樣地，通過軸50將電動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)48的轉(zhuǎn)子46連接至小齒輪56 ，該小齒輪56 與齒輪58嚙合。電動(dòng)機(jī)48的定子60被電力連接至電動(dòng)機(jī)逆變器62，該電動(dòng)機(jī)逆變器62通過DC/DC轉(zhuǎn)換器44被電力連接至蓄電電池。

變速器24包括齒圈64，該齒圈64通過套軸66被連接至小齒輪68、與軸22相連接的托架70、以及一組行星小齒輪72，該組行星小齒輪72 被旋轉(zhuǎn)支承于托架上并與齒圈64和太陽齒輪38嚙合。小齒輪68與傳動(dòng)齒輪（transfer gear）74嚙合。

齒輪58和末端傳動(dòng)小齒輪76支承于副軸（countershaft）78。與小齒輪76嚙合的末端傳動(dòng)齒輪80被連接至差速器16的輸入部。

離合器82將傳動(dòng)齒輪74可釋放地連接至副軸78。當(dāng)離合器82被解離時(shí)，齒圈64和傳動(dòng)齒輪74均從副軸78脫離，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)18和發(fā)電機(jī)34的軸線從電動(dòng)機(jī)48的軸線分離并消除旋轉(zhuǎn)損耗和阻力。

通過選擇性地將小齒輪68和齒圈64連接至外殼或其他的固定組件，制動(dòng)器84可釋放地保持小齒輪68和齒圈64以對(duì)抗旋轉(zhuǎn)。當(dāng)制動(dòng)器84被應(yīng)用，由啟動(dòng)發(fā)電機(jī)34產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力以降低的速度通過變速器24經(jīng)由軸22傳輸至曲柄發(fā)動(dòng)機(jī)18。用這種方式，發(fā)動(dòng)機(jī)18可以在任何時(shí)間獨(dú)立于電動(dòng)機(jī)48的速度地被啟動(dòng)并運(yùn)行。

離合器82和制動(dòng)器84可以為液壓驅(qū)動(dòng)摩擦裝置或機(jī)械/液壓驅(qū)動(dòng)同步裝置。

依照專利法的規(guī)定，已經(jīng)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明。但是應(yīng)當(dāng)指出的是，除了具體示出和描述的以外，還可以用替代實(shí)施例進(jìn)行實(shí)施。