[發明專利]用于并聯混合動力車輛的多模式離合器

有效

• 申請號: 201410466715.6
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104442347B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: B·J·李;C·E·布萊爾;C·A·斯賓格勒;M·石原
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: B60K6/38
• 分類號: B60K6/38;B60K6/387
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張昱,傅永霄

技術領域

本披露總體上涉及具有內燃發動機、電動機以及斷開連接裝置的并聯混合動力車輛，并且具體地涉及一種具有使燃燒式發動機與變速器聯接的多模式機械離合器的并聯混合動力車輛。

背景

并聯混合動力車輛包括可以選擇性地聯接到該車輛的變速箱或變速器以及從動輪上的一個燃燒式發動機和一個電動機。圖1是現有技術中已知的一種示例性并聯混合動力車輛10的示意圖示。并聯混合動力車輛10包括通過多個車橋16、18與一個差速器20相連的一對從動輪12、14以及安裝在多個車橋26、28上的一對非從動輪22、24。根據具體的車輛10，這些從動輪12、14可以是車輛10的前輪或后輪。一個內燃發動機30具有一個輸出軸32，該輸出軸在一個變速器或變速箱36的一個末端處連接到一個摩擦離合器34上。一個變速器軸和變速器36的內部齒輪傳動裝置(未示出)通過一個主動軸42將摩擦離合器34連接到差速器20上。并聯混合動力車輛10的驅動機構的電動部件包括一個電動機44，該電動機與該內燃發動機30一起或作為其替代地連接到變速器軸38上以對這些從動輪12、14提供動力、并且還被連接到在電動機44與一個電池48之間傳遞電力的一個逆變器46上。

在圖1的并聯混合動力車輛10中，燃燒式發動機30和電動機44可以通過摩擦離合器34來選擇性地聯接到變速箱38上并且然后聯接到這些從動輪12、14上。摩擦離合器34根據車輛10的行駛情況而被運行成以不同的方式來利用內燃發動機30和電動機44。例如，當在市區行駛時，摩擦離合器34可以被閉合或者接合以將內燃發動機30連接到變速器軸38上，使得來自發動機30的動力被輸送至主動軸42。同時，可以控制電動機44來給主動軸42提供額外的動力、或者使用由燃燒式發動機30供應的動力來對電池48再充電。在其他市區情況下，摩擦離合器34可以被斷開以使發動機30從變速器軸38斷開連接，并且電動機44可以使用來自電池48的電力來驅動車輛10。在那種情況下，可以使發動機30完全停止，并且使離合器35斷開或脫離接合以節省汽油。在車輛10的加速過程中，摩擦離合器34可以被重新接合，使用來自發動機30和電動機44兩者的動力以便更靈敏的加速。相比之下，在減速過程中可以斷開摩擦離合器34以使發動機30從變速器軸38斷開連接，使得電動機44可以無由于發動機摩擦導致的動力損失地、有效地對電池48進行再充電。

在并聯混合動力車輛10的摩擦離合器34的目前已知的安排下，摩擦離合器34在其閉合位置鎖定輸出軸32和變速器軸38以用于沿任一方向一起轉動。在摩擦離合器34的斷開位置中，輸出軸32和變速器軸38是相對彼此在任一方向上自由旋轉的。這種安排可能導致并聯混合動力車輛10的低效率運行。當在市區摩擦離合器34被接合以用于在發動機30的動力作用下驅動車輛10或者當在發動機30和電動機44的組合動力作用下車輛10正在加速時，減小油門(easing off the gas)和減慢發動機30可以導致旋轉損失，因為輸出軸32減慢和變速器軸38由于由摩擦離合器34提供的連接而相應地減慢，除非摩擦離合器34被致動成斷開以使發動機30從變速器36斷開連接。如果摩擦離合器34保持閉合，則將遭受發動機旋轉損失，這可能在希望發動機制動時在車輛10中是所希望的。如果摩擦離合器34被致動以使發動機30斷開連接，則可以避免發動機旋轉損失，但斷開的摩擦離合器仍保留有旋轉損失，因為面向離合器盤的相對大的表面積遭受油剪切，從而導致粘滯阻力。額外地，當發動機30被要求對這些從動輪12、14提供動力時必須重新閉合摩擦離合器34。前一種選項、即在使摩擦離合器34保持閉合可能有損于混合動力車輛10所尋求實現的效率。后一種選項、即斷開和閉合該摩擦離合器34仍然可能由于粘滯阻力和相對應的斷開離合器旋轉損失而有損于所尋求實現的效率，并且提高了摩擦離合器34的致動機構的負載周期從而有可能縮短摩擦離合器34的提升周期。鑒于此，對于一種并聯式混合動力車輛的動力源之間進行切換的、可以進一步提高混合動力車輛的發動機效率而不必使得旋轉損失以及該車輛的變速器系統部件上的磨損和裂縫增大的改進策略存在一種需求。

披露概述