RU2384423C2 - Гибридный привод транспортного средства - Google Patents

Гибридный привод транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2384423C2
RU2384423C2 RU2008109427/11A RU2008109427A RU2384423C2 RU 2384423 C2 RU2384423 C2 RU 2384423C2 RU 2008109427/11 A RU2008109427/11 A RU 2008109427/11A RU 2008109427 A RU2008109427 A RU 2008109427A RU 2384423 C2 RU2384423 C2 RU 2384423C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric machine
drive
vehicle
planetary train
electric
Prior art date
Application number
RU2008109427/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008109427A (ru
Inventor
Олег Анатольевич Цыганов (RU)
Олег Анатольевич Цыганов
Original Assignee
Олег Анатольевич Цыганов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Анатольевич Цыганов filed Critical Олег Анатольевич Цыганов
Priority to RU2008109427/11A priority Critical patent/RU2384423C2/ru
Priority to EP09719952.5A priority patent/EP2487059B1/de
Priority to US12/735,903 priority patent/US8425358B2/en
Priority to PCT/RU2009/000213 priority patent/WO2009113915A2/ru
Publication of RU2008109427A publication Critical patent/RU2008109427A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2384423C2 publication Critical patent/RU2384423C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/10—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
    • B60K6/105—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel the accumulator being a flywheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/30—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by chargeable mechanical accumulators, e.g. flywheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/16—Mechanic energy storages
    • B60Y2400/162—Flywheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/60—Electric Machines, e.g. motors or generators
    • B60Y2400/608—Clutch motors, i.e. having rotating stators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

Гибридный привод колес транспортного средства содержит источник-накопитель механической энергии, планетарный механизм и две связанных через систему управления с источником-накопителем электроэнергии обратимые электромашины. Водило планетарного механизма связано с валом источника-накопителя механической энергии. Для повышения вращающего момента на ведущих колесах электромашина выполнена с двумя имеющими возможность вращения частями, одна из которых соединена с солнечной шестерней планетарного механизма, а вторая - с его кольцевой шестерней. Для повышения КПД привода он снабжен двумя управляемыми муфтами, позволяющими соединять между собой вращающиеся части обратимой электрической машины, а также соединять водило планетарного механизма с неподвижным элементом привода. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для привода ведущих колес транспортных средств.
Известен гибридный привод (DE №3338548) с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электромашиной, установленной в корпусе с возможностью вращения статора и ротора. Выходной вал ДВС механически связан с одним из вращающихся элементов электромашины, а другой ее вращающийся элемент связан посредством механической передачи с ведущей осью транспортного средства. В этой схеме электромашина осуществляет преобразование части механической энергии ДВС в электрическую и передачу части механической энергии ДВС на механическую коробку передач. Недостатком привода являются значительные габариты электрической машины из-за передачи ею полного вращающего момента ДВС.
Известен гибридный силовой агрегат транспортного средства (RU №2264307). Привод содержит источник-накопитель электроэнергии, через систему управления соединенный с несколькими обратимыми электромашинами, хотя бы одна из которых установлена в корпусе агрегата с возможностью вращения статора и ротора. Ротор этой электромашины имеет возможность кинематического соединения с источником-накопителем механической энергии, а статор - с одним или несколькими ведущими колесами, на которые установлена тормозная система. Недостаток этого привода такой же, как и у предыдущего, так как электромашина с двумя вращающимися элементами должна передавать на ведущие колеса полный момент вращения ДВС.
Известен привод гибридного автомобиля (US №5865263), выбранный нами за прототип и содержащий ДВС, служащий в качестве источника механической энергии, две электромашины, одна из которых выполнена обратимой, аккумуляторную батарею в качестве источника-накопителя электрической энергии, планетарный механизм и центральную система управления. Выходной вал ДВС соединен с водилом планетарного механизма. Солнечная шестерня планетарного механизма соединена с валом обратимой электромашины, а кольцевая шестерня через ряд зубчатых колес связана с валом второй электромашины и с дифференциалом ведущих колес.
Недостатком такого привода является небольшая величина его максимально возможного вращающего момента, передаваемая на ведущие колеса транспортного средства, определяемая только вращающим моментом ДВС, передаточным отношением планетарного механизма и величиной вращающего момента электромашины, соединенной с кольцевой шестерней. Вторым существенным его недостатком является низкий КПД, обусловленный потерями энергии в электромашине, соединенной только с одной из центральных шестерен планетарного механизма, вследствие невозможности передачи вращающего момента от ДВС на колеса транспортного средства при выключении этой электромашины. Также недостатком является малая величина вращающего момента привода, когда ДВС выключен. Движение транспортного средства при этом осуществляется с помощью электромашины, соединенной с кольцевой шестерней планетарного механизма, тогда как электромашина, соединенная с его солнечной шестерней, выключена, и ее вал свободно вращается.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение момента, передаваемого на ведущие колеса транспортного средства, а также повышение КПД привода.
Это достигается тем, что привод, как и прототип, содержит источник-накопитель механической энергии, обратимые электрические машины, электрически связанные через систему управления с источником-накопителем электрической энергии, а также планетарный механизм. Водило планетарного механизма связано с валом ДВС, одно из его центральных колес механически связано с одной из обратимых электромашин, а второе центральное колесо связано с дифференциалом ведущих колес. В отличие от прототипа электрическая машина, связанная с центральным колесом планетарного механизма, выполнена с двумя вращающимися элементами, которые соединены с центральными колесами указанного планетарного механизма. Такие электрические машины называют двумерными или машинами двойного вращения. Привод дополнительно снабжен управляемой муфтой для механического соединения вращающихся частей указанной электромашины между собой, а также управляемой муфтой для соединения водила планетарного механизма с какой-либо неподвижной частью привода или транспортного средства.
На фиг.1 изображена принципиальная схема одного из возможных вариантов предлагаемого привода, где с солнечной шестерней планетарного механизма соединена внутренняя вращающаяся часть двумерной электромашины, а ее наружная вращающаяся часть соединена с дифференциалом ведущих колес транспортного средства через сквозной вал второй электромашины.
На фиг.2 с солнечной шестерней соединена внешняя вращающаяся часть двумерной электромашины, а ее внутренняя вращающаяся часть соединена с дифференциалом ведущих колес, с которым соединена вторая электромашина.
Двигатель внутреннего сгорания 1 закреплен на корпусе транспортного средства (не показан), его вал 2 соединен с водилом 3 планетарного механизма 4. Вращающаяся часть 5 двумерной электрической машины 6 соединена с солнечной шестерней 7 планетарного механизма 4, а ее вращающаяся часть 8 - с кольцевой шестерней 9 планетарного механизма 4 и, с помощью муфты 10, с дифференциалом 11 ведущих колес 12. При этом вращающаяся часть 8 может быть соединена с муфтой 10 как через сквозной вал второй электромашины 13, так и непосредственно, как это показано на фиг.2. В этом случае электромашина 13 непосредственно соединена с дифференциалом 11.
Колеса 12 имеют возможность торможения с помощью штатной тормозной системы 14 транспортного средства. Обращаемые электромашины 6 и 13 получают электроэнергию от аккумуляторной батареи (или иного источника - накопителя электроэнергии, например конденсатора) 15 и отдают ее обратно с помощью системы управления 16. Вращающиеся части 5 и 8 электрической машины 6 имеют возможность соединения между собой с помощью управляемой муфты 17, а водило 3 планетарного механизма 4 имеет возможность соединения с корпусом транспортного средства с помощью управляемой муфты 18. Тип и конструктивное исполнение двумерной электромашины 6 могут быть любыми (постоянного или переменного тока, асинхронная, синхронная, коллекторная, индукторная). Подвод и отвод электрического тока к ее якорным обмоткам может осуществляться как с помощью щеток и контактных колец (или коллекторов), так и бесконтактным способом - в этом случае электрическая машина имеет неподвижные якорные обмотки, закрепленные на ее корпусе. Вращающиеся части 5 и 8 этой электромашины могут иметь цилиндрическую или дисковую форму. В качестве планетарного механизма 4 может быть применена любая планетарная передача: с цилиндрическими колесами, как на приведенных фигурах, или с коническими зубчатыми колесами. Вместо двигателя внутреннего сгорания 1 может быть использован любой источник-накопитель механической энергии, например турбина или маховик, а вместо аккумуляторной батареи 15 (или совместно с ней) - конденсатор.
Привод работает следующим образом. Для запуска двигателя внутреннего сгорания 1 электроэнергия от аккумуляторной батареи 15 подается на электрическую машину 6, переводя ее с помощью системы управления 16 в режим электродвигателя. Ведущие колеса 12, через дифференциал 11 и муфту 10 соединенные с вращающейся частью 8 и кольцевой шестерней 9 планетарного механизма 4, удерживаются в это время от вращения с помощью тормозной системы 14 транспортного средства. Вращающаяся часть 5 электрической машины 6 через солнечную шестерню 7 и водило 3, вращая вал 2 двигателя внутреннего сгорания 1, запускает его. После этого тормозная система 14 отключается, а двигатель внутреннего сгорания 1 через водило 3 вращает кольцевую шестерню 9 и, через солнечную шестерню 7, часть 5 электрической машины 6, переключенной с помощью системы управления 16 в режим генератора. Часть 5 вращается в ту же сторону, что и часть 8, но с большей угловой частотой. Вырабатываемая этой электромашиной электроэнергия передается на электромашину 13, избыток электроэнергии запасается в аккумуляторной батарее 15 или ее недостаток потребляется из батареи. При этом к вращающему моменту, получаемому через дифференциал 11 ведущими колесами 12 от электромашины 13 и от двигателя внутреннего сгорания 1 (через кольцевую шестерню 9 и водило 3), добавляется вращающий момент между вращающими частями 5 и 8 электрической машины 6. После разгона транспортного средства с помощью управляемой муфты 17 механически соединяют вращающиеся части 5 и 8 электрической машины 6, после чего на нее электроэнергия не подается. При этом вся механическая энергия двигателя внутреннего сгорания 1 передается на ведущие колеса 12 полностью (за исключением неизбежных потерь в подшипниках), а скорость движения транспортного средства определяется частотой вращения вала 2 двигателя внутреннего сгорания 1. Для значительного увеличения скорости движения транспортного средства управляемая муфта 17 разъединяется и электрическая машина 6 с помощью системы управления 16 переводится в режим электродвигателя, ее часть 5 вращается в противоположную части 8 сторону. Для разгона и движения транспортного средства без включения двигателя внутреннего сгорания 1 (например, при движении в экологически чистых «зеленых зонах») электрическая машина 13 переводится в режим электродвигателя и вращает ведущие колеса 12 транспортного средства. Для увеличения вращающего момента на ведущих колесах 12 с помощью муфты 18 соединяют водило 3 с корпусом транспортного средства, после чего электрическая машина 6 также переводится в режим электродвигателя и ее части 5 и 8 вращаются в разные стороны. При этом вращающий момент этой электромашины через дифференциальный механизм 4, муфту 10 и дифференциал 11 передается на ведущие колеса 12 транспортного средства, складываясь с вращающим моментом электрической машины 13. При движении под уклон кольцевую шестерню 9 с помощью муфты 10 отсоединяют от ведущих колес 12, после чего останавливают электромашину 6 и двигатель внутреннего сгорания 1, что исключает потери энергии в них и увеличивает путь, пройденный транспортным средством. При торможении транспортного средства электрические машины 6 и 13 переводятся в режим генератора, преобразуя механическую движения энергию транспортного средства в электрическую энергию, которая запасается в аккумуляторной батарее.

Claims (1)

  1. Гибридный привод колес транспортного средства, содержащий источник механической энергии, вал которого связан с водилом планетарного механизма, а также источник электроэнергии, электрически связанный через систему управления с обратимыми электромашинами, по меньшей мере, одна из которых механически связана с центральным колесом указанного планетарного механизма, второе центральное колесо которого механически связано с дифференциалом ведущих колес транспортного средства, отличающийся тем, что указанная электрическая машина выполнена с двумя имеющими возможность вращения частями, которые механически связаны с центральными колесами планетарного механизма, и дополнительно введены две управляемые муфты для соединения между собой указанных вращающихся частей обратимой электрической машины с двумя вращающимися частями, а также для соединения водила планетарного механизма с каким-либо неподвижным элементом привода.
RU2008109427/11A 2008-03-11 2008-03-11 Гибридный привод транспортного средства RU2384423C2 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109427/11A RU2384423C2 (ru) 2008-03-11 2008-03-11 Гибридный привод транспортного средства
EP09719952.5A EP2487059B1 (de) 2008-03-11 2009-04-30 Hybridantrieb für ein transportmittel
US12/735,903 US8425358B2 (en) 2008-03-11 2009-04-30 Hybrid drive for a transportation means
PCT/RU2009/000213 WO2009113915A2 (ru) 2008-03-11 2009-04-30 Гибридный привод транспортного средства

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109427/11A RU2384423C2 (ru) 2008-03-11 2008-03-11 Гибридный привод транспортного средства

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008109427A RU2008109427A (ru) 2009-09-20
RU2384423C2 true RU2384423C2 (ru) 2010-03-20

Family

ID=41065693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109427/11A RU2384423C2 (ru) 2008-03-11 2008-03-11 Гибридный привод транспортного средства

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8425358B2 (ru)
EP (1) EP2487059B1 (ru)
RU (1) RU2384423C2 (ru)
WO (1) WO2009113915A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488501C1 (ru) * 2012-02-24 2013-07-27 Дмитрий Игоревич Леонов Электромеханическое устройство рекуперации энергии торможения
RU2538502C2 (ru) * 2012-07-09 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Авис" Гибридный привод транспортного средства

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010009969A1 (de) * 2010-03-03 2011-09-08 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
EP2591249B1 (en) * 2010-07-08 2015-03-11 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic power split engine with enhanced torque assist
US8668611B2 (en) * 2011-02-24 2014-03-11 Tai-Her Yang Dual-drive electric machine having controllable epicycle gear set
PL3482985T3 (pl) * 2011-02-24 2022-07-18 Tai-Her Yang Dwunapędowa maszyna elektryczna mająca kontrolowany zespół przekładni planetarnej
ITMO20120044A1 (it) * 2012-02-23 2013-08-24 Simone Casali Gruppo motore elettrico
US9211786B2 (en) * 2013-03-01 2015-12-15 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle with flywheel and electric kinetic energy system
US9109674B2 (en) * 2013-10-14 2015-08-18 Fca Us Llc Enhanced electrically variable drive unit
RU2672829C1 (ru) * 2017-12-18 2018-11-19 Игорь Владимирович Леонов Электромобиль с маховичным аккумулятором энергии
RU2720547C2 (ru) * 2019-10-17 2020-05-12 Елена Федоровна Лобачева Способ работы спасательного устройства и устройство его реализации

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3338548A1 (de) 1983-10-24 1985-05-02 Volkswagenwerk Ag Hybrid-antriebsanordnung
JP3044880B2 (ja) * 1991-11-22 2000-05-22 トヨタ自動車株式会社 シリーズハイブリッド車の駆動制御装置
JP2794272B2 (ja) 1995-02-28 1998-09-03 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法
JP3775012B2 (ja) * 1997-08-29 2006-05-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用ハイブリッド駆動装置
JP3668830B2 (ja) * 1998-08-28 2005-07-06 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置およびこれを用いたハイブリット車輌
DE19841828C2 (de) * 1998-09-12 2002-05-29 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb, insbesondere für Fahrzeuge
DE19962854A1 (de) * 1999-01-17 2001-07-05 Boisch Richard Automatisiertes Lastschaltgetriebe für Kraftfahrzeuge mit Synchronisationseinrichtung
RU2184660C1 (ru) * 2001-01-29 2002-07-10 Леонов Владимир Семенович Способ рекуперации кинетической энергии и транспортное средство с рекуператором (варианты)
DE10133919A1 (de) * 2001-07-12 2003-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Elektromechanisches Getriebe
DE10146386A1 (de) * 2001-09-20 2003-04-17 Gkn Automotive Gmbh Antriebseinheit
FR2834938B1 (fr) * 2002-01-23 2004-06-04 Renault Groupe motopropulseur pour vehicule a transmission electrique hybride
JP3641243B2 (ja) * 2002-02-26 2005-04-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機
JP3857669B2 (ja) * 2002-09-04 2006-12-13 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機
JP4015923B2 (ja) * 2002-11-06 2007-11-28 日産自動車株式会社 ハイブリッドシステムのフェイル対応制御装置
RU2264307C2 (ru) 2003-10-01 2005-11-20 Никишин Сергей Владимирович Гибридный силовой агрегат
RU2297924C2 (ru) * 2005-05-23 2007-04-27 Юрий Александрович Губочкин Привод гибридного автомобиля
US20070187159A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-16 Lee Jang M Power transmission apparatus for hybrid vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488501C1 (ru) * 2012-02-24 2013-07-27 Дмитрий Игоревич Леонов Электромеханическое устройство рекуперации энергии торможения
RU2538502C2 (ru) * 2012-07-09 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Авис" Гибридный привод транспортного средства

Also Published As

Publication number Publication date
US8425358B2 (en) 2013-04-23
EP2487059A2 (de) 2012-08-15
EP2487059A4 (de) 2013-01-23
US20100331130A1 (en) 2010-12-30
EP2487059B1 (de) 2014-08-06
WO2009113915A3 (ru) 2009-11-12
RU2008109427A (ru) 2009-09-20
EP2487059A8 (de) 2012-09-26
WO2009113915A2 (ru) 2009-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2384423C2 (ru) Гибридный привод транспортного средства
CN106696676B (zh) 包括模块化传动单元的动力系
US7597648B2 (en) Input brake providing electric only fixed gear
KR100369135B1 (ko) 하이브리드 전기 자동차용 동력 전달 장치
US8262524B2 (en) Hybrid powertrain
US9783039B2 (en) Power transmission system of hybrid electric vehicle
JP3935673B2 (ja) ２重遊星歯車からなるハイブリッド推進装置群
US10343507B2 (en) Hybrid automotive powertrain system and method of operating same
WO2012074726A2 (en) Reconfigurable hybrid gear train
US8556769B1 (en) Hybrid transmission with single planetary gear set and multiple operating modes
CN103847497A (zh) 用于混合动力车辆的动力传动***
AU2009352679A1 (en) Flywheel energy storage system
US7481730B2 (en) Multiple input, dual output electric differential motor transmission system
US20130015668A1 (en) Electric power generator
GB2078016A (en) Hybrid machines, and vehicles powered thereby
CN110027400A (zh) 一种双电机混合动力***
CN102717694B (zh) 混合动力传动装置
CN107719097B (zh) 一种混合动力***及应用
CN102673368A (zh) 可变比例功率分流混合动力变速器
RU2280940C1 (ru) Электромеханический силовой агрегат
CN211617413U (zh) 混联式混合动力汽车传动机构
RU2538502C2 (ru) Гибридный привод транспортного средства
US20160344257A1 (en) Electric power generator device
CN219618898U (zh) 一种混合动力驱动装置、***及车辆
CN113665344B (zh) 一种双电机四速比增程电动车动力总成及电动汽车

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110707

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120427

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180312