[发明专利]混合动力车辆及其装配方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及车辆，并且尤其涉及混合动力(hybrid)车辆、以及将已知车辆翻新以获得混合动力车辆的方法。 

背景技术

图1图示了用于传统车辆的已知传动系(powertrain)，如可以在重型卡车或公共汽车中使用的。图2图示了包括耦合在发动机和传动装置之间的已知的电驱动系统的并行混合动力车辆。在该配置中的电驱动系统通常被称为整体式启动器发电机(alternator generator)(ISG)或软混合(Mild Hybrid)，并且在车辆发动加速以及爬坡期间提供发动机启动(cranking)、提供电扭矩的功能，并且还可以用作充电车辆启动照明和点火(SLI)电池的发电机。 

如已知的，混合动力车辆提供许多优点，其中最重要的是燃料效率。然而，混合动力车辆也包括额外的组件，如上述电驱动系统，其与发动机结合工作以实现燃料效率。因为已知混合动力车辆的增加的复杂性，所以该车辆被最初制造使得该电驱动系统与发动机系统整体地形成。特别地，在制造期间，至少一种已知混合动力车辆的电驱动系统耦合在发动机和传动系统之间，以生产混合动力车辆。 

因此，修改传统的车辆以包含耦合在发动机和传动系统之间的电驱动系统可能是高成本和空间受限的。结果，传统的车辆不能实现混合动力车辆的燃料效率，因此也不可能受益于运行该车辆的减小的成本。 

发明内容

在一个方面，提供了一种车辆。该车辆包括热力发动机、包括输入和输出的传动装置(transmission)、以及电子设备。该传动装置输入耦合到发动机，而该传动装置输出耦合到电子设备，使得由热力发动机生成的基本全部扭矩通过该传动装置引导到该电子设备，以及差动装置(differential)，该电子设备耦合到该差动装置，使得在第一运行模式期间，该电子设备用作通过该传 动装置接收由发动机生成的基本全部扭矩的马达，该传动装置输出扭矩与由电马达产生的扭矩求和并传输到差动装置，使得在第二运行模式期间，该电子设备用作通过该传动装置接收由车辆生成的基本全部扭矩的发电机。 

在另一方面，提供一种翻新车辆的方法。该车辆包括热力发动机、耦合到该发动机的传动装置、差动装置、以及耦合在该传动装置和该差动装置之间的至少一个驱动轴。该方法包括：移除所述至少一个驱动轴，并且在该发动机和该差动装置之间耦合电马达，使得该电马达接收由该发动机生成的基本全部扭矩，并且使得该差动装置接收由该发动机和该电马达生成的基本全部扭矩。 

附图说明

图1图示用于传统车辆的现有技术传动系； 

图2图示用于传统混合动力的现有技术传动系； 

图3是示例性的混合动力车辆的示意性图示； 

图4是图3中所示的控制系统的简化的示意性图示； 

图5是图3中所示的一部分控制系统的简单示意性图示； 

图6是图3中所示的一部分控制系统的简单示意性图示；以及 

图7图示将马达/发电机耦合到图3中所示的车辆的替代方法。 

具体实施方式

图3图示并行混合动力车辆10，如例如重型卡车。如这里使用的，车辆代表可以用来将操作者从第一位置移动到第二位置的任何广泛类型的设备，并且可以包括例如卡车、公共汽车、汽车、越野车等。车辆10包括：热力发动机12、耦合到热力发动机12的传动装置14、差动装置16、以及耦合在传动装置14和差动装置16之间的至少一个驱动轴18。车辆10还包括：耦合到差动装置16的各端的至少两个车轮20。在一个实施例中，车辆10配置为后轮驱动车辆，使得差动装置位于车辆10的后端附近，并且因此配置为驱动车轮20的至少一个。可选地，车辆10配置为前轮驱动车辆。 

在示例性实施例中，热力发动机12可以使用内燃汽油发动机、内燃柴油发动机、外燃发动机、和燃气涡轮发动机的至少一个来实现。 

如图3中所示，车辆10还包括混合动力驱动系统30，其包括至少一个 电子设备(如耦合在传动装置14和差动装置16之间的电马达/发电机32)、电耦合到马达/发电机32的电马达驱动和能量管理控制系统(EMDEMCS)34、耦合到EMDEMCS 34的能量存储系统36、以及耦合到EMDEMCS 34和能量存储系统36的车辆系统控制(VSC)部分38。在示例性实施例中，能量存储系统包括多个电池，如但不限于，以串联或并联安排耦合在一起的钠氯化镍电池、钠硫电池、燃料电池、镍金属氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、和/或铅酸电池。