[发明专利]混合动力车辆的动力传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的动力传动系统，特别是具有主原动机和整合了飞轮的第二发动机的混合动力车辆。

背景技术

美国机动车工程师学会(SAE)的2008年4月14-17日的技术文件2008-01-0083介绍了由无级变速器(CVT)组成的配置，其连接在车辆发动机和变速箱之间，设置成通过齿轮组驱动飞轮。该配置可以增加或减少由发动机提供给车辆驱动车轮的动力。飞轮能加速转到发动机的速率，在车辆制动条件下甚至可以达到更高的速率。飞轮典型地至少部分由碳纤维组成并且在真空室里运转以便将空气动力学损耗减至最低。可以提供附加的齿轮装置以允许附加一些设备，如空调和由飞轮驱动的动力转向设施。

专利文件US2008/0105475公开了一种具有车辆动力系统、飞轮以及连接动力系统和飞轮的无级变速器的机动车辆。车辆减速时，来自动力系统和它的相关传动系统的能量被传送至飞轮。车辆加速时，飞轮的能量被传送到动力系统。

发明内容

一方面，本发明包含车辆的动力传动系统，该车辆具有第一组和第二组车轮和只驱动第一组车轮的动力源，其中，该动力传动系统包括飞轮和连接第二组车轮的有着连续可变传动比的传动系统。

另一方面，本发明包含具有第一组车轮和第二组车轮、用来驱动第一组车轮的主发动机和用来驱动第二组车轮的第二发动机的车辆，其中，第二发动机包含根据本发明上述第一方面的动力传动系统。

主发动机可以例如为内燃机或者电动马达。

根据本发明的动力传动系统可以轻松集成到具有前轮或后轮驱动的现有汽车平台中，比如，可以为车辆提供牵引控制力提升而且动力传动系统可以设置成响应来自上述系统的信号来运行。

传动系统可以是具有空挡的无限变速式机械无级变速器(IVT)。

在优选实施例中，传动系统是无级变速器(CVT)，动力传动系统还包括位于无级变速器和飞轮之间的离合器。

借助于本发明，非车辆主发动机(例如内燃机)直接驱动的旋转的车轮组中的能量可以存储到飞轮中，并在之后释放以驱动上述车轮组。操纵传动比和离合器实现能量的存储和回收控制。当改变无级变速器的传动比使飞轮加速时，存储能量；当改变传动比使飞轮减速时，回收能量并将其传送至车轮。在一个运行模式中，离合器在汽车以恒速行驶时是断开的，在减速时闭合，使飞轮加速。

本发明优于飞轮和主发动机驱动相同车轮组的公知配置的原因在于：不用将该配置的附加组件集成到引擎舱中。因此也就不用升级引擎支架以承受额外重量和飞轮运动产生的转动惯力，不用为了创建传送到飞轮和来自飞轮的驱动力(能量)的输入/输出路径而去改变现有动力传动系统。

最好有位于传动系统和飞轮之间的减速器。

减速器可以是行星齿轮配置。

减速器能够使高速的飞轮匹配低速运转的无级变速器。

飞轮的旋转速度越快，能量存储得越多。

为了扩大传动系统的可用传动比(特别是无级变速器的有限变速范围，通常为六级)，可以提供可选的齿轮组。可以采用变速箱的形式，其连接第二车轮组和传动系统之间。变速箱可以有两个或两个以上的传动比。

无级变速器的运转、特别是传动比的设置需要油压供应。因此，泵是必要的。机械泵由于卓越的效率而优于电子泵。油泵最好放在传动系统和第二组车轮之间以便可以被上述第二组车轮驱动。这种设置优于由飞轮驱动的油泵，因为在某些车辆行驶条件下，飞轮转速可能是零因而油压也可能为零。油压为零时无级变速器就不能改变传动比。在期望传动系统改变传动比的情况中，当车辆停止时(车轮也因而处于静止，不会驱动油泵)，动力传动系统可以辅以油液蓄压器来维持传动所需的油压供应。

一旦车辆停驶，对飞轮的驱动也会因而停止，飞轮转速经过摩擦以及空气动力的损耗会逐渐衰减。这种衰减是能源的浪费。本发明有利地提供了进一步选择，包括能量转换装置，其可以利用存储在飞轮中的旋转能量。该装置可以采取例如直流发电机或交流发电机或液压泵的形式。该装置可以是装到飞轮轴上的独立装置或者是整合作为飞轮总成的一部分。

飞轮可以容纳于带有真空泵的真空室中，用于维持理想的低气压以使空气动力的损耗保持在最低限度。

作为更进一步的选择，可以在传动系统和第二组车轮之间多放一个离合器。这样做的好处是在上述车轮和飞轮之间不需要能量传送时可以使传动系统和上述车轮脱离。否则，车轮的运动不必要地驱动传动系统，产生相关摩擦损耗。

附图说明

以下结合附图仅通过示例的方式说明本发明的一些实施例，附图中：