[发明专利]混合动力车辆配置及将非混合动力车辆结构重新配置为混合动力车辆结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆配置。 

背景技术

汽车的混合动力系通常具有发动机和一个或多个电动机/发电机，所述发动机以及电动机/发电机通过传动装置和可选择性接合的受控扭矩传输机构相互连接，以提供各种车辆操作模式，例如，一个或多个电动可变操作模式、固定速比模式，以及仅电动(电池供电)模式。混合动力系能够以各种方式改善车辆的燃料经济性，主要是通过使用一个或两个电动机/发电机用于车辆制动，并且在发动机关停的情形下使用再生能量来给车辆电动地提供动力。在怠速时，在减速和制动期间，以及在低速或轻负载操作期间，发动机均可被关闭以消除由于发动机阻力而产生的效能损耗。在这些发动机关闭期间，可以利用通过再生制动获得的制动能量(或当发动机操作期间所产生的电能)。在发动机运转模式下的操作期间，用于发动机扭矩或动力的瞬时需求可通过电动机/发电机来补充，从而允许使用更小的发动机，而并不降低车辆性能。另外，电动可变模式可以允许发动机操作在用于给定动力需求的最佳效率点处或其附近。 

发明内容

提供了混合动力系配置，其只需要对非混合动力配置进行最小的重新配置，从而提供了各种操作模式的燃料经济性好处，同时还包含了对混合动力车辆平台进行设计和实施的总成本。特别地，混合动力车辆设置有：一对前轮和一对后轮、发动机、以及变速器，该变速器具有变速器输入构件和变速器输出构件，该变速器输入构件操作性连接到该发动机。分动箱操作性连接到变速器输出构件，并且具有第一分动箱扭矩分配构件和第二分动箱扭矩分配构件，每个分动箱扭矩分 配构件均能够操作，以对来自变速器输出构件的扭矩进行分配。第一分动箱扭矩分配构件与前对轮和后对轮之一操作性相连，以便将来自变速器输出构件的驱动扭矩提供到前对轮和后对轮之一。传动轴从第二分动箱分配构件延伸，并且在一个部分处操作性连接到该第二分动箱分配构件。电动机/发电机操作性连接到传动轴的另一个部分，并且可操作以便作为电动机和发电机而起作用，从而经由传动轴和分动箱向所述前对轮和后对轮之一提供驱动扭矩，或者从所述前对轮和后对轮之一接收扭矩。优选地，该车辆的特征在于没有差速器，并且也没有将传动轴操作性连接到前对车轮和后对车轮中的另一个的车轴，而且电动机/发电机被安装在这样的封装空间内，即，该封装空间在非混合动力车辆配置中被这样的差速器和车轴另外占据。连接电池以便给电动机/发电机提供电力的功率电子模块优选安装到该电动机/发电机，从而消除了将功率电子器件连接到该电动机/发电机的电力电缆。可替代地，功率电子模块可以被安装在电动机/发电机的非常邻近处，以便最小化所需电力电缆的长度。 

一种对非混合动力车辆结构进行重新配置的方法，该方法包括：将电动机/发电机操作性连接到所述传动轴，从而替代所述差速器和驱动车轴，由此将所述非混合动力车辆结构重新配置为具有仅发动机操作模式、仅电动操作模式和并行混合动力操作模式的混合动力结构，其中扭矩被仅仅提供给所述前对轮和后对轮中的另一个。 

本发明还提供了以下方案： 

方案1.一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括： 

一对前轮和一对后轮； 

发动机； 

变速器，所述变速器具有变速器输入构件和变速器输出构件，所述变速器输入构件操作性连接到所述发动机； 

分动箱，所述分动箱操作性连接到所述变速器输出构件，并且具有第一分动箱扭矩分配构件和第二分动箱扭矩分配构件，每个分动箱扭矩分配构件均能够进行操作，以便对来自所述变速器输出构件的扭矩进行分配，其中，所述第一分动箱扭矩分配构件与前对轮和后对轮之一操作性相连，以便将来自所述变速器输出构件的驱动扭矩提供至所述前对轮和后对轮之一； 

传动轴，所述传动轴从所述第二分动箱分配构件延伸并且在一个部分处操作性连接到所述第二分动箱分配构件；以及 

电动机/发电机，所述电动机/发电机操作性连接到所述传动轴的另一个部分，并且能够操作以便作为电动机和发电机起作用，从而通过所述传动轴和分动箱向所述前对轮和后对轮之一提供驱动扭矩，或者通过所述传动轴和分动箱从所述前对轮和后对轮之一接收扭矩。 

方案2.根据方案1所述的混合动力车辆，进一步包括： 

电池；以及 

功率电子模块，所述功率电子模块被安装至所述电动机/发电机，并能够操作以便在所述电池与所述电动机/发电机之间分配电力。 

方案3.根据方案1所述的混合动力车辆，进一步包括： 

电池； 

功率电子模块，所述功率电子模块操作性连接到所述电池；