[发明专利]具有离心促动式电机断开离合器的混合动力总成及控制方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种混合动力车辆，该车辆具有离心促动式离合器以断开电机。

背景技术

用于混合动力车辆的电驱动模块包括电机，该电机通过传动装置连接到车辆驱动车轴。在特定车辆操作模式中电机提供推进辅助。因为由电机提供的扭矩与齿轮比相乘，所以传动装置的较高的齿轮比允许电机具有相对低的最大扭矩。电驱动模块可能由于多种因素，特别是由于电机的最高速度，而在齿轮比方面被限制。即，在高的车轴速度下，电机的速度将由于高的齿轮比而更高，因此齿轮比必须被保持低于会引起电机超出其最大速度的高的齿轮比。

发明内容

提供了一种混合动力车辆，其具有离心促动式离合器，以在车轮速度增大时将电机从车轮断开。具体地，混合动力车辆具有带有可旋转转子的电机。离心促动式离合器具有第一可旋转构件、第二可旋转构件和附接到第一可旋转构件的至少一个促动构件。第一可旋转构件和第二可旋转构件中的一个操作地连接到车轮。第一可旋转构件和第二可旋转构件中的另一个操作地连接到转子。促动构件配置为在第一可旋转构件和第二可旋转构件之间传递一定量的扭矩，所述一定量的扭矩在第一可旋转构件的旋转速度增大时，由于作用在促动构件上的离心力而降低。

在一个实施例中，当由于车轮速度降低且离心力由此降低而离合器接合时，电动机可被控制为在离合器开始闭合时阻止扭矩扰动。因此控制混合动力车辆的方法包括：监测电机转子旋转速度，和当监测的转子旋转速度指示离心促动式离合器打滑（例如当车轮速度降低的时候离合器重新接合时）时，改变转子旋转速度和转子扭矩中的一个或全部两个。

因此，因为离心促动式离合器可配置为使得，电机在充分低于车辆最大速度的速度下从车轮断开，可以操作地连接在电机和车轮之间的任何传动装置的齿轮比作为电机上的约束被消除。即，离心促动断开的离合器可允许更高的齿轮比和更小、更低扭矩的电机来提供与不能从车轮断开的电机相同的输出扭矩和车辆最大速度。电机可用于推进辅助，例如用于车辆中的低速至中速（例如0至80千米每小时）下的电动全轮驱动操作模式，所述车辆可通过主动力总成在低速至高速（例如0至200千米每小时）下被驱动。例如，相比于不能在高速下断开并且具有低传动装置齿轮比的情况的电机，本电机的尺寸可被降低50%。因为电机将在相对高的速度下被断开，因此其在高速下被减慢或停止，降低旋转损失。另外，离合器是通过离心力自促动的，消除了对于例如电动或液压促动器的促动系统的需要，并消除了相关动力要求和旋转损失。

对实施本教导的最佳模式的以下详细描述在连同附图时，本教导的上述特征和优势及其他特征和优势将显而易见。

附图说明

图1是具有动力总成的车辆的示意性图示，所述动力总成包括电驱动模块，该电驱动模块带有根据本教导的一个方面的离心促动式离合器。

图2是图1的离心促动式离合器的侧视示意性图示。

具体实施方式

参考附图，其中在若干幅视图中相似的附图标记代表相似的部件，图1示意性地示出了具有框架11（以虚线显示）的混合动力电动车辆10，所述框架11具有连接到第一对车轮14的第一车轴12和连接到第二对车轮18的第二车轴16。在一个实施例中，车轮14是前车轮，车轮18是后车轮。在图1中，车轮14、18显示为附接到轮胎19。每个车轴12、16具有两个分开的车轴部分，其经由各自的差速器15、17连接，如本领域技术人员已知。每个车轮14、18具有摩擦制动机构20，显示为盘式制动器。第一车轴可连接到变速器22，第二车轴16可连接到电驱动模块24。变速器22可以是自动变速器，且可以包括或不包括电动机/发电机，使得变速器22可以是或不是混合动力变速器。变速器22连接到发动机26，所述发动机26具有与变速器22的输入轴（未示出）操作地连接的输出轴（未示出），并通过变速器22将扭矩经由差速器15提供到第一车轴12，用于车辆10的推进。变速器22、发动机26、能量存储装置28、控制器30和电驱动模块24共同建立混合动力总成31，所述混合动力总成31提供用于车辆10的向前推进的各种操作模式。