[发明专利]用于通过道路型混合动力车辆的多模式离合器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是要求在2014年8月22日提交的美国临时申请系列号62/040,701的优先权的35USC§371国家阶段申请。

技术领域

本发明总地涉及一种通过道路型混合动力车辆，该混合动力车辆具有燃烧发动机和电动机，该燃烧发动机驱动一个车轴，而该电动机独立地驱动第二车轴，并且本发明具体地涉及采用双动力源的这样一种混合动力车辆，该混合动力车辆具有至少一个多模式机械离合器，该离合器适合于使得两个车轴的至少一个从其相应的动力源脱开。

背景技术

混合动力车辆通常由燃烧发动机的燃烧和电动机提供动力。在“通过道路”的混合动力车辆中，单独地驱动至少两个车轴；该燃烧发动机配置成为一个车轴提供动力，而电动机配置成单独地和独立地为第二车轴提供动力。

图1是例如本领域已众所周知的示例性“通过道路”型混合动力车辆10的示意性图示。车辆10包括第一车轴12，其适合于通过第一差速器18驱动第一对车轮14、16。车辆10包括第二车轴20，其适合于通过第二差速器26驱动第二对车轮22、24。虽然这里示出的第一对车轮14、16可以是前轮且第二对车轮22、24可以是后轮，但根据给定车辆10的性质，任何一对车轮均可以构成车辆10的前轮或后轮。

车辆10包括前车轴动力系28，其包括通过摩擦离合器34与变速器(或齿轮箱)32联接的内燃机30。为此，变速器32包括输入(未示出)，该输入适合于在变速器的最接近发动机30的端部处与摩擦离合器34接合以及从该摩擦离合器脱离。变速器32的内部齿轮和输出轴(均未示出)将发动机转矩经由摩擦离合器34从发动机30由驱动轴(未示出)传递至第一差速器18。在这里描述的通过道路的实施例中，动力系28配置成仅仅对第一车轴12及其相关联部件、包括第一差速器18提供动力。

一般而言，在通过道路的车辆10中，不同于第一车轴12，第二或后车轴20由电动机40单独地且独立地提供动力。于是，电动机40通过可选的齿轮箱42驱动后轮22、24(以例如提供双速传动比能力)，该可选的齿轮箱具有联接于第二差速器26的输出轴(未示出)。替代地，电动机40可具有直接地联接于第二差速器26的输出轴，用以提供单速驱动配置。与后车轴是单速还是双速无关，电动机40、包括第二差速器26和配置成驱动第二车轴20的其它部件可在这里称为后车轴动力系44。

逆变器50是对后车轴动力系44的辅助，该逆变器配置成用于将再生动力选择性地提供给可再充电电池52，该可再充电电池适合于对电动机提供动力。

所描述的混合动力车辆10的各部件可根据驱动条件而操作和/或控制，从而分别以不同的方式优化前车轴动力系28和后车轴动力系44的有效利用；即，内燃机30和电动机40。例如，在城市区域中进行停车和发动的组合和/或缓速驾驶期间，后部电动机驱动的动力系44可比前部内燃机动力系28利用程度更大，以至动力系44可在节省燃料的同时提供最大有效动力。然而，出于本领域技术人员可最佳理解的原因，在较少停车和发动并且以较高速度进行的高速公路驾驶期间，较大程度地利用动力系28可证明是最有效的。

在使用内燃机动力系28期间，摩擦离合器34接合和脱离以选择性地使得内燃机30连接于变速器32和从该变速器脱开，从而使得将来自发动机30的动力输送至前车轴12。与此同时，驱动前车轴12，可控制电动机40以将附加的动力提升提供给后车轴20，或者替代地使用由内燃机30供给的动力来对电池52进行再冲电。相反，在城市驾驶情况期间，摩擦离合器34可打开以使得发动机30从驱动前车轴12脱开，并且来自电池48的动力可由电动机40使用来经由后车轴20驱动车辆10。在后一驾驶状况期间，发动机30可完全地停止，和/或摩擦离合器34打开或脱离以保存燃料。然而，在车辆10瞬时加速期间，摩擦离合器34可再接合以提供更灵敏的加速，由此利用同时来自发动机30和电动机40的动力。在另一变型中，摩擦离合器34可打开或脱离以使得发动机30在减速期间脱开，从而使得电动机40可更有效地对电池48进行再冲电；即，不会产生由于发动机摩擦引起的动力损耗。