[发明专利]带有爪式离合器装置的多模式集成式启动机-发电机装置

说明书

提供一种用于具有发动机的作业车辆的组合式启动机‑发电机装置。该启动机‑发电机装置包括：电动机器；齿轮组，其构造成接收来自电动机器和发动机的旋转输入，并沿第一动力流动方向和第二动力流动方向联接电动机器和发动机。该齿轮组构造成在第一动力流动方向上至少以第一传动比，第二传动比和第三传动比中的一个操作，以及在第二动力流动方向上至少以第四传动比操作。启动机‑发电机装置还包括爪式离合器装置，其选择性地联接到齿轮组，以沿第一动力流动方向实现第一传动比、第二传动比和第三传动比，并沿第二动力流动方向实现第四传动比。

技术领域

本公开涉及一种作业车辆动力系统，其包括用于启动机械动力装置并从其产生电力的布置。

背景技术

作业车辆，例如用于农业，建筑和林业行业的作业车辆，以及其他常规车辆可以由内燃发动机(例如，柴油发动机)提供动力，尽管对于所采用的混合动力源而言，这种情况变得越来越普遍(例如发动机和电动马达)。在任何情况下，发动机仍然是作业车辆的主要动力源，并且需要来自启动机的机械输入以启动曲轴的旋转和气缸内活塞的往复运动。启动发动机的扭矩要求很高，尤其是对于重型机械中常见的大型柴油发动机而言。

作业车辆还包括需要电力的子系统。为了给作业车辆的这些子系统供电，可以使用交流发电机或发电机来利用一部分发动机动力来产生交流或直流动力。然后，通过对来自交流发电机的电流进行逆变以为作业车辆的电池充电。通常，直接的或蛇形的带将发动机的输出轴联接至交流发电机以产生交流电。利用运行中的发动机产生电流的扭矩要求明显低于发动机启动时的扭矩要求。为了在发动机和电池之间适当地传递动力以启动发动机并产生电力，通常需要许多不同的部件和装置，从而引起了尺寸，成本和复杂性方面的问题。

发明内容

本公开内容提供了一种具有整体变速器的组合式发动机启动机和发电机装置，例如可以在作业车辆中用于发动机的冷启动并产生电力，从而服务于发动机启动机和交流发电机的双重目的，并且在两种情况下，出入发动机的动力传递都更加强劲。

一方面，本公开提供一种用于具有发动机的作业车辆的组合式启动机-发电机装置。该启动机-发电机装置包括：电动机器；齿轮组，其构造成接收来自电动机器和发动机的旋转输入，并沿第一动力流动方向和第二动力流动方向联接电动机器和发动机。该齿轮组构造成在第一动力流动方向上至少以第一传动比，第二传动比和第三传动比中的一个操作，以及在第二动力流动方向上至少以第四传动比操作。启动机-发电机装置还包括爪式离合器装置，其选择性地联接到齿轮组，以沿第一动力流动方向实现第一传动比、第二传动比和第三传动比，并沿第二动力流动方向实现第四传动比。

在另一方面，本公开提供一种用于作业车辆的传动系统组件。传动系统组件包括：发动机；电动机器；齿轮组，其构造成接收来自电动机器和发动机的旋转输入，并沿第一动力流动方向和第二动力流动方向联接电动机器和发动机。该齿轮组构造成沿第一动力流动方向至少以第一传动比，第二传动比和第三传动比中的一个操作，以及沿第二动力流动方向至少以第三传动比操作。传动系统组件还包括爪式离合器装置，其具有至少第一离合器，第二离合器和第三离合器，所述第一离合器，第二离合器和第三离合器选择性地联接至齿轮组，并且各自可选择性地在接合位置和分离位置之间重新定位。第一离合器在接合位置构造成沿第一动力流动方向实现第一传动比，作为发动机冷启动模式。第二离合器在接合位置构造成沿第一动力流动方向实现第二传动比，作为发动机热启动模式。第三离合器在接合位置中构造成沿第一动力流动方向实现第三传动比，作为增强模式，并且沿第二动力流动方向实现第三传动比，作为发电模式。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书，附图和权利要求书，其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是农用拖拉机形式的示例作业车辆的示意性侧视图，其中可以使用所公开的集成式启动机-发电机装置；

图2是图1的作业车辆的发动机的简化的局部立体图，其示出了示例启动机-发电机装置的示例安装位置；