[发明专利]混合动力车辆的发电机总成

说明书

本发明涉及混合动力车辆的发电机总成，公开了用于混合动力车辆的发电机总成(1)，其具有发电机(2)，该发电机具有转子(4)和定子(3)，其中转子具有连接至内燃发动机(13)的转子轴(5)。为了提供混合动力车辆的各种冷却系统的改进的驱动，根据本发明，发电机总成(1)具有至少一个冷却剂泵(10、15)和空调系统的压缩机(20)，冷却剂泵(10、15)和压缩机(20)中的每个均可以由转子(4)驱动，并且其中至少一个具有的转速可以通过插入式磁性变速器(8、9)独立于转子(4)的转速进行改变。

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆的发电机总成。

背景技术

现代混合动力车辆中的问题之中是一方面冷却内燃发动机，而另一方面冷却电动马达(通常也用作发电机)，以防止发动机/马达过热。此外，必须为车辆内部提供空调。至少在适当意义上的混合动力车辆的情况下，所有这些都必须能够独立于内燃发动机的运行。在所谓的轻度混合动力车辆的情况下，其中车辆的驱动不是仅由电动马达提供的，还期望能够以纯电动方式实现上述功能，例如当静止时内燃发动机临时关闭。一种常见的解决方案包括提供三个独立的电气单元，每个单元至少具有一个专用电动马达。第一单元操作空调系统的压缩机。第二单元操作高温冷却回路的冷却剂泵，特别地，该高温冷却回路穿过内燃发动机以及可能以高热量输出为特征的其他车辆部件。第三单元驱动低温冷却回路的冷却剂泵，该低温冷却回路可以穿过具有相对较低的热输出的各种车辆部件，例如，电动马达/发电机和其他电气部件。该解决方案复杂度高，需要大量的安装空间并且增加了车辆重量。另外，还可能将压缩机和/或至少一个冷却剂泵机械地(例如，通过皮带驱动器)耦合到主驱动器，即内燃发动机和/或电动马达。由于需要各种机械传动系统来连接各个部件，因此该解决方案通常也很复杂。这种机械耦合的另一个问题是冷却剂流量的可变设置，例如，理想情况下应独立于主驱动器的转速。

US 2018/0238291 A1公开了一种用于布置在内燃发动机上的混合动力模块，其被设计用于起动所述发动机。该混合动力模块包括用于产生扭矩的电动马达和输出元件，该输出元件以扭矩传递的方式连接到电动马达并且位于输出轴上，以便将扭矩传递到内燃发动机的曲轴。混合动力模块具有相对于输出轴居中心布置的磁性变速器，并且电动马达的扭矩可以通过磁性变速器传递到输出元件。

US 2016/0359441 A1公开了一种系统，该系统具有输入构件、输出构件、将输入构件和输出构件连接的磁性变速器以及控制单元，该控制单元控制从输入构件到输出构件的功率流。磁性变速器具有第一组磁极、第二组磁极和一组磁极片，它们被设计成调节第一组和第二组之间的磁场。控制单元具有用于减小从输入构件到输出构件的扭矩波动和/或振荡传输的装置。

DE 10 2012 210 880 A1示出了一种用于机动车辆的驱动设备，其具有内燃发动机，该内燃发动机通过可致动的第一离合器连接至变速器，并且具有至少一个电机，该电机可操作地连接至内燃发动机和/或变速器。该电机通过可致动的电磁地操作第二离合器而连接至内燃发动机或变速器。特别地，第二离合器可以被设计为磁粉离合器或磁流变流体耦合器。电机可以通过皮带驱动器连接到第二离合器和空调系统的压缩机或冷却剂泵。

由US 9 729 033 B2了解到一种用于驱动马达的一个或多个辅助单元的电机。电机包括被配置成可以旋转的一个定子以及被安装成可以相对于定子旋转的一个转子，其中电机的转子的转速取决于电机的供电电流和定子的转速。作为一种选择，转子可以包括水泵或油泵的转子，并且可以具有设计成使流体运动的导向叶片。同样作为一种选择，定子可以通过磁离合器与马达的输出轴耦接。

US 6 705 416 B1公开了一种用于机动车辆的混合动力驱动装置，该混合动力驱动装置具有传动系，该传动系在内燃发动机和可变速车辆变速器之间具有第一电机和第二电机，该传动系永久地连接至变速器输入轴。在可分别作为马达和发电机运行的电机与内燃发动机之间分别布置有可换挡的离合器。

发明内容

鉴于所示的现有技术，为混合动力车辆的各种冷却系统提供高效的驱动器仍然留有改进的空间。