带有包括卡挡系统的行星齿轮系的,用于液压混合动力车辆的动力传动系的制作方法
【专利说明】带有包括卡挡系统的行星齿轮系的，用于液压混合动力车辆的动力传动系
[0001]本发明要求于2012年9月17日递交的序列号为1258707的法国申请的优先权，该申请的公开内容(文本，附图和权利要求)整体并入本文引做参考。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于使用液压能的混合动力车辆的动力传动系，以及涉及该动力传动系的运行方法，还涉及包括这种动力传动系的混合动力车辆。
【背景技术】
[0003]尤其由文献FR-A1-2970908描述的、已知的混合动力车辆类型包括动力传动系，所述动力传动系包括内燃机，所述内燃机一方面能够直接驱动车辆的主动轮，另一方面能够驱动液压泵以对液压压力储能器进行充能，该压力之后用于供能车辆动力传动的液压发动机。
[0004]更具体地，内燃机能够与功率分配系统的第一元件连接，所述功率分配系统包括行星齿轮系，所述行星齿轮系包括与车辆主动轮连接的第二元件，以及与充能压力储能器的液压泵连接的第三元件。此外，接收这些压力储能器压力的液压发动机能够直接与主动轮连接以驱动主动轮。
[0005]所储存的液压能的使用尤其能够优化内燃机的运行，且能够减少内燃机的消耗以及污染气体的排放。液压能的储存能够使车辆较多地在液压模式上行驶而不排放污染气体，内燃机保持停止。
[0006]然而，该类型的动力传动系存在一个问题:内燃机的运行对于不同类型的行驶通常不被优化。更具体地，包括较频繁的速度变化的低速行驶由混合动力模式执行，对于较高的车辆速度，内燃机的传动比通常不被优化，以提供最佳效率。
【发明内容】
[0007]本发明的目的尤其在于避免现有技术的这些缺点。
[0008]为此，本发明提供了一种用于混合动力车辆的动力传动系，其包括:为压力储能器充能的液压泵，所述液压泵与行星齿轮系的太阳齿轮连接；与齿圈连接的内燃机，车辆的主动轮与所述行星齿轮系的行星架连接，所述动力传动系包括由压力储能器供能的液压发动机，所述液压发动机与主动轮连接，其特征在于，所述动力传动系包括行星齿轮系的卡挡系统以及设置在液压泵的驱动机构上的自由轮，当行星齿轮系被卡挡时能够使内燃机驱动车辆前进同时保持所述液压泵停止。
[0009]根据本发明的动力传动系的优点在于所述动力传动系能够实现不同运行模式以驱动车辆，所述运行模式对于卡挡的齿轮行星系和断开的自由轮包括行星齿轮系没有减速比的模式，对于较高的车辆速度和中等功率所述模式具有良好的内燃机效率；以及对于松开的行星齿轮系和通过自由轮支撑在液压泵上的太阳齿轮包括短变速比(rapport court)模式或偏离(d6rivat1n)模式,所述模式提供了内燃机传动的较大减速比，以便在主动轮上传送较高的扭矩。
[0010]根据本发明的动力传动系还能够包括以下一个或多个特征，所述特征能够彼此组入口 O
[0011]有利地，太阳齿轮通过形成减速比的多个齿轮与液压泵连接。
[0012]此外，自由轮包括受控卡挡系统。
[0013]有利地，液压发动机通过至少两个变速比齿轮来驱动主动轮。
[0014]更具体地，行星齿轮系通过支承齿轮的第一中间轴来驱动与主动轮连接的差速器，并且液压发动机通过第二中间轴来驱动所述差速器，所述液压发动机和所述第二中间轴之间的联接包括多个变速比齿轮。
[0015]本发明的目的同样在于提供所述动力传动系包括:为压力储能器充能的液压泵，所述液压泵与行星齿轮系的太阳齿轮连接；与齿圈连接的内燃机，车辆的主动轮与所述行星齿轮系的行星架连接，所述行星齿轮系包括卡挡系统以及设置在液压泵的驱动机构上的自由轮，当行星齿轮系被卡挡时能够使内燃机驱动车辆前进而保持所述液压泵停止，所述动力传动系包括由压力储能器供能的液压发动机，所述液压发动机与主动轮连接，其特征在于，所述方法控制对于足够大的车辆速度和足够小的车辆动力传动功率的第一“长变速t匕”运行模式，所述第一“长变速比”运行模式包括通过卡挡系统来卡挡行星齿轮系，以及控制对于足够大的车辆速度和较大的动力传动功率的第二“短变速比”运行模式，所述第二“短变速比”运行模式包括松开所述行星齿轮系以及卡挡液压泵。
[0016]所述运行方法控制对于较小的车辆速度和较大的动力传动功率的第三“偏离”运行模式，所述第三“偏离”运行模式包括松开行星齿轮系以及松开液压泵。
[0017]所述运行方法控制对于小车辆速度和小动力传动功率的第四“脉冲”运行模式，如果压力储能器被充分充能，所述第四“脉冲”运行模式使用液压发动机用于车辆的动力传动，以及如果所述压力储能器没有被足够充能，所述第四“脉冲”运行模式控制启动内燃机，以驱动液压泵并且对所述压力储能器进行充能。
[0018]更具体地，自由轮包括受控卡挡系统，其特征在于，当驾驶员在第一“长变速比”运行模式上释放油门踏板时，所述方法控制松开自由轮的卡挡系统，以驱动液压泵。
[0019]本发明的目的还在于提供一种混合动力车辆，所述混合动力车辆布置有使用液压能的动力传动系，所述动力传动系包括任一项前述特征。
【附图说明】
[0020]通过阅读以下作为示例且以非限制性方式提供的描述和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中:
[0021]图1是根据本发明的动力传动系的示意图；以及
[0022]图2是通过车辆速度和所要求的动力传动功率的函数关系描绘了不同运行模式的曲线图，所述运行模式由该动力传动系的运行方法提供。
【具体实施方式】
[0023]图1描绘了由未示出的控制计算机操纵的车辆动力传动系1，动力传动系I包括装配有用于产生电流的交流发电机4和空调压缩机6的内燃机2，内燃机2直接驱动行星齿轮系10的齿圈12。
[0024]行星齿轮系10的行星架16固定至第一齿轮20，第一齿轮20与第二齿轮22啮合，第二齿轮22固定至第一中间轴24,第一中间轴24包括第三固定齿轮26,所述第三固定齿轮26与差速器28的齿圈连结，差速器28向同一车轴上的两个主动轮分配运动。这样实现了行星架16与主动轮之间的恒定速度减速比。
[0025]行星齿轮系10的太阳齿轮14通过自由轮30与第一齿轮32连接，第一齿轮32与第二齿轮34啮合，第二齿轮34固定在具有可变容量的液压泵36的轴上，这两个齿轮形成能够调节液压泵旋转速度的减速比。
[0026]按照惯例，将内燃机2的旋转方向称为正方向，将相反的方向称为负方向。
[0027]布置自由轮30以便在当太阳齿轮14随内燃机2在正方向转动时不驱动液压泵36。相反太阳齿轮14的负方向转动能够驱动液压泵36。
[0028]第一同步装置38构成行星齿轮系10的卡挡系统，所述卡挡系统能够使行星架16与太阳齿轮14连接，以实现直接联结使得该齿轮系的三个元件彼此之间固连。
[0029]液压泵36与高压储能器40连接，以及通过模块44与低压储能器42连接，模块44包括过滤器和热交换器，该交换器被冷却流体回路冷却，所述冷却流体回路包括泵46和与环境空气进行热交换的热交换器48。
[0030]高压储能器40和低压储能器42为液压发动机50供能，液压发动机50能够通过包括不同变速比的两对齿轮56，58来驱动第二中间轴52。
[0031]第二同步装置60包括安装在两对齿轮56，58的两个自由齿轮之间的轴向滑动套筒，所述两个自由齿轮由液压机50的轴支撑，第二同步装置60能够使齿轮的其中之一接合在该轴上，以选择变速比。套管的中心位置形成死点，使得两个变速比56，58脱离。
[0032]第二中间轴52包括固定齿轮54，所述固定齿轮与差速器的齿圈28直接啮合，以实现由液压发动机50来驱动车辆。
[0033]图2示出水平轴上表示的车辆速度V和竖直轴上表示的由驾驶员要求的车辆动力传动功率P的函数关系，描绘了四种由该动力传动系的运行方法实施的运行模式。
[0034]包括足够高的车辆速度V和中等动力传动功率P的第一模式称为“长变速比”模式，当动力传动系I的控制计算机要求内燃机2提供正方向扭矩时“长变速比”模式包括同步装置38的接合，以卡挡行星齿轮系10。
[0035]内燃机2因此将由行星齿轮系10传递的扭矩传送至不同齿轮