用于驱动车辆的混合动力子组件、混合动力发动机单元的制作方法

文档序号:32383316发布日期:2022-11-30 03:40阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于驱动车辆的混合动力子组件(10),具有:至少一个初级轴(12);至少一个次级轴(16);变速箱(18),包括不同于所述初级轴(12)和所述次级轴(16)的至少一个中间轴(26),和用于经由所述中间轴(26)在所述初级轴(12)和所述次级轴(16)之间获得多个传动比的齿轮组(38,28,40,30,32,42,36,48,44,46);电动单元,包括至少一个可逆电机(56)和联接装置(58),所述联接装置在至少一个中间联接位置将所述可逆电机(56)的输出轴(57)运动学地连接到所述中间轴(26),其特征在于,所述联接装置(58)在次级联接位置中将所述可逆电机(56)的输出轴(57)运动学地连接到所述次级轴(16),而不经过所述中间轴(26)。2.根据权利要求1所述的混合动力子组件(10),其特征在于,所述联接装置(58)在至少一个分离位置将所述可逆电机(56)的输出轴(57)同时从所述中间轴(26)和所述次级轴(16)运动学地分离。3.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),其特征在于,所述联接装置(58)包括永久运动学地连接到所述可逆电机(56)的输出轴(57)的至少一个联接机构(59,159,259,359)、永久运动学地连接到所述中间轴(26)的中间减速器(260,360)和永久运动学地连接到所述次级轴(16)的次级减速器(264,564)。4.根据权利要求3所述的混合动力子组件(10),其特征在于,所述次级减速器(264,564)包括由与所述中间轴(26)同轴的导向轴承(69)旋转导向的换向齿轮(66)。5.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),具有下列特征中的一个或多个:所述可逆电机(56)能够在低于6000rpm的下限和高于6000rpm的上限之间,在超过1000rpm的速度范围内,连续提供大于300nm的驱动扭矩;所述可逆电机(56)能够在低于6500rpm的下限和高于9000rpm的上限之间,在大于3000rpm的速度范围内,提供大于400nm的阻力矩,持续30秒;所述可逆电机(56)能够在低于5000rpm的下限和高于10000rpm的上限之间,在超过5500rpm的速度范围内,在瞬时换档阶段提供大于50nm的驱动扭矩,持续5秒。6.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),其特征在于,在所述中间联接位置,所述联接装置(58)以中间传动比将所述可逆电机(56)的输出轴(57)运动学地连接到所述中间轴(26),在所述次级联接位置,所述联接装置(58)以次级传动比将所述可逆电机(56)运动学地连接到所述次级轴(16),并且满足以下标准中的至少一个:所述次级传动比大于6,优选大于或等于8;所述可逆电机(56)的中间轴(26)和输出轴(57)之间的中间传动比大于4,优选大于或等于6;所述次级传动比严格大于所述中间传动比,优选地,所述次级传动比和所述中间传动比之间的倍数大于或等于1.5。7.根据权利要求6所述的混合动力子组件(10),其特征在于,在附加的中间联接位置,所述联接装置(58)以不同于所述中间传动比的附加中间传动比将所述可逆电机(56)运动学地连接到所述中间轴(26)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),其特征在于,其还包括动力输出构件(68),所述动力输出构件能够至少由所述可逆电机(56)驱动,优选地以下列方式之一驱动:所述动力输出构件(68)永久地运动学连接到所述中间轴(26);所述动力输出构件(68)在所述中间联接位置通过所述联接装置(58)运动学地连接到所述可逆电机(56)的输出轴(57)。9.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),其特征在于,所述可逆电机(56)的输出轴(57)具有平行于所述中间轴(26)的旋转轴线的旋转轴线(300),优选存在以下特征中的一个或多个:所述输出轴(57)的旋转轴线(300)与所述中间轴(26)的旋转轴线(200)重合;所述输出轴(57)的旋转轴线(300)与所述中间轴(26)的旋转轴线(200)分开;所述输出轴(57)的旋转轴线(300)与所述初级轴(12)的旋转轴线(100)分开;所述输出轴(57)的旋转轴线(300)与所述次级轴(16)的旋转轴线分开。10.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件,其特征在于,所述联接装置(58)包括运动学地布置在所述输出轴(57)和所述次级轴(16)之间的行星齿轮组(564)。11.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件,其特征在于,所述联接装置(58)包括以下联接机构中的一个或多个:爪式机构(59,159),同步器机构,离合器机构(259,359),优选摩擦离合器机构,优选湿式摩擦离合器机构,双摩擦离合器(259),优选为湿式双摩擦离合器,三摩擦离合器(359),优选为湿式三摩擦离合器。12.根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),其特征在于,其包括:用于控制所述可逆电机(56)和所述联接装置(58)的控制单元(76);以及传感器(78,80,82),能够产生代表所述中间轴(26)或运动学连接到所述中间轴的构件的转速的信号、代表所述次级轴(16)或运动连接到所述次级轴的构件的转速的信号、以及代表所述可逆电机(56)或运动连接到所述可逆电机的构件的转速的信号的。13.一种混合动力发动机单元,包括具有主驱动轴的主发动机(14),优选为内燃机,其特征在于,还包括根据前述权利要求中任一项所述的混合动力子组件(10),所述主驱动轴直接或通过离合器(20)或变矩器连接到所述初级轴(12)。14.根据权利要求13所述的混合动力发动机单元,所述混合动力子组件(10)根据权利要求12所述,其特征在于,用于控制所述联接装置(58)的所述控制单元(76)能够操作以管理以下操作模式中的一个或多个:瞬态模式,其中,在换档期间保持牵引力,其中,所述联接装置(58)被置于次级联接位置,主发动机(14)与中间轴(26)分离,并且当变速箱(18)的传动比被命令改变时,可逆电机(56)被命令在次级轴(16)上产生驱动扭矩或最小化次级轴(16)的速度变化;没有中间轴(26)的纯再生减速模式,其中,联接装置(58)被置于次级联接位置,次级轴(16)与中间轴(26)分离,并且利用作为发电机操作的可逆电机(56)产生电能;没有中间轴(26)的直接电力驱动模式,其中联接装置(58)被置于次级联接位置,中间
轴(26)从次级轴(16)分离,并且可逆电机(56)提供驱动。15.根据权利要求14所述的混合动力发动机单元,其特征在于,所述控制单元(76)能够操作以管理以下操作模式中的一个或多个:增强模式,其中,变速箱(18)经由中间轴(26)产生初级轴(12)和次级轴(16)之间的传动比之一,主发动机(14)被供应动力以驱动初级轴(12)并在中间轴(26)上施加主驱动扭矩,联接装置(58)被置于中间联接位置,可逆电机(56)在中间轴(26)上产生具有与主驱动扭矩相同的符号的增强驱动扭矩;充电模式,其中,变速箱(18)被定位成将初级轴(12)连接到中间轴(26),主发动机(14)被供应动力以驱动初级轴(12)并在中间轴(26)上施加主驱动扭矩,联接装置(58)被置于中间联接位置,并且动能被转换成电能,可逆电机(56)作为发电机操作;在变速箱的传动比中的一个的换档期间中间轴(26)同步的瞬态模式,其中(58)联接装置被置于中间联接位置,主发动机(14)从中间轴(26)分离,然后可逆电机(58)被命令在将主发动机(14)重新联接到中间轴(26)之前将中间轴(26)带到允许次级齿轮接合的速度设定点;间接电驱动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,并且主发动机(14)与中间轴(26)分离,而中间轴(26)运动学地连接到次级轴(16),然后根据车辆的速度设定点控制可逆电机;经由中间轴(26)的再生制动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,主驱动轴(12)从中间轴(26)分离,并且可逆电机(56)被命令作为发电机操作;混合驱动制动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,初级轴和次级轴(16)之间的传动比之一经由中间轴(26)被接合,初级轴(12)运动学地连接到主驱动轴,并且动能被转换成电能、同时可逆电机(56)作为发电机操作,动能被转换成热量、同时主发动机提供阻力矩;动力输出装置(68)驱动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,并且主发动机与中间轴分离,中间轴(26)与次级轴(16)分离,然后可逆电机(56)被命令驱动联接到中间轴(26)的动力输出装置(68)。16.一种用于包括根据权利要求13所述的混合动力发动机单元的车辆的混合动力驱动方法,其特征在于,利用用于控制联接装置(58)的控制单元(76),管理以下操作模式中的一个或多个:瞬态模式,其中,在换档期间保持牵引力,其中,所述联接装置(58)被置于次级联接位置,主发动机(14)与中间轴(26)分离,并且当变速箱(18)的传动比被命令改变时,可逆电机(56)被命令在次级轴(16)上产生驱动扭矩或最小化次级轴(16)的速度变化;没有中间轴(26)的纯再生减速模式,其中,联接装置(58)被置于次级联接位置,次级轴(16)与中间轴(26)分离,并且利用作为发电机操作的可逆电机(56)产生电能;没有中间轴(26)的直接电力驱动模式,其中联接装置(58)被置于次级联接位置,中间轴(26)从次级轴(16)分离,并且可逆电机(56)提供驱动。17.根据权利要求16所述的混合动力驱动方法,其特征在于,利用控制单元(76),管理以下操作模式中的一个或多个:增强模式,其中,变速箱(18)经由中间轴(26)产生初级轴(12)和次级轴(16)之间的传
动比之一,主发动机(14)被供应动力以驱动初级轴(12)并在中间轴(26)上施加主驱动扭矩,联接装置(58)被置于中间联接位置,可逆电机(56)在中间轴(26)上产生具有与主驱动扭矩相同的符号的增强驱动扭矩;充电模式,其中,变速箱(18)被定位成将初级轴(12)连接到中间轴(26),主发动机(14)被供应动力以驱动初级轴(12)并在中间轴(26)上施加主驱动扭矩,联接装置(58)被置于中间联接位置,并且动能被转换成电能,可逆电机(56)作为发电机操作;在变速箱的传动比中的一个的换档期间中间轴(26)同步的瞬态模式,其中(58)联接装置被置于中间联接位置,主发动机(14)从中间轴(26)分离,然后可逆电机(56)被命令在将主发动机(14)重新联接到中间轴(26)之前将中间轴(26)带到允许次级齿轮接合的速度设定点;间接电驱动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,并且主发动机(14)与中间轴(26)分离,而中间轴(26)运动学地连接到次级轴(16),然后根据车辆的速度设定点控制可逆电机;经由中间轴(26)的再生制动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,主驱动轴(12)从中间轴(26)分离,并且可逆电机(56)被命令作为发电机操作;混合驱动制动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,初级轴和次级轴(16)之间的传动比之一经由中间轴(26)被接合,初级轴(12)运动学地连接到主驱动轴,并且动能被转换成电能、同时可逆电机(56)作为发电机操作,动能被转换成热量、同时主发动机提供阻力矩;动力输出装置(68)驱动模式,其中联接装置(58)被置于中间联接位置,并且主发动机与中间轴分离,中间轴(26)与次级轴(16)分离,然后可逆电机(56)被命令驱动联接到中间轴(26)的动力输出装置(68)。

技术总结
一种用于驱动车辆的混合动力子组件(10),包括至少一个初级轴(12)、至少一个次级轴(16)、包括不同于初级轴(12)和次级轴(16)的至少一个中间轴(26)的变速箱(18)、以及包括至少一个可逆电机(56)和联接装置(58)的电动单元,所述联接装置能够占据至少一个中间联接位置和次级联接位置,在中间联接位置中,可逆电机(56)的输出轴(57)运动学地连接到中间轴(26),在该次级联接位置中,可逆电机(56)的输出轴(57)运动学地连接到次级轴(16)而不经过中间轴(26)。轴(26)。轴(26)。


技术研发人员:L.瓦西尤克斯 D.勒尤鲁克斯
受保护的技术使用者:法雷奥离合器公司
技术研发日:2022.05.27
技术公布日:2022/11/29
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