车辆驱动系统、功率管理装置和用于管理功率的方法制造方法及图纸

公开了一种用于具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统。该功率分配系统包括电动机／发电机、包括第一附属设备车辆辅助驱动系统和功率分配设备。所述功率分配设备包括具有第一轴的第一功率传递元件，所述第一轴构造成在向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第二轴的第二功率传递元件，所述第二轴构造成在向所述电动机／发电机提供功率或从所述电动机／发电机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第三轴的第三功率传递元件，所述第三轴构造成在向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备。所述功率分配设备还包括第一离合器和第二离合器。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及车辆功率分配系统，尤其涉及用于在发动机、电动机/发电机和辅助驱动系统之间传递功率的车辆功率分配系统。
技术介绍
当前车辆利用辅助驱动系统向车辆附属设备(例如，空调系统、功率转向系统、功率制动、交流发电机和泵(例如，油、冷却液等))提供功率。辅助驱动系统包括通过一个或多个滑轮连接到发动机的传动带。当前车辆的问题在于，功率无法有效地传递到附属设备上。当前的辅助驱动系统在整个发动机运行速度范围上提供充足的功率来操作辅助设备。发动机可在从如500RPM(每分钟转数)至8000RPM的速度运行，辅助驱动系统的滑轮运行于与发动机速度直接成比例的速度。为了在整个发动机运行速度之上向车辆附属设备提供充足的功率，发动机速度相对于附属驱动系统滑轮速度的比选择为固定比，使得附属驱动系统可分配足以将附属设备运行于最低发动机速度的功率。然而，通过选择其比值，使得发动机提供足以将附属设备运行于最低发动机速度的功率，发动机构造为提供过多的功率，以使附属设备在更高的发动机速度，从而车辆消耗了过多的能量。在当前的混合功率车辆中，发动机在选一的条件下关闭(例如，当车辆制动时或者当车辆驻车时)，以降低发动机的燃料消耗。当发动机关闭时，混合功率车辆利用电动机给附属设备提供功率。当前混合功率车辆的问题在于，在所有的运行条件下都利用电动机给附属设备提供功率。由于将发动机的机械能转换为电能、将电能在电池中存储为化学能、再将电池的化学能转换为电能然后转换回机械能来驱动附属设备的低往返效率，这样效率低下。另外，该方法增加了具有功率分配系统的车辆的车辆成本，其中功率分配系统通过直接传递发动机产生的转动能量来驱动附属设备。因此，需要一种能够更加有效地给车辆附属设备分配功率并降低车辆成本的功率分配系统。-->
技术实现思路
这里公开了一种根据本公开具体实施例的具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统。该功率分配系统包括电动机/发电机、包括第一附属设备车辆辅助驱动系统和功率分配设备。所述功率分配设备与所述发动机、所述电动机/发电机和所述车辆辅助驱动系统可操作地联接。所述功率分配设备包括具有第一轴的第一功率传递元件，所述第一轴构造成在向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第二轴的第二功率传递元件，所述第二轴构造成在向所述电动机/发电机提供功率或从所述电动机/发电机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第三轴的第三功率传递元件，所述第三轴构造成在向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备。所述功率分配设备还包括第一离合器，其构造成将所述第一轴、第二轴和第三轴中任意两个可旋转地联接。所述功率分配设备还包括布置在所述第一功率传递元件与旋转方向上固定的壳体之间的第二离合器。所述电动机/发电机、所述发动机、或者所述电动机/发电机与所述发动机的组合可通过所述功率分配设备向所述辅助驱动系统提供功率。所述功率分配设备的所述第三轴构造成以预定速度运行，其中所述预定速度独立于所述发动机的速度。这里公开了一种根据本公开具体实施例的用于以预定速度操作驱动车辆辅助驱动系统的轴的方法。该方法包括确定用于操作所述车辆辅助驱动系统的输入功率水平。所述方法还包括确定可用于操作所述车辆辅助驱动系统的发动机输出功率水平。如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平大于所述发动机输出功率水平，那么所述方法包括确定用于操作电动机/发电机的电动功率水平。如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平小于所述发动机输出功率水平，那么所述方法包括确定用于操作电动机/发电机的发电功率水平。附图说明图1为根据本公开具体实施例的功率传递系统的示意图；图2为示出图1中功率传递系统的功率传递装置：发动机功率传递元件、电动机/发电机功率传递元件和辅助功率传递元件的相对速度的杆-->图；图3为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；图4为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；图5为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；图6为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；以及图7为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图。具体实施方式现在描述根据具体实施例的混合功率车辆的功率分配系统。所述功率分配系统包括功率分配设备。所述功率分配设备包括发动机功率传递元件、电动机/发电机功率传递元件和辅助功率传递元件。各功率传动元件构造成与其它功率传递元件相连，以便在车辆的各种运行条件期间在车辆中传递所需量的功率。具体地，各功率传递元件构造成传递转动功率。所述术语转动功率应当包括装置的旋转运动产生的所有功率(例如，包括扭矩和角速度的功率)。因此，功率传递元件可包括所有能够传递这种功率的元件。在具体实施例中，功率传递元件包括通过一个或多个齿轮连接的轴。但是，在可选具体实施例中，轴可通过辊子、链轮、滑轮、转轮等彼此连接。功率传递元件可直接连接，例如，功率传递元件可通过摩擦接触或齿轮啮合来传递功率。另外，功率传递元件可通过中间元件(例如，通过链条、滑轮等)连接。另外，各功率传递元件可通过场(例如，通过磁场等)连接。另外，各功率传递元件可通过耦合来连接。发动机功率传递元件包括第一轴。所述第一轴构造成向发动机传递功率和从发动机接收功率。电动机/发电机功率传递元件包括第二轴。所述第二轴构造成向电动机/发电机传递功率和从电动机/发电机接收功率。辅助功率传递元件包括第三轴。所述第三轴构造成向附属设备传递功率和从附属设备接收功率。功率分配设备构造成独立于发动机的速度，以预定速度向车辆辅助驱动系统传递功率。当发动机关闭时，或者当发动机以任意运行速度运转时(例如，在从0至8000RPM的运行速度)，功率分配系统可以预定速度向车辆附属设备传递功率。另外，功率分配系统可向电动机/发电机传递功率，并且电动机/发电机可将功率存储在电池中以备将来应用。-->功率分配系统可具有几个为各种运行状况选择的构造。功率传递元件、附属设备和电动机/发电机可与发动机分开布置，以减小总的发动机长度，从而减小发动机舱空间的大小。参考图1，示出了典型的功率分配系统10。该系统10包括功率分配设备12、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。功率分配设备12设置成在发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18之间有选择地传递功率。功率分配设备12包括发动机功率传递元件30、电动机/发电机功率传递元件32、辅助功率传递元件34、离合器36(这里也称为第一离合器)、单向离合器38(这也称为第二离合器)和壳体40。发动机功率传递元件30包括多个行星齿轮44和行星架轴46。行星架轴46包括中轴，该中轴具有从其延伸的臂元件。行星齿轮44可旋转地联接到臂元件上，使得每个行星齿轮都包括从行星架轴的轴线偏离的轴线。行星齿轮“可旋转地联接”，使得行星齿轮可独立于行星架轴旋转，从而允许各行星齿轮在其自己的轴线上旋转，同时允许行星架轴绕着行星架轴的轴线旋转。电动机/发电机功率传递元件32包括中心齿轮50和中心齿轮轴52。中心齿轮50持续地联接到中心齿轮轴52上。如这里所使用的，术语“持续地”联接指的是元件的联接，其中在运转期间，元件具有相同的转速。辅助功率传递元件34包括齿圈6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统，该功率分配系统包括：　　　　电动机／发电机；　　　　车辆辅助驱动系统，其包括第一附属设备；　　　　功率分配设备，其与所述发动机、所述电动机／发电机和所述车辆辅助驱动系统可操作地联接，所述功率分配设备包括：　　　　第一功率传递元件，其包括第一轴，所述第一轴构造成向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率；　　　　第二功率传递元件，其包括第二轴，所述第二轴构造成向所述电动机／发电机提供功率或从所述电动机／发电机接收功率；　　　　第三功率传递元件，其包括第三轴，所述第三轴构造成向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备；以及　　　　第一离合器，其构造成将所述第一轴、第二轴和第三轴中任意两个可旋转地联接；　　　　其中所述电动机／发电机、所述发动机、或者所述电动机／发电机与所述发动机的组合可通过所述功率分配设备向所述辅助驱动系统提供功率；并且　　　　其中所述功率分配设备的所述第三轴构造成以预定速度运行，其中所述预定速度独立于所述发动机的速度。

【技术特征摘要】
US 2007-1-31 11/6692291.一种用于具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统，该功率分配系统包括：电动机/发电机；车辆辅助驱动系统，其包括第一附属设备；功率分配设备，其与所述发动机、所述电动机/发电机和所述车辆辅助驱动系统可操作地联接，所述功率分配设备包括：第一功率传递元件，其包括第一轴，所述第一轴构造成向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率；第二功率传递元件，其包括第二轴，所述第二轴构造成向所述电动机/发电机提供功率或从所述电动机/发电机接收功率；第三功率传递元件，其包括第三轴，所述第三轴构造成向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备；以及第一离合器，其构造成将所述第一轴、第二轴和第三轴中任意两个可旋转地联接；其中所述电动机/发电机、所述发动机、或者所述电动机/发电机与所述发动机的组合可通过所述功率分配设备向所述辅助驱动系统提供功率；并且其中所述功率分配设备的所述第三轴构造成以预定速度运行，其中所述预定速度独立于所述发动机的速度。2.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述车辆辅助驱动系统还包括第二车辆附属设备。3.如权利要求2所述的功率分配系统，其中功率通过与传动带可操作地联接的滑轮传递到所述第一和第二车辆附属设备，所述传动带从所述第三轴接收功率。4.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述第一附属设备包括空调、功率转向系统、功率制动系统、油泵或冷却液泵。5.如权利要求1所述的功率分配系统，还包括第二离合器，所述第二离合器构造成防止功率沿第一方向从所述功率分配设备传递到所述发动机。6.如权利要求5所述的功率分配系统，其中所述第二离合器构造成接合所述第一功率传递元件，以防止功率沿所述第一方向传递到所述发动机。7.如权利要求1所述的功率分配系统，其中功率以0.1马力至10马力的预定功率水平传递到所述辅助驱动系统。8.如权利要求1所述的功率分配系统，其中当所述发动机以从0至7000转每分的速度运行时，所述第三轴构造成以从500至6000转每分的速度旋转。9.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员：PB乌索洛，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]