用于车辆内燃机的与变速器为一整体的电动机及其控制制造技术

用于车辆的动力传动机组，具有一个内燃机和一个对车辆驱动轮作用的变速器，其中，一个变速器输入轴可同内燃机的输出轴联接，还具有一个电动机，它可通过一个中间变速器与变速器联接并且不仅可被转换用做起动内燃机的起动电机，而且也可被转换用作车辆机载电源供电的发电机，此外，该电动机可以借助于至少一个电子控制的离合器和一个飞轮质量使变速器在变速器换档时同步。在发动机一定转速时，通过变换中间变速器传动比转换发电机转速，以便在内燃机空转到额定转速时总是能提供足够的电功率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有权利要求1前序部分特征的用于车辆内燃机的与变速器为一整体的电动机及其控制。技术水平专利技术专利申请DE19629839.3说明了一种车辆用的内燃机，具有一个对车辆驱动轮作用的变速器，其中，变速器的一个输入轴可同内燃机的输出轴联接，还具有一个电动机，该电动机可通过一个中间变速器同变速器联接并且不仅可被换接用做起动内燃机的起动电机，而且也可被换接用作发电机用于车辆机载供电。在采用公知的机动车换档变速器时，变速器同步、也就是说在变换传动比级时要啮合的传动齿轮转速匹配，借助于具有反向同步的、形状配合的离合器元件进行。一方面这些离合器元件需要一定的制造费用，而且由于其较高的机械负荷在运行中受到不小的磨损，其结果是，同步作用变坏。本专利技术的任务是将起动机、发电机和变速器同步装置这些组件组成一个单元以及为其提供一个共同的控制。本专利技术的优点按照本专利技术的具有权利要求1所述特征的动力传动机组的优点是，内燃机可以采用简单的方式通过一个作为起动电机接通的电动机来起动，正在运行的内燃机可以通过作为发电机接通的电动机提供车辆机载电源的供电。内燃机输出轴与变速器输入轴可分开地连接，这个连接通过至少一个可控制的离合器以及一个与此连接的飞轮来产生。另外，在变速器输入轴上设置了一个可换挡的中间变速器，通过此可以与电动机作用连接，这个中间变速器可以被改变传动比，以便可以根据发动机转速使发电机在有利的效率范围内运行并且可以在作为起动电机运行时提供足够的扭矩。这些传动比级例如可以是1∶2和1∶5。电动机可以采用不同的方式与变速器输入轴联接。例如可以通过一个带有两个齿轮对的中间轴进行作用连接，该中间轴根据所要求的电动机传动比借助于两个位于齿轮上的可控离合器与变速器输入轴联接。同样可以在电动机旋转轴端部分别设置一个自由安装的齿轮，这些齿轮分别同变速器输入轴上的对应齿轮啮合并且分别通过一个可控制的离合器同电机旋转轴作用连接。电动机以及离合器由一个电子控制装置合适地控制，该控制装置根据所收集的象发动机转速、驱动轮转速以及在变换变速器挡位时所要求的挡位这些信息控制离合器并且从而控制电动机传动比。采用这种方式也可以容易地根据运行状态、作为起动机或者发电机接通，来调节和控制电动机的正确功能。在主变速器换挡时借助于惯性以及电动机的电功率实现同步性是有利的，内燃机的输出轴和变速器输入轴可通过至少一个离合器与一个飞轮质量联接，该飞轮质量同附加变速器作用啮合，有利的是，通过一个飞轮-中间变速器组合装置达到主变速器的同步。在转换到一个低档位时，作为电机接通的电动机可以当时使要接合的齿轮对的慢速运行齿轮加速，通过此使转速精确匹配。在转换到高档位时，现在作为具有可控电负载的发电机接通的电动机使快速运转的齿轮减速。采用这种变速器同步可以完全取消变速器中的机械式同步离合器，这种同步离合器处于高负荷下，因此不可避免地会有磨损。另外，通过将起动机和发电机在空间上组合构成一个单个部件，可以明显减少制造和安装费用，这一方面在费用方面带来了很大好处。因为也减小了内燃机的占地面积，所以在确定内燃机在车辆中的位置时以及安放辅助装置时提高了设计自由度。用于制造起动机和发电机的传统制造设备和技术诀窍可以继续使用。各种不同的零件没有改变，相当于目前系列的起动机和发电机。另外，如果按照本专利技术的起动机-发电机机组采用液体冷却是有利的，这可以通过与内燃机的水冷却循环系统连接来进行，然而同样也可以采用风冷，在采用风冷时，通过持续运行的冷却风扇供应足够的冷风是合适的。最后有利的是，起动机-发电机机组和特别是可被转换的行星齿轮箱是油润滑的。这可以合理地通过供应变速器油进行润滑。从其它的、在从属权利要求中列出的特征中可以获得本专利技术其它的有利构造。附图下面在实施例中借助于所属的附图详细介绍了本专利技术，其中附图说明图1 第一个变型方案中车辆动力传动机组的原理图；图2 第二个变型方案中车辆动力传动机组的原理图；图3 图1变型结构的剖面图和其俯视图；图4 属于图3构造的另一变型结构剖面图；图5 电动机各种不同传动比的转速曲线图；图6 控制变速器同步的过程图和；图7 在电动机作为发电机运行中变速器控制的过程图。实施例说明图1以原理示意图示出了车辆动力传动机组10的一个可能的第一变型方案。动力传动机组10包括有一个内燃机12，其输出轴14通过一个没有详细示出的与汽缸相联的曲轴16无相对旋转地连接。另外，动力传动机组10还包括一个主变速器18，主变速器包括有一个变速器输入轴20和一个变速器输出轴22。变速器输出轴22与没有示出的车辆驱动轮作用连接，在内燃机12和主变速器18之间安装了一个例如由一个双-大质量-飞轮(Zwei-Massen-Schwungrad)26构成的飞轮质量24，在这里，飞轮质量24的旋转轴线同发动机输出轴14以及变速器输入轴20的旋转轴线重合。第一个离合器28安装在内燃机12和飞轮质量24之间，第二个离合器30安装在飞轮质量24和主变速器18之间。此外，动力传动机组10还包括一个电动机32，该电动机通过没有详细示出的控制装置可被换接为用于内燃机12的起动电机或者被换接为车辆机载电源供电的发电机。电动机32同一个中间变速器34联接，该中间变速器一方面同没有示出的电动机32的主轴或者输出轴作用连接并且另一方面同飞轮质量24作用连接。中间变速器34可在两个传动比级中转换，在这里，中间变速器34输入轴和输出轴之间的一个第一传动比级例如是1∶2和第二个传动比级是1∶5。借助所示出的动力传动机组10的构造可以实现下列工作状态在内燃机12直接起动时，电动机32作为起动电机接通。在这里，例如由车辆蓄电池给电动机32供电。离合器30是分开的，也就是说，主变速器18与飞轮质量24分开。同时离合器28接合，这样输出轴14和从而使曲轴16与飞轮质量24作用连接。通过此，通过中间变速器34使飞轮质量24处于旋转状态，飞轮质量又通过接合的离合器28来传动内燃机输出轴14或者曲轴16。因此内燃机12以一定的转速旋转，一直到内燃机以公知的方式起动为止。在这里，中间变速器34最好以1∶5的高传动比接通，这样作为起动电机接通的电动机32的相对高的转速被相应地变换，内燃机12以这个低的转速起动。另外，所显示的配置适合于脉冲起动。在这里，电动机32又作为起动电机运行，而同时离合器28和30分开。因此，飞轮质量24通过电动机32高速运行，一直到它达到额定转速为止。中间变速器34的传动比被转换到例如1∶5的高传动比上。在飞轮质量24达到额定转速之后离合器28接合，这样，储存在飞轮质量24上的动能突然地、也就是说脉冲式地用于起动内燃机12。在两种所述的内燃机12的起动情况中，只要内燃机12的输出轴14和曲轴16一达到其额定转速，电动机32就被关断。然后电动机32从电动机运行转换到发电机运行，这样通过接合的离合器28造成的一起转动的飞轮质量24与中间变速器34啮合，然后，该中间变换器根据选择的传动比驱动电动机。产生的发电机电压被引出并且用于车辆机载电源供电。在这里，在输出轴14的转速n＞1500转/分钟时，中间变速器34的传动比转换到低传动比1∶2，这样电动机32的发电机转速降低，然而这足够用于产生机载电压。为了驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于车辆的动力传动机组，具有一个内燃机和一个对车辆驱动轮作用的变速器，其中，一个变速器输入轴可同内燃机的输出轴联接，还具有一个电动机，该电动机可通过一个中间变速器同变速器联接，该电动机不仅可被转换用做起动内燃机的起动电机，而且也可被转换用作车辆机载电源供电的发电机，其特征是，内燃机（１２）的输出轴（１４）和主变速器（１８）的变速器输入轴（２０）以及电动机（３２）可通过中间变速器（３４）借助于至少一个可控制的离合器（２８，３０，３１，３７，４２，４４）相互联接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格哈德克勒，彼得阿纳，马丁彼得博尔茨，于尔根格劳因，
申请(专利权)人：罗伯特博施有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]