混合动力车辆的发电机总成制造技术

本发明专利技术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，根据本发明专利技术，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。

【技术实现步骤摘要】
混合动力车辆的发电机总成
本专利技术涉及一种混合动力车辆的发电机总成。
技术介绍
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。US2018/0238291A1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。US2016/0359441A1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。DE102012210880A1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US9729033B2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。US6705416B1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。
技术实现思路
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。本专利技术的基本目标是为混合动力车辆的各种冷却系统提供改进的驱动装置。根据本专利技术，该目的是通过具有权利要求1所述特征的发电机总成实现的，其中从属权利要求涉及本专利技术的有利实施例。应当注意的是，在以下描述中单独呈现的特征和措施可以以任何技术上有意义的方式组合，并且产生本专利技术的其他实施例。说明书还特别结合附图对本专利技术进行了特征化和具体化。本专利技术提供了一种用于混合动力车辆的发电机总成。混合动力车辆具有内燃发动机和电动马达。它可以是狭义上的混合动力车辆，其中电动马达被设计为不时地自行驱动混合动力车辆，或者可以是所谓的轻度混合动力车辆，其中电动马达可以辅助内燃发动机，例如在驾驶车辆时。发电机总成具有发电机，该发电机又依次具有带有转子轴的转子，并且具有定子，该转子轴用于至少间接地与内燃发动机连接。发电机是一台电机，通常也可以作为电动马达运行。该电动马达可以被设计成驱动混合动力车辆或辅助内燃发动机驱动。然而，发电机和/或电动马达也可以是对混合动力车辆的实际行驶没有贡献的电机。发电机具有转子和定子，其中定子通常以固定位置安装在混合动力车辆的车身上，而转子以相对于定子可旋转的方式安装。转子具有转子轴，该转子轴被设置用于至少间接地与内燃发动机连接。这旨在表示直接或间接的机械连接，例如，通过变速器或皮带驱动。相应的连接在工作状态下可以是永久的，或者可以被设计成例如通过离合器分离。转子轴连接至转子的其他部分，特别是其电气或磁性部件，以与其共同旋转。在发电机模式下，驱动力经由转子轴从内燃发动机耦合，从而使转子相对于定子旋转，从而使得其能够获得用于各种目的的电能，例如用于操作混合动力车辆的电气部件或用于馈送入车辆电池。此外，发电机总成具有至少一个冷却剂泵和空调系统的压缩机，其每个都可以由转子驱动，并且其中的至少一个具有的转速可以通过插入式磁性变速器独立于转子的转速而改变。每个冷却剂泵均与冷却回路相关联，在冷却回路中，在工作状态下输送液态冷却剂，例如水-乙二醇混合物。冷却回路穿过混合动力车辆的至少一部分或至少一个部件，并向其供应冷却剂。在运行状态中，不是必然仅冷却混合动力车辆的冷却回路所经过的部分。至少时不时的，加热也可能发生。只要冷却回路产生冷却，其中冷却剂吸收热量，该热量就可以通过适当的热交换器在其他一些位置再次排出。如下所述，在存在多个冷却剂泵的情况下，每个冷却剂泵通常与专用的冷却回路相关联。压缩机与混合动力车辆的空调系统相关联，其中压缩机用于压缩空调系统中的制冷剂，特别是使制冷剂从气态转变为液态的方式。同时，压缩机用于输送制冷剂。制冷剂在不同的位置膨胀，其中特别地，制冷剂可以返回到气态并吸收热量，从而反过来又冷却混合动力车辆的内部。至少一个冷却剂泵和压缩机都可以由转子驱动，即，当转子正旋转时，上述元件也可以被驱动。在这种情况下，转子可以通过转子轴从内燃发动机的外部被驱动，其结果是(一个或多个)冷却剂泵和压缩机也可以通过内燃发动机被间接驱动，或者发电机作为电动马达运行，其结果是所述元件进行电气操作，例如通过从车辆蓄电池中获取的能量。因此，至少两个部件(冷却剂泵和压缩机)通过转子被驱动，这与现有技术中为每个单元提供专用电驱动单元的概念相反。这简化了结构，需要较小的安装空间，并且可以减轻车辆重量。特别有利的是，至少一个冷却剂泵和/或压缩机具有可以通过插入式磁性变速器独立于转子的转速而调节的转速。在磁性变速器的情况下，耦合不是通过刚性啮合或非刚性啮合以机械方式实现的，而是通过磁场的作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的发电机总成(1)，所述发电机总成具有发电机(2)，所述发电机具有转子(4)和定子(3)，所述转子具有转子轴(5)以至少间接地连接至内燃发动机(13)，并且所述发电机总成具有至少一个冷却剂泵(10、15)和空调系统的压缩机(20)，所述冷却剂泵和压缩机中的每个均能够由所述转子(4)驱动，并且其中至少一个具有的转速能够通过插入式磁性变速器(8、9)独立于所述转子(4)的转速进行改变。/n

【技术特征摘要】
20191125 DE 102019131731.21.一种用于混合动力车辆的发电机总成(1)，所述发电机总成具有发电机(2)，所述发电机具有转子(4)和定子(3)，所述转子具有转子轴(5)以至少间接地连接至内燃发动机(13)，并且所述发电机总成具有至少一个冷却剂泵(10、15)和空调系统的压缩机(20)，所述冷却剂泵和压缩机中的每个均能够由所述转子(4)驱动，并且其中至少一个具有的转速能够通过插入式磁性变速器(8、9)独立于所述转子(4)的转速进行改变。


2.根据权利要求1所述的发电机总成，其特征在于
至少一个冷却剂泵(10、15)的转速能够通过第一磁性变速器(8)进行改变，并且所述压缩机(20)的转速能够通过第二磁性变速器(9)进行改变，彼此独立并且与所述转子(4)的转速无关。


3.根据前述权利要求中任一项所述的发电机总成，其特征在于
所述总成具有两个冷却剂泵(10、15)，其中第一冷却剂泵(10)的驱动部件(11)和第二冷却剂泵(15)的驱动部件(16)通过围绕所述转子轴(5)的耦合元件(7)以防扭转的方式耦合。


4.根据前述权利要求中任一项所述的发电机总成，其特征在于
至少一个冷却剂泵(10、15)是可调节的，以这样的方式，能够使得独立于所述冷却剂泵(10、...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·基恩，G·卢旺，K·狄龙，C·尼德胡特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US