具有对置活塞内燃发动机的混合动力驱动系统技术方案

一种混合动力驱动系统，其包括：对置活塞内燃发动机(52)，该对置活塞内燃发动机包括至少一个汽缸(56)和设置在汽缸的膛孔中用于在其中进行反向滑动运动的一对活塞(57a、57b)；被耦合以由对置活塞内燃发动机(52)驱动的动力换能器装置(53)；以及被配置为从动力换能器装置(53)接收动力的混合动力总成系统(55)。装置(53)接收动力的混合动力总成系统(55)。装置(53)接收动力的混合动力总成系统(55)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有对置活塞内燃发动机的混合动力驱动系统


[0001]本专利技术涉及混合动力驱动系统。特别地，本专利技术涉及一种用于车辆的混合动力驱动系统，其中非燃烧驱动装置向驱动轴提供机械转矩和旋转，并且对置活塞内燃发动机装置为非燃烧驱动系统提供能量。

技术介绍

[0002]各种国际考量正在推动提高能量效率和减少由内燃发动机供应动力的车辆的非期望排放物的需求。这些目标导致电动车辆和用于车辆的混合动力电动系的发展。传统的内燃发动机提供了具有高功率和能量密度的低成本平台，其满足了消费者对车辆续航里程的期望，但仍表现出低燃料效率。电动车辆产生具有良好的驾驶特性的低碳特征(假设为低CO2电网)。然而由于销量低、成本高、基础设施支持低下和车辆续航里程有限，因此电动车辆的能量影响低下。逐渐地，混合动力电动车辆在续航里程、便利性和提高效率方面呈现出两种驱动技术的理想组合。然而，目前配置的传统内燃发动机的效率和排放限制逐渐约束了混合动力电动车辆的潜在优势。因此，改进这些车辆的内燃效率和排放特性可对全球能量消耗和排放产生显著的有益影响。
[0003]分析调查已经表明对置活塞发动机比传统的内燃发动机拥有基本的燃料效率优势。Herold，R.，Wahl，M.，Regner，G.，Lemke，J.和Foster，D.，(2011)，“Thermodynamic Benefits of Opposed
‑
Piston Two
‑
Stroke Engines”，SAE Technical Paper 2011/>‑
01
‑
2216,2011。另一项调查证实了对置活塞发动机在满足严格的排放法规方面的潜力，特别是与NO
X
相关的排放法规。Kalebjian，C.，Redon，F.和Wahl，M.，(2012)，“Low Emissions and Rapid Catalyst Light
‑
Off Capability for Upcoming Regulations with an Opposed
‑
Piston,Two
‑
Stroke Diesel Engine”，Global Automotive Management Council and Emissions 2012,Ypsilanti,MI。汽油动力对置活塞发动机性能的最新进展表明，与混合应用中使用的传统二冲程和四冲程内燃发动机相比，可实现燃料效率和排放的显著裕度。Hanson，R.，Strauss，S.，Redon，F.，Salvi，A.，(2017)，“Progress in Light
‑
Duty OPGCI Engine Design and Testing”，SIA Powertrain International Conference,Versailles。
[0004]然而，迄今为止，用于车辆(诸如机动车、公共车辆和卡车)的混合动力驱动系统已被设计成并适用于基于每缸单活塞配置的传统内燃发动机架构。因此，为了获得提高燃料效率并减少混合动力驱动系统内燃部件的不良排放，考虑用对置活塞内燃发动机代替混合动力驱动系统中的传统内燃发动机是合理的。

技术实现思路

[0005]鉴于降低或消除与传统内燃发动机相关联的不良效率和排放特征的驱动，构造了根据本专利技术的包括两个动力源的混合动力驱动系统，使得非燃烧驱动装置为驱动轴提供机械转矩和旋转，并且对置活塞内燃发动机装置将用于非燃烧驱动装置的能量提供至向非燃
烧驱动装置供应能量的蓄能装置。
[0006]根据本专利技术，混合动力驱动系统可以包括对置活塞内燃发动机、被耦合以由对置活塞内燃发动机驱动的动力换能器装置，以及被配置为从动力换能器装置接收动力的混合动力总成系统。
[0007]优选地，混合动力总成系统可以包括第一电动机/发电机装置，并且动力换能器装置可以包括第二电动机/发电机装置。
[0008]在一些实例中，该对置活塞内燃发动机可以包括第一曲轴、第二曲轴以及将第一曲轴和第二曲轴互连的机械连接件，并且第二电动机/发电机装置的电机轴可以耦合到第一曲轴、第二曲轴和机械连接件中的一个。
[0009]在其他实例中，该对置活塞内燃发动机可以包括第一曲轴、第二曲轴以及将第一曲轴和第二曲轴互连的机械连接件，动力换能器装置可以包括第三电动机/发电机装置，第二电动机/发电机装置的电机轴可以耦合到第一曲轴，并且第三电动机/发电机装置的电机轴可以耦合到第二曲轴。
[0010]在进一步的实例中，该对置活塞内燃发动机可以包括第一曲轴和第二曲轴，动力换能器装置可以进一步包括第三电动机/发电机装置，并且第二电动机/发电机装置的电机轴可以耦合到第一曲轴，并且第三电动机/发电机装置的电机轴可以耦合到第二曲轴。
[0011]从其他方面来看，本专利技术可以涉及串联混合动力系统或增程(extended
‑
range)电动发动机系统，其被构造成使得电驱动装置被配置为向驱动轴提供机械转矩和旋转，并且对置活塞内燃发动机装置被配置为将用于电驱动装置的电能提供至向电驱动装置供电的电能蓄积装置。
附图说明
[0012]图1是现有技术的示例性对置活塞内燃发动机的示意图。
[0013]图2是被配置为用于根据本专利技术的混合动力驱动系统的对置活塞内燃发动机装置的示意图。
[0014]图3是根据本专利技术配置成串联布置的混合动力驱动系统的第一实施例的示意图。
[0015]图4是根据本专利技术配置成串联布置的混合动力驱动系统的第二实施例的示意图。
[0016]图5是根据本专利技术配置成串联布置的混合动力驱动系统的第三实施例的示意图。
[0017]图6是流程图，其示出用于操作由根据本专利技术的包括对置活塞内燃发动机的混合动力驱动系统提供动力的混合动力车辆的一般控制规程的示例。
具体实施方式
[0018]对置活塞发动机是一种内燃发动机，其特征在于设置在汽缸的膛孔中用于沿汽缸的纵轴线在相反方向上往复运动的两个活塞的布置。对置活塞内燃发动机在许多方面不同于汽缸中具有单个活塞的传统内燃发动机。在对置活塞发动机中，燃烧室在汽缸中形成于在汽缸中移动的两个对置活塞的端面之间；在传统发动机中，燃烧室形成在汽缸盖和在汽缸中移动的单个活塞的端面之间。在对置活塞发动机中，空气通过活塞控制的进气口进入汽缸，该进气口在汽缸的两端中的一端附近打开通向汽缸，并且排气通过活塞控制的排气口排出汽缸，该排气口在汽缸的两端中的另一端附近打开通向汽缸。在传统发动机中，空气
和排气经由汽缸盖中相应的气门控制的进气口和排气口穿过汽缸的一端。
[0019]通常，对置活塞发动机通过曲轴的单次完整旋转和连接到曲轴的活塞的两个冲程完成操作循环。这些冲程被表示为压缩冲程和做功冲程。每个活塞在汽缸中的底部中心(BC)区域和汽缸内的顶部中心(TC)之间运动，该BC区域最接近汽缸的相应端并且距另一活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合动力驱动系统，其包括：对置活塞内燃发动机，其包括至少一个汽缸和设置在所述汽缸的膛孔中用于在其中进行反向滑动运动的一对活塞；动力换能器装置，其被耦合以由所述对置活塞内燃发动机驱动；以及混合动力总成系统，其被配置为从所述动力换能器装置接收动力。2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中所述混合动力总成系统包括第一电动机/发电机装置，并且所述动力换能器装置包括第二电动机/发电机装置。3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中所述对置活塞内燃发动机包括第一曲轴、第二曲轴以及将所述第一曲轴和所述第二曲轴互连的机械连接件，并且所述第二电动机/发电机装置的电机轴耦合到所述第一曲轴、所述第二曲轴和所述机械连接件中的一个。4.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中：所述对置活塞内燃发动机包括第一曲轴、第二曲轴以及将所述第一曲轴和所述第二曲轴互连的机械连接件；所述动力换能器装置进一步包括第三电动机/发电机装置；以及所述第二电动机/发电机装置的电机轴耦合到所述第一曲轴，并且所述第三电动机/发电机装置的电机轴耦合到所述第二曲轴。5.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中：所述对置活塞内燃发动机包括第一曲轴和第二曲轴；所述动力换能器装置进一步包括第三电动机/发电机装置；以及所述第二电动机/发电机装置的电机轴耦合到所述第一曲轴，并且所述第三电动机/发电机装置的电机轴耦合到所述第二曲轴。6.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其中所述对置活塞内燃发动机进一步包括将所述第一曲轴和所述第二曲轴互连的机械连接件。7.一种混合动力驱动系统，其包括：对置活塞内燃发动机，其包括两个曲轴、至少一个汽缸、设置在所述汽缸的膛孔中用于在所述膛孔中进行反向滑动运动的一对活塞；第一动力换能器，其电机轴被耦合以向驱动轴提供机械转矩和旋转；第二动力换能器，其适于将所述曲轴的机械旋转转换为电力；以及电力储存装置，其被耦合以接收和储存来自所述第二动力换能器的电力，并将储存的电力提供给所述第一动力换能器。8.根据权利要求7所述的混合动力驱动系统，进一步包括驱动轴、车轴和轮毂凸缘中的一个，以用于将所述第一动力换能器的所述电机轴可旋转地耦合到车辆的至少一个车轮。9.根据权利要求7所述的混合动力驱动系统，其中所述第一动力换能器包括第一电动机/发电机，并且所述第二动力换能器包括第二电动机/发电机。10.根据权利要求7所述的混合动力驱动系统，其中所述电力储存装置包括电池装置。11.根据权利要求8所述的混合动力驱动系统，进一步包括驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：阿凯提兹动力公司，
类型：发明
国别省市：