CN108602424B - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆的动力传递机构(120)的特征在于包括：第一带状部件(125)和第二带状部件(126)，传递发动机(10)和电动发电机(31)之间的动力，以及单向离合器(127)，配置在与第二带状部件相接合的发动机和电动发电机的至少一方和第二带状部件之间，进行从电动发电机到发动机的经由第二带状部件动力传递，不进行从发动机到电动发电机的经由第二带状部件的动力传递。

Description

混合动力车辆
技术领域
本公开涉及具有混合动力系统的混合动力车辆，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的发动机以及电动发电机、和控制装置。
背景技术
近年来，从提高燃油效率及环境对策等的观点来看，具有根据车辆的驾驶状态而被复合性地控制的发动机以及电动发电机的混合动力系统的混合型车辆(以下称为“HEV”)被关注。在该HEV中，在车辆的加速时和起动时，由电动发电机进行的驱动力的辅助(即，动力运行)，另一方面，在惯性行进时和制动时由电动发电机进行的再生发电(例如参照专利文献1)。
另外，近年来，也开发了电动发电机通过一条动力传递用的带状部件连接到发动机的类型的HEV。另外，在这种类型的HEV的情况下，在启动发动机时，电动发电机使用电池的电力进行驱动，使发动机曲轴起动来启动发动机。
可是，如上所述，在电动发电机通过一条带状部件被连接到发动机的HEV的情况下，例如再生发电时，在从发动机向电动发电机传送动力的情况下，通过带状部件来传递相对较小的动力。另一方面，例如在启动时或是动力运行时的情况下，当动力从电动发电机向发动机传递时，通过带状部件来传递相对较大的动力。特别是，在发动机启动时，从电动发电机通过带状部件向发动机传递非常大的动力。
因此，在使用一条带状部件进行电动发电机和发动机的动力传递的HEV中，为了承受该发动机启动时所传递的非常大的动力，带状部件的宽度设置得较粗。在这样的HEV的情况下，由于带状部件的摩擦力变大，所以不能说HEV的燃油效率很好。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-238105号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的是提供如下的混合动力车辆：该混合动力车辆能够减少发动机和电动发电机之间的动力传递用的带状部件的摩擦力，提高燃油效率。[用于解决技术课题的技术方案]
用于实现上述目的的本公开的混合动力车辆，具有混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的发动机和电动发电机、以及控制装置，该混合动力车辆的特征在于，具有动力传递机构，传递上述发动机和上述电动发电机之间的动力，其中，上述动力传递机构具有：第一带状部件和第二带状部件，传递上述发动机和上述电动发电机之间的动力；以及，单向离合器，配置在上述第二带状部件所接合的上述发动机以及上述电动发电机的至少一方与上述第二带状部件之间，进行从上述电动发电机向上述发动机的经由上述第二带状部件的动力传递，而不进行从上述发动机到上述电动发电机的经由上述第二带状部件的动力传递。
根据本公开，在如启动时和动力运行时那样从电动发电机向发动机传递动力的情况下，即，在传递大的动力的情况下，可以通过合计两条带状部件来传递动力。另一方面，如果像再生发电时那样从发动机向电动发电机传送动力的情况下，即，在传送小的动力的情况下，不进行通过单向离合器经由第二带状部件的动力传递，因此能够通过第一带状部件来传递动力。
另外，即使在电动发电机不进行动力运行和再生发电等，在发动机和电动发电机之间没有动力的传递的情况下，由于不进行通过单向离合器经由第二带状部件的动力传递，所以也能够通过第一带状部件来传递动力。
因此，根据本公开，与如下类型的混合型车辆相比，能够降低第一带状部件和第二带状部件的摩擦力，上述类型为如同电动发电机通过一条动力传递用的带状部件连接到发动机的类型的混合型车辆这样，不仅在启动时和动力运行时，即使在再生发电时和不进行动力的传递的情况下，也以一条粗的带状部件来传递动力的情况，或不仅在启动时以及动力运行时，即使在再生发电时和不进行动力的传递的情况下，也用两条带状部件传递动力的类型。由此可以提高燃油效率。
在上述结构中，上述第二带状部件与连接到上述发动机的发动机侧带轮和连接到上述电动发电机的电动机侧带轮相接合，上述单向离合器内置在与上述第二带状部件接合的上述发动机侧带轮以及上述电动机侧带轮的至少一方中。
根据该结构，单向离合器内置在与第二带状部件接合的发动机侧带轮和电动机侧带轮的至少一方中，因此可以将动力传递机构的尺寸紧凑。由此，即使是少的空间，也能够配置动力传递机构。
在上述结构中，能够设置为上述第二带状部件的宽度比上述第一带状部件的宽度窄。
根据该结构，同第二带状部件的宽度与第一带状部件的宽度相同的情况比较，能够降低第二带状部件的摩擦力。由此可以提高燃油效率。
在上述结构中，能够设置为所述的单向离合器内置在与上述第二带状部件接合的所述发动机侧带轮以及上述电动机侧带轮的两方中。
在上述结构中，可以设置为上述动力传递机构还具有：连接到上述发动机的输出轴的第一发动机侧带轮；连接到上述发动机的输出轴的第二发动机侧带轮，在这里，上述第二发动机侧带轮与上述第一发动机侧带轮相比，配置在上述输出轴的前端侧；连接到上述电动发电机的旋转轴的第一电动机侧带轮；以及连接到上述电动发电机的上述旋转轴的第二电动机侧带轮，在这里，上述第二电动机侧带轮与上述第一电动机侧带轮相比，配置在上述旋转轴的前端侧，上述第一带状部件与上述第一发动机侧带轮和上述第一电动机侧带轮相接合，上述第二带状部件与上述第二发动机侧带轮和上述第二电动机侧带轮相接合，上述单向离合器内置在上述第二发动机侧带轮以及上述第二电动机侧带轮的至少一方。
在上述结构中，可以设置为所述的单向离合器内置在上述第二发动机侧带轮和上述第二电动机侧带轮的两方中。
此外，第一带状部件是对发动机和电动发电机以外的发动机辅机(例如发动机冷却风扇、空气调节器用的压缩机)同时进行驱动，而第二带状部件仅用于发动机和电动发电机的动力传递。据此来看，像以往那样，用一条粗的带状部件驱动发动机、电动机和发动机辅机的情况下，需要加宽发动机辅机的带轮的宽度(带轮宽度)以与粗的带状部件用的宽度相符。与此相对，根据本公开，由于带状部件是两条，所以可以将发动机辅机的带轮的宽度缩小到第一带状部件的宽度。由此，可以在小空间上配置发动机辅机的带轮。
发明效果
根据本公开，可以降低发动机和电动发电机装置之间的动力传递用的带状部件的摩擦力，提高燃油效率。
附图说明
图1是本公开的实施方式构成的混合动力车辆的结构图。
图2是用于说明动力传递机构的详细情况的图。
具体实施方式
以下，参照图来说明本公开的实施方式。图1是由本公开的实施方式构成的混合动力车辆的结构图。该混合动力车辆(以下称为“HEV”)不仅是普通乘用车，还有包括公共汽车和卡车等的车辆，具备混合动力系统30，该混合动力系统30具有根据车辆的驾驶状态复合性地被控制的发动机10以及电动发电机31。
另外，发动机10和电动发电机31具有作为车辆行驶用的动力源的功能。另外，发动机10、电动发电机31、控制装置80、以及动力传递机构120也具有作为HEV的起动加速时控制系统的功能。
在发动机10中，通过在发动机主体11上形成的多个(该例子中4个)的气缸12内的燃料燃烧产生的热能，旋转驱动曲轴13。该发动机10使用柴油发动机或汽油发动机。曲轴13的旋转动力通过连接到曲轴13的一端部的离合器14(例如，湿式多片离合器等)传递给变速器20。
在变速器20中使用AMT或AT，该AMT或AT使用变速用致动器21自动变速到基于HEV的驱动状态和预设设定表数据确定的目标档位。另外，变速器20不限于如AMT那样的自动变速式，也可以是司机手动变速的手动模式。
在变速器20中变速的旋转动力，通过传动轴22向差速器23传递，作为驱动力分别分配给一对驱动轮24。
混合动力系统30具有电动发电机31和与该电动发电机31顺序地电连接的逆变器35、高电压电池32、DC/DC转换器33和低电压电池34。
作为高电压电池32优选例示有锂电池和镍氢电池。另外，低电压电池34使用铅电池。
DC/DC转换器33具有控制高电压电池32和低电压电池34之间的充放电的方向和输出电压的功能。另外，低电压电池34向各种车辆电气组件36供给电力。
该混合动力系统30的各种参数，例如电流值，电压值和电池的充电状态(state ofcharge；SOC)等由BMS 39(电池管理系统)检测出。BMS 39将检测结果传递给控制装置80。
电动发电机31通过安装在作为发动机主体11的输出轴的曲轴13的另一端部的动力传递机构120，在与发动机10之间传递动力。也就是说，动力传递机构120是连接发动机10和电动发电机31，并且传递发动机10和电动发电机31之间的动力的机构。另外，连接到电动发电机31的发动机主体11的输出轴不限定于曲轴13，例如也可以是发动机主体11和变速器20之间的传递轴。另外，后述动力传递机构120的详细内容。
该电动发电机31也有进行曲轴起动的功能。
上述混合动力系统30由控制装置80控制。具体地，混合动力系统30通过控制装置80控制，从而在HEV的起动时、加速时等，通过由高电压电池32供给电力的电动发电机31辅助(即，动力运行)驱动力的至少一部分。另一方面，混合动力系统30在惯性行进时和制动时，通过电动发电机31进行再生发电，将剩余的运动能转换为电力，对高电压电池32进行充电。另外，混合动力系统30由控制装置80控制，从而在接收到发动机主体11的启动指令时，由高电压电池32供给电力的电动发电机31进行驱动，从而对发动机主体11进行曲轴起动，从而使发动机主体11启动。
另外，控制装置80除了在混合动力系统30以外，在控制离合器14的切断和连接的同时，还控制变速用致动器21，从而也控制变速器20的齿轮挡。该控制装置80具有微型计算机，该微型计算机具有：作为执行各种控制处理的控制部的功能的CPU、和具有作为存储被用于CPU的动作的各种数据和程序等的存储部的功能的ROM、RAM等。
接着说明动力传递机构120的详细情况。图2是用于说明动力传递机构120的详细的图，具体地说，是从HEV中去除动力传递机构120的周边部而概要地图示截面的图。动力传递机构120具有第一发动机侧带轮121、第二发动机侧带轮122、第一电动机侧带轮123、第二电动机侧带轮124、第一带状部件125、第二带状部件126、以及单向离合器127。
第一发动机侧带轮121和第二发动机侧带轮122被连接到发动机10的输出轴(在本实施方式中的曲轴13)。另外，第二发动机侧带轮122被配置在比第一发动机侧带轮121更为靠近曲轴13的前端侧(发动机主体11的主体侧的相反侧的端部侧)。
第一电动机侧带轮123和第二电动机侧带轮124被连接到电动发电机31的旋转轴37。另外，第二电动机侧带轮124配置在比第一电动机侧带轮123靠近旋转轴37的前端侧(电动发电机31的主体侧的相反侧的端部侧)。
第一带状部件125和第二带状部件126是传递发动机10的曲轴13和电动发电机31的旋转轴37之间的动力的带。具体地说，第一带状部件125在第一发动机侧带轮121的外周部和第一电动机侧带轮123的外周部缠绕，与第一发动机侧带轮121和第一电动机侧带轮123接合。另外，第二带状部件126在第二发动机侧带轮122的外周部和第二电动机侧带轮124的外周部缠绕，与第二发动机侧带轮122和第二电动机侧带轮124接合。
另外，在本实施方式中，第一带状部件125也与发动机辅机(例如发动机冷却风扇、空气调节器用的压缩机等)接合，其结果，第一带状部件125也向发动机辅机传递发动机10的动力。
另外，在本实施方式中，作为第一带状部件125和第二带状部件126的具体例子，使用V带。但是，第一带状部件125和第二带状部件126的具体结构并不是限于V带，例如也可以使用平带等。
另外，第一带状部件125和第二带状部件126各自的宽度被设定为比在电动发电机31通过一条动力传递用的带状部件连接到电动机10的输出轴的类型的HEV中所使用的该一条的动力传递用的带状部件的宽度窄。
另外，在本实施方式中，第二带状部件126的宽度被设定为比第一带状部件125的宽度窄。
单向离合器127配置在与第二带状部件126相接合的发动机10的曲轴13和电动发电机31的旋转轴37的至少一个、与第二带状部件126之间。具体地说，本实施方式涉及的单向离合器127合计配置有两个，一个单向离合器127配置在曲轴13和第二带状部件126之间，另一个单向离合器127配置在与第二带状部件126相接合的电动发电机31的旋转轴37和第二带状部件126之间。更具体地说，一个单向离合器127通过内置在第二发动机侧带轮122内，从而配置在曲轴13和第二带状部件126之间，另一个单向离合器127通过内置在第二发动机侧的带轮124内，从而配置在第二电动机侧带轮124的内周部和旋转轴37之间。
该单向离合器127是如下的离合器：进行从电动发电机31到发动机10的经由第二带状部件126的动力传递(即起动时和动力运行时的动力传递)，并通过空转从而不进行从发动机10到电动发电机31的经由第二带状部件126的动力传递(即再生发电时的动力传递)。如果具有这样的功能即可，单向离合器127的具体结构没有特别限定，可以使用公知的挡圈式和凸轮式的单向离合器(或是飞轮)。
此外，单向离合器127的配置方式不限于内置在如图2所示的第二发动机侧带轮122和第二电动机侧带轮124两者的配置方式。例如，单向离合器127也可以仅内置在第二发动机侧带轮122和第二电动机侧带轮124的某一个内。
根据上述的动力传递机构120，在如发动机10的起动时和动力运行时这样从电动发电机31将动力传递到发动机10的情况下，通过第一带状部件125和第二带状部件126传递动力。另一方面，在如再生发电时这样将动力从发动机10传递到电动发电机31的情况下或在发动机10和电动发电机31之间的没有动力传递的情况下，因为禁止由单向离合器127进行经由第二带状部件126的动力传递，所以仅通过第一带状部件125传递动力。此外，在发动机10和电动发电机31之间没有动力传递的情况下，仅通过第一带状部件125在发动机辅机和发动机10之间进行动力传递。
如上所述，根据本实施方式，在如起动时或动力运行时这样要传递大的动力的情况下，能够通过第一带状部件125和第二带状部件126的合计两条带状部件传递动力。另一方面，在如再生发电时这样传递小的动力的情况下、或者在发动机10和电动发电机31之间没有动力传递的情况下，因为不通过单向离合器127进行经由第二带状部件126的动力传递，所以能够仅由第一带状部件125传递动力。因此，根据本实施方式，与如下类型的HEV相比，能够降低第一带状部件125和第二带状部件126的摩擦力，上述类型为如电动发电机31通过一条用于动力传输的带状部件连接到发动机10的类型的HEV那样，不仅在起动时或动力运行时，而且在再生发电时，也使用粗的一个带状部件传递动力的情况，或者不仅在起动时和动力运行时，而且在再生发电的情况下也使用两个带传递动力的类型。由此能够提高燃油效率。
另外，根据本实施方式，单向离合器127内置在与第二带状部件126相接合的第二发动机侧带轮122和第二电动机侧带轮124的至少一方中，因此动力传递机构120的尺寸可以紧凑。由此，即使是少的空间，也能够配置动力传递机构120。
另外，根据本实施方式，由于在再生发电时第二带状部件126不传递动力，所以即使将第二带状部件126的宽度设置得比第一带状部件125的宽度窄，第二带状部件126的耐久性上也不会产生的问题。因此，如图2所述，第二带状部件126的宽度可以比第一带状部件125的宽度更窄。
但是，动力传递机构120的结构不限于上述结构，例如也可以是第二带状部件126的宽度和第一带状部件125的宽度相同。但是，如本实施方式这样，将第二带状部件126的宽度设置为比第一带状部件125的宽度窄，从而与第二带状部件126的宽度与第一带状部件125的宽度相同的情况比较，能够降低第二带状部件126所产生的摩擦。由此，能够提高燃油效率。
此外，相对第一带状部件125同时驱动发动机10和电动发电机31以外的发动机辅机(例如发动机冷却风扇、空气调节器用的压缩机)，而第二带状部件126仅对发动机10和电动发电机31传递动力。据此来看，像以往那样，在以一条粗的带状部件驱动发动机10、电动发电机31和发动机辅机的情况下，需要增加发动机辅机的带轮的宽度(带轮宽度)以与粗的带状部件用的宽度匹配。与此相对，根据本实施方式，由于带状部件是两个，所以可以将发动机辅机的带轮的宽度缩小到第一带状部件125的宽度。由此，发动机辅机的带轮可以在小空间上配置。
以上对本公开的优选的实施方式进行了说明，但是本公开不是限于特定的实施方式，在专利请求的范围记载的本公开的要旨的范围内，可以进行各种变形和变更。
本申请是基于2016年2月8日申请的日本专利申请(特愿2016-021556)的申请，其内容作为参照被援引加入。
产业利用可能性
本发明具有降低发动机和电动发电机之间的动力传递用的带状部件的摩擦力，提高燃油效率的效果，对混合动力车辆等有用。
符号的说明
10发动机
13曲轴(输出轴)
31电动发电机
37旋转轴
120动力传递机构
121第一发动机侧带轮
122第二发动机侧带轮
123第一电动机侧带轮
124第二电动机侧带轮
125第一带状部件
126第二带状部件

Claims (6)

1.一种混合动力车辆，具有混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的发动机和电动发电机、以及控制装置，该混合动力车辆的特征在于，
具有动力传递机构，传递上述发动机和上述电动发电机之间的动力，
其中，上述动力传递机构具有：
第一带状部件和第二带状部件，传递上述发动机和上述电动发电机之间的动力；以及，
单向离合器，配置在上述第二带状部件所接合的上述发动机以及上述电动发电机的至少一方与上述第二带状部件之间，进行从上述电动发电机向上述发动机的经由上述第二带状部件的动力传递，而不进行从上述发动机到上述电动发电机的经由上述第二带状部件的动力传递，
通过上述第一带状部件及上述第二带状部件这两条带状部件来从上述电动发电机向上述发动机传递动力，
通过上述第一带状部件来从上述发动机向上述电动发电机向传递动力。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中
上述第二带状部件与连接到上述发动机的发动机侧带轮和连接到上述电动发电机的电动机侧带轮相接合，
上述单向离合器内置在与上述第二带状部件接合的上述发动机侧带轮以及上述电动机侧带轮的至少一方中。
3.如权利要求2所述的混合动力车辆，其中
上述单向离合器内置在与上述第二带状部件接合的上述发动机侧带轮以及上述电动机侧带轮的两方中。
4.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中
上述动力传递机构还具有：
连接到上述发动机的输出轴的第一发动机侧带轮；
连接到上述发动机的输出轴的第二发动机侧带轮，这里，上述第二发动机侧带轮与上述第一发动机侧带轮相比，配置在上述输出轴的前端侧；
连接到上述电动发电机的旋转轴的第一电动机侧带轮；以及
连接到上述电动发电机的上述旋转轴的第二电动机侧带轮，这里，上述第二电动机侧带轮与上述第一电动机侧带轮相比，配置在上述旋转轴的前端侧，
上述第一带状部件与上述第一发动机侧带轮和上述第一电动机侧带轮相接合，
上述第二带状部件与上述第二发动机侧带轮和上述第二电动机侧带轮相接合，
上述单向离合器内置在上述第二发动机侧带轮以及上述第二电动机侧带轮的至少一方中。
5.如权利要求4所述的混合动力车辆，其中
上述单向离合器内置在上述第二发动机侧带轮和上述第二电动机侧带轮的两方中。
6.如权利要求1～5任意一项所述的混合动力车辆，其中
上述第二带状部件的宽度比上述第一带状部件的宽度窄。
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