CN110088457A - 用于发动机装置的驱动系统 - Google Patents

用于发动机装置的驱动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110088457A
CN110088457A CN201680091622.7A CN201680091622A CN110088457A CN 110088457 A CN110088457 A CN 110088457A CN 201680091622 A CN201680091622 A CN 201680091622A CN 110088457 A CN110088457 A CN 110088457A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
joint element
freewheel
gear
drive system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680091622.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110088457B (zh
Inventor
扬·伯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN110088457A publication Critical patent/CN110088457A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110088457B publication Critical patent/CN110088457B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/383—One-way clutches or freewheel devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/043—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer
    • F02N15/046—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer of the planetary type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/08—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • B60K2025/022—Auxiliary drives directly from an engine shaft by a mechanical transmission
    • B60K2025/024—Auxiliary drives directly from an engine shaft by a mechanical transmission with variable ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2079—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches
    • F16H2200/2082—Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches one freewheel mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

本发明涉及一种用于发动机装置(2)的驱动系统，该驱动系统(1)包括齿轮减速机构(20)，该齿轮减速机构具有至少三个分离且可旋转的接合元件，接合元件的转速是相互依赖的，但是彼此间不具有固定比率，并且其中，在安装位置中，在所述接合元件中：第一接合元件(25)连接到发动机曲轴(5)；第二接合元件(22)连接到附件皮带轮(9)，附件皮带轮(9)驱动地连接到电机(6)和至少一个附件(7)；第三接合元件(21)。自由轮(30)在安装位置中连接到发动机装置的非旋转部(16)，并且第三接合元件被构造用以在驱动系统(1)的第一操作阶段中联接到自由轮(30)。第三接合元件(21)还被构造用以在第二操作阶段中联接到发动机曲轴(5)。

Description

用于发动机装置的驱动系统
技术领域
本发明涉及一种用于发动机装置的驱动系统、包括这种驱动系统的发动机装置、包括这种发动机装置的车辆和用于操作这种发动机装置的方法。
本发明可应用在中型和重型车辆中，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。
背景技术
为了减少燃料消耗，已经开发了发动机装置以在不需要发动机动力时(例如在交通信号灯或交通拥堵，当驾驶员踩下制动踏板时)自动停止发动机，并且响应于信号(通常当驾驶员致动油门踏板时)重新起动发动机。
这种发动机装置包括发动机、电机、一个或多个附件，和电机和附件被驱动连接于此的附件皮带轮。包括齿轮减速机构的驱动系统用于联接附件皮带轮和发动机曲轴。
发动机装置可以处于以下阶段中的一个阶段：
-起动阶段，其中由电池供电的电机起动发动机；
-运行阶段(即正常行驶状态)，其中发动机运行、驱动附件并驱动电机，使得所述电机可以对电池充电；
-和电动阶段，其中发动机停止并且电机驱动附件。
驱动系统被设计成允许发动机装置在这三个阶段中的任何一个阶段中操作，并允许在这三个阶段之间转换。
尽管传统的驱动系统总体上是令人满意的，但仍有改进的余地。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于发动机装置的改进的驱动系统。
更具体地，本发明的目的是提供这样一种驱动系统，其允许在发动机的至少两个操作阶段之间更平稳地转换。
为此，并且根据第一方面，本发明涉及一种用于发动机装置的驱动系统，该驱动系统包括齿轮减速机构，该齿轮减速机构具有至少三个分离且可旋转的接合元件，接合元件的转速相互依赖，但是彼此间不具有固定比率，并且其中，在安装位置中，在所述接合元件中：
-第一接合元件连接到发动机曲轴；
-第二接合元件连接到附件皮带轮，该附件皮带轮驱动地连接到电机和至少一个附件；
-第三接合元件。
驱动系统还包括自由轮，该自由轮在安装位置中连接到发动机装置的非旋转部，并且第三接合元件被构造用以在驱动系统的第一操作阶段中联接到自由轮。在第一操作阶段中，自由轮被构造用以使得当第三接合元件在一个方向上在自由轮上施加扭矩时，自由轮处于接合状态中并且停止第三接合元件的旋转，并且当第三接合元件在相反方向上在自由轮上施加扭矩时，自由轮处于自由状态中，并允许第三接合元件旋转。
第三接合元件还被构造用以在第二操作阶段中联接到发动机曲轴。
换句话说，齿轮减速机构被设计成：当第一接合元件在第一操作阶段中从第二接合元件接收扭矩时，第三接合元件在一个方向上在自由轮上施加扭矩，然后自由轮处于接合状态中，并且当第一接合元件产生正扭矩时，第三接合元件在相反方向上在自由轮上施加扭矩，然后自由轮处于自由状态中。
“安装位置”意味着驱动系统被安设在发动机装置内并且可以操作的位置。
在本申请中，两个部分在它们直接或间接连接时被“联接”，使得它们能够将扭矩从一个传递到另一个，并且使得在在它们的被连接的部分之间没有相对的转速。
自由轮的“自由状态”对应于如下构造：其中，自由轮将连接到自由轮或者是自由轮的一部分的驱动部件从连接到自由轮或者是自由轮的一部分的从动部件脱离接合，而在自由轮的“接合状态”中，驱动部件利用用作传动装置的自由轮与从动部件接合。驱动部件可以是连接到自由轮的驱动轴或自由轮的驱动轴，并且从动部件可以是连接到自由轮的从动轴或自由轮的从动轴。
自由轮机构可以通过联接机构的特殊布置制成，例如离合器爪中的锯齿轮廓。
在实践中，第一操作阶段对应于发动机的起动阶段，其中，电机使发动机旋转达到起动速度。在这个起动阶段中，自由轮提供从电机到发动机的单向连接。实际上：
-在起动阶段的开始，发动机的转速相当低。没有建立燃烧并且发动机需要扭矩来旋转。自由轮处于接合状态，其通过第三接合元件接收沿一个方向定向的第一扭矩。这个构造允许从电机到发动机的扭矩传递。
-当燃烧建立时，发动机急剧加速，并且曲轴提供扭矩。自由轮处于自由状态中，其通过第三接合元件接收沿相反方向定向的第二扭矩，并且允许曲轴的自由加速。没有扭矩或仅有微小的扭矩被从发动机传递到电机或附件。电机速度被认为与曲轴速度不相关。
在起动阶段的开始，在发动机的转速和电机的转速之间的减速比为Ra＝R0×R1a，其中：
-R0是在电机和附件皮带轮之间的减速比。例如，R0可以是大约4；
-R1a是在附件皮带轮和曲轴之间的减速比。例如，R1a可以是大约4。
结果，Ra可以是大约16(即，曲轴处的120rpm对应于电机处的1920rpm)。
然而，由于自由轮，本发明防止了在起动阶段的结束时从发动机到电机的扭矩传递，并且因此防止发动机损坏附件皮带轮和/或与其连接的零件，诸如皮带或电机。
本发明的一个显著优点是，使用自由轮允许：一旦内燃机扭矩变为正，则发动机和电机自动且立即断开。结果，避免了响应时间问题。
随后，驱动系统可以进入另一个操作阶段，通常是运行阶段，其中在发动机的转速和电机的转速之间的减速比不同于Ra。在这个操作阶段中，所述比率可以为大约Rb，Rb可以为大约4，其中Rb＝R0×R1b且R1b＝1。
第二操作阶段可以对应于运行阶段，其中发动机正在运行并且驱动电机和附件。
在第二操作阶段中，驱动系统也可以被构造用以使得发动机可以从电机接收动力。在这种情况下，关于性能或燃料消耗的目的，电机可以使用存储在电池中的电能以来助推发动机。
根据本发明并且由于第三接合元件可连接在自由轮和曲轴之间的事实，自由轮优选地被安装在齿轮减速机构的与发动机相反的一侧上。结果，可以使驱动系统在发动机缸体上的组装过程更容易。由自由轮的该可能布置产生的另一个优点是，它在发动机缸体和驱动系统的齿轮减速机构之间留出了用以布置某个或某些特定装置的空间。例如，这种装置可以是环形减震器，其连接到曲轴的端部，并且被轴向地布置在发动机缸体和齿轮减速机构之间，以减少曲轴上的振动。
优选地，在驱动系统的第一操作阶段中，当第三接合元件被联接到自由轮时，第三接合元件从发动机曲轴脱离联接，并且在第二操作阶段中，当第三接合元件被联接到发动机曲轴时，第三接合元件从自由轮脱离联接。
在第二操作阶段中，第三接合元件可以经由第一接合元件联接到发动机曲轴，也就是说通过将第三接合元件联接到第一接合元件，或者经由另一个中间件。
此外，本发明提供了一种具有简单且稳健的构造的驱动系统，此外该构造相当紧凑并且具有相当低的重量。
优选地，第三接合元件可在第一操作阶段中的第一位置和第二操作阶段中的第二位置之间移动，在第一位置中，在安装位置，第三接合元件被联接到自由轮，而在第二位置中，在安装位置，第三接合元件被联接到发动机曲轴。在一个实施例中，驱动系统具有主轴线，该主轴线优选地对应于发动机曲轴的轴线，并且第三接合元件可沿着所述主轴线平移。这种布置进一步简化了驱动系统。
根据一个实施例，第三接合元件包括用于与自由轮联接的第一联接部件，和用于与发动机曲轴或与第一接合元件联接的第二联接部件。例如，第一和/或第二联接部件可包括离合器爪。
根据另一实施例，第三接合元件不平移，并且驱动系统包括滑动选择器，该滑动选择器永久地旋转联接到第三接合元件，并且可在第一操作阶段中的第一位置和第二操作阶段中的第二位置之间平移，在第一位置中，在安装位置，滑动选择器被联接到自由轮，而在第二位置中，在安装位置，滑动选择器被联接到发动机曲轴。滑动选择器也可以经由第一接合元件或经由另一个中间件被联接到发动机曲轴。滑动选择器可以集成传统的同步器系统。
第三接合元件或滑动选择器可进一步被构造用以采取第三操作阶段中的第三位置，在第三位置处，它被从自由轮并且从发动机曲轴脱离联接。这个第三操作阶段可以对应于电动阶段，其中发动机停止并且电机驱动附件。当第三接合元件或滑动选择器被从自由轮并且从发动机曲轴脱离联接时，它处于第三位置中，该第三位置可以沿着轴向处于第一和第二位置之间。
在一个实施例中，齿轮减速机构可包括行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置包括太阳齿轮、环形齿轮、与太阳齿轮和环形齿轮这两者啮合并由行星架支撑的行星齿轮。环形齿轮也称为齿圈。
太阳齿轮、环形齿轮和行星架每一个可以被连接到接合元件之一。
第一接合元件可以连接到行星架，优选地是行星架的一部分，第二接合元件连接到环形齿轮，优选地是环形齿轮的一部分，并且第三接合元件连接到太阳齿轮，优选地是太阳齿轮的一部分。这个布置结果在于，附件皮带轮可轴向地布置在发动机和自由轮之间，优选地在发动机曲轴和自由轮之间。由此，自由轮可以组装在驱动系统的与发动机曲轴相反的端部处组装，并且可以在已经将附件皮带轮连接到环形齿轮之后，将自由轮组装在驱动系统中，这简化了驱动系统在发动机装置上的组装过程。
在可替代方案中，第一接合元件可以连接到行星架，优选地可以是行星架的一部分，第二接合元件可以连接到太阳齿轮，优选地可以是太阳齿轮的一部分，并且第三接合元件可以连接到环形齿轮，优选地可以是环形齿轮的一部分。
此外，在安装位置中，自由轮可以被固定地安装在发动机装置的机壳或者与发动机装置的发动机缸体关联的非旋转部上。
根据第二方面，本发明涉及一种发动机装置，该发动机装置包括发动机、电机、至少一个附件，和电机和附件被驱动地连接于此的附件皮带轮，并且还包括如前描述的驱动系统。
在实践中，该至少一个附件可以是水泵、空调压缩机、冷却风扇中的一个。
发动机装置还可包括用于检测发动机操作状态的至少一个传感器、连接到所述传感器并且能够控制致动器的控制器，该致动器被构造用以允许齿轮减速机构的第三接合元件和自由轮的联接或脱离联接。
致动器可以被构造用以根据检测到的发动机操作状态，移动齿轮减速机构的第三接合元件或联接到第三接合元件的所述滑动选择器，以将它置于其第一、第二和第三位置之一中。发动机的操作状态可以对应于发动机的当前操作阶段或发动机的期望操作阶段，即，当驾驶员需要起动、停止或重新起动发动机时。
根据第三方面，本发明涉及一种包括如前描述的发动机装置的车辆。
根据第四方面，本发明涉及一种用于操作发动机装置的方法，该发动机装置包括：发动机；电机和至少一个附件，该电机和附件被驱动地连接到附件皮带轮；和驱动系统，该驱动系统包括：
-齿轮减速机构，该齿轮减速机构具有至少三个分离且可旋转的接合元件，接合元件的转速是相互依赖的但是彼此间不具有固定比率，齿轮减速机构(20)经由齿轮减速机构的两个接合元件联接附件皮带轮和发动机曲轴；
-自由轮，该自由轮被连接到发动机装置的非旋转部，并且可经由齿轮减速机构的第三接合元件被联接到齿轮减速机构。第三接合元件被构造用以联接到自由轮或发动机曲轴。
该方法包括以下步骤：
a)检测至少一个参数，所述至少一个参数相应地指示发动机装置是处于起动阶段中还是运行阶段中；
b)如果检测到发动机装置处于起动阶段中，则控制驱动系统，将所述齿轮减速机构的第三接合元件与自由轮联接；
c)在步骤b)期间或在步骤b)之后，如果检测到发动机装置处于运行阶段中；则控制驱动系统，将所述齿轮减速机构的第三接合元件与发动机曲轴联接，而不是与自由轮联接。
优选地，当第三接合元件仍然被联接到自由轮并且电机起动发动机时，自由轮首先在接合状态中操作，并且然后，在步骤c)之前的步骤中，当发动机已经起动时在自由状态中操作。
换句话说，在当电机起动发动机时的起动阶段中，齿轮减速机构经由自由轮被联接到非旋转部，并且该系统构造使得其允许从电机到发动机的扭矩传递。随后，仍然在起动阶段中，当发动机已经起动时，齿轮减速机构被从非旋转部脱离联接。
自由轮的使用允许对驱动系统进行非常反应性的控制，并且因此改善了发动机装置的稳健性和可靠性。
优选地，第三接合元件被构造用以联接到自由轮，以联接到发动机曲轴，或者从自由轮和发动机曲轴这两者脱离联接。在这种情况下，步骤a)包括检测至少一个参数，该至少一个参数指示发动机装置是分别处于起动阶段中、运行阶段中还是电动阶段中；并且该方法还包括步骤d)，其中，如果检测到发动机装置处于电动阶段中，则控制驱动系统，以使第三接合元件从发动机曲轴和自由轮脱离联接。
在一个实施例中，驱动系统包括作为齿轮减速机构的行星齿轮传动装置，行星齿轮传动装置包括太阳齿轮、环形齿轮、与太阳齿轮和环形齿轮这两者啮合并由行星架支撑的行星齿轮，其中行星架被连接到发动机曲轴，并且环形齿轮被连接到附件皮带轮。此外，该方法包括控制太阳齿轮或联接到太阳齿轮的滑动选择器相对于自由轮或发动机曲轴的位置，使得在步骤b)中太阳齿轮被联接到自由轮，在步骤c)中太阳齿轮被联接到发动机曲轴，或在步骤d)中太阳齿轮从自由轮和发动机曲轴这两者脱离联接。
在另一个实施例中，驱动系统包括作为齿轮减速机构的行星齿轮传动装置，行星齿轮传动装置包括太阳齿轮、环形齿轮、与太阳齿轮和环形齿轮这两者啮合并由行星架支撑的行星齿轮，其中行星架被连接到发动机曲轴，并且太阳齿轮被连接到附件皮带轮。此外，该方法包括控制环形齿轮相对于自由轮或发动机曲轴的位置，使得在步骤b)中环形齿轮被联接到自由轮，在步骤c)中环形齿轮被联接到发动机曲轴，或在步骤d)中环形齿轮从自由轮和发动机曲轴这两者脱离联接。
在附件皮带轮的转速和曲轴的转速之间的减速比可以是：
-在运行阶段中是R1b，其中R1b基本为1；
-在起动阶段中是R1a，其中R1a≠R1b，R1a例如是大约4。
在以下描述中并且在从属权利要求中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图简要说明
参考附图，下文对作为示例引用的本发明实施例进行更详细描述。
在附图中：
图1是包括根据本发明实施例的发动机装置的车辆的立体图；
图2a是处于起动阶段中的发动机装置的示意前视图；
图2b是处于运行阶段中的发动机装置的示意前视图；
图2c是处于电动阶段中的发动机装置的示意性前视图；
图3a是在起动阶段中并且根据第一实施例在发动机装置的各种构件之间的运动连接图；
图3b是在运行阶段中的图3a的发动机装置的运动连接图；
图3c是在电动阶段中的图3a的发动机装置的运动连接图；
图4是根据图3c的处于电动阶段中的图3的发动机装置的局部截面；
图5a、5b、5c表示根据第二实施例的发动机装置，分别表示当发动机装置处于起动阶段中、运行阶段中和电动阶段中；
图6a、6b、6c表示根据第三实施例的发动机装置，分别表示当发动机装置处于起动阶段中、运行阶段中和电动阶段中；
在图3a、3b、3c；5a、5b、5c；6a、6b、6c中，仅示出了驱动系统的一半，另一半与所示出的这一半对称。
具体实施方式
本发明涉及一种用于车辆3的发动机装置2的驱动系统1，其示例在图1中示出。
在所示实施例中，车辆3包括驾驶室并且可包括货箱(未示出)。发动机装置2可位于驾驶室前面、座椅下方。尽管图1中所示的车辆是卡车，但是本发明不限于该特定车辆，而是也可以用在其它车辆中。
发动机装置2包括具有曲轴5的发动机4、可以以电动机模式或发电机模式操作的电机6和至少一个附件7(图2a、2b、2c)。该附件7可以是例如水泵、空调压缩机、冷却风扇等。在图2a、2b和2c中，发动机装置2包括两个附件7、7'。发动机装置2还包括连接到电机6的电池8和以及附件皮带轮9。
电机6、附件/多个附件7、7'和附件皮带轮9通常通过由附件皮带轮9和皮带轮6a、7a、7'a接收的皮带10驱动地连接，所述皮带轮6a、7a、7'a分别连接到电机6和附件/多个附件7、7'。
发动机装置2的驱动系统1联接附件皮带轮9和发动机曲轴5。结果，利用驱动系统1、皮带10和皮带轮9、6a、7a、7'a，旋转可以从电机6传递到发动机4和附件7，并且从发动机4传递到电机6和附件7。特别地，附件7被构造用以由电机6和发动机4中的一个驱动。
如图4所示，驱动系统1具有主轴线15，主轴线15也可以是发动机曲轴5和附件皮带轮9的轴线。
下面根据本发明的第一实施例描述驱动系统1和发动机装置2。该第一实施例在图3a、3b、3c和4中示出，其中，与图3a、3b、3c的布置相比，图4的布置发生了一些变化。
驱动系统1包括齿轮减速机构，在所示实施例中，齿轮减速机构是行星齿轮传动装置20。行星齿轮传动装置20包括围绕轴线15的太阳齿轮21、也围绕轴线15的环形齿轮22和与太阳轮21和环形齿轮22这两者啮合的行星齿轮23。行星齿轮23各自具有轴线24，并且它们全部由行星架25支撑。太阳齿轮21绕主轴线15枢转地安装(图4)，例如，它被可枢转地安装到行星架25(图3a)或发动机曲轴5的端部(图4)。环形齿轮22被连接到附件皮带轮9。行星架25被连接到发动机曲轴5。
驱动系统1还包括自由轮30，自由轮30被固定地安装到发动机装置的机壳16，或者安装到相对于发动机缸体在旋转上固定的部分。可替代地，自由轮30经由中间件被在旋转上固定到机壳16，该中间件可包括驱动系统的盖60，如图4所示。盖60和自由轮30被布置在驱动系统1的与发动机曲轴5相反的一侧上。
在图4所示的实施例中，自由轮30包括外筒31和内部部件32，外筒31被固定地安装在机壳16的内侧或盖60中。内部部件32可以在一个方向上相对于外筒31绕轴线15自由旋转，这对应于自由轮30的“自由”状态，而内部部件32不能在相反方向上相对于外筒31绕轴线15旋转，这对应于自由轮30的“接合”状态。可以为自由轮30设想几个实施例。
太阳齿轮21可沿轴线15在以下位置之间移动：
-第一位置(图3a)，其中，所述太阳齿轮被联接到自由轮30；和
-第二位置(图3b)，其中，所述太阳齿轮被联接到发动机曲轴5。
为此，可以在待联接的部分之间设置诸如离合器爪(即，具有啮合齿的离合器)的联接部件。更具体地，太阳齿轮21可包括用于与布置在自由轮30上的对应的联接部件26'联接的第一联接部件26，和用于与布置在发动机曲轴5的端部处或者行星架上的对应的联接部件27'联接的第二联接部件27，如图3a所示。
此外，太阳齿轮21可以沿轴线15被移动到在直接位于第一和第二位置之间的第三位置(图3c)，在该第三位置，太阳齿轮21从自由轮30和发动机曲轴5脱离联接。
优选地，在所述三个位置中的每个位置中，太阳齿轮21保持与行星齿轮23啮合。
为了移动环形齿轮21，图3a、3b、3c和4的发动机装置2包括至少一个致动器33。在图4所示的示例性实施例中，致动器33包括杆34并连接到致动缸35。如图4所示，致动缸35和杆34可以是盖60的一部分，并且与主轴线15同轴地布置。
如图4所示，杆34的端部在轴向上与太阳齿轮21的轴向端部配合。例如，杆34的所述端部可在太阳齿轮21的轴向凹部36中延伸并接触该凹部的底部。因此，当致动器33通电时，杆34平移，这导致杆34抵抗由压缩弹簧39施加的轴向相反的力而朝向发动机曲轴5沿轴向推动太阳齿轮21。压缩弹簧39例如位于发动机曲轴5的端部中，并且能够沿与杆34相反的方向推动太阳齿轮21。在一种变型中，致动缸能够拉动太阳齿轮21，在后一种情况下，发动机装置2不包括能够沿与杆34相反的方向推动太阳齿轮21的压缩弹簧。
在另一种变型中，例如图3a、3b、3c所示，致动器33被集成在驱动系统1的盖中或驱动系统1中，并且它可以被布置在驱动系统1旁边。
发动机装置2还包括至少一个用于检测发动机4的操作状态的传感器37，和连接到所述传感器37并且能够控制致动器33的控制器38。根据检测到的发动机操作状态，致动器33被控制用以移动太阳齿轮21，以将其置于其第一位置、第二位置和第三位置中的一个位置中。
致动缸35中的液体压力由控制器38控制，以允许将太阳齿轮21置于前述的三个位置中的一个位置。
现在参考图2a和3a，其示出处于起动阶段中的发动机装置2。
当驾驶员想要起动车辆3时，他/她通常转动钥匙或接通点火开关。结果，电池8为电机6供电，以使其起动。
在一个实施例中，第一位置(即当太阳齿轮21被联接到自由轮30时)是默认位置。例如，当控制器38不控制致动器33以将太阳齿轮21置于另一位置中时，压缩弹簧39可用于将太阳齿轮21维持在第一位置中。在一个变型中，信息“起动车辆”由传感器37检测，并被传输到控制器38，控制器38控制致动器33，使其将太阳齿轮21置于第一位置中。
在该起动阶段中，附件7由电机6驱动。此外，电机6驱动附件皮带轮9，附件皮带轮9又使环形齿轮22旋转。当太阳齿轮21被联接到自由轮30时，其中自由轮30被构造为在起动阶段的开始时处于接合状态，太阳齿轮21不转动，并且行星齿轮23围绕主轴线15转动，因此将旋转运动传递到发动机曲轴5。
在起动阶段中，齿轮减速系统-即行星齿轮传动装置20-将电机6的旋转与发动机曲轴5的旋转关联，使得在发动机4的转速与电机6的转速之间的减速比Ra＝R0×R1a。例如，在R0是大约4并且R1a是大约4时，Ra可以是大约16。
当燃烧建立时，发动机4提供扭矩，因此曲轴5急剧加速。当在太阳齿轮21中传递的扭矩的方向改变时，这自动地导致自由轮30转换到其自由状态。
当自由轮30处于其自由状态中时，即使太阳齿轮21保持联接到自由轮30，也没有扭矩或仅有微小的扭矩被从发动机4传递到电机6。这防止了皮带10和其它部件中存在严重应力。
当传感器37检测到发动机4已经起动时，控制器38控制致动器33，使其将太阳齿轮21置于第二位置中，即联接到发动机曲轴5。然后，发动机装置2处于运行阶段中，如图2b和3b所示。一些实施例可能需要在电机6和发动机4之间的速度同步，以便于啮合。
在该运行阶段(即正常行驶状态)中，发动机4运行。然后，发动机4能够驱动附件7以及电机6，使得所述电机6可以对电池8充电。以相同的方式，电机6可以被置于马达模式中，从而通过消耗存储在电池8中的能量而向附件7和发动机曲轴5提供额外的扭矩。
更确切地，曲轴旋转导致行星齿轮23围绕主轴线15旋转，并且导致联接到环形齿轮22的附件皮带轮9的旋转。
在运行阶段中，齿轮减速系统-即行星齿轮传动装置20-将来自电机6的旋转朝向发动机曲轴5关联，使得在电机6的转速和发动机4的转速之间的减速比Rb＝R0×R1b。R1b＝1，因此Rb不同于Ra。例如，Rb可以在2到5的范围中，例如是大约4。
从运行阶段，内燃机4可以暂时无用，例如，如果车辆在交通堵塞时或在交通灯处停止。由此，为了节省燃料，发动机装置2自动停止发动机4，之后响应于信号重新起动发动机4。
传感器37被构造为用以检测发动机4已经停止。然后控制器38控制致动器33，使其将太阳齿轮21置于第三位置中，即从自由轮30并且从发动机曲轴5脱离联接。然后，发动机装置2处于电动阶段(或“电驱动附件阶段”)中，如图2c、3c和4所示。
此外，控制器38使发动机4停止，并起动电机6。
因此，电机6驱动附件7并使附件皮带轮9旋转，附件皮带轮9又使环形齿轮22和行星齿轮23旋转。由于太阳齿轮21既不联接到自由轮30也不联接到发动机曲轴5，因此行星齿轮23的旋转导致太阳齿轮21的自由旋转，也就是说不对太阳齿轮21施加阻力矩。因此，曲轴速度和皮带轮速度不相关。
因此，电机6可以与发动机4断开旋转连接，并且即使发动机4停止，附件7也可以被驱动。
以相同的方式，在发动机4运行时可以选择电动阶段，以通过具有更有效率的电动阶段来减少燃料消耗。
从电动阶段，控制器38可以计算出需要处于另一种模式：
-为了重新起动发动机4，控制器38使太阳齿轮21返回第一位置，从而电机6可以重新起动发动机4；如果设置弹簧以限定如前解释的默认位置，则可以被动地完成该运动；
-然后，控制器38使太阳齿轮21处于第二位置中。一些实施例可能需要在电机6和发动机4之间的速度同步，以便于啮合。
下面根据本发明的第二实施例描述驱动系统101和发动机装置102。这个第二实施例在图5a、5b和5c上表示。
在图5a、5b和5c上示出了第二实施例，发动机装置分别处于起动阶段(图5a)中、运行阶段(5b)中和电动阶段(5c)中。
在图5a、5b和5c中，与图1、2a、2b、2c、3a、3b、3c和4的附图标记相比，与图1、2a、2b、2c、3a、3b、3c和4的部分相对应的部分用附图标记增加100表示。
在下文中并且为了清楚起见，仅描述在第二实施例和第一实施例之间的差异。
与第一实施例相比，在第二实施例中，太阳齿轮121不平移，并且驱动系统101包括滑动选择器170，该滑动选择器170被永久地旋转联接到太阳齿轮121，并且可在以下位置之间平移：
·第一位置，在图5a的起动阶段中，其中，滑动选择器170被联接到自由轮130，该第一位置对应于如图3a所示第一实施例的第一位置；
·第二位置，在图5b的运行阶段中，其中，滑动选择器170被联接到发动机曲轴105，该第二位置对应于如图3b所示第一实施例的第二位置；和
·第三位置，在图5c的电动阶段中，其中，滑动选择器170被从自由轮130和发动机曲轴105这两者脱离联接，该第三位置对应于如图3c所示第一实施例的第三位置。
由于滑动选择器170被永久地联接到太阳齿轮121，因此，
·当滑动选择器170被联接到自由轮130时，太阳齿轮121也通过滑动选择器170被联接到自由轮130，
·当滑动选择器170被联接到发动机曲轴105时，太阳齿轮121也通过滑动选择器170被联接到发动机曲轴105，
·当滑动选择器170从自由轮130和发动机曲轴105这两者脱离联接时，太阳齿轮121也从自由轮130和发动机曲轴105这两者脱离联接。
在第二实施例中，致动器133不能推动或拉动太阳齿轮121，但是可以推动或拉动滑动选择器，以将其移动在前述三个位置中的一个位置中。
下面根据本发明的第三实施例描述驱动系统201和发动机装置202。该第三实施例在图6a、6b和6c上表示。
第三实施例被表示在图6a、6b和6c上，发动机装置分别处于起动阶段(图6a)中、运行阶段(6b)中和电动阶段(6c)中，。
在图6a、6b和6c中，与图1、2a、2b、2c、3a、3b、3c和4的附图标记相比，与图1、2a、2b、2c、3a、3b、3c和4的部分相对应的部分用附图标记增加200表示。
在下文中并且为了清楚起见，仅描述在第三实施例和第一实施例之间的差异。
与第一实施例相比，在第三实施例中，驱动系统201还包括齿轮减速机构，该齿轮减速机构是行星齿轮传动装置220。行星齿轮传动装置220包括太阳齿轮221、环形齿轮222和与太阳齿轮221和环形齿轮222这两者啮合的行星齿轮223。行星架225仍然被连接到发动机曲轴205。
在第三实施例中，与第一实施例相比，行星齿轮传动装置220被以不同的方式连接到附件皮带轮209和自由轮230。实际上，在第三实施例中，附件皮带轮209被连接到太阳齿轮221，而不是第一实施例中的环形齿轮222。
代替在第一实施例中具有可在三个位置之间移动的太阳齿轮221，在第三实施例中，环形齿轮222可沿着主轴线15在以下位置之间移动，该主轴线15对应于发动机曲轴的轴线：
-第一位置(图5a)，其中，环形齿轮222被联接到自由轮230；
-第二位置(图5b)，其中，环形齿轮222被联接到发动机曲轴205，和
-第三位置(图5c)，其中，环形齿轮222从自由轮220和曲轴205这两者脱离联接。
在第三实施例中，环形齿轮222可包括用于与布置在自由轮330上的相应的联接部件226'联接的第一联接部件226，和用于与布置在发动机曲轴205的端部处或在行星架225上的相应的联接部件227'联接的第二联接部件227，如图6a所示。
由控制器238控制的致动器233被设置成使环形齿轮222在之前描述的三个位置之间移动。
现在参考图6a，结合图2a，其示出处于起动阶段中的发动机装置202。
在该起动阶段中，电机6驱动辅助皮带轮209，辅助皮带轮209又使太阳齿轮221旋转。当环形齿轮222被联接到自由轮330时，其中该自由轮330被构造用以在起动阶段开始时处于接合状态，环形齿轮222不转动，并且行星齿轮223围绕主轴线15转动，因此将旋转运动传递到发动机曲轴205。
当燃烧建立时，发动机204(图2a中的附图标记4)提供扭矩，因此曲轴205急剧加速。当在环形齿轮222中传递的扭矩的方向改变时，这自动地导致自由轮230转换到其自由状态。
当自由轮230处于其自由状态中时，即使环形齿轮222保持被联接到自由轮230，也没有扭矩或仅有微小的扭矩被从发动机204传递到电机6(图2a)。这防止了皮带10和其它部分中的严重应力。
当传感器237检测到发动机204已经起动时，控制器238控制致动器233，使得它将环形齿轮222置于第二位置中，即联接到发动机曲轴205。然后发动机装置202处于运行阶段中，如结合图2b在图6b中所示。
在该运行阶段(即正常行驶状态)中，发动机204运行。然后，发动机204能够驱动附件7以及电机6，使得所述电机6可以对电池8充电。以相同的方式，电机6可以被置于马达模式中，从而通过消耗存储在电池8中的能量而向附件7和发动机曲轴205提供额外的扭矩。
更确切地，曲轴旋转导致行星齿轮223围绕主轴线15旋转，并且导致联接到太阳齿轮221的附件皮带轮209的旋转。
为了启动电动阶段，控制器238可以控制致动器233，使得它将环形齿轮222置于第三位置中，即，从自由轮230并且从附件皮带轮209脱离联接。发动机装置202然后处于电动阶段中，如结合图2c在图5c中所示。
因此，电机6驱动附件7并使附件皮带轮209旋转，附件皮带轮209又使太阳齿轮221和行星齿轮223旋转。由于环形齿轮222不被联接到自由轮230或发动机曲轴205，因此行星齿轮223的旋转导致环形齿轮222的自由旋转，也就是说不在环形齿轮222上施加阻力矩。结果，曲轴速度和皮带轮速度是不相关的。
因此，电机6可以与发动机4在旋转上断开，并且即使发动机4停止，附件7也可以被驱动。
应该理解，本发明不限于上述并在附图中示出的实施例；相反，技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内作出很多改变和修改。

Claims (25)

1.一种用于发动机装置(2、102、202)的驱动系统，所述驱动系统(1、101、201)包括齿轮减速机构(20、120、220)，所述齿轮减速机构具有至少三个分离且可旋转的接合元件，所述接合元件的转速相互依赖，但是彼此间不具有固定比率，其中，在安装位置，在所述接合元件中：
-第一接合元件(25、125、225)连接到发动机曲轴(5、105、205)；
-第二接合元件(22、122、221)连接到附件皮带轮(9、109、209)，所述附件皮带轮驱动地连接到电机(6)和至少一个附件(7)；
-第三接合元件(21、121、222)；
其特征在于，所述驱动系统还包括自由轮(30、130、230)，所述自由轮在所述安装位置中连接到所述发动机装置的非旋转部(16、116、216)，并且所述第三接合元件被构造为在所述驱动系统(1、101、201)的第一操作阶段中联接到所述自由轮(30、130、230)，
其中，在所述第一操作阶段中，所述自由轮(30、130、230)被构造为：当所述第三接合元件(21、121、222)在一个方向上在所述自由轮(30、130、230)上施加扭矩时，所述自由轮(30、130、230)处于接合状态，并且停止所述第三接合元件(21、121、222)的旋转，并且当所述第三接合元件(21、121、222)在相反方向上在所述自由轮(30、130、230)上施加扭矩时，所述自由轮(30、130、230)处于自由状态，并允许所述第三接合元件(21、121、222)旋转，
其中，所述第三接合元件(21、121、222)还被构造为在第二操作阶段中联接到所述发动机曲轴(5、105、205)。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，在所述驱动系统(1、101、201)的所述第一操作阶段中，当所述第三接合元件(21、121、222)被联接到所述自由轮(30、130、230)时，所述第三接合元件(21、121、222)从所述发动机曲轴(5、105、205)脱离联接，并且在所述第二操作阶段中，当所述第三接合元件(21、121、222)被联接到所述发动机曲轴(5、105、205)时，所述第三接合元件(21、121、222)从所述自由轮(30、130、230)脱离联接。
3.根据权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，在所述第二操作阶段中，所述第三接合元件(21、121、222)经由所述第一接合元件(25、125、225)联接到所述发动机曲轴(5、105、205)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述第三接合元件(21、222)能够在所述第一操作阶段中的第一位置和所述第二操作阶段中的第二位置之间移动，在所述第一位置，在安装位置中，所述第三接合元件被联接到所述自由轮(30、230)，而在所述第二位置，在安装位置中，所述第三接合元件被联接到所述发动机曲轴(5、205)。
5.根据权利要求4所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统(1、201)具有主轴线(15)，并且所述第三接合元件(21、222)能够沿所述主轴线(15)平移。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述第三接合元件(21、222)包括第一联接部件(26、226)和第二联接部件(27、227)，所述第一联接部件(26、226)用于与所述自由轮(30、230)联接，所述第二联接部件(27、227)用于与所述发动机曲轴(5、205)或与所述第一接合元件(25、225)联接。
7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，所述第一联接部件(26、226)和/或所述第二联接部件(27、227)包括爪形离合器。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述第三接合元件(121)不平移，并且所述驱动系统(101)包括滑动选择器(170)，所述滑动选择器(170)永久地旋转联接到所述第三接合元件(121)，并且能够在所述第一操作阶段中的第一位置和所述第二操作阶段中的第二位置之间平移，在所述第一位置中，在安装位置中，所述滑动选择器(170)被联接到所述自由轮(130)，而在所述第二位置中，在安装位置中，所述滑动选择器(170)被联接到所述发动机曲轴(105)。
9.根据权利要求4或8中任一项所述的驱动系统，其特征在于，根据权利要求4所述的第三接合元件(21、121、222)或根据权利要求8所述的滑动选择器(170)还被构造为采取在第三操作阶段中的第三位置，在所述第三位置，其从所述自由轮(30、130、230)和所述发动机曲轴(5、105、205)脱离联接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述齿轮减速机构包括行星齿轮传动装置(20、120、220)，所述行星齿轮传动装置包括太阳齿轮(21、121、221)、环形齿轮(22、122、222)、行星齿轮(23、123、223)，所述行星齿轮(23、123、223)与所述太阳齿轮(21、121、221)和所述环形齿轮(22、122、222)两者啮合，并由行星架(25、125、225)支撑。
11.根据权利要求10所述的驱动系统，其特征在于，所述太阳齿轮(21、121、221)、所述环形齿轮(22、122、222)和所述行星架(25、125、225)中的每一个被连接到所述接合元件中的一个接合元件。
12.根据权利要求10或11所述的驱动系统，其特征在于，所述第一接合元件被连接到所述行星架(25、125)，优选地是所述行星架(25、125)的一部分，所述第二接合元件被连接到所述环形齿轮(22、122)，优选地是所述环形齿轮(22、122)的一部分，并且所述第三接合元件被连接到所述太阳齿轮(21、121)，优选地是所述太阳齿轮(21、121)的一部分。
13.根据权利要求10或11所述的驱动系统，其特征在于，所述第一接合元件被连接到所述行星架(225)，优选地是所述行星架(225)的一部分，所述第二接合元件被连接到所述太阳齿轮(221)，优选地是所述太阳齿轮(221)的一部分，并且所述第三接合元件被连接到所述环形齿轮(222)，优选地是所述环形齿轮(222)的一部分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动系统，其特征在于，在所述安装位置中，所述自由轮(30、130、230)被固定地安装在机壳(16、116、216)上或与所述发动机装置(2、102、202)的发动机缸体关联的非旋转部上。
15.一种发动机装置，包括发动机(4)、电机(6)、至少一个附件(7)和附件皮带轮(9、109、209)，所述电机(6)和所述附件(7)被驱动地连接到所述附件皮带轮(9、109、209)，其特征在于，所述发动机装置还包括根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统(1、101、201)。
16.根据权利要求15所述的发动机装置，其特征在于，所述至少一个附件(7)是水泵、空调压缩机、冷却风扇中的一个。
17.根据权利要求15或16所述的发动机装置，其特征在于，所述发动机装置还包括至少一个用于检测所述发动机(4、104、204)的操作状态的传感器(37、137、237)、连接到所述传感器(37、137、237)并且能够控制致动器(33、133、233)的控制器(38、138、238)，所述致动器被构造为允许所述齿轮减速机构(20、120、220)的所述第三接合元件(21、121、222)和所述自由轮(30、130、230)的联接或脱离联接。
18.根据权利要求17所述的发动机装置，当所述驱动系统(1)是根据权利要求9所述的驱动系统时，其特征在于，所述致动器(33、133、233)被构造为移动所述齿轮减速机构(20、220)的所述第三接合元件(21、222)或联接到所述第三接合元件(121)的滑动选择器(170)，以根据检测到的发动机操作状态将其置于其第一位置、第二位置和第三位置中的一个位置。
19.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1至18中任一项所述的发动机装置(2)。
20.一种用于操作发动机装置(2、102、202)的方法，所述发动机装置包括：发动机(4)；电机(6)和至少一个附件(7)，所述电机(6)和所述附件(7)被驱动连接到附件皮带轮(9、109、209)；和驱动系统(1、101、201)，所述驱动系统包括：
-齿轮减速机构(20、120、220)，所述齿轮减速机构具有至少三个分离且可旋转的接合元件(25、21、22、125、121、122、225、221、222)，所述接合元件的转速相互依赖，但是彼此间不具有固定比率，所述齿轮减速机构(20、120、220)经由所述齿轮减速机构(20、120、220)的两个接合元件(22、25；122、125；221、225)联接所述附件皮带轮(9、109、209)和发动机曲轴(5、105、205)；
-自由轮(30、130、230)，所述自由轮被连接到所述发动机装置(2、102、202)的非旋转部(16、116、216)，并且能够经由所述齿轮减速机构(20、120、220)的第三接合元件(21、121、222)被联接到所述齿轮减速机构，其中，所述第三接合元件(21、121、222)被构造为联接到所述自由轮或所述发动机曲轴；
所述方法包括以下步骤：
a)检测至少一个参数，所述至少一个参数分别指示所述发动机装置(2、102、202)是处于起动阶段中还是运行阶段中；
b)如果检测到所述发动机装置处于起动阶段中，则控制所述驱动系统(1、101、201)，以将所述齿轮减速机构(20、120、220)的所述第三接合元件(21、121、222)与所述自由轮(30、130、230)联接；
c)在步骤b)期间或在步骤b)之后，如果检测到所述发动机装置处于运行阶段中，则控制所述驱动系统(1、101、201)，以将所述齿轮减速机构(20、120、220)的所述第三接合元件(21、121、222)与所述发动机曲轴(5、105、205)联接，而不是与所述自由轮(30、130、230)联接。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，当所述第三接合元件(21、121、222)仍然被联接到所述自由轮(30、130、230)并且所述电机(6)起动所述发动机时，首先在接合状态中操作所述自由轮(30、130、230)，然后在步骤c)之前的步骤中，当所述发动机(4、104、204)已经起动时，在自由状态中操作所述自由轮。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述第三接合元件(21、121、222)被构造为联接到所述自由轮，以被联接到所述发动机曲轴，或者从所述自由轮和所述发动机曲轴这两者脱离联接，并且其特征在于，步骤a)包括检测至少一个参数，所述至少一个参数分别指示所述发动机装置(2、102、202)是处于起动阶段中、运行阶段中还是电动阶段中；并且其特征在于，所述方法还包括步骤d)，其中，如果检测到所述发动机装置处于电动阶段中，则控制所述驱动系统(1、101、201)，以使所述第三接合元件(21、121、222)从所述发动机曲轴(5、105、205)和所述自由轮(30、130、230)脱离联接。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述驱动系统(1、101)包括作为所述齿轮减速机构的行星齿轮传动装置(20、120)，所述行星齿轮传动装置包括太阳齿轮(21、121)、环形齿轮(22、122)、与所述太阳齿轮(21、121)和所述环形齿轮(22、122)这两者啮合并由行星架(25、125)支撑的行星齿轮(23、123)，其中，所述行星架(25、125)被连接到所述发动机曲轴(5、105)，并且所述环形齿轮(22、122)被连接到所述附件皮带轮(9、109)，并且其中，所述方法包括控制所述太阳齿轮(21)或联接到所述太阳齿轮(121)的滑动选择器(170)相对于所述自由轮(30、130)或所述发动机曲轴(5、105)的位置，使得在步骤b)中，所述太阳齿轮(21、121)被联接到所述自由轮(30、130)，在步骤c)中，所述太阳齿轮(21、121)被联接到所述发动机曲轴(5、105)，或在步骤d)中，所述太阳齿轮从所述自由轮(30、130)和所述发动机曲轴(5、105)这两者脱离联接。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述驱动系统(201)包括作为所述齿轮减速机构的行星齿轮传动装置(220)，所述行星齿轮传动装置包括太阳齿轮(221)、环形齿轮(222)、与所述太阳齿轮(221)和所述环形齿轮(222)这两者啮合并由行星架(225)支撑的行星齿轮(223)，其中，所述行星架(225)被连接到所述发动机曲轴(205)，并且所述太阳齿轮(221)被连接到所述附件皮带轮(209)，并且其中，所述方法包括：控制所述环形齿轮(222)相对于所述自由轮(230)或所述发动机曲轴(205)的位置，使得在步骤b)中，所述环形齿轮(222)被联接到所述自由轮(230)，在步骤c)中，所述环形齿轮(222)被联接到所述发动机曲轴(205)，或在步骤d)中，所述环形齿轮(222)从所述自由轮(230)和所述发动机曲轴(205)这两者脱离联接。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述附件皮带轮(9、109、209)的转速和所述曲轴(5、105、205)的转速之间的减速比为：
-在所述运行阶段中为R1b，其中R1b基本为1；
-在所述起动阶段中为R1a，其中R1a≠R1b，R1a例如是大约4。
CN201680091622.7A 2016-12-16 2016-12-16 用于发动机装置的驱动系统 Active CN110088457B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2016/001916 WO2018109515A1 (en) 2016-12-16 2016-12-16 A drive system for an engine arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110088457A true CN110088457A (zh) 2019-08-02
CN110088457B CN110088457B (zh) 2022-05-27

Family

ID=57963373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680091622.7A Active CN110088457B (zh) 2016-12-16 2016-12-16 用于发动机装置的驱动系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11007859B2 (zh)
EP (1) EP3555456B1 (zh)
CN (1) CN110088457B (zh)
WO (1) WO2018109515A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020227819A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Litens Automotive Partnership Clutched pulley assembly
CN114728575A (zh) 2019-11-26 2022-07-08 沃尔沃卡车集团 用于轻度混合动力车辆的动力总成和包括该动力总成的车辆
EP4107388A4 (en) * 2020-02-23 2023-11-22 Volvo Truck Corporation ELECTRIC MACHINE GEARBOX AND ENGINE STARTER AND POWER GENERATOR COMPRISING A GEARBOX

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909776A (en) * 1987-08-28 1990-03-20 Aisin Aw Co., Ltd. Continuously variable transmission
CN1378924A (zh) * 2001-03-30 2002-11-13 卢克摩擦片和离合器两合公司 动力传动系统
US6878094B2 (en) * 2002-06-04 2005-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power transmission control device for vehicle
US20070078040A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Mazda Motor Corporation Engine starting system for power train
WO2009121188A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Litens Automotive Partnership Auto-selecting two-ratio transmission
CN101966811A (zh) * 2009-07-20 2011-02-09 博格华纳公司 具有发动机、变速器、行星齿轮组以及电动机器的传动系
CN102297254A (zh) * 2010-06-23 2011-12-28 博格华纳公司 用于附件驱动器的电磁离合器脱离连接装置
DE102011010088A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Audi Ag Anordnung mit einem Planetengetriebe und einer daran koppelbaren Riemenscheibe
US20120318231A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Honda Motor Co., Ltd Engine Stopping And Restarting System
US20130035204A1 (en) * 2008-12-08 2013-02-07 Hyundai Motor Company Motor-generator system driven by v-belt
CN103261673A (zh) * 2010-12-24 2013-08-21 舍弗勒技术股份两合公司 用于在动力总成系统的皮带轮平面中控制能切换的行星变速器的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2793741B2 (ja) * 1992-05-29 1998-09-03 三菱電機株式会社 同軸形始動電動機
DE4243777A1 (de) * 1992-12-23 1994-07-07 Gkn Automotive Ag Antriebsanordnung für Nebenaggregate
JP3823854B2 (ja) * 2001-06-22 2006-09-20 株式会社デンソー エンジン始動装置
WO2012097774A2 (de) 2011-01-20 2012-07-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur steuerung eines planetengetriebes in einem riementrieb und riementrieb
US8840500B2 (en) * 2011-11-04 2014-09-23 GM Global Technology Operations LLC Wide-node drive system
DE102012202308A1 (de) 2012-02-15 2013-08-22 Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg Getriebe sowie Verfahren zum Betreiben eines Getriebes
DE102012111034A1 (de) * 2012-11-16 2014-05-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Starter-Generator
WO2017017492A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Volvo Truck Corporation A drive system for an engine arrangement

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909776A (en) * 1987-08-28 1990-03-20 Aisin Aw Co., Ltd. Continuously variable transmission
CN1378924A (zh) * 2001-03-30 2002-11-13 卢克摩擦片和离合器两合公司 动力传动系统
US6878094B2 (en) * 2002-06-04 2005-04-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power transmission control device for vehicle
US20070078040A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Mazda Motor Corporation Engine starting system for power train
WO2009121188A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Litens Automotive Partnership Auto-selecting two-ratio transmission
US20130035204A1 (en) * 2008-12-08 2013-02-07 Hyundai Motor Company Motor-generator system driven by v-belt
CN101966811A (zh) * 2009-07-20 2011-02-09 博格华纳公司 具有发动机、变速器、行星齿轮组以及电动机器的传动系
CN102297254A (zh) * 2010-06-23 2011-12-28 博格华纳公司 用于附件驱动器的电磁离合器脱离连接装置
US20110319214A1 (en) * 2010-06-23 2011-12-29 Borgwarner Inc. Electromagnetic clutch disconnect for accessory drive
CN103261673A (zh) * 2010-12-24 2013-08-21 舍弗勒技术股份两合公司 用于在动力总成系统的皮带轮平面中控制能切换的行星变速器的方法
DE102011010088A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Audi Ag Anordnung mit einem Planetengetriebe und einer daran koppelbaren Riemenscheibe
US20120318231A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Honda Motor Co., Ltd Engine Stopping And Restarting System

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史路: "上海通用别克轿车动力总成的开发、标定、国产化认证和验证研究", 《中国知网CNKI-上海汽车》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110088457B (zh) 2022-05-27
WO2018109515A1 (en) 2018-06-21
US20190344653A1 (en) 2019-11-14
US11007859B2 (en) 2021-05-18
EP3555456B1 (en) 2024-04-03
EP3555456A1 (en) 2019-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6464028B1 (en) Vehicle-drive system
EP1776251B1 (en) Start and operation sequences for hybrid motor vehicles
CA2412069C (en) Engine system, operating method therefor, and engine starting apparatus
CA2244028C (en) Power train system for a vehicle and method for operating same
US9702330B2 (en) Vehicle having a belt pulley and standstill air-conditioning
US20110301796A1 (en) Power transmitting apparatus for a hybrid vehicle
KR20140002390U (ko) 내연기관 및 시동 발전기를 포함하는 자동차용 구동 트레인
CN107366733A (zh) 具有用于车辆动力传动系的机械二极管的发动机断开装置
JP6153147B2 (ja) モータジェネレータ、エンジン始動装置、およびエンジン始動制御方法
CN110088457A (zh) 用于发动机装置的驱动系统
JP2010083230A (ja) ハイブリッド駆動装置
WO2010068100A1 (en) Start system for a combustion engine
JP2016138655A (ja) 自動手動変速機を装備した車両のギア・チェンジ及び始動段階の操作並びに制御方法、及び、自動手動変速機を装備した車両用変速及び始動装置
JP2003120765A (ja) 可変速モータ・ジェネレータ
JP6633180B2 (ja) エンジン装置の駆動システム
US8882633B2 (en) Assembly with a combustion engine, an electric machine and a planetary gear train arranged therebetween, as well as a method for changing an operating mode of such assembly
JP3821380B2 (ja) ハイブリッド車両用内燃機関制御システム
US20130296086A1 (en) Traction drive of an internal combustion engine and method for operating the same
CN111417537B (zh) 用于发动机装置的驱动系统
EP4065397B1 (en) Powertrain for a mild hybrid vehicle and vehivle comprising the same
JP2009168107A (ja) クラッチおよび該クラッチを備えた車両駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant