RU2312030C2 - All-wheel-drive vehicle combination power plant - Google Patents

All-wheel-drive vehicle combination power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2312030C2
RU2312030C2 RU2005141211/11A RU2005141211A RU2312030C2 RU 2312030 C2 RU2312030 C2 RU 2312030C2 RU 2005141211/11 A RU2005141211/11 A RU 2005141211/11A RU 2005141211 A RU2005141211 A RU 2005141211A RU 2312030 C2 RU2312030 C2 RU 2312030C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
shafts
receiving
electric machine
gear
Prior art date
Application number
RU2005141211/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005141211A (en
Inventor
Сергей Васильевич Бахмутов (RU)
Сергей Васильевич Бахмутов
Анатолий Васильевич Круташов (RU)
Анатолий Васильевич Круташов
Валерий Викторович Селифонов (RU)
Валерий Викторович Селифонов
Евгений Владимирович Авруцкий (RU)
Евгений Владимирович Авруцкий
Кирилл Евгеньевич Карпухин (RU)
Кирилл Евгеньевич Карпухин
Елена Евгеньевна Баулина (RU)
Елена Евгеньевна Баулина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ"
Priority to RU2005141211/11A priority Critical patent/RU2312030C2/en
Publication of RU2005141211A publication Critical patent/RU2005141211A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2312030C2 publication Critical patent/RU2312030C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering.
SUBSTANCE: proposed plant contains heat engine contains and reversible electric machine, conversion unit, power accumulation unit and transmission. Transmission includes receiving-and-distributing device for distributing separate or summed up power flows of heat engine and reversible electric machine between driving axles of vehicle. Receiving-and-distributing device contains housing, rear axle drive shaft and front axle drive shaft and front axle drive shaft arranged in housing on different axles, and transfer mechanism. Said receiving-and-distributing device is made for changing gear ratio of transmission and it is provided with shafts to receive power flows from heat engine and reversible electric machine. Shafts of axle drive are independent from power flow receiving shafts. All shafts are furnished with connecting members to provide coupling of shafts either directly or through transfer mechanism.
EFFECT: simplified design of system transmitting power heat engine and/or reversible electric machine to drive axles (one of drive axles), increased efficiency of transmission.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, точнее к комбинированным энергетическим установкам с двумя разнотипными двигателями: тепловым и электрическим для полноприводных транспортных средств, в частности легковых автомобилей, которые могут иметь различные схемы привода ведущих мостов, и может быть использовано в автобусах, микроавтобусах и т.д.The invention relates to the field of transport engineering, and more specifically to combined power plants with two different types of engines: thermal and electric for four-wheel drive vehicles, in particular cars, which can have different drive axles for drive axles, and can be used in buses, vans, etc. d.

Известна комбинированная энергетическая установка (КЭУ) полноприводного транспортного средства (ТС), например легкового автомобиля «Audi - Q7», представленная на автосалоне во Франкфурте в 2005 г.(журнал «За рулем», №11, 2005 г., стр.218), которая содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и обратимую электрическую машину, установленную между ДВС и автоматической коробкой передач, а также два карданных вала, связанных между собой межосевым дифференциалом для передачи потока (или потоков) мощности в суммированном или раздельном режимах от двигателей на оба ведущих моста автомобиля. Такая установка не предусматривает возможности варьирования схемы передачи потока (или потоков) мощности, например, только на один из мостов автомобиля.Known combined power plant (KEU) four-wheel drive vehicle (TS), such as a car "Audi - Q7", presented at the Frankfurt Motor Show in 2005 (magazine "Behind the Wheel", No. 11, 2005, p.218) , which contains an internal combustion engine (ICE) and a reversible electric machine installed between the internal combustion engine and an automatic transmission, as well as two cardan shafts, interconnected by an interaxle differential for transmitting a stream (or streams) of power in totalized or separate modes from the engine her two leading car bridge. Such an installation does not provide for the possibility of varying the transmission scheme of the flow (or flows) of power, for example, only on one of the bridges of the car.

Известна КЭУ, в которой обеспечивается варьирование типа двигателя, используемого в конкретный отрезок времени, режима использования двигателей (совместно или раздельно), схемы привода ведущих колес (переднеприводный, заднеприводный или полноприводный автомобиль), например КЭУ полноприводного автомобиля фирмы «Nissan», включающая в себя ДВС в качестве теплового двигателя (ТД), обратимую электрическую машину (ОЭМ), блок преобразования и накопления электроэнергии и трансмиссию, содержащую сцепление, коробку передач и подключенные к ТД и ОЭМ звенья передачи мощности на передний и задний ведущие мосты транспортного средства (патент GB 2305643, 1997 г.).Known KEU, which provides a variation of the type of engine used in a specific period of time, the mode of use of the engines (jointly or separately), the drive circuit of the drive wheels (front-wheel drive, rear-wheel drive or all-wheel drive car), for example, KEU four-wheel drive car company Nissan ICE as a heat engine (TD), a reversible electric machine (OEM), a power conversion and storage unit and a transmission containing a clutch, gearbox and connected to the TD and OEM power transmission links to the front and rear drive axles of the vehicle (GB patent 2305643, 1997).

В этом аналоге передача мощности на ведущие колеса одного или двух ведущих мостов представляет собой сложный комплекс связей, обусловленный поперечным расположением ТД и принятыми схемами раздачи и суммирования мощности, кинематические звенья которых интегрированы друг в друга. При этом не полностью исчерпаны варианты функциональных возможностей ТС, так, например, невозможен вариант независимого привода переднего ведущего моста от ОЭМ, а заднего ведущего моста от ТД. При приводе переднего моста от ОЭМ угловой редуктор в переднем ведущем мосту передает мощность в обратном направлении в сравнении с работой углового редуктора при передаче мощности от ТД к заднему ведущему мосту, т.е. узлы передачи мощности работают в неблагоприятных по нагрузке условиях.In this analogue, power transmission to the driving wheels of one or two driving axles is a complex set of connections due to the transverse location of the TD and the accepted power distribution and summation schemes, the kinematic links of which are integrated into each other. In this case, the options for the vehicle's functionality are not fully exhausted, for example, the option of independent front drive axle drive from OEM and rear drive axle from TD is not possible. When driving the front axle from OEM, the angular gear in the front driving axle transfers power in the opposite direction compared to the operation of the angular gear when transmitting power from the AP to the rear driving axle, i.e. power transmission units operate under adverse load conditions.

Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения по числу совпадающих существенных признаков является КЭУ по патенту US 2004116231, 2004 г., содержащая два источника энергии - тепловой двигатель (ТД) и обратимую электрическую машину (ОЭМ), блоки преобразования и накопления электроэнергии и трансмиссию, включающую в себя приемно-распределительное устройство (ПРУ) для распределения раздельных или суммированных потоков мощности от ТД и ОЭМ на ведущие мосты ТС через два независимых друг от друга кинематических звена, связанных с мостами, которое содержит корпус, расположенные в корпусе на разных осях вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, а также передаточный механизм.The closest analogue (prototype) of the invention by the number of matching essential features is KEU according to patent US 2004116231, 2004, containing two sources of energy - a heat engine (TD) and a reversible electric machine (OEM), power conversion and storage units and a transmission, including a receiving and distribution device (PRU) for distributing separate or totalized power flows from the TD and OEM to the driving bridges of the TS through two independent kinematic links connected to the bridges, which holds the housing located in the housing on different axes, the rear axle drive shaft and the front axle drive shaft, as well as the transmission mechanism.

В прототипе валы ПРУ, соединенные передаточным механизмом в виде цепи, выполнены проходными и служат одновременно для приема потоков мощности от ТД и ОЭМ и передачи их на передний и задний ведущие мосты, а ОЭМ содержит планетарный механизм для согласования характеристики ОЭМ с параметрами автомобиля.In the prototype, the PRU shafts connected by the transmission mechanism in the form of a chain are made through and are used to simultaneously receive power flows from the TD and OEM and transfer them to the front and rear drive axles, and the OEM contains a planetary mechanism for matching OEM characteristics with vehicle parameters.

Выполнение вала привода заднего моста проходным исключает возможность дополнительного изменения передаточного числа трансмиссии в ПРУ - не позволяет включить в состав устройства понижающую передачу.The execution of the drive shaft of the rear axle with a drive-through eliminates the possibility of an additional change in the gear ratio of the transmission in the control gear - it does not allow to include a reduction gear in the device.

Выполнение вала оси ОЭМ проходным приводит к следующему:The implementation of the shaft axis OEM through passage leads to the following:

- при длительном движении с высокими скоростями с приводом от ТД снижается общий КПД за счет механических потерь на принудительное вращение ОЭМ. Устройство предусматривает лишь управление электрическими цепями ОЭМ, не обеспечивает отключения вала ОЭМ (как известно, автомобили с КЭУ эффективны по расходу топлива и выбросам вредных веществ на режимах, соответствующих городскому циклу и близких к нему, при длительном же движении с высокими скоростями используется мощность ТД);- when driving at high speeds for a long time with a drive from the AP, the overall efficiency decreases due to mechanical losses due to forced rotation of the OEM. The device provides only control of the OEM electric circuits, does not provide shutdown of the OEM shaft (as you know, cars with KEU are effective in fuel consumption and emissions of harmful substances in modes corresponding to the urban cycle and close to it, while the power of the TD is used for long-term traffic at high speeds) ;

- при ускорении автомобиля в режиме использования энергии только ТД ухудшается динамика разгона - часть энергии тратится на разгон инерционной массы ОЭМ и дополнительные механические потери, поскольку устройство не предусматривает возможности отключения (отсоединения) вала ОЭМ вместе с планетарным механизмом;- when the vehicle accelerates in the energy use mode only, the acceleration dynamics deteriorates - part of the energy is spent on accelerating the inertial mass of the OEM and additional mechanical losses, since the device does not provide for the possibility of disconnecting (disconnecting) the OEM shaft together with the planetary mechanism;

- при экстренном торможении автомобиля при отключенной электрической цепи ОЭМ ухудшается характеристика замедления - инерционные массы электромашины препятствует замедлению.- during emergency braking of the car with the OEM circuit switched off, the deceleration characteristic deteriorates - the inertial mass of the electric machine prevents deceleration.

Диапазон варьирования типом привода в зависимости от используемого источника энергии снижен - устройство не позволяет передавать мощность ОЭМ или суммарную мощность ТД и ОЭМ только на задний мост с тем, чтобы избежать изменения типа привода при смене силовой установки, сохраняя безопасность ТС.The range of variation by the type of drive depending on the energy source used is reduced - the device does not allow transmitting OEM power or the total power of the AP and OEM only to the rear axle in order to avoid changing the type of drive when changing the power plant, while maintaining vehicle safety.

Задача, решаемая изобретением, направлена на устранение перечисленных недостатков прототипа и создание экономичной в изготовлении и эксплуатации функционально эффективной КЭУ, обеспечивающей расширенный диапазон эксплуатационных характеристик и режимов работы ТС, не требующей дополнительных капитальных затрат при постановке автомобиля с КЭУ на производство.The problem solved by the invention is aimed at eliminating the aforementioned disadvantages of the prototype and creating a functionally efficient KEU that is economical in the manufacture and operation, providing an extended range of operating characteristics and operating modes of the vehicle, which does not require additional capital costs when setting up a car with KEU for production.

Технический результат, получаемый от реализации изобретения, заключается в расширении диапазона варьирования как типом источника энергии (ТД и/или ОЭМ), так и типом привода транспортного средства: полный блокированный, полный привод мостов от разных источников энергии, привод на один из ведущих мостов от разных источников энергии; повышении КПД трансмиссии при движении на ТД с приводом на задний мост, что позволяет улучшить тяговую и тормозную динамику транспортного средства, а также топливную экономичность.The technical result obtained from the implementation of the invention is to expand the range of variation of both the type of energy source (TD and / or OEM) and the type of drive of the vehicle: fully blocked, four-wheel drive of bridges from different energy sources, drive to one of the leading bridges from different sources of energy; increasing the transmission efficiency when driving on a TD with a drive to the rear axle, which improves the traction and braking dynamics of the vehicle, as well as fuel efficiency.

Для достижения технического результата в комбинированной энергетической установке полноприводного транспортного средства, содержащей тепловой двигатель и обратимую электрическую машину, блоки преобразования, накопления электроэнергии и трансмиссию, включающую в себя приемно-распределительное устройство для распределения по ведущим мостам транспортного средства раздельных или суммированных потоков мощности теплового двигателя и обратимой электрической машины, имеющее корпус, вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, расположенные в корпусе на разных осях, и передаточный механизм, в отличие от прототипа приемно-распределительное устройство выполнено с возможностью дополнительного изменения передаточного числа трансмиссии посредством узла изменения передаточного числа, совмещенного с упомянутым передаточным механизмом, и снабжено валом приема потока мощности от теплового двигателя, расположенным на оси вала привода заднего моста, и валом приема потока мощности от обратимой электрической машины, расположенным на оси вала привода переднего моста, причем валы привода мостов выполнены автономными (независимыми) от валов приема потоков мощности, и при этом все валы снабжены соединительными элементами, выборочно взаимодействующими между собой и с передаточным механизмом для обеспечения взаимосвязи между валами напрямую и через передаточный механизм.To achieve a technical result in a combined power plant of an all-wheel drive vehicle containing a heat engine and a reversible electric machine, conversion, energy storage units and a transmission unit including a receiving and distributing device for distributing separate or totalized heat engine power flows to the vehicle’s drive axles and a reversible electric machine having a housing, a rear axle drive shaft and a front mos drive shaft the one located in the housing on different axes, and the transmission mechanism, in contrast to the prototype, the reception and distribution device is made with the possibility of additional changes in the gear ratio of the transmission by means of a gear ratio change unit combined with said gear mechanism, and is equipped with a shaft for receiving a power stream from a heat engine located on the axis of the drive shaft of the rear axle and the shaft for receiving power flow from a reversible electric machine located on the axis of the drive shaft of the front mos that, and the drive shafts of the bridges are autonomous (independent) from the shafts of receiving power flows, and all the shafts are equipped with connecting elements selectively interacting with each other and with the transmission mechanism to ensure the relationship between the shafts directly and through the transmission mechanism.

В частных случаях реализации изобретения дополнительные отличия состоят в том, что:In particular cases of implementation of the invention, additional differences are that:

- обратимая электрическая машина установлена снаружи приемно-распределительного устройства на его корпусе;- a reversible electric machine is installed outside the receiving and distribution device on its body;

- обратимая электрическая машина связана с приемно-распределительным устройством кинематически, например, промежуточным карданным валом.- a reversible electric machine is connected kinematically with the receiving and distributing device, for example, with an intermediate driveshaft.

Предлагаемая комбинированная энергетическая установка полноприводного транспортного средства обеспечивает возможность варьирования как типом используемой энергетической установки (ТД, ОЭМ или их комбинация), так и типом привода (полноприводный блокированный, полный привод мостов от разных источников энергии, привод на один из ведущих мостов от разных источников энергии) и имеет следующие преимущества:The proposed combined power plant of an all-wheel drive vehicle provides the possibility of varying both the type of power plant used (TD, OEM or a combination thereof) and the type of drive (all-wheel drive locked, four-wheel drive axles from different energy sources, drive to one of the drive axles from different energy sources ) and has the following advantages:

- возможность дополнительного изменения передаточного числа трансмиссии в ПРУ;- the possibility of additional changes in the gear ratio of the transmission in the PRU;

- при длительном движении с высокими скоростями с приводом от ТД отсутствует принудительное вращение ОЭМ, следовательно, отсутствуют механические потери на принудительное вращение ОЭМ и не снижается общий КПД;- during long-term movement at high speeds with a drive from the TD there is no forced rotation of the OEM, therefore, there are no mechanical losses due to forced rotation of the OEM and the overall efficiency is not reduced;

- при ускорении автомобиля в режиме использования энергии только ТД не ухудшается динамика разгона, т.к. нет затрат энергии на разгон инерционной массы ОЭМ благодаря возможности отсоединения вала ОЭМ от ПРУ;- when the vehicle is accelerated in the energy use mode only, the AP does not deteriorate the acceleration dynamics, because there is no energy consumption for accelerating the inertial mass of OEMs due to the possibility of disconnecting the OEM shaft from the switchgear;

- при экстренном торможении автомобиля при отключенной электрической цепи электромашины не ухудшается характеристика замедления - инерционные массы электромашины не препятствует замедлению благодаря возможности отсоединения вала ОЭМ от ПРУ;- during emergency braking of the car when the electric circuit of the electric machine is switched off, the deceleration characteristic does not deteriorate - the inertial mass of the electric machine does not prevent deceleration due to the possibility of disconnecting the OEM shaft from the switchgear;

- передача мощности на задний мост возможна как раздельно от ТД и ОЭМ, так и совместно, это позволяет при смене силовой установки избежать изменения типа привода, что положительно сказывается на безопасности ТС.- power transmission to the rear axle is possible both separately from the TD and OEM, and jointly, this allows you to avoid changing the type of drive when changing the power plant, which positively affects the safety of the vehicle.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид комбинированной энергетической установки с вариантом привода между ОЭМ и ПРУ посредством карданного вала; на фиг.2 - общий вид комбинированной силовой установки с вариантом непосредственного крепления корпуса ОЭМ к корпусу ПРУ; на фиг.3 - конструкция ПРУ (пример).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a combined power plant with a drive option between OEM and switchgear by means of a driveshaft; figure 2 is a General view of the combined power plant with the option of directly attaching the OEM housing to the housing of the switchgear; figure 3 - design of the switchgear (example).

Предлагаемая КЭУ содержит тепловой двигатель 1, например ДВС, со сцеплением и коробкой передач 2, установленными на его выходе; ОЭМ 3, ПРУ 4, корпус которого жестко прикреплен к корпусу коробки передач 2, карданный вал 5, связанный с задним мостом 6, карданный вал 7, связанный с передним мостом 8, карданный вал 9 связи ПРУ 4 с ОЭМ 3, блок преобразования 10, блок аккумуляторных батарей 11. Карданные валы 5 и 7 образуют две независимые друг от друга линии передачи мощности на ведущие мосты. ПРУ 4 предназначено для распределения раздельных или суммированных потоков мощности по ведущим мостам и представляет собой, например, механический редуктор (фиг.3), в корпусе 12 которого установлены два входных вала: вал 13 приема потока мощности от ДВС и вал 14 приема потока мощности от ОЭМ и два выходных вала: вал 15 привода заднего моста и вал 16 привода переднего моста, находящиеся на двух осях 17 и 18 (в конкретном исполнении параллельных). На оси 17 расположены вал 13 и вал 15, а на оси 18 - вал 14 и вал 16. Валы кинематически связаны между собой шестернями 19, 20, 21 передаточного механизма и соединительными элементами, например муфтами 22 и 23. К валу 16 подсоединен карданный вал 7, к валу 15 - карданный вал 5. В вариантном исполнении ОЭМ 3 может быть установлена на корпусе 12 ПРУ.The proposed KEU contains a heat engine 1, for example an internal combustion engine, with a clutch and gearbox 2 installed at its output; OEM 3, PRU 4, the housing of which is rigidly attached to the gearbox housing 2, the driveshaft 5 connected to the rear axle 6, the driveshaft 7 connected to the front axle 8, the driveshaft 9 connects the PRU 4 to OEM 3, conversion unit 10, battery pack 11. Cardan shafts 5 and 7 form two independent from each other power transmission lines to the drive axles. The switchgear 4 is designed to distribute separate or totalized power flows over the drive axles and is, for example, a mechanical gearbox (Fig. 3), in the housing 12 of which two input shafts are installed: a shaft 13 for receiving a power stream from the internal combustion engine and a shaft 14 for receiving a power stream from OEM and two output shafts: the rear axle drive shaft 15 and the front axle drive shaft 16, located on two axes 17 and 18 (in a particular parallel version). The shaft 13 and the shaft 15 are located on the axis 17, and the shaft 14 and the shaft 16 are located on the axis 18. The shafts are kinematically connected to each other by gears 19, 20, 21 of the transmission mechanism and connecting elements, for example, couplings 22 and 23. A cardan shaft is connected to the shaft 16 7, to the shaft 15 - the driveshaft 5. In the embodiment, the OEM 3 can be installed on the housing 12 of the switchgear.

Узел изменения передаточного числа, позволяющий иметь понижающую ступень, выполнен в виде зацепления шестерни 24 с шестерней 25 и шестерни 20 с шестернями 19 и 21.The gear ratio change unit, which allows to have a lowering stage, is made in the form of gearing 24 with gear 25 and gear 20 with gears 19 and 21.

ПРУ может быть выполнено и другим каким-либо известным образом, выбираемым из условия оптимальной целесообразности.PRU can be performed in any other known manner, chosen from the conditions of optimal expediency.

В частных вариантах исполнения КЭУ в соответствии с изобретением могут иметь следующие различия:In particular embodiments of the KEU in accordance with the invention may have the following differences:

- тип ТД может быть любым - двигатель внутреннего сгорания, бензиновый или дизельный, газотурбинный, паровой;- the type of TD can be anything - an internal combustion engine, gasoline or diesel, gas turbine, steam;

- типом ТД может определяться тип и конструкция сцепления и коробки передач, возможен вариант гидродинамического сцепления, электромагнитного сцепления и др. Коробка передач может представлять собой любого типа ступенчатую или бесступенчатую передачу - механическую ступенчатую, гидромеханическую ступенчатую, механическую бесступенчатую инерционную, механическую бесступенчатую фрикционную с гибкой связью или твердым контактом и т.д.- the type of the clutch and gearbox can be determined by the type of TD, the option of hydrodynamic clutch, electromagnetic clutch, etc. is possible. The gearbox can be any type of stepless or stepless transmission - mechanical stepless, hydromechanical stepless, mechanical stepless inertial, mechanical stepless friction with flexible bond or solid contact, etc.

КЭУ обеспечивает следующие режимы работы ТС:KEU provides the following modes of operation of the vehicle:

1. Движение с приводом на задний мост:1. Driving to the rear axle:

1.1. от ТД;1.1. from TD;

1.2. от ОЭМ;1.2. from OEM;

1.3. совместно от ТД и ОЭМ.1.3. jointly from TD and OEM.

2. Движение с блокированным приводом на два ведущих моста:2. Traffic with a locked drive to two drive axles:

2.1. от ТД;2.1. from TD;

2.2. от ОЭМ;2.2. from OEM;

2.3. совместно от ТД и ОЭМ.2.3. jointly from TD and OEM.

3. Движение с разблокированным приводом на два ведущих моста:3. Driving with an unlocked drive to two drive axles:

3.1. на задний мост - от ТД, на передний мост - от ОЭМ.3.1. to the rear axle - from TD, to the front axle - from OEM.

4. Движение с приводом только на передний мост от ОЭМ.4. Driving with drive only to the front axle from OEM.

На понижающей передаче узла изменения передаточного числа ПРУ возможны режимы 1.1, 1.3, 2.1 (обмотка возбуждения ОЭМ обесточена, ее якорь вращается вхолостую), 2.3.On the downshift of the unit for changing the gear ratio of the switchgear, modes 1.1, 1.3, 2.1 are possible (the OEM excitation winding is de-energized, its armature rotates idle), 2.3.

При работе ОЭМ возможен тяговый режим ОЭМ или режим генератора для обеспечения рекуперации кинетической энергии ТС при торможении ТС и накопления электрической энергии в батарее аккумуляторов 11.During OEM operation, an OEM traction mode or a generator mode is possible to ensure recovery of the kinetic energy of the vehicle during braking of the vehicle and the accumulation of electrical energy in the battery 11.

Принцип работы КЭУ поясняется на конкретном примере исполнения, с использованием ДВС, механического сцепления и механической ступенчатой коробки передач и заключается в следующем.The principle of operation of the KEU is illustrated by a specific example of execution, using ICE, mechanical clutch and mechanical speed gearbox and is as follows.

В режиме 1.1 зубчатая муфта 23 введена в зацепление с шестерней 21, шестерня 20 выведена из зацепления с шестернями 19 и 21, зубчатая муфта 22 выведена из зацепления с шестерней 19. Мощность ТД через коробку передач 2 попадает на вал 13 и через шестерню 21 на выполненный заодно с шестерней 21 вал 15, с него на карданный вал 5 и на задний мост 6.In mode 1.1, the gear clutch 23 is engaged with the gear 21, the gear 20 is disengaged with the gears 19 and 21, the gear clutch 22 is disengaged with the gear 19. The power of the AP through the gearbox 2 is transmitted to the shaft 13 and through the gear 21 to the at the same time with the gear 21 shaft 15, from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6.

В режиме 1.2 зубчатая муфта 23 выведена из зацепления с шестерней 21, зубчатая муфта 22 выведена из зацепления с шестерней 19, шестерня 20 введена в зацепление с шестернями 19 и 21, мощность ОЭМ через карданный вал 9 попадает на вал 14, с него через шестерни 19, 20 и 21 передается на вал 15 и через карданный вал 5 на задний мост 6.In mode 1.2, the gear coupling 23 is disengaged from the gear 21, the gear coupling 22 is disengaged from the gear 19, the gear 20 is engaged with the gears 19 and 21, the OEM power through the driveshaft 9 enters the shaft 14, from it through the gears 19 , 20 and 21 is transmitted to the shaft 15 and through the driveshaft 5 to the rear axle 6.

В режиме 1.3 зубчатая муфта 23 введена в зацепление с шестерней 21, зубчатая муфта 22 выведена из зацепления с шестерней 19, шестерня 20 введена в зацепление с шестернями 19 и 21, мощность ТД через коробку передач 2 попадает на вал 13, через муфту 23 на шестерню 21 и на выполненный заодно с шестерней 21 вал 15, с него на карданный вал 5 и на задний мост 6. Мощность ОЭМ через карданный вал 9 попадает на вал 14, с него через шестерни 19, 20 и 21 передаточного механизма передается на вал 15 и через карданный вал 5 на задний мост 6. Таким образом, в этом режиме в ПРУ происходит суммирование потоков мощности ТД и ОЭМ.In mode 1.3, the gear clutch 23 is engaged with the gear 21, the gear clutch 22 is disengaged with the gear 19, the gear 20 is engaged with the gears 19 and 21, the power of the AP through the gearbox 2 enters the shaft 13, through the clutch 23 the gear 21 and onto a shaft 15 made integral with the gear 21, from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6. The OEM power through the driveshaft 9 enters the shaft 14, from it through the gears 19, 20 and 21 of the transmission mechanism is transmitted to the shaft 15 and through the driveshaft 5 to the rear axle 6. Thus, in this mode in the switchgear summation of power flows of TD and OEM.

В режиме 2.1 зубчатая муфта 23 введена в зацепление с шестерней 21, зубчатая муфта 22 введена в зацепление с шестерней 19, шестерня 20 введена в зацепление с шестернями 19 и 21. Мощность ТД через коробку передач 2 попадает на вал 13, через муфту 23 на шестерню 21 и на выполненный заодно с шестерней 21 вал 15, с него на карданный вал 5 и на задний мост 6. Одновременно мощность ТД через шестерни 21, 20 и 19 передаточного механизма, через зубчатую муфту 22 передается на вал 16 и с него на карданный вал 7 и на передний мост 8. Обмотка возбуждения ОЭМ обесточена, ее якорь вращается вхолостую. В этом режиме обеспечен блокированный привод переднего и заднего мостов от ТД.In mode 2.1, the gear clutch 23 is engaged with the gear 21, the gear clutch 22 is engaged with the gear 19, the gear 20 is engaged with the gears 19 and 21. The power of the AP through the gearbox 2 enters the shaft 13, through the clutch 23 on the gear 21 and onto a shaft 15 made integral with the gear 21, from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6. At the same time, the power of the AP is transmitted through gears 21, 20 and 19 of the transmission mechanism through a gear clutch 22 to the shaft 16 and from it to the driveshaft 7 and to the front axle 8. The excitation winding of the OEM is de-energized, its armature rotates It is idle. In this mode, a locked front and rear axle drive from the TD is provided.

В режиме 2.2. зубчатая муфта 23 выведена из зацепления с шестерней 21, зубчатая муфта 22 введена в зацепление с шестерней 19, шестерня 20 введена в зацепление с шестернями 19 и 21. Мощность ОЭМ через карданный вал 9 передается на вал 14, с него через муфту 22 на вал 16, с него через карданный вал 7 на передний мост 8. Одновременно мощность ОЭМ через шестерни 19, 20 и 21 передаточного механизма передается на вал 15 и с него на карданный вал 5 и на задний мост 6. В этом режиме реализован блокированный привод переднего и заднего мостов от ОЭМ.In mode 2.2. the gear clutch 23 is disengaged from the gear 21, the gear clutch 22 is engaged with the gear 19, the gear 20 is engaged with the gears 19 and 21. The OEM power is transmitted through the driveshaft 9 to the shaft 14, from it through the clutch 22 to the shaft 16 , from it through the driveshaft 7 to the front axle 8. At the same time, OEM power through the gears 19, 20 and 21 of the transmission mechanism is transmitted to the shaft 15 and from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6. In this mode, a locked front and rear drive bridges from OEM.

В режиме 2.3 зубчатая муфта 23 введена в зацепление с шестерней 21, зубчатая муфта 22 введена в зацепление с шестерней 19, шестерня 20 введена в зацепление с шестернями 19 и 21. Мощность ТД через коробку передач 2 попадает на вал 13, через муфту 23 на шестерню 21 и на выполненный заодно с шестерней 21 вал 15, с него на карданный вал 5 и на задний мост 6; через шестерни 21, 20 и 19 передаточного механизма, через зубчатую муфту 22 передается на вал 16 и с него на карданный вал 7 и на передний мост 8. Одновременно мощность ОЭМ через карданный вал 9 передается на вал 14, с него через муфту 22 на вал 16, с него через карданный вал 7 на передний мост 8; через шестерни 19, 20 и 21 передаточного механизма передается на вал 15 и с него на карданный вал 5 и на задний мост 6. В этом режиме обеспечен блокированный привод переднего и заднего мостов одновременно от ТД и ОЭМ, при этом в ПРУ происходит суммирование мощностей ТД и ОЭМ.In mode 2.3, the gear clutch 23 is engaged with the gear 21, the gear clutch 22 is engaged with the gear 19, the gear 20 is engaged with the gears 19 and 21. The power of the AP through the gearbox 2 is transmitted to the shaft 13, and through the clutch 23 to the gear 21 and the shaft 15 made integral with the gear 21, from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6; through gears 21, 20 and 19 of the transmission mechanism, through the gear clutch 22 is transmitted to the shaft 16 and from it to the driveshaft 7 and to the front axle 8. At the same time, the OEM power is transmitted through the driveshaft 9 to the shaft 14, from it through the coupling 22 to the shaft 16, from it through the driveshaft 7 to the front axle 8; through gears 19, 20 and 21 of the transmission mechanism, it is transmitted to the shaft 15 and from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6. In this mode, a blocked drive of the front and rear axles is simultaneously provided from the TD and OEM, while the power of the TD is summed up in the switchgear and OEM.

В режиме 3.1 зубчатая муфта 23 введена в зацепление с шестерней 21, зубчатая муфта 22 введена в зацепление с шестерней 19, шестерня 20 выведена из зацепления с шестернями 19 и 21. Мощность ТД через коробку передач 2 попадает на вал 13 и через шестерню 21 на выполненный заодно с шестерней 21 вал 15, с него на карданный вал 5 и на задний мост 6. Одновременно мощность ОЭМ через карданный вал 9 передается на вал 14, с него через муфту 22 на вал 16, с него через карданный вал 7 на передний мост 8. В этом режиме обеспечен постоянный неблокированный привод переднего моста от ОЭМ и заднего моста от ТД. При этом ни одно из зубчатых зацеплений ПРУ не участвует в передаче крутящего момента.In mode 3.1, the gear clutch 23 is engaged with the gear 21, the gear clutch 22 is engaged with the gear 19, the gear 20 is disengaged with the gears 19 and 21. The power of the AP through the gearbox 2 is transmitted to the shaft 13 and through the gear 21 to the at the same time with the gear 21, the shaft 15, from it to the driveshaft 5 and to the rear axle 6. At the same time, OEM power is transmitted through the driveshaft 9 to the shaft 14, from it through the coupling 22 to the shaft 16, from it through the driveshaft 7 to the front axle 8 . In this mode, a permanent non-blocked front axle drive is provided POEM and the rear axle of the TD. In this case, none of the gears of the switchgear is involved in the transmission of torque.

В режиме 4 зубчатая муфта 23 выведена из зацепления с шестерней 21, зубчатая муфта 22 введена в зацепление с шестерней 19, шестерня 20 выведена из зацепления с шестернями 19 и 21. Мощность ОЭМ через карданный вал 9 передается на вал 14, с него через муфту 22 на вал 16 ПРУ, с него через карданный вал 7 на передний мост 8. В этом режиме ведущим является только передний мост с приводом от ОЭМ.In mode 4, the gear clutch 23 is disengaged from the gear 21, the gear clutch 22 is engaged with the gear 19, the gear 20 is disengaged from the gears 19 and 21. The OEM power is transmitted through the driveshaft 9 to the shaft 14, from it through the clutch 22 on the shaft 16 of the control gear, from it through the driveshaft 7 to the front axle 8. In this mode, only the front axle is driven by the OEM.

Claims (3)

1. Комбинированная энергетическая установка полноприводного транспортного средства, содержащая тепловой двигатель и обратимую электрическую машину, блоки преобразования, накопления электроэнергии и трансмиссию, включающую в себя приемно-распределительное устройство для распределения по ведущим мостам транспортного средства раздельных или суммированных потоков мощности теплового двигателя и обратимой электрической машины, имеющее корпус, вал привода заднего моста и вал привода переднего моста, расположенные в корпусе на разных осях, и передаточный механизм, отличающаяся тем, что в ней приемно-распределительное устройство выполнено с возможностью дополнительного изменения передаточного числа трансмиссии посредством узла изменения передаточного числа, совмещенного с упомянутым передаточным механизмом, и снабжено валом приема потока мощности от теплового двигателя, расположенным на оси вала привода заднего моста, и валом приема потока мощности от обратимой электрической машины, расположенным на оси вала привода переднего моста, причем валы привода мостов выполнены автономными (независимыми) от валов приема потоков мощности и при этом все валы снабжены соединительными элементами, выборочно взаимодействующими между собой и с передаточным механизмом для обеспечения взаимосвязи между валами напрямую и через передаточный механизм.1. The combined power plant of an all-wheel drive vehicle containing a heat engine and a reversible electric machine, conversion, energy storage units and a transmission unit including a receiving and distributing device for distributing separate or summarized power flows of the heat engine and a reversible electric machine to the drive axles of the vehicle having a housing, a rear axle drive shaft and a front axle drive shaft located in the housing on different axes x, and a transmission mechanism, characterized in that the receiving and distributing device in it is configured to additionally change the gear ratio of the transmission by means of a gear ratio changing unit combined with said gear mechanism, and is provided with a shaft for receiving a power flow from a heat engine located on the shaft axis drive the rear axle, and a shaft for receiving power flow from a reversible electric machine located on the axis of the drive shaft of the front axle, and the drive shaft shafts They are autonomous (independent) from the shafts of receiving power flows, and all the shafts are equipped with connecting elements selectively interacting with each other and with the transmission mechanism to ensure the relationship between the shafts directly and through the transmission mechanism. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что обратимая электрическая машина установлена снаружи приемно-распределительного устройства на его корпусе.2. Installation according to claim 1, characterized in that the reversible electric machine is installed outside the receiving and distribution device on its housing. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что обратимая электрическая машина связана с приемно-распределительным устройством кинематически, например, промежуточным карданным валом.3. Installation according to claim 1, characterized in that the reversible electric machine is connected kinematically with the receiving and distributing device, for example, with an intermediate driveshaft.
RU2005141211/11A 2005-12-29 2005-12-29 All-wheel-drive vehicle combination power plant RU2312030C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141211/11A RU2312030C2 (en) 2005-12-29 2005-12-29 All-wheel-drive vehicle combination power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141211/11A RU2312030C2 (en) 2005-12-29 2005-12-29 All-wheel-drive vehicle combination power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005141211A RU2005141211A (en) 2007-07-10
RU2312030C2 true RU2312030C2 (en) 2007-12-10

Family

ID=38316370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141211/11A RU2312030C2 (en) 2005-12-29 2005-12-29 All-wheel-drive vehicle combination power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2312030C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526316C2 (en) * 2008-04-02 2014-08-20 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Vehicle with switchable four-wheel drive
RU2531531C1 (en) * 2013-06-07 2014-10-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Electromechanical transmission of tractor
RU2633027C2 (en) * 2012-10-17 2017-10-11 Эрликон Грацьяно Спа Hybrid propulsion plant for vehicle and transmission for said propulsion plant
RU2716729C1 (en) * 2019-05-06 2020-03-16 Акционерное общество "АвтоВАЗ" Vehicle power unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Канунников С. От сложного - к совершенному. - За рулем, №11, 2005, с.218, ISSN 0321-4249. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526316C2 (en) * 2008-04-02 2014-08-20 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Vehicle with switchable four-wheel drive
RU2633027C2 (en) * 2012-10-17 2017-10-11 Эрликон Грацьяно Спа Hybrid propulsion plant for vehicle and transmission for said propulsion plant
RU2531531C1 (en) * 2013-06-07 2014-10-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Electromechanical transmission of tractor
RU2716729C1 (en) * 2019-05-06 2020-03-16 Акционерное общество "АвтоВАЗ" Vehicle power unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005141211A (en) 2007-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104442341B (en) Rear drive unit for hybrid electrically motor vehicle
CN100476253C (en) Multimode transmission system of mixing dynamical automobile
CN1737413B (en) Electrically variable transmission arrangement with spaced-apart simple planetary gear sets
EP2282907B1 (en) Vehicle driveline comprising an energy recovery system
CN104540699B (en) Hybrid drive system, hybrid vehicle for motor vehicle and application thereof
US20050107198A1 (en) Hybrid powertrain
US20020065163A1 (en) Internal combustion engine of a motor vehicle
US20070158119A1 (en) Independent axle motors for a road coupled hybrid vehicle
KR101085977B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
KR101688340B1 (en) Drive arrangement for a hybrid-drive motor vehicle
US20180022198A1 (en) Hybrid automotive powertrain system and method of operating same
CN111699101A (en) Hybrid drive train with combustion powertrain and electric powertrain
JP7496875B2 (en) Gearbox for electric powertrain
US8020654B2 (en) Drivetrain of a hybrid motor vehicle
RU2711370C1 (en) Hybrid vehicle
CN220163662U (en) Hybrid transmission assembly
RU2312030C2 (en) All-wheel-drive vehicle combination power plant
CN110582422A (en) Drive train for a hybrid vehicle, in particular for a temporary four-wheel-drive motor vehicle
CN113442651A (en) Power split hybrid speed change drive axle
CN115704462A (en) Transmission for a vehicle and drive train having such a transmission
EP3823856B1 (en) Endothermic/electric hybrid propulsion system for a vehicle
CN102303515B (en) Power system of hybrid electric vehicle
KR100642596B1 (en) Power train for a hybrid electric vehicle
RU2457959C2 (en) Hybrid automobile combined power plant
RU188506U1 (en) Four-axle vehicle with a combined power plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121230