RU2380240C1 - Привод гибридного автомобиля - Google Patents
Привод гибридного автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380240C1 RU2380240C1 RU2008124231/11A RU2008124231A RU2380240C1 RU 2380240 C1 RU2380240 C1 RU 2380240C1 RU 2008124231/11 A RU2008124231/11 A RU 2008124231/11A RU 2008124231 A RU2008124231 A RU 2008124231A RU 2380240 C1 RU2380240 C1 RU 2380240C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric motor
- drive
- internal combustion
- combustion engine
- motor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к созданию конструкции приводов экологически чистых гибридных автомобилей. Привод гибридного автомобиля включает двигатель внутреннего сгорания, синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, аккумулятор, ведущие колеса. Имеются две электромагнитные управляемые муфты. Ведущая часть первой муфты соединена с двигателем внутреннего сгорания, ведомая часть - с электродвигателем. Ведущая часть второй муфты соединена с электродвигателем, а ведомая часть - с ведущими колесами. Имеется система управления режимами работы электродвигателя, содержащая измерители скоростей соответственно двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и ведущих колес. Электромагнитные муфты и измерители скоростей смонтированы на электродвигателе. Технический результат заключается в снижении габаритов, упрощении конструкции и повышении надежности работы. 1 ил.
Description
Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к приводам гибридных автомобилей, в частности к конструкции электромеханической части привода.
Известен привод гибридного автомобиля, состоящий из двигателя внутреннего сгорания, тягового электродвигателя, генератора переменного тока, аккумулятора, механической трансмиссии, установленной между ведущими колесами, двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем [1].
Привод снабжен планетарным механизмом, в котором вал двигателя внутреннего сгорания соединен через ряд шестерен с валом генератора, тяговым электродвигателем и дифференциалом ведущих колес. Недостатком указанного аналога является сложность конструкции, низкая надежность работы, значительная трудоемкость и сложность эксплуатации. Кроме того, привод снабжен тремя независимыми системами управления (двигателем внутреннего сгорания, генератором, тяговым электродвигателем). Объединяет их центральная система управления.
Недостатком указанного решения является увеличенные габариты, высокая трудоемкость эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является привод гибридного автомобиля, включающий двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, аккумулятор, ведущие колеса [2]. Имеются 2 управляемые электромагнитные муфты. Ведущая часть первой муфты соединена с двигателем внутреннего сгорания, а ведомая - с электродвигателем. Ведущая часть второй муфты соединена с электродвигателем, а ведомая - с ведущими колесами. Имеется система управления режимами работы привода по сигналам измерителей скоростей двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и ведущих колес.
Все упомянутые элементы установлены последовательно в одну линию - двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, электромагнитные муфты и измерители скоростей - и требуют строгого соблюдения соосности и промежуточных соединительных устройств.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение габаритов и упрощения эксплуатации привода.
Поставленная задача достигается тем, что в приводе гибридного автомобиля, включающем двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, аккумулятор, ведущие колеса, механизм трансмиссии, установленный между двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и ведущими колесами, электрическую систему управления, измерители скоростей ведущих колес, электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, две управляемые электромагнитные муфты, при этом ведущая часть первой муфты соединена с двигателем внутреннего сгорания, ведомая часть - с электродвигателем, ведущая часть второй муфты соединена с электродвигателем, а ведомая, посредством механизма трансмиссии - с ведущими колесами, согласно изобретению электродвигатель выполнен в виде синхронного двигателя с постоянными магнитами, на котором смонтированы противоположно друг другу электромагнитные управляемые муфты и измерители скоростей, при этом измеритель скорости двигателя внутреннего сгорания установлен на ведущей части первой электромагнитной муфты, измеритель скорости электродвигателя - на ведомой части первой муфты, а измеритель скорости ведущих колес - на ведомой части второй муфты.
В предлагаемом устройстве соединение ведущих и ведомых частей электромагнитных муфт с двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем и ведущими колесами заявленным образом позволяет уменьшить габариты привода, а за счет исключения промежуточных соединительных устройств между электродвигателем, электромагнитными муфтами и измерителями скоростей - упростить эксплуатацию привода.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид привода.
Привод содержит двигатель внутреннего сгорания 1, синхронный двигатель 2 с постоянными магнитами, аккумулятор 3, систему управления 4, трансмиссию 5, ведущие колеса 6, две управляемые электромагнитные муфты 7 и 8, измерители скоростей 9, 10, 11 соответственно двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и ведущих колес. Вал 12 двигателя 1 внутреннего сгорания соединен с ведущей частью 13 электромагнитной муфты 7, а ведомая часть 14 с валом 15 ротора 19 электродвигателя 2. Вал 15 электродвигателя 2 соединен с ведущей частью 16 второй электромагнитной муфты 8, а ведомая часть 17 - с валом 18 трансмиссии 5 привода с его ведущими колесами 6. Измеритель 9 двигателя 1 внутреннего сгорания соединен непосредственно с ведущей частью 13 первой электромагнитной муфты 7, измеритель скорости 10 электродвигателя 2 - с ведомой частью 14 муфты 7 и соответственно с ротором 19 электродвигателя 2, измеритель 11 скорости ведущих колес 6 - с ведомой частью 17 второй электромагнитной муфты 8.
Привод работает следующим образом. Реализуют один из четырех основных режимов работы гибридного автомобиля.
Первый режим - начало движения, разгон до заданной скорости. Для этого отключают электромагнитную муфту 7 и включают муфту 8. Электрическая энергия от аккумулятора 3 поступает через систему управления 4 к электродвигателю 2. Электродвигатель 2 начинает вращаться и посредством механизма трансмиссии 5 через вал 18 момент электродвигателя 2 передается к ведущим колесам 6 автомобиля.
Второй режим - установившееся движение после разгона автомобиля. Мощность двигателя внутреннего сгорания 1 параллельно расходуется на привод ведущих колес 6 и подзарядку аккумулятора 3 автомобиля, для чего электродвигатель 2 переводят в генераторный режим. Для этого выключают электромагнитную муфту 8, электродвигатель 2 через систему управления 4 тормозится до нулевой скорости. Контроль нулевой скорости электродвигателя 2 фиксируют измерителем 10 скорости электродвигателя. Включают электромагнитную муфту 7, при этом электрическая энергия поступает к электродвигателю 2. Электродвигатель 2 работает как стартер и запускает двигатель внутреннего сгорания 1 до скорости движения автомобиля, которая контролируется измерителем скорости 11. Включают электромагнитную муфту 8, когда скорость вала 15 двигателя внутреннего сгорания станет равной скорости вала 18 ведущих колес 6. Непрерывный контроль скоростей осуществляют измерителями скоростей 9, 10, 11 соответственно двигателя внутреннего сгорания 1, электродвигателя 2 и ведущих колес 6. Электродвигатель 2 переводят в генераторный режим для подзарядки аккумулятора 3 системы.
Третий режим - разгон с максимальным ускорением автомобиля. Он реализуется в два этапа.
На первом этапе осуществляют разгон автомобиля до определенной скорости только от электродвигателя.
На втором этапе разгона на ведущих колесах 6 автомобиля уже действуют два крутящихся момента - от двигателя внутреннего сгорания 1 и от электродвигателя 2.
В начале второго этапа электродвигатель 2 работает как стартер и запускает двигатель внутреннего сгорания 1, который разгоняется до скорости движущегося автомобиля.
Для этого электромагнитную муфту 8 отключают, а муфту 7 включают только тогда, когда электродвигатель 2 будет остановлен. Контроль нулевой скорости электродвигателя 2 фиксируют измерителем скорости 10. Электродвигатель 2 работает как стартер, и осуществляют запуск двигателя внутреннего сгорания 1. При этом электрическая энергия аккумулятора 3 через систему управления 4 поступает к электродвигателю 2.
При скорости вала 12 двигателя внутреннего сгорания 1, равной скорости движущегося автомобиля, включают муфту 8. Контроль состояний движения на втором этапе осуществляют измерителями скоростей 9, 10 и 11 соответственно вала 12 двигателя внутреннего сгорания 1, вала 15 электродвигателя 2 и вала 18 трансмиссии 5 ведущих колес 6. Разгон с ускорением осуществляют от электродвигателя 2 и двигателя внутреннего сгорания 1.
Следует отметить, что указанные коммутации электромагнитных муфт 7 и 8 и запуск двигателя внутреннего сгорания 1 в начале второго этапа разгона происходят практически мгновенно и скорость движения автомобиля мало отличается от скорости его в конце первого этапа (примерно за 1,0 с).
В режимах торможения автомобиля системой управления 4 обеспечивают рекуперативный режим работы электродвигателя 2. Электромагнитную муфту 7 отключают, а муфту 8 оставляют включенной. Крутящий момент от ведущих колес 6 через механизм трансмиссии 5 посредством муфты 8 передают электродвигателю 2, который переводят в режим генератора, и электрическую энергию передают аккумулятору 3 для его подзарядки.
Четвертый режим - зарядка аккумулятора. Автомобиль неподвижен. Электродвигатель 2 работает как стартер и запускает двигатель 1 внутреннего сгорания. Крутящий момент электродвигателя 2 через муфту 7 передают на вал 12 двигателя внутреннего сгорания 1 и производят его запуск. Расчетную скорость вала 12 двигателя внутреннего сгорания контролируют по измерителю скорости 9 и далее электродвигатель 2 переводят в генераторный режим, при этом электрическую энергию от электродвигателя 2 подают к аккумулятору для его подзарядки.
Как видно из анализа режимов работы привода, двигатель внутреннего сгорания 1 при своей работе всегда сцеплен с ротором 19 электродвигателя 2, посредством включенной муфты 7, и существенным достоинством заявленной конструкции является то, что имеется возможность коррекции динамических свойств привода за счет коррекции суммарного момента инерции маховика двигателя внутреннего сгорания 1 и ротора электродвигателя 2.
Согласно предлагаемому решению разработан проект привода гибридного автомобиля.
Ниже приведены для сравнения некоторые технические характеристики двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и электромагнитных муфт:
- двигатель внутреннего сгорания
| Тип | бензиновый, 4-тактный, впрыск |
| Рабочий объем, см3 | 1497 |
| Эффективная мощность, кВт (л.с.) | 43(58) |
| При оборотах, об/мин | 4000 |
| Количество клапанов на цилиндр | 4 |
| Эффективный момент, Н·м (кг·м) | 102(10,4) |
| При оборотах, об/мин | 4000 |
- электродвигатель
| Тип | синхронный с постоянными магнитами |
| Мощность, кВт (л.с.) | 30(41) |
| При оборотах, об/мин | 940-2000 |
| Крутящий момент, Н·м | 305 |
| При оборотах, об/мин | 0-940 |
- эксплуатационные показатели
| Удельная масса, кг/кВт (кг/л.с.) | 17(12,5) |
| Объем топливного бака | 50 л |
| Расход, л/100 км | 3,6 |
- электромагнитные муфты (ГOCT 15150-69)
| Тип | EKR |
| Габарит муфты | 20 |
| Частота вращения, об/мин | 5000 |
| Время включения | tBK=16 мc |
| Время выключения | tвык=10 мс |
| Масса муфты, кг | 10 |
| Общая высота муфты, мм | 82,5 |
| Наружный диаметр, мм | 170 |
| Номинальный передаваемый момент, Н·м | 400 |
| Номинальное напряжение, В | 24 |
| Потребляемый ток при номинальном моменте, А | 3,4 |
| Габариты предлагаемого устройства по сравнению с аналогом меньше на, % | ≈25 |
Предлагаемый привод гибридного автомобиля найдет применение в автомобильной промышленности для создания экономичных, простых по конструкции и экологически чистых автомобилей.
Источники информации
1. Патент США №5865263, МПК6 B60K 6/00, гибридный автомобиль заявл. 23.02.1996, опубл. 02.02.1999, приор. 28.02.1995, №7-063538 (Япония).
2. Патент РФ №2297924, МПК B60K 6/02 (2006.01), привод гибридного автомобиля, заявка №2005115672, приор. 23.05.2005, опубл. 27.04.2007, БИ №12.
Claims (1)
- Привод гибридного автомобиля, включающий двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, аккумулятор, ведущие колеса, механизм трансмиссии, установленный между электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания и ведущими колесами, электрическую систему управления, измерители скоростей ведущих колес, электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, две управляемые электромагнитные муфты, при этом ведущая часть первой соединена с двигателем внутреннего сгорания, ведомая часть - с электродвигателем, ведущая часть второй муфты соединена с электродвигателем, а ведомая посредством механизма трансмиссии - с ведущими колесами, отличающийся тем, что электродвигатель выполнен в виде синхронного двигателя с постоянными магнитами, на котором смонтированы противоположно друг другу электромагнитные управляемые муфты и измерители скоростей, при этом измеритель скорости двигателя внутреннего сгорания установлен на ведущей части первой муфты, измеритель скорости электродвигателя - на ведомой части первой муфты, а измеритель скорости ведущих колес - на ведомой части второй муфты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008124231/11A RU2380240C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Привод гибридного автомобиля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008124231/11A RU2380240C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Привод гибридного автомобиля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2380240C1 true RU2380240C1 (ru) | 2010-01-27 |
Family
ID=42122043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008124231/11A RU2380240C1 (ru) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Привод гибридного автомобиля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2380240C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564162C1 (ru) * | 2012-01-19 | 2015-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Устройство управления и способ управления для транспортного средства с гибридным приводом |
| RU2624481C2 (ru) * | 2015-01-07 | 2017-07-04 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Система управления для транспортного средства |
| RU2764612C1 (ru) * | 2021-04-01 | 2022-01-18 | Владимир Григорьевич Гимпельсон | Привод гибридного автомобиля |
| RU2765524C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2022-01-31 | Евгений Александрович Оленев | Способ тепло- и электроснабжения автомобиля и запуска его двигателя |
-
2008
- 2008-06-16 RU RU2008124231/11A patent/RU2380240C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564162C1 (ru) * | 2012-01-19 | 2015-09-27 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Устройство управления и способ управления для транспортного средства с гибридным приводом |
| US10215118B2 (en) | 2012-01-19 | 2019-02-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control device and control method for hybrid drive vehicle |
| RU2624481C2 (ru) * | 2015-01-07 | 2017-07-04 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Система управления для транспортного средства |
| RU2765524C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2022-01-31 | Евгений Александрович Оленев | Способ тепло- и электроснабжения автомобиля и запуска его двигателя |
| RU2764612C1 (ru) * | 2021-04-01 | 2022-01-18 | Владимир Григорьевич Гимпельсон | Привод гибридного автомобиля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102378701B (zh) | 飞轮模块以及在飞轮模块中储存和传递能量的方法 | |
| JP5212756B2 (ja) | 車両の動力出力装置及び車両 | |
| KR101580773B1 (ko) | 하이브리드 자동차의 동력전달구조 | |
| US20070012493A1 (en) | Dual hybrid propulsion system | |
| CN202896272U (zh) | 一种新型混联式混合动力汽车 | |
| US20100116615A1 (en) | Power transmitting apparatus | |
| RU2380240C1 (ru) | Привод гибридного автомобиля | |
| KR101791124B1 (ko) | 두 개의 모터제네레이터와 세 개의 클러치로 구성된 하이브리드 자동차의 동력전달구조 | |
| CN105517828A (zh) | 混合动力车辆用驱动装置 | |
| KR101429423B1 (ko) | 하이브리드 차량의 동력전달장치 | |
| RU172854U1 (ru) | Гибридный силовой агрегат | |
| CN100497024C (zh) | 自动变速混合动力电动车 | |
| CN101966810B (zh) | 一种用于汽车的基于轮毂电机混联驱动系统 | |
| CN101559708A (zh) | 同轴式双动力耦合装置及混合动力电动汽车的驱动系统 | |
| JP2010241390A (ja) | ハイブリッド車両の駆動装置 | |
| US20190276000A1 (en) | Control system for hybrid vehicles | |
| CN114802193A (zh) | 车辆控制装置 | |
| US20120085199A1 (en) | Drive system for a motor vehicle, method for operating a drive system of this kind and motor vehicle having a drive system of this kind | |
| Matsuo et al. | Development of a high-performance hybrid propulsion system incorporating a CVT | |
| CN101934718A (zh) | 汽车中的混合动力驱动系统 | |
| CN101934722A (zh) | 汽车中的混合动力驱动系统 | |
| JP2011057194A (ja) | ハイブリッド自動車用モーター付変速機 | |
| KR20160101351A (ko) | Dct 탑재형 하이브리드 구동 시스템 | |
| RU2297924C2 (ru) | Привод гибридного автомобиля | |
| CN114919395B (zh) | 车辆控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110617 |