RU2670185C1 - Combined drive of hybrid vehicle - Google Patents
Combined drive of hybrid vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670185C1 RU2670185C1 RU2017140880A RU2017140880A RU2670185C1 RU 2670185 C1 RU2670185 C1 RU 2670185C1 RU 2017140880 A RU2017140880 A RU 2017140880A RU 2017140880 A RU2017140880 A RU 2017140880A RU 2670185 C1 RU2670185 C1 RU 2670185C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric motors
- internal combustion
- combustion engine
- drive
- generator
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F3/00—Amphibious vehicles, i.e. vehicles capable of travelling both on land and on water; Land vehicles capable of travelling under water
-
- 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
-
- 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
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
-
- 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
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/20—Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для реализации привода колес гибридного транспортного средства, в том числе амфибийного, повышенной проходимости как военного, так и гражданского назначения, имеющего, по меньшей мере, две ведущие оси и предназначенного для эксплуатации как по дорогам общего пользования, так и по пересеченной местности, а также в зонах, где требуется минимальный уровень шумовой и тепловой заметности, создаваемый при передвижении.The invention relates to the field of transport engineering and can be used to implement the drive wheel of a hybrid vehicle, including amphibious, off-road, both military and civilian purposes, having at least two driving axles and designed for use both on general roads use, and over rough terrain, as well as in areas where a minimum level of noise and heat visibility is required when traveling.
Известно гибридное транспортное средство, которое содержит двигатель внутреннего сгорания, связанный через блок трансмиссии с одной из осей, электромоторы, связанные с колесами первой и второй осей, накопитель электрической энергии и электронный блок управления, связанный с электромоторами (см. патент США №6295487, МПК G05D 3/00, опубл. 2001 г.). При проскальзывании, по меньшей мере, одного из ведущих колес электромотор, связанный с этим колесом, работает в регенеративном режиме, вырабатывая электрическую энергию, которая поступает в накопитель. Электронный блок управления в автоматическом режиме распределяет запасенную в результате рекуперации электроэнергию между электромоторами, связанными с остальными колесами, имеющими сцепление с дорогой.A hybrid vehicle is known that contains an internal combustion engine connected through a transmission unit to one of the axles, electric motors connected to the wheels of the first and second axles, an electric energy storage device and an electronic control unit associated with electric motors (see US Pat. No. 6,295,487, IPC
Известна комбинированная энергетическая установка гибридного автомобиля, принятая в качестве прототипа, которая содержит двигатель внутреннего сгорания и два электромотора/генератора, причем электромоторы связаны с первой и второй колесными осями, соответственно (см. патент РФ №2457959, МПК В60K 6/44, B60W 20/00, опубл. 2012 г.). Двигатель внутреннего сгорания и первый электромотор/генератор являются тяговыми, связь между ними имеет возможность размыкания, и они подключены к первой колесной оси посредством промежуточных средств. Второй электромотор/генератор выполнен с возможностью независимой работы от первого электромотора и связан с другой колесной осью постоянно.Known combined power plant of a hybrid car, adopted as a prototype, which contains an internal combustion engine and two electric motors / generators, and the electric motors are connected with the first and second wheel axles, respectively (see RF patent No. 2457959, IPC
Однако недостатком известных гибридных транспортных средств с точки зрения требований к современным транспортным средствам повышенной проходимости военного назначения является отсутствие возможности использования двигателя внутреннего сгорания в качестве приводного при выходе из строя электросистемы.However, the disadvantage of the known hybrid vehicles from the point of view of the requirements for modern military vehicles is the lack of the ability to use an internal combustion engine as a drive when the electrical system fails.
Кроме этого, недостатком реализации известных комбинированных приводов являются высокие массогабаритные параметры электросистемы транспортного средства и, как следствие, низкий показатель отношения полной массы к массе полезной нагрузки транспортного средства.In addition, the disadvantage of the implementation of the known combined drives is the high weight and size parameters of the vehicle electrical system and, as a result, the low ratio of the total mass to the payload mass of the vehicle.
Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей транспортного средства за счет реализации двигателя внутреннего сгорания в качестве независимого от электрического приводного устройства при обеспечении энергоэффективности и компактности комбинированного привода гибридного транспортного средства в целом.The technical problem to which the claimed invention is directed, is to expand the functionality of the vehicle by implementing an internal combustion engine as independent of an electric drive device while ensuring energy efficiency and compactness of the combined drive of the hybrid vehicle as a whole.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что комбинированный привод гибридного транспортного средства, содержащий двигатель внутреннего сгорания, связанный посредством сцепления, коробки передач и блока трансмиссии с первой колесной осью, электрический привод в виде двух обратимых электромоторов, из которых, по меньшей мере, один связан со второй колесной осью, а также аккумуляторный блок, подключенный к электромоторам, блок датчиков и электронный блок управления, подключенный к электромоторам, аккумуляторному блоку и блоку датчиков, согласно изобретению комбинированный привод снабжен генератором, а вторая колесная ось выполнена в виде двух автономных полуосей, на которых установлены соответствующие электромоторы, связанные с колесами через дополнительные блоки трансмиссии и устройства «включения/выключения», при этом генератор подключен через электронный блок управления к каждому из электромоторов и имеет автоматически подключаемый синхронизированный привод от двигателя внутреннего сгорания, причем отношение номинальной мощности электромоторов к номинальной мощности двигателя внутреннего сгорания составляет не более 0,4, а отношение установочной мощности генератора к номинальной мощности двигателя внутреннего сгорания составляет не более 0,3.The solution of the technical problem is achieved due to the fact that the combined drive of a hybrid vehicle containing an internal combustion engine, coupled through a clutch, gearbox and transmission unit with a first wheel axis, an electric drive in the form of two reversible electric motors, of which at least one is connected to the second wheel axle, as well as a battery pack connected to electric motors, a sensor unit and an electronic control unit connected to electric motors, battery according to the invention, the combined drive is equipped with a generator and a sensor block, and the second wheel axle is made in the form of two independent axle shafts on which the corresponding electric motors are mounted, connected to the wheels through additional transmission units and on / off devices, while the generator is connected through an electronic control unit for each of the electric motors and has an automatically connected synchronized drive from an internal combustion engine, and the ratio of the rated power electric motors to the rated power of the internal combustion engine is not more than 0.4, and the ratio of the installed capacity of the generator to the rated power of the internal combustion engine is not more than 0.3.
Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что электронный блок управления содержит, по меньшей мере, один контроллер, постоянно отслеживающий показания блока датчиков.The solution of the technical problem is also achieved by the fact that the electronic control unit contains at least one controller that constantly monitors the readings of the sensor unit.
Кроме этого, решение технической задачи достигается тем, что электромоторы выполнены вентильными с жидкостным или воздушным охлаждением.In addition, the solution to the technical problem is achieved by the fact that the electric motors are made valve with liquid or air cooling.
На решение поставленной задачи направлено то, что каждый блок трансмиссии дополнительно снабжен колесными цилиндрическими или планетарными редукторами.The solution to this problem is aimed at the fact that each transmission unit is additionally equipped with wheel cylindrical or planetary gearboxes.
На решение поставленной технической задачи направлено также то, что двигатель внутреннего сгорания связан с генератором через автоматический центробежный конический вариатор.The solution of the technical problem is also directed to the fact that the internal combustion engine is connected to the generator via an automatic centrifugal conical variator.
Применение второй колесной оси в виде двух автономных полуосей, на каждой из которых установлен электромотор, связанный с колесом через дополнительный блок трансмиссии и устройство «включения/выключения», позволяет расширить функциональные возможности гибридного транспортного средства и обеспечить реализацию двигателя внутреннего сгорания в качестве независимого от электросистемы приводного устройства, т.е. обеспечивает дополнительные режимы работы по сравнению с прототипом. Использование генератора с автоматически подключаемым приводом от двигателя внутреннего сгорания, обуславливающим синхронизацию оборотов ротора генератора и выходного вала двигателя внутреннего сгорания, позволяет обеспечить энергоэффективность электросистемы гибридного транспортного средства за счет работы в оптимальном энергетическом режиме. Вместе с этим, обеспечивается быстрая зарядка аккумуляторного блока в различных режимах движения. При этом, применение электромоторов, отношение номинальной мощности которых к номинальной мощности двигателя внутреннего сгорания составляет не более 0,4, а также использование генератора, отношение установочной мощности которого к номинальной мощности двигателя внутреннего сгорания составляет не более 0,3, обеспечивает компактность электросистемы гибридного транспортного средства.The use of the second wheel axis in the form of two autonomous axles, each of which has an electric motor connected to the wheel through an additional transmission unit and an on / off device, allows you to expand the functionality of the hybrid vehicle and ensure that the internal combustion engine is independent of the electrical system drive device, i.e. provides additional modes of operation compared to the prototype. The use of a generator with an automatically connected drive from an internal combustion engine, which determines the synchronization of the revolutions of the generator rotor and the output shaft of the internal combustion engine, makes it possible to ensure the energy efficiency of the hybrid vehicle's electrical system due to operation in the optimal energy mode. Along with this, provides quick charging of the battery pack in various driving modes. Moreover, the use of electric motors, the ratio of the rated power of which to the rated power of the internal combustion engine is not more than 0.4, as well as the use of a generator, the ratio of the installed power of which to the rated power of the internal combustion engine is not more than 0.3, ensures the compactness of the hybrid transport electrical system facilities.
Изобретение поясняется чертежами, где последовательно представлены:The invention is illustrated by drawings, in which:
на фиг. 1 - принципиальная схема комбинированного привода гибридного транспортного средства;in FIG. 1 is a schematic diagram of a combined drive of a hybrid vehicle;
на фиг. 2 - частный случай выполнения комбинированного привода для сухопутного полноприводного четырехколесного гибридного транспортного средства;in FIG. 2 is a special case of a combined drive for a land four-wheel drive four-wheel hybrid vehicle;
на фиг. 3 - частный случай выполнения комбинированного привода для амфибийного полноприводного четырехколесного гибридного транспортного средства.in FIG. 3 is a special case of a combined drive for an amphibious four-wheel drive four-wheel hybrid vehicle.
На чертежах сплошными линиями обозначены механические связи элементов, штрихпунктирными линиями - электрические связи элементов.In the drawings, solid lines indicate the mechanical connections of the elements, dash-dotted lines indicate the electrical connections of the elements.
Комбинированный привод (см. фиг. 1, 2 и 3) включает в себя двигатель 1 внутреннего сгорания (ДВС), связанный посредством сцепления 2 (СЦ), коробки 3 передач (КП) и блока 4 трансмиссии (БТ) с колесами 5 и 6 первой колесной оси 7, электрический привод в виде двух обратимых электромоторов 8 и 9 (ЭМ), связанных с колесами 10 и 11 второй колесной оси 12. В состав привода входят также аккумуляторный блок 13 (АКБ), подключенный к каждому из электромоторов 8 и 9, а также блок 14 датчиков (БД) и электронный блок 15 управления (ЭБУ), подключенный к электромоторам 8 и 9, аккумуляторному блоку 13 и блоку 14 датчиков. При этом комбинированный привод снабжен генератором 16 (Г), а вторая колесная ось 12 выполнена в виде двух автономных полуосей 17 и 18, на каждой из которых установлены электромоторы 8 и 9 (ЭМ), соответственно. Каждый из электромоторов 8 и 9 связан с соответствующими колесами 10 и 11 второй колесной оси 12 через дополнительные блоки 19 и 20 трансмиссии (БТ) и устройства 21 и 22 «включения/выключения». Генератор 16 подключен через электронный блок 15 управления к каждому из электромоторов 8 и 9 и имеет автоматически подключаемый синхронизированный привод от двигателя 1 внутреннего сгорания. Причем отношение номинальной мощности электромоторов 8 и 9 к номинальной мощности двигателя 1 внутреннего сгорания таково, что составляет не более 0,4, а отношение установочной мощности генератора 16 к номинальной мощности двигателя 1 внутреннего сгорания составляет не более 0,3.The combined drive (see Fig. 1, 2 and 3) includes an internal combustion engine (ICE) 1, connected through a clutch 2 (SC), gearbox 3 (CP) and transmission unit 4 (BT) with
Управление электромоторами 8 и 9, а также синхронизация их совместной работы с двигателем 1 внутреннего сгорания и генератором 16 на соответствующих режимах движения осуществляется электронным блоком 15 управления, который содержит, по меньшей мере, один контроллер, постоянно отслеживающий показания блока 14 датчиков, например, угловую скорость вращения колес, положение акселератора и т.п.The control of
Электромоторы 8 и 9 комбинированного привода могут быть выполнены вентильными с жидкостным или воздушным охлаждением.The
Блоки 4, 19, 20 трансмиссии могут быть дополнительно снабжены колесными цилиндрическими или планетарными редукторами (на фиг. 1 не показаны).Transmission blocks 4, 19, 20 can be additionally equipped with wheel cylindrical or planetary gearboxes (not shown in Fig. 1).
Синхронизированный привод генератора 16 от двигателя 1 внутреннего сгорания может осуществляться посредством автоматического центробежного конического вариатора (на фиг. 1 не показан).The synchronized drive of the
В частном случае использования комбинированного привода для сухопутного полноприводного четырехколесного гибридного транспортного средства (см. фиг. 2) сцепление 2 может быть выполнено центробежным автоматическим, коробка 3 передач - в виде центробежного двухконусного вариатора, а блок 4 трансмиссии, в данном случае, включает в себя коробку 23 скоростей, обеспечивающую повышающую и понижающую передачи, главную передачу 24, содержащую одноступенчатый конический редуктор и дифференциал (на фиг. 2 не обозначены), колесные цилиндрические редукторы 25 и 26, а также элемент 27 отбора мощности и устройство 28 его «включения/выключения». Между двигателем 1 внутреннего сгорания и генератором 16 установлен автоматический центробежный конический вариатор 29, обеспечивающий функцию синхронизации. При этом блоки 19 и 20 трансмиссии выполнены в виде планетарных редукторов с устройствами 21 и 22 «включения/выключения».In the particular case of using a combined drive for a land four-wheel drive four-wheel hybrid vehicle (see Fig. 2), the clutch 2 can be made centrifugal automatically, the
В частном случае использования комбинированного привода для полноприводного четырехколесного гибридного транспортного средства в качестве амфибийного (см. фиг. 3) предусмотрена установка водоходного движителя 30, приводимого в движение двигателем 1 внутреннего сгорания через элемент 27 отбора мощности. В качестве водоходного движителя может использоваться, по меньшей мере, один гребной винт или один водомет.In the particular case of using a combined drive for an all-wheel drive four-wheel hybrid vehicle as an amphibious (see Fig. 3) installation of a
Работа комбинированного привода гибридного транспортного средства обеспечивает пять основных режимов движения, которые осуществляются следующим образом на примере сухопутного полноприводного четырехколесного гибридного транспортного средства:The operation of the combined drive of a hybrid vehicle provides five basic driving modes, which are carried out as follows on the example of a land four-wheel drive four-wheel hybrid vehicle:
1. Режим движения «ДВС» с использованием только двигателя внутреннего сгорания независимо от электромоторов.1. The engine mode of movement using only the internal combustion engine, regardless of electric motors.
Движение транспортного средства обеспечивается за счет силового привода колес 5, 6 первой колесной оси 7 от двигателя 1 внутреннего сгорания при отключенных с помощью устройств 21 и 22 «включения/выключения» и не связанных с колесами 10 и 11 второй колесной оси 12 обратимых электромоторах 8 и 9. Передача и преобразование крутящего момента от двигателя 1 внутреннего сгорания к колесам 5, 6 первой колесной оси 7 осуществляется блоком 4 трансмиссии. Питание бортового электрооборудования осуществляется аккумуляторным блоком 13, а его подзарядка производится за счет генератора 16. Данный режим движения предназначен для нормальных дорожных условий при низком коэффициенте сопротивления движению.The movement of the vehicle is ensured by the power drive of the
2. Режим движения «ЭМ» с использованием только электромоторов независимо от двигателя внутреннего сгорания.2. The driving mode "EM" using only electric motors, regardless of the internal combustion engine.
Движение транспортного средства обеспечивается за счет силового привода колес 10, 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 от обратимых электромоторов 8 и 9 при выключенных сцеплении 2, двигателе 1 внутреннего сгорания и генераторе 16. Передача и преобразование крутящего момента от обратимых электромоторов 8 и 9 к колесам 10, 11 второй колесной оси 12 осуществляется дополнительными блоками 19 и 20 трансмиссии. Питание электромоторов 8 и 9 осуществляется аккумуляторным блоком 13, а координация работы всей электросистемы обеспечивается электронным блоком 15 управления. Продолжительность движения в данном режиме главным образом зависит от скорости движения, дорожных условий и емкости аккумуляторного блока 13. Максимальная скорость движения ограничена диапазоном регулирования обратимых электромоторов 8 и 9. Данный режим движения обеспечивает, главным образом, низкий уровень шумовой и тепловой заметности, создаваемый транспортным средством при перемещении, а также характеризуется нулевым расходом топлива и отсутствием выбросов отработанных газов в атмосферу, что способствует улучшению топливной экономичности и экологичности транспортного средства.The movement of the vehicle is ensured by the power drive of the
3. Режим движения «Г+ЭМ» с использованием генератора и электромоторов.3. The driving mode "G + EM" using a generator and electric motors.
Движение транспортного средства обеспечивается за счет силового привода колес 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 от обратимых электромоторов 8 и 9, а при нехватке электроэнергии для движения в автоматическом режиме включается двигатель 1 внутреннего сгорания, не связанный с колесами 5 и 6 первой колесной оси 7 (сцепление 2 в трансмиссии отключено) и приводящий в движение только генератор 16. При этом синхронизация оборотов ротора генератора 16 и выходного вала двигателя 1 внутреннего сгорания производится таким образом, что обеспечивается номинальная генерация электроэнергии во всем диапазоне работы двигателя 1 внутреннего сгорания. Передача и преобразование крутящего момента от обратимых электромоторов 8 и 9 к колесам 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 осуществляется дополнительными блоками 19 и 20 трансмиссии. Питание электромоторов 8 и 9 осуществляется аккумуляторным блоком 13, а координация работы всей электросистемы обеспечивается электронным блоком 15 управления. Максимальная скорость движения ограничена диапазоном регулирования обратимых электромоторов 8 и 9. Данный режим характеризуется низким расходом топлива и уменьшением выбросов отработанных газов в атмосферу, что способствует улучшению топливной экономичности и экологичности транспортного средства.The movement of the vehicle is ensured by the power drive of the
4. Режим движения «ДВС+ЭМ» с использованием двигателя внутреннего сгорания и электромоторов.4. The movement mode "ICE + EM" using an internal combustion engine and electric motors.
Движение транспортного средства обеспечивается за счет совместного силового привода колес 5, 6 первой колесной оси 7 от двигателя 1 внутреннего сгорания и колес 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 от обратимых электромоторов 8 и 9, соответственно, причем синхронизация совместной работы производится электронным блоком 15 управления, который регулирует режим работы обратимых электромоторов 8 и 9 в зависимости от режима работы двигателя 1 внутреннего сгорания. Передача и преобразование крутящего момента от двигателя 1 внутреннего сгорания к колесам 5 и 6 первой колесной оси 7 осуществляется блоком 4 трансмиссии, а от обратимых электромоторов 8 и 9 к колесам 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 осуществляется дополнительными блоками 19 и 20 трансмиссии. Питание электромоторов 8 и 9 осуществляется аккумуляторным блоком 13, а его подзарядка производится за счет генератора 16. При достижении скорости, соответствующей максимальным оборотам обратимых электромоторов 8 и 9, устройства 21 и 22 «включения/выключения» автоматически размыкают их связь с колесами 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18. Данный режим обеспечивает движение в тяжелых дорожных условиях, буксировку тяжелых прицепов, а также интенсивный разгон на дорогах с хорошим покрытием.The movement of the vehicle is ensured by the joint power drive of the
5. Режим движения «ДВС+Г» с использованием двигателя внутреннего сгорания и генератора.5. The movement mode "ICE + G" using an internal combustion engine and generator.
Движение транспортного средства обеспечивается за счет силового привода колес 5,6 первой колесной оси 7 от двигателя 1 внутреннего сгорания с генерацией электроэнергии за счет принудительного вращения обратимых электромоторов 8 и 9, связанных с колесами 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18 через дополнительные блоки 19 и 20 трансмиссии в дополнение к работающему генератору 16. Передача и преобразование крутящего момента от двигателя 1 внутреннего сгорания к колесам 5 и 6 первой колесной оси 7 осуществляется блоком 4 трансмиссии. При достижении скорости, соответствующей максимальным оборотам обратимых электромоторов 8 и 9, устройства 21 и 22 «включения/выключения» автоматически размыкают их связь с колесами 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18. Данный режим обеспечивает рекуперацию электрической мощности при движении и ускоренную зарядку аккумуляторного блока 13.The movement of the vehicle is ensured by the power drive of the
В случае, если комбинированный привод применен в конструкции амфибийного гибридного транспортного средства, как показано на фиг. 3, при выходе из строя основного водоходного движителя 30 или системы его управления в качестве запасного водоходного движителя могут быть применены колеса 5, 6 первой колесной оси 7 или колеса 10, 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18. Поворот при этом осуществляется разностью скоростей вращения колес 10 и 11 второй колесной оси 12 с автономными полуосями 17 и 18, приводимых в движение обратимыми электромоторами 8 и 9. Таким образом, обеспечивается дублирование водоходного движителя и системы его управления, что обуславливает повышенную надежность в случае амфибийного гибридного транспортного средства.In case the combined drive is used in the construction of an amphibious hybrid vehicle, as shown in FIG. 3, in case of failure of the main
Представленный комбинированный привод гибридного транспортного средства обеспечивает высокие тягово-динамические характеристики в тяжелых дорожных условиях, высокие скоростные характеристики в нормальных дорожных условиях, достаточную скорость и запас хода в малошумном режиме движения за счет обратимых электромоторов 8 и 9 при выключенном двигателе 1 внутреннего сгорания, энергоэффективность и компактность электросистемы, повышенную топливную экономичность и экологичность, а также надежность с точки зрения сохранения мобильности при выходе из строя одного из приводов.The presented combined drive of a hybrid vehicle provides high traction and dynamic characteristics in difficult road conditions, high speed characteristics in normal road conditions, sufficient speed and range in low noise mode due to reversible
Электронный блок 15 управления содержащий, по меньшей мере, один контроллер, постоянно отслеживающий показания блока 14 датчиков, обеспечивает энергоэффективность электросистемы, а также синхронизацию работы двигателя 1 внутреннего сгорания, генератора 16 и электромоторов 8 и 9.The
Вентильные электромоторы 8 и 9 с воздушным охлаждением являются компактными, а при использовании закрытой системы жидкостного охлаждения электромоторов 8 и 9 возможна реализация комбинированного привода для амфибийных машин.Air-cooled valve
Блоки 4, 19, 20 трансмиссии, снабженные колесными цилиндрическими или планетарными редукторами 25, 26, обеспечивают больший диапазон изменения передаточных отношений трансмиссии, что позволяет улучшить эффективность комбинированного привода в целом, а также повысить дорожный просвет транспортного средства.Transmission blocks 4, 19, 20, equipped with cylindrical or
Двигатель 1 внутреннего сгорания, связанный с генератором 16 через автоматический центробежный вариатор 29, синхронизирующий обороты ротора генератора 16 и выходного вала двигателя 1 внутреннего сгорания, позволяет повысить энергоэффективность комбинированного привода.The
Таким образом, изобретение позволяет расширить функциональные возможности транспортного средства за счет реализации двигателя внутреннего сгорания в качестве независимого от электрического приводного устройства при обеспечении энергоэффективности и компактности комбинированного привода гибридного транспортного средства в целом.Thus, the invention allows to expand the functionality of the vehicle due to the implementation of the internal combustion engine as independent of the electric drive device while ensuring energy efficiency and compactness of the combined drive of the hybrid vehicle as a whole.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140880A RU2670185C1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Combined drive of hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140880A RU2670185C1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Combined drive of hybrid vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2670185C1 true RU2670185C1 (en) | 2018-10-18 |
Family
ID=63862332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140880A RU2670185C1 (en) | 2017-11-23 | 2017-11-23 | Combined drive of hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2670185C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215767U1 (en) * | 2022-03-25 | 2022-12-26 | Вячеслав Владимирович Меньшиков | Universal tractor-technological tool |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2184040C1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-06-27 | Леонов Владимир Семенович | Combination power unit for automobile and tractor with electric transmission and motors-in-wheels (versions) |
US20040050598A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
EP1433641A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-06-30 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Drive control apparatus for hybrid vehicle |
RU2457959C2 (en) * | 2010-07-08 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" | Hybrid automobile combined power plant |
RU128015U1 (en) * | 2012-09-05 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) | HYBRID POWER PLANT WITH RECOVERY OF HEAT OF EXHAUST GASES OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2017
- 2017-11-23 RU RU2017140880A patent/RU2670185C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2184040C1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-06-27 | Леонов Владимир Семенович | Combination power unit for automobile and tractor with electric transmission and motors-in-wheels (versions) |
US20040050598A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
EP1433641A1 (en) * | 2002-12-26 | 2004-06-30 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Drive control apparatus for hybrid vehicle |
RU2457959C2 (en) * | 2010-07-08 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет "МАМИ" | Hybrid automobile combined power plant |
RU128015U1 (en) * | 2012-09-05 | 2013-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) | HYBRID POWER PLANT WITH RECOVERY OF HEAT OF EXHAUST GASES OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215767U1 (en) * | 2022-03-25 | 2022-12-26 | Вячеслав Владимирович Меньшиков | Universal tractor-technological tool |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102991331B (en) | Plug-in hybrid electric vehicle | |
EP4070978B1 (en) | Transmission mounted electrical charging system with engine off coasting and dual mode hvac | |
US10696151B2 (en) | Transmission system for commercial vehicle powertrain electrification | |
US7497285B1 (en) | Hybrid electric vehicle | |
ES2655892T3 (en) | Hybrid drive torque control device | |
WO2017172722A1 (en) | Electric drivetrain axles with multi-speed gearboxes | |
CN107405991B (en) | Power assembly for vehicle | |
KR101688340B1 (en) | Drive arrangement for a hybrid-drive motor vehicle | |
RU2640382C2 (en) | Power train for amphibious vehicle | |
CN108058593B (en) | Driving mechanism and automobile | |
CN103057395A (en) | Hybrid power transmission | |
US20090321156A1 (en) | Hybrid automotive powertrain system and method of operating same | |
SE529172C2 (en) | Tire drive device | |
CN207825938U (en) | A kind of driving mechanism and automobile | |
CN114274943B (en) | Optimized regenerative braking for hybrid electric vehicle powertrain configuration | |
US20150273998A1 (en) | Hybrid vehicle | |
US20080011531A1 (en) | Motorized axle for use with environmentally friendly vehicles | |
GB2335404A (en) | Hybrid power plants for e.g. motor vehicles | |
KR101028402B1 (en) | power train for a hybrid electric vehicle | |
RU2670185C1 (en) | Combined drive of hybrid vehicle | |
CN106740810A (en) | Hybrid power system based on double clutch transmission structures | |
EP2468553A1 (en) | A vehicle powertrain arrangement | |
RU188506U1 (en) | Four-axle vehicle with a combined power plant | |
RU2457959C2 (en) | Hybrid automobile combined power plant | |
RU2558405C1 (en) | Control over advanced-performances vehicle drive wheels actuator |