RU2688110C1 - Трансмиссия гибридного транспортного средства - Google Patents
Трансмиссия гибридного транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688110C1 RU2688110C1 RU2018118906A RU2018118906A RU2688110C1 RU 2688110 C1 RU2688110 C1 RU 2688110C1 RU 2018118906 A RU2018118906 A RU 2018118906A RU 2018118906 A RU2018118906 A RU 2018118906A RU 2688110 C1 RU2688110 C1 RU 2688110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- differential
- generator
- output
- shaft
- input
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению. В трансмиссию гибридного транспортного средства последовательно включены два устройства, состоящие из планетарных, асимметричных дифференциальных механизмов, имеющих вход и два выхода, соединенных с генераторами тока. Вход первого дифференциального механизма соединен с валом двигателя транспортного средства, один его выход соединен с входом второго дифференциала. На валу привода установлен соединенный с валом ротор генератора. Статор генератора соединен со вторым выходом первого дифференциала. Вращение от двигателя передается на ротор генератора и на вход первого дифференциала. Один выход второго дифференциала соединен с ведомым валом или последующими устройствами трансмиссии. Второй выход соединен со статором второго генератора электрического тока. При наличии электрической нагрузки в цепи генератора он частично блокирует дифференциал и изменяет общее передаточное отношение и крутящий момент на выходе. Происходит упрощение трансмиссии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначается для автоматического преобразования крутящего момента и передаточного отношения трансмиссии в соответствии с необходимыми величинами этих параметров для данной величины нагрузки. Примером механизма может быть трансмиссия гибридного транспортного средства.
Известны различные пути согласования передаточного отношения при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму. Наиболее распространенным способом являются зубчатый редуктор и фрикционные муфты. Эти механизмы описаны, например, в: Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике». Том 4 «Зубчатые механизмы» и Том 5 «Фрикционные механизмы». М.: Наука, 1980 г., а также в: Патент RU №2304735, Патент RU №2333405, Патент RU №2527625.
Недостатком зубчатых редукторов является то, что при их использовании передаточное отношение трансмиссии постоянно, двигатель в большинстве случаев не работает на оптимальном режиме, при этом ухудшается экономичность, увеличиваются нагрузки на двигатель и элементы трансмиссии. Внесение в конструкцию технологически сложных устройств, ступенчатых или бесступенчатых преобразователей передаточного отношения, а также специальных устройств, например, гидромоторов, приводят к удорожанию конструкции и к уменьшению степени надежности. Недостатками известных решений, описанных в Патенте RU №2304735 и в Патенте RU №2333405, являются сложность конструкции и неоптимальный режим работы в процессе изменения передаточного отношения. Патент RU №2527625 содержит сложное устройство в электродвигателе - второй, внутренний ротор. Трансмиссия, соединение генератора и асимметричного дифференциала в которой описано в патентных материалах RU №2651388, является прототипом заявляемого устройства, но при больших величинах необходимого преобразования передаточного отношения трудно получить заявленный экономический эффект. Но в такой конструкции возникают сложности достижения необходимых величин изменения крутящего момента на выходе. Предлагаемое устройство позволяет получить более высокие величины преобразования крутящего момента и передаточного отношения.
Задачей изобретения является осуществление простой трансмиссии для разгона и автоматического управления оборотами ведомого вала с изменением крутящего момента и передаточного отношения, в зависимости от их потребных величин, при работе двигателя на оптимальном режиме.
Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению, в трансмиссию последовательно включены два устройства, состоящие из планетарных, асимметричных дифференциальных механизмов, имеющих вход и два выхода, соединенных с генераторами тока. Вход первого дифференциального механизма соединен с валом двигателя транспортного средства, а один его выход соединен с входом второго дифференциала. На валу соединенным с входом первого дифференциала установлен соединенный с валом ротор генератора. Статор генератора соединен со вторым выходом первого дифференциала и имеет возможность вращаться вокруг оси. Статор образует с ротором электрическую машину двойного вращения. Вращение от двигателя передается на ротор генератора и на вход первого дифференциала, затем через его элементы на ведомый вал первого дифференциала, который вращается в ту же сторону, в которую вращается вал двигателя, и на второй выход дифференциала, соединенный со статором генератора, который стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения ротора генератора. При наличии электрической нагрузки в цепи генератора между статором и ротором в результате взаимоиндукции возникает сила, увлекающая статор за ротором, частично блокирующая дифференциал, заставляющая дифференциал вращаться вокруг своей оси, что приводит к уменьшению передаточного отношения, слагающегося из передачи движения через элементы дифференциала и через его вращение вокруг оси, таким образом, способствуя увеличению скорости вращения ведомого вала. При изменении нагрузки на ведомом валу, изменяется скольжение между статором и ротором генератора, изменится передаточное отношение и крутящий момент на выходе. Управляя электрической нагрузкой в цепи генератора, можно управлять изменением оборотов и крутящего момента ведомого вала. С выхода первого дифференциала вращение вала передается на вход второго дифференциального устройства, которое повторяет по своему устройству первое устройство, состоящее из асимметричного дифференциала и генератора электрического тока. Это устройство также позволяет в процессе разгона увеличивать на его выходе крутящий момент и изменять передаточное отношение, вход и два выхода которого также расположены концентрично на оси. Один выход второго дифференциала соединен с ведомым валом или последующими устройствами трансмиссии, а второй выход соединен со статором второго генератора электрического тока, имеющим возможность вращаться вокруг оси, на которой находится ротор второго генератора, который соединен с осью выхода первого дифференциала. Ротор и статор генератора образуют электрическую машину двойного вращения. Дифференциалы могут иметь различные параметры, что зависит от назначения трансмиссии. Один из генераторов может быть заменен электроиндукционной муфтой, которая фактически будет выполнять те же функции автоматического изменения крутящего момента и передаточного отношения, но без ручного управления.
Изобретение поясняется чертежом. На чертеже показана схема устройства, состоящая из двух ступеней соединения генератора с дифференциалом. Вал привода 1 соединен с ротором генератора 2 и с водилом планетарного дифференциала 7. Вращение через сателлиты 6 передается на венец 5, который соединен с валом 8 и на центральное колесо 4, свободно вращающееся на валу 1 и соединенное со статором генератора 3. С вала 8 вращение передается на ротор второго генератора 9 и на водило второго планетарного дифференциала 13. Сателлиты 12 передают вращение на венец 11, соединенный с выходным валом 15 и на центральное колесо 14, свободно вращающееся на валу и соединенное со статором генератора 10. Вал привода 1 вращает водило с сателлитами. Венец 5 вращается в ту же сторону, но передает больший крутящий момент с пониженными оборотами. Центральное колесо 4, соединенное со статором 3 стремится вращаться в обратную сторону, но при электрической нагрузке в цепи генератора, силой электрической индукции увлекается за ротором 2, который установлен на ведущем валу 1 и соединен с ним. Это приводит к частичной блокировке дифференциала и уменьшению передаточного отношения на его выходе. Далее вращение передается на водило второго дифференциала 13 и ротор второго генератора 9. Водило так же, как и в первом устройстве передает вращение на два выхода дифференциала. Один, это венец 11, соединенный с выходным валом 15, а второй это центральное колесо 14, соединенное со статором генератора 10. Статор генератора 10 увлекается ротором генератора 9, частично блокирует дифференциал и уменьшает суммарное передаточное число механизма. Оба механизма включаются последовательно для того, чтобы при малых величинах передаточных отношений получить большие величины преобразования передаточного отношения и крутящего момента при высокой экономической эффективности.
Claims (3)
1. Трансмиссия гибридного транспортного средства, отличающаяся тем, что согласно изобретению в трансмиссию последовательно включены два устройства, состоящие из планетарных, асимметричных дифференциальных механизмов, имеющих вход и два выхода, соединенных с генераторами тока, вход первого дифференциального механизма соединен с валом двигателя транспортного средства, один его выход соединен с входом второго дифференциала, а на валу привода установлен соединенный с валом ротор генератора, статор генератора соединен со вторым выходом первого дифференциала и имеет возможность вращаться вокруг оси, вращение от двигателя передается на ротор генератора и на вход первого дифференциала, затем через его элементы на ведомый вал первого дифференциала, который вращается в ту же сторону, в которую вращается вал двигателя, и на второй выход дифференциала, соединенный со статором генератора, который стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения ротора генератора, но при наличии электрической нагрузки в цепи генератора между статором и ротором в результате взаимоиндукции возникает сила, увлекающая статор за ротором, частично блокирующая дифференциал, заставляющая дифференциал вращаться вокруг своей оси, что приводит к уменьшению передаточного отношения, таким образом способствуя увеличению скорости вращения ведомого вала, а с выхода первого дифференциала вращение передается на вход второго устройства, состоящего из асимметричного дифференциала и генератора электрического тока, один выход второго дифференциала соединен с ведомым валом или последующими устройствами трансмиссии, а второй выход соединен со статором второго генератора электрического тока, имеющим возможность вращаться вокруг оси, при этом, при наличии электрической нагрузки в цепи генератора, он частично блокирует дифференциал и изменяет общее передаточное отношение и крутящий момент на выходе в зависимости от нагрузки на выходном валу.
2. Трансмиссия гибридного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что преобразование передаточного отношения и крутящего момента производится в каждой ступени последовательно, что позволяет многократно увеличить диапазон их изменения и управления этими изменениями при экономически выгодных параметрах трансмиссии.
3. Трансмиссия гибридного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что один из генераторов может быть заменен электроиндукционной муфтой, которая фактически будет выполнять те же функции автоматического изменения крутящего момента и передаточного отношения, но без возможности управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118906A RU2688110C1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Трансмиссия гибридного транспортного средства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118906A RU2688110C1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Трансмиссия гибридного транспортного средства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688110C1 true RU2688110C1 (ru) | 2019-05-17 |
Family
ID=66579132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118906A RU2688110C1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Трансмиссия гибридного транспортного средства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688110C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730094C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-08-17 | Хадеев Равиль Гфиевич | Трансмиссия для гибридного транспорта |
| RU2788457C1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-01-19 | Равиль Гафиевич Хадеев | Электромеханическая трансмиссия для гибридного транспорта |
| WO2024014978A1 (ru) * | 2022-09-05 | 2024-01-18 | Равиль Гафиевич ХАДЕЕВ | Электромеханическая трансмиссия |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1524145A2 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | Nissan Motor Company, Limited | Drive train for hybrid vehicle |
| RU2304735C1 (ru) * | 2005-12-13 | 2007-08-20 | Равиль Гафиевич Хадеев | Преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу |
| RU2527625C1 (ru) * | 2013-03-12 | 2014-09-10 | Равиль Гафиевич Хадеев | Гибридный привод |
| EP2923908A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-09-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle power transmission device, and hybrid system |
| EP3251881A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle |
-
2018
- 2018-05-22 RU RU2018118906A patent/RU2688110C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1524145A2 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-20 | Nissan Motor Company, Limited | Drive train for hybrid vehicle |
| RU2304735C1 (ru) * | 2005-12-13 | 2007-08-20 | Равиль Гафиевич Хадеев | Преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу |
| EP2923908A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-09-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle power transmission device, and hybrid system |
| RU2527625C1 (ru) * | 2013-03-12 | 2014-09-10 | Равиль Гафиевич Хадеев | Гибридный привод |
| EP3251881A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730094C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-08-17 | Хадеев Равиль Гфиевич | Трансмиссия для гибридного транспорта |
| WO2021071384A1 (ru) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | Равиль Гафиевич ХАДЕЕВ | Трансмиссия для гибридного транспорта |
| RU2790299C1 (ru) * | 2022-07-06 | 2023-02-16 | Равиль Гафиевич Хадеев | Трансмиссия для электротранспорта |
| RU2788457C1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-01-19 | Равиль Гафиевич Хадеев | Электромеханическая трансмиссия для гибридного транспорта |
| WO2024014978A1 (ru) * | 2022-09-05 | 2024-01-18 | Равиль Гафиевич ХАДЕЕВ | Электромеханическая трансмиссия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10408305B2 (en) | Transmission device having a transmission input shaft, having a transmission output shaft and having three planetary gear sets | |
| US7101307B2 (en) | Methods and devices for altering the transmission ratio of a drive system | |
| EP0232979A2 (en) | Geared-neutral continuously variable transmission | |
| RU2527625C1 (ru) | Гибридный привод | |
| RU2688110C1 (ru) | Трансмиссия гибридного транспортного средства | |
| KR20140073435A (ko) | 역회전 방향 휠 시스템에 따른 댐핑 발생 예방이 가능한 양방향으로 입력하고 고정된 방향으로 출력하는 휠 시스템 | |
| CN112739935A (zh) | 用于电动车辆的具有无级变速装置的驱动系和用于运行该驱动系的方法 | |
| CN102529677A (zh) | 可变比例动力分流混合动力变速器 | |
| RU2518072C1 (ru) | Двухроторный электродвигатель с переменными оборотами и крутящим моментом | |
| RU2651388C1 (ru) | Трансмиссия для гибридного транспортного средства | |
| GB1384649A (en) | Automatically and continuously variable transmission | |
| RU2719741C1 (ru) | Гидромеханическая передача | |
| US10655718B2 (en) | Power transmission system of vehicle | |
| US20150072820A1 (en) | Manipulatable Epicyclic Type Clutch Device Coupled with Hybrid Power Train | |
| RU2673411C1 (ru) | Механизм сцепления | |
| GB2550934B (en) | Gear train for a vehicle | |
| RU2726378C1 (ru) | Устройство преобразующее обороты и момент вращения двигателя | |
| KR100931965B1 (ko) | 유성치차를 이용한 연속 고변속장치 | |
| RU2788457C1 (ru) | Электромеханическая трансмиссия для гибридного транспорта | |
| RU2675305C1 (ru) | Механизм соединения мотора с генератором для преобразования крутящего момента | |
| EP2516893B1 (en) | Automatic transmission with torque converter, a dnr gear group, and a cvt unit and method of operating the same | |
| RU2610719C2 (ru) | Способ автоматического преобразования крутящего момента и передаточного отношения трансмиссии | |
| RU2561875C1 (ru) | Дифференциальный привод | |
| RU2730094C1 (ru) | Трансмиссия для гибридного транспорта | |
| CN206636992U (zh) | 一种齿轮箱总成 |