RU2748484C1 - Модульная гибридная силовая установка (МГСУ) - Google Patents

Модульная гибридная силовая установка (МГСУ) Download PDF

Info

Publication number
RU2748484C1
RU2748484C1 RU2020106024A RU2020106024A RU2748484C1 RU 2748484 C1 RU2748484 C1 RU 2748484C1 RU 2020106024 A RU2020106024 A RU 2020106024A RU 2020106024 A RU2020106024 A RU 2020106024A RU 2748484 C1 RU2748484 C1 RU 2748484C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modules
drive
wheel
hybrid power
mdvs
Prior art date
Application number
RU2020106024A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Васильевич Костюкович
Original Assignee
Юрий Васильевич Костюкович
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 Юрий Васильевич Костюкович filed Critical Юрий Васильевич Костюкович
Priority to RU2020106024A priority Critical patent/RU2748484C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2748484C1 publication Critical patent/RU2748484C1/ru

Links

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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • 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
    • B60K6/46—Series type
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гибридной силовой установке. ГСУ состоит из: модуля двигателя внутреннего сгорания и модуля электрического. МДВС и МЭ содержат выходы мощности и редукторы, в которых используется планетарный механизм. Комбинирование указанных модулей позволяет варьировать соотношение источников потребляемой энергии. Однотипные модули могут соединяться друг с другом, и разнотипные модули могут соединяться между собой и приводами колес посредством муфт с целью передачи и распределения суммарного крутящего момента на привод колес. Выходные валы соединяемых модулей могут быть свободными или заблокированными. Достигается создание модульной гибридной силовой установки для транспортного средства, не требующей применения коробки перемены передач и дифференциала. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Данное техническое решение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортной технике.
Целью этого технического решения является создание модульной гибридной силовой установки без ограничения пробега транспортного средства (ТС), содержащей модули электрические (МЭ), модули двигателя внутреннего сгорания (МДВС) и механизм газораспределения, при этом в трансмиссии ТС отсутствуют коробка перемены передач и дифференциалы. В зависимости от назначения ТС и его технических характеристик выбираются оптимальные размер, мощность, крутящий момент и количество МЭ и МДВС, при этом они компонуются как между собой, так и друг с другом, а их выходные валы могут быть сблокированными между собой или оставаться свободными в зависимости от необходимости. Исходя из этого, даже если одна ось ТС состоит только из МЭ, а другая только из МДВС, то ТС в целом будет гибридным. ТС с МГСУ должны двигаться независимо от наличия электрических зарядных станций на маршруте движения, поэтому МДВС работает на углеродно-водородном топливе как в тяговом режиме совместно с МЭ, так и в режиме зарядки батарей как на ходу, так и во время остановки или стоянки.
В соответствии с Международной Патентной Классификацией, данное техническое решение относится к группам В60K 17/00, В60K 17/02, В60K 17/22, В60K 17/356, В60K 6/36, В60K 6/365, В60K 6/38, В60K 6/46, F16H 3/44. Исходя из этого были рассмотрены следующие патенты: WO 2005/08117 А2, ЕР 2228249 A1, CN 105196861, DE 102014108181 (A1), WO/2018/132092.
В качестве прототипа принимается патент WO/2018/132092. Его гибридная силовая установка состоит из двигателя внутреннего сгорания (первый источник энергии), электродвигателя (второй источник энергии), многорежимной муфты, коробки перемены передач, соединенной с обоими источниками энергии, и привода.
Сущность предлагаемого технического решения изображена на Фиг. 1-10.
На Фиг. 1 показана силовая установка, состоящая из одного МДВС 1, двух муфт модуля двигателя внутреннего сгорания (ММДВС) 3 и двух приводов колеса 5. Привод колеса 5 состоит из шарнира внутреннего 6, вала 7, шарнира наружного 8 и колеса 9.
На Фиг. 2 показана силовая установка, состоящая из соединенных между собой двух МЭ 2, при этом их выходные валы остаются свободными 2*, и двух приводов колеса 5.
Показанные на Фиг. 1 и 2 силовые установки не являются гибридными, но если их использовать в одном ТС, то получится ТС с МГСУ.
На Фиг. 3 показана МГСУ, состоящая из одного МДВС 1, одного МЭ 2, двух ММДВС 3, муфты привода колеса 4 и двух приводов колеса 5.
На Фиг. 4 показана МГСУ, состоящая из одного МДВС 1, двух МЭ 2, двух ММДВС 3, двух муфт привода колеса 4 и двух приводов колеса 5.
На Фиг. 5 показана МГСУ, состоящая из двух МДВС 1, соединенных между собой, при этом их выходные валы остаются свободными 1*, двух МЭ 2, двух ММДВС 3, двух муфт привода колеса 4 и двух приводов колеса 5.
На Фиг. 6 показана МГСУ, состоящая из двух МДВС 1, соединенных между собой, при этом их выходные валы остаются свободными 1*, четырех МЭ 2, соединенных попарно с заблокированными выходными валами 2**, двух ММДВС 3, двух муфт привода колеса 4 и двух приводов колеса 5.
На Фиг. 7 показана МГСУ, состоящая из четырех МДВС 1, соединенных между собой попарно с заблокированными валами 1**, в то время как между парами МДВС выходные валы остаются свободными 1*, двух МЭ 2, двух ММДВС 3, двух муфт привода колеса 4 и двух приводов колеса 5.
На примере показанных выше фигур, состоящих из пяти компонентов, можно производить ТС различных категорий, классов, вариантов привода - от привода на одно колесо, на одну ось и до полного, а также собирать МГСУ различной мощности, в том числе электрической, получаемой от МЭ, или тепловой, получаемой от МДВС.
В сечении А-А, показанном на Фиг. 4 и Фиг. 8, изображена кинематическая схема МГСУ, состоящая из одного МДВС 1, двух МЭ 2, двух ММДВС 3 с механизмами привода распределительных валов и газораспределения МДВС 1, двух муфт привода колеса 4, двух внутренних шарниров 6 и двух валов 7. В качестве составляющей МДВС используется двигатель внутреннего сгорания с редуктором (ДВССР), в котором используется планетарный механизм, патент на изобретение №2704507 от 10 января 2019 г., автором и патентообладателем которого является Костюкович Юрий Васильевич (RU). МДВС состоит из блока цилиндров 10, головки блока цилиндров 11, вала распределительного впускного 12 с кулачками 13, вала распределительного выпускного 14 с кулачками 15. Поршень 16 с кольцами (не показаны) соединен пальцем 17 с шатуном 18. На боковых сторонах кривошипа 19 расположены противовесы 20. В одной оси с продольной осью двигателя выполнены шестерни центральные 21, которые посредством водил 22 и сателлитов 23 зацепляются с шестернями солнечными 24, соединенными с блоком цилиндров 10 неподвижно, а водила 22 с наружных сторон соединяются с корпусами 25 ММДВС 3, образуя планетарную передачу с передаточным отношением:
I1=1+(Z24+Z21),
где:
Z24 - число зубьев шестерни солнечной,
Z21 - число зубьев шестерни центральной.
С двух сторон МДВС 1 расположены ММДВС 3 с механизмами привода распределительных валов 12 и 14, включающими звездочку ведущую 26, расположенную на корпусе муфты 25, звездочку ведомую 27 и цепь привода 28. Таким образом, передаточное отношение механизма привода распределительных валов 12 и 14 будет:
I2=I1÷2.
На Фиг. 9 на видах Б и В (Фиг. 8) изображен вариант механизма привода распределительных валов.
На Фиг. 10 сечений Г-Г и Д-Д (см. Фиг. 5) изображен механизм привода валов, отличающийся от предшествующего количеством МДВС 1, распределительных валов 12 и 14 и звездочек ведущих 26.
Применение в современных двигателях систем регулирования фаз газораспределения и изменения хода клапанов влечет за собой возрастающие нагрузки на привод механизма газораспределения, что снижает его надежность. Поломка механизма в момент запуска двигателя приводит к загибу клапанов и ремонту головки двигателя. В случае поломки на ходу требуется капитальный ремонт всего двигателя.
Как известно, у двигателей внутреннего сгорания уменьшение диаметра ведущей шестерни (звездочки) привода газораспределительного механизма ограничено технологическими и конструктивными возможностями, а диаметр ведомой шестерни (звездочки) должен быть в два раза больше. Практически все современные двигатели имеют по два распределительных вала в головке блока цилиндров, поэтому расстояние между осями распределительных валов должно быть больше наружного диаметра ведомой шестерни (звездочки). Это требует большого развала клапанов и, как следствие, глубоких лунок в поршне, предотвращающих его контакт с клапанами в момент перекрытия клапанов, а сделать лунки в поршне на весь ход клапана на случай поломки приводного механизма практически невозможно. Кроме этого, в любом приводе газораспределительного механизма имеется устройство натяжения, успокоитель или опорный ролик, также снижающие надежность механизма.
Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить диаметр ведомых звездочек 27 привода распределительных валов МДВС до уровня диаметра ведущей звездочки обычного двигателя за счет редуцирования оборотов МДВС и размещения ведущей звездочки 26 на корпусе муфты 25 соответствующего диаметра. Это позволяет уменьшить развал клапанов и за счет этого сделать лунки в поршнях на весь ход клапана и тем самым исключить касание клапанов с поршнями при поломках привода газораспределительного механизма.
Самое распространенное в мире по объему продаж транспортное средство - велосипед, и большинство из них имеют несколько передач, переключаемых при движении. Несколько звездочек разного диаметра расположено на ведущем педальном валу и несколько на ведомом колесном валу. При этом только две звездочки из каждой оси могут оказаться в одной плоскости, а все другие при переключении передач работают в параллельных плоскостях и надежно передают крутящий момент на ведущее колесо. Создаваемые человеком силы, действующие на цепную передачу велосипеда, одного порядка с силами, действующими в цепном приводе газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания.
Натяжение цепи 28 привода распределительных валов 12 и 14 МДВС 1 осуществляется путем перемещения ведомой шестерни 27 в позицию 29. Это позволяет отказаться от специального натяжного устройства и успокоителя цепи, а применение двойного привода распределительных валов 12 и 14 позволяет снизить нагрузки на цепь в два раза, что в целом повысит надежность привода газораспределительного механизма. Две ММДВС 3, расположенные с двух сторон МДВС 1, предназначены для соединения выходных валов МЭ 2 и МДВС 1 с целью передачи и распределения суммарного крутящего момента на привод колес 5, а также для осуществления запуска МДВС 1 с помощью МЭ 2. Конструктивно ММДВС 3 могут быть, например, фрикционного типа.
МГСУ на Фиг. 8 имеет два МЭ 2, которые, как и МДВС 1, имеют двухступенчатый редуктор. МЭ 2 имеет статор 30, ротор 31, который связан с центральным валом 32, на котором установлены центральные шестерни 33, центрируемые посредством подшипников 34, установленных в осях водила 35, с выходными валами 36, соединенными с муфтами 3 и 4. Подшипники выходных валов 37 установлены в корпусе 38 МЭ 2. На шипах водил 39 с помощью подшипников 40 установлены сателлиты 41. Шестерни центральные 33 посредством водил 35 и сателлитов 41 соединяются с шестернями солнечными 42, которые присоединяются к корпусу МЭ 2.
Упомянутый выше редуктор состоит из двух ступеней. Первая ступень образована отношением величины радиуса, замеренного от оси МЭ 2 до центра приложения магнитной силы 43, обозначенного R, к радиусу шестерни центральной, обозначенной r:
I3 - R÷r.
Это соотношение может быть меньше 1, равно 1, или больше 1.
Вторая ступень редуктора - планетарная передача с передаточным отношением:
I4=1+(Z42÷Z33),
где:
Z42 - число зубьев шестерни солнечной,
Z33 - число зубьев шестерни центральной.
Таким образом, общее передаточное отношение редуктора равно:
I5=I3×I4,
при этом передаточное отношение по оборотам будет составлять I4, а по крутящему моменту - I5.
Наружные выходные валы МЭ 2 посредством муфты привода колеса 4 соединяются с внутренним шарниром 6, валом 7, наружным шарниром и колесом (не показаны). Муфта привода колеса 4, соединяющая МГСУ с колесным приводом 5, может быть, например, кулачкового типа с электрическим управлением. Питание МЭ 2 осуществляется от электрических батарей (не показаны), а управление - преобразователем и коммутатором (не показаны). Муфта привода колеса 4, кроме передачи крутящего момента к колесному приводу 5, позволяет осуществлять зарядку электрических батарей в момент остановки и стоянки при выключенной муфте привода колеса 4.
Работает МГСУ следующим образом:
1. Начало движения ТС с МГСУ происходит от использования электрического источника энергии с помощью МЭ 2. Крутящий момент от МЭ 2 через включенную муфту привода колеса 4 передается на колесный привод 5.
2. Дальнейшее движение может принудительно быть только с помощью МЭ (т.н. эко-режим). Подзарядка батарей происходит автоматически при торможении или движении накатом. Величина общего крутящего момента и распределяемого по колесным приводам 5 регулируется изменением напряжения и тока, а также изменением количества работающих пар обмоток МЭ 2.
3. При нехватке мощности электрической составляющей автоматически подключается тепловая составляющая МГСУ - МДВС (например, при полностью открытой дроссельной заслонке) с помощью ММДВС 3.
4. При движении за городом на постоянной скорости использование электрического источника энергии неактуально и целесообразнее двигаться с помощью МДВС. Переход на движение с помощью МДВС может происходить на скорости 60-80 км/ч, и движение с МДВС может продолжаться до достижения максимально возможной скорости. При этом, если батареи заряжены, крутящий момент от МДВС с помощью ММДВС 3 передается через МЭ 2 и муфту привода колеса 4 на колесный привод 5. МЭ 2 при этом находится в режиме холостого хода, не потребляя и не генерируя электрическую энергию.
5. Если батареи не полностью заряжены, а у МДВС 1 есть избыточная мощность при движении с постоянной скоростью, то МЭ 2 может работать в режиме генерации электроэнергии и таким образом заряжать батарею. При этом крутящий момент между колесными приводами 5 регулируется подачей топлива и воздуха в МДВС 1, а перераспределяется ММДВС 3.
6. Возможен вариант зарядки батарей посредством электросетей или специальных зарядных станций, а в крайнем случае - посредством МДВС 1, при этом муфта колесного привода 4 отключается, а ММДВС 3 включается, соединяясь с МЭ, который начинает работать в режиме генерации электроэнергии, заряжая батарею. Если ТС состоит из модулей, показанных на Фиг. 1 и 2, то зарядка при помощи МДВС 1 возможна только в процессе движения, когда МДВС работает в тяговом режиме, а ось с двумя МЭ 2 получает вращение от дорожного покрытия, которые вырабатывают электроэнергию для зарядки батарей.

Claims (2)

1. Гибридная силовая установка, отличающаяся тем, что состоит из модуля двигателя внутреннего сгорания и модуля электрического, содержащих выходы мощности и редукторы, в которых используется планетарный механизм, комбинирование указанных модулей позволяет варьировать соотношение источников потребляемой энергии, при этом однотипные модули могут соединяться друг с другом и разнотипные модули могут соединяться между собой и приводами колес посредством муфт с целью передачи и распределения суммарного крутящего момента на привод колес, а выходные валы соединяемых модулей могут быть свободными или заблокированными.
2. Гибридная силовая установка по п.1, отличающаяся тем, что на корпусах муфт модулей двигателя внутреннего сгорания установлены ведущие звёздочки привода распределительных валов модуля двигателя внутреннего сгорания, а на концах распределительных валов установлены ведомые звёздочки, при этом натяжение цепей привода распределительных валов осуществляется перемещением ведомых звёздочек вдоль осей распределительных валов и их фиксацией на валах.
RU2020106024A 2020-02-07 2020-02-07 Модульная гибридная силовая установка (МГСУ) RU2748484C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106024A RU2748484C1 (ru) 2020-02-07 2020-02-07 Модульная гибридная силовая установка (МГСУ)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106024A RU2748484C1 (ru) 2020-02-07 2020-02-07 Модульная гибридная силовая установка (МГСУ)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748484C1 true RU2748484C1 (ru) 2021-05-26

Family

ID=76034091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020106024A RU2748484C1 (ru) 2020-02-07 2020-02-07 Модульная гибридная силовая установка (МГСУ)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748484C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222337U1 (ru) * 2021-05-26 2023-12-21 Андрей Васильевич Роменский Модульная силовая установка

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774040A1 (fr) * 1998-01-26 1999-07-30 Renault Groupe motopropulseur hybride comportant un double train epicycloidal
US20020107101A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-08 Bowen Thomas C. Transfer case for hybrid vehicle
CN102348567A (zh) * 2009-03-24 2012-02-08 本田技研工业株式会社 动力传递装置
RU2629648C1 (ru) * 2016-11-09 2017-08-31 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Транспортное средство с гибридной силовой установкой
WO2018132092A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-19 Borgwarner Inc. Selectable multi-mode clutch for planetary powertrain

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774040A1 (fr) * 1998-01-26 1999-07-30 Renault Groupe motopropulseur hybride comportant un double train epicycloidal
US20020107101A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-08 Bowen Thomas C. Transfer case for hybrid vehicle
CN102348567A (zh) * 2009-03-24 2012-02-08 本田技研工业株式会社 动力传递装置
RU2629648C1 (ru) * 2016-11-09 2017-08-31 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Транспортное средство с гибридной силовой установкой
WO2018132092A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-19 Borgwarner Inc. Selectable multi-mode clutch for planetary powertrain

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222337U1 (ru) * 2021-05-26 2023-12-21 Андрей Васильевич Роменский Модульная силовая установка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109414984B (zh) 混合传动系组件和交通工具
CN1737413B (zh) 具有间隔一定距离的简单行星齿轮组的电变速传动装置
CN102259584B (zh) 混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆
US20070095587A1 (en) Hybrid vehicle drive train and method
US8328674B2 (en) Hybrid powertrain with single motor/generator connected to final drive assembly and method of assembly
JP2021518828A (ja) 燃焼パワートレインおよび電気パワートレインを有するハイブリッド駆動トレイン
CN102869526A (zh) 混合动力车辆的驱动装置
CN102963245A (zh) 动力传动系
CN103832264A (zh) 用于车辆的动力传动系统及具有其的车辆
CN203032364U (zh) 一种采用行星齿轮两挡变速器的增程式电动汽车动力系统
CN102343796B (zh) 一种混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆
CN201753013U (zh) 混合动力驱动系统及包含该驱动系统的车辆
US20090253550A1 (en) Powertrain Having a Damper Installed Directly to Engine Output and Method of Assembling Same
CN202896299U (zh) 一种采用行星齿轮变速器的增程式电动汽车动力系统
CN103522891A (zh) 具有铁氧体磁铁电机的多模式电动可变变速器及操作方法
JP2018537334A (ja) １つ又は複数のモードを有するボールバリエータ式無段変速機を有する複合スプリットハイブリッド電気パワートレイン構成
US5341698A (en) Full meshing gear type variable speed transmission for electric cars
RU2748484C1 (ru) Модульная гибридная силовая установка (МГСУ)
US20090251029A1 (en) Stator can housing welded to bearing support and method of assembling a hybrid transmission utilizing the same
WO2012087215A1 (en) A vehicle powertrain arrangement
CN216915509U (zh) 单行星排的混合动力耦合系统
RU95438U1 (ru) Гибридная энергетическая установка транспортного средства
US11993151B2 (en) Hybrid powertrain and assembly method for a hybrid powertrain
CN109774452B (zh) 锥齿轮式油电混联混合动力系统
RU224538U1 (ru) Гибридный привод автомобиля