RU2806767C1 - Electromechanical transmission for hybrid vehicles - Google Patents
Electromechanical transmission for hybrid vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806767C1 RU2806767C1 RU2023102910A RU2023102910A RU2806767C1 RU 2806767 C1 RU2806767 C1 RU 2806767C1 RU 2023102910 A RU2023102910 A RU 2023102910A RU 2023102910 A RU2023102910 A RU 2023102910A RU 2806767 C1 RU2806767 C1 RU 2806767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotation
- differential
- generator
- driven shaft
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на транспорте и в других областях техники. The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in transport and other fields of technology.
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. Для электропривода известна возможность управления оборотами электродвигателя с помощью частотного регулирования. Однако при частотном управлении невозможно кардинально увеличить крутящий момент. Также известны различные схемы устройств синхронных электродвигателей. Они описаны в технической литературе. Например: Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбуждения. Киев. Издательство «Техника» 1969, Копылов И.П. Электрические машины - 2-е издание, переработанное - Москва: Высшая школа; Логос, 2000, также в Ключев В.И. Теория электропривода. - Москва: Энергоатомиздат 1985. Наряду с многими положительными качествами электродвигателей они имеют главный недостаток, ограничивающий их применение, это сложность в широких пределах изменять частоту вращения.The disadvantage of gear reducers is that when they are used, the transmission ratio is constant; in most cases, the engine does not operate at optimal speed, while efficiency deteriorates, and the load on the engine and transmission elements increases. The introduction of technologically complex devices into the design, stepwise or stepless gear ratio converters, as well as special devices, for example, hydraulic motors, leads to an increase in the cost of the design and a decrease in the degree of reliability. For an electric drive, it is known that it is possible to control the speed of an electric motor using frequency control. However, with frequency control it is impossible to radically increase the torque. Various circuit diagrams of synchronous electric motors are also known. They are described in the technical literature. For example: Lishchenko A.I. Synchronous motors with automatic excitation control. Kyiv. Publishing house "Technology" 1969, Kopylov I.P. Electrical machines - 2nd edition, revised - Moscow: Higher School; Logos, 2000, also in V.I. Klyuchev. Electric drive theory. - Moscow: Energoatomizdat 1985. Along with many positive qualities of electric motors, they have the main drawback that limits their use: the difficulty of changing the rotation speed over a wide range.
Задачей изобретения является достижение изменения в широких пределах оборотов и крутящего момента на выходном валу устройства, управление работой двигателя в постоянном оптимальном режиме с плавным изменением передаточного отношения и крутящего момента.The objective of the invention is to achieve changes within a wide range of speed and torque on the output shaft of the device, control the operation of the engine in a constant optimal mode with a smooth change in the gear ratio and torque.
Трансмиссия состоит из последовательно соединенных трех звеньев передающих крутящий момент от привода к ведомому валу: генератора соединенного с дифференциалом, электродвигателя и зубчатой передачи, изменяющей направление вращения с муфтой, управляющей переключением направления вращения. Главное звено, в котором происходит преобразование передаточного числа и крутящего момента, состоит из генератора электрического тока, соединенного с планетарным дифференциалом. Вращение на ведомый вал передается через шестерни дифференциала и через вращение генератора с дифференциалом вокруг оси. При вращении вала двигателя вращается ротор генератора и центральное колесо дифференциала. Один выход дифференциала, передающий больший крутящий момент, соединен с ведомым валом, а второй выход соединен со статором генератора, который свободно вращается на валу и стремится вращаться в обратную сторону, но сила сцепления между статором и ротором, возникающая при наличии электрической нагрузки в цепи генератора увлекает статор за ротором, частично блокируя его и заставляет вращаться весь дифференциал с генератором вокруг вала привода, увеличивая скорость вращения ведомого вала. При увеличении нагрузки на ведомый вал, он тормозится, скольжение между ротором и статором увеличивается, и вращение в большей мере передается через шестерни дифференциала, при этом на ведомом валу уменьшаются обороты, увеличивается крутящий момент. Ток, вырабатываемый генератором, в. большей мере используется электродвигателем, установленным на валу и вращающим вал вместе с приводом, а также для зарядки батареи и питания иных потребителей транспортного средства. Устройство, изменяющее направление вращения ведомого вала имеет три положения: вращение ведомого вала в направлении вращения вала привода, обратное вращение, и нейтральное положение, при котором крутящий момент не передается на ведомый вал.The transmission consists of three links connected in series that transmit torque from the drive to the driven shaft: a generator connected to the differential, an electric motor and a gear train that changes the direction of rotation with a clutch that controls the switching of the direction of rotation. The main link, in which the gear ratio and torque are converted, consists of an electric current generator connected to a planetary differential. Rotation is transmitted to the driven shaft through the differential gears and through the rotation of the generator with the differential around the axis. When the engine shaft rotates, the generator rotor and the central differential wheel rotate. One output of the differential, transmitting more torque, is connected to the driven shaft, and the second output is connected to the stator of the generator, which rotates freely on the shaft and tends to rotate in the opposite direction, but the adhesion force between the stator and the rotor, which occurs when there is an electrical load in the generator circuit drags the stator behind the rotor, partially blocking it and forces the entire differential with the generator to rotate around the drive shaft, increasing the speed of rotation of the driven shaft. As the load on the driven shaft increases, it slows down, the slip between the rotor and stator increases, and rotation is transmitted to a greater extent through the differential gears, while the speed on the driven shaft decreases and the torque increases. Current generated by the generator, in. It is mostly used by an electric motor mounted on a shaft and rotating the shaft together with the drive, as well as for charging the battery and powering other consumers of the vehicle. The device that changes the direction of rotation of the driven shaft has three positions: rotation of the driven shaft in the direction of rotation of the drive shaft, reverse rotation, and a neutral position, in which torque is not transmitted to the driven shaft.
Устройство механизма поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 для примера показана схема механизма. Вал двигателя 1 соединен с центральным колесом планетарной передачи 6, которое посредством муфты 2 имеет возможность быть зафиксированным с водилом 3, для блокирования работы дифференциала. При этом вращение передается через сателлиты 4 на венец 5. Муфта 2 имеет нейтральное положение, при котором водило 3 с сателлитами 4 свободно вращается на валу. При этом крутящий момент на ведомый вал не передается. Также муфта 2 имеет возможность соединять водило с корпусом, тогда вращение ведомого вала изменяется на обратное. С венца планетарной передачи 5 вращение передается на ротор электродвигателя 7, статор которого 8 установлен на корпусе, на ротор генератора 9, статор которого 10 соединен с венцом планетарного дифференциала 11 и свободно вращается на валу, и с центральным колесом планетарного дифференциала 14. При вращении вала, и при наличии в цепи дифференциала электрической нагрузки, между статором и ротором возникает сила Ампера, увлекающая статор за ротором и частично блокирующая дифференциал. При этом крутящий момент передается на водило 13 и на ведомый вал 15. Электрический ток, вырабатываемый генератором, передается на ротор электродвигателя 7, который совместно с мотором вращает ведомый вал, а также в сеть транспортного средства. Электродвигатель также может быть использован как стартер для запуска мотора, в качестве генератора для зарядки аккумуляторов и питания потребителей транспортного средства на остановке и стоянке при работающем моторе, и для рекуперации при торможении.The structure of the mechanism is illustrated by the drawing, in which FIG. Figure 1 shows a diagram of the mechanism as an example. The
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2806767C1 true RU2806767C1 (en) | 2023-11-07 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2357876C1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-06-10 | Нурбей Владимирович Гулиа | Hybrid power unit of vehicle |
RU2730094C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-17 | Хадеев Равиль Гфиевич | Transmission for hybrid transport |
RU2771932C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-05-13 | Равиль Гафиевич Хадеев | Transmission for hybrid vehicles |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2357876C1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-06-10 | Нурбей Владимирович Гулиа | Hybrid power unit of vehicle |
RU2730094C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-17 | Хадеев Равиль Гфиевич | Transmission for hybrid transport |
RU2771932C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-05-13 | Равиль Гафиевич Хадеев | Transmission for hybrid vehicles |
RU2788457C1 (en) * | 2022-09-05 | 2023-01-19 | Равиль Гафиевич Хадеев | Electromechanical transmission for hybrid vehicles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6416437B2 (en) | Transmission for hybrid electric vehicle | |
TWI584974B (en) | Engine running at fixed speed incorporated controllable tnrasmission power system | |
EP3057818B1 (en) | Electrically variable transmission | |
FR2760411A1 (en) | HYBRID DRIVE SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE | |
CN102358158B (en) | Hybrid drive system of heavy vehicle | |
US20050014600A1 (en) | Methods and devices for altering the transmission ratio of a drive system | |
US8556769B1 (en) | Hybrid transmission with single planetary gear set and multiple operating modes | |
JP2005509554A (en) | Power transmission device with at least two planetary gear trains | |
CN115702088A (en) | Parallel hybrid drive for a motor vehicle, motor vehicle and method for operating a parallel hybrid drive | |
RU2527625C1 (en) | Hybrid drive | |
US10308234B2 (en) | Control device | |
FR2787395A1 (en) | "PARALLEL HYBRID" TRACTION DEVICE, PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLES | |
JP2021041798A (en) | Hybrid vehicle system | |
US10247283B2 (en) | Automatic transmission for hybrid vehicle and control method | |
KR20080033699A (en) | Parallel type hybrid power train structure | |
RU2806767C1 (en) | Electromechanical transmission for hybrid vehicles | |
CN111332113A (en) | Electric vehicle double-motor planetary gear train stepless speed change electric drive system | |
ITVE940028A1 (en) | VARIATOR WITH ELECTROMECHANICAL SYNERGIC INTEGRATION OF SPEED AND TORQUE. | |
RU2771932C1 (en) | Transmission for hybrid vehicles | |
RU2730094C1 (en) | Transmission for hybrid transport | |
RU2788457C1 (en) | Electromechanical transmission for hybrid vehicles | |
KR102336402B1 (en) | Power train for hybrid vehicles | |
CN210363358U (en) | Automatic transmission with CVT unit, switchable transmission and motor-generator unit | |
RU2790299C1 (en) | Transmission for electric vehicles | |
KR100624130B1 (en) | The continuously variable transmission of hybrid emussion vehicleas |