[发明专利]一种反向旋转电动机械

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种特别是在机动车辆动力系统中的用于抵消由动力源，例如发动机，产生的滚动力矩的装置。

背景技术

当支承在车架上的旋转质量绕旋转轴加速或减速时，动态反作用扭矩就被传递到车架上。所述反作用扭矩，称为滚动力矩，趋向于使整个总成绕旋转轴转动。假如车架安装在弹性支座上，每当产生质量加速或减速时整个车身将经受相对于稳定状态位置的小的旋转。为了容纳这些运动以及防止总成碰撞近距离的其它物体，就需要总成附近的额外空间。所述滚动力矩也在安装质量的支架上产生额外的机械应力。

在发动机盖下的发动机舱的可用空间非常有限的机动车辆中，对于任何总成或系统附近的额外的空置空间的需求是苛刻的。具体说，在突然加速时车辆发动机趋向于会显示非常巨大的滚动力矩，当总成在位于车辆底盘的弹性发动机支架上转动时，导致一个围绕发动机和变速器的巨大的空置的、浪费的空间。如果旋转负载附属于发动机输出轴，使得所述负载将抵消和减少组合式发动机负荷系统的滚动力矩，就能够减少发动机负荷的摇摆运动，从而减少浪费的空间量。

发明内容

一种机动车辆动力系统，包括发动机，包括转子的电动机/发电机，包括可传动地连接到发动机的输入的传动装置，以及固定到转子并在与输入的旋转方向相反的旋转方向上被驱动的输出。

通过使发电机组转子和发动机轴14在相反的方向旋转，发动机突然加速和减速时的净滚动力矩减小，因此动力系统相对于安装凸台的相对运动减小。

在发电机和发动机之间使用齿轮箱有助于减小总封装体积/质量并改善系统整体效率。当匹配发动机速率和扭矩概况时，可选择适当的齿轮比并设计用于优化性能和最小尺寸的发电机。

由于较小的相对发动机运动，其他发动机盖下的子系统可安装的更靠近发动机，提供节约空间的新的机会。

从如下具体实施方式、权利要求和附图中容易得知优选实施例的适用范围。应该理解，本说明和具体实施例虽然代表本发明的优选实施例，但其仅用于说明本发明。所属领域的技术人员可容易得知所述实施例的不同变化和变型。

附图说明

参照附图结合以下说明会更容易理解本发明，其中：

图1是用于混合动力车辆的动力系统俯视图；

图2是取自通过图1所述动力系统的电动机械和行星齿轮单元的径向平面的截面图；以及

图3是行星齿轮传动装置的替换配置的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，用于串联式混合动力车辆(SHEV)的动力系统10包括发电机-齿轮箱装置12（也称为发电机组），其可传动地连接到内燃机16的曲轴14；牵引电动机18，其与发动机16和发电机组12串联连接；齿轮箱20，可传动地连接到牵引电动机，用于产生一定范围的牵引电动机的速度除以齿轮箱输出速度与反向驱动的正向比率；以及车辆的动轮22、24。在发动机16和动轮18、20之间没有直接的机械连接。

发电机组12包含电动机-发电机26以及串联安装在发动机曲轴14和牵引电动机18之间的行星齿轮传动装置28。电动机/发电机26机械耦合到反向旋转的行星齿轮单元28。

齿轮单元28包括中心齿轮39，环形齿轮32，行星齿轮架34，以及支承于齿轮架并与中心齿轮30以及环形齿轮32啮合的行星小齿轮36。输入轴38固定在环形齿轮32上。扭转减震器40连接曲轴14和输入轴38。如图2所示，电动机/发电机26的转子42连接到中心齿轮30，而定子44是接地的以防止其旋转。齿轮单元28的齿轮架34也在46接地以防止其旋转。虽然这是优选配置，但应该了解，也可以允许齿轮架34旋转。如果齿轮架滑动而传递到周围结构的合力矩减少，这在汽车噪声振动（NVH）角度来说可能更好。

由于齿轮架28提供给齿轮单元28的扭转反应，中心齿轮30、轴48和电动机/发电机26的转子42相对于曲轴14和输入轴38的速度超速传动。中心齿轮30、轴48和电动机/发电机26的转子42在与曲轴14和输入轴38的旋转方向相反的方向旋转。

输入轴38支承在轴承50上，安装在壳体中。转子42支承在轴承52、54上，安装在壳体中。推力轴承56、58、60反作用于行星齿轮传动装置28中斜齿轮的使用而产生的壳体推力。

在转轴的驱动下旋转的液压泵62为齿轮箱20、行星齿轮传动装置26和轴承提供液压管路压力的来源。

电动机/发电机26通过导线64电连接到牵引电动机18。