PL207072B1 - Hybrydowy układ napędowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowy układ napędowy do napędu pojazdów.

Celem wynalazku jest zwiększenie przełożeń mechanicznych napędu hybrydowego. Z polskiego opisu zgłoszeniowego P- 376338 znany jest hybrydowy układ napędowy dwuźródłowy, w którym wał silnika spalinowego jest połączony ze stojanem silnika elektrycznego, zaś stojan ten jest połączony z kołem koronowym przekładni planetarnej, natomiast wirnik silnika elektrycznego jest połączony z kołem słonecznym przekładni planetarnej.

Istota wynalazku polega na tym, że silnik elektryczny zasilany baterią akumulatorów, poprzez wał z hamulcem ciernym jest połączony z kołem słonecznym reduktora planetarnego, którego jarzmo oraz koło koronowe poprzez układ sprzęgło-hamulec są połączone trwale wspólnym wałem łączącym koło koronowe i jarzmo oraz napędzające przekładnię redukcyjną połączoną z przekładnią planetarną główną, a ta przekładnia jest połączona poprzez koło słoneczne, sprzęgło i hamulec z silnikiem napędowym, natomiast jarzmo przekładni jest połączone wałem z reduktorem planetarnym tak, że koło koronowe tego reduktora poprzez układ sprzęgło-hamulec połączone jest trwale z jarzmem reduktora planetarnego, a jego koło słoneczne jest połączone wałem poprzez przekładnię redukcyjną zmieniającą kierunek obrotów wału, z przekładnią główną.

Układ napędowy według wynalazku zapewnia właściwy dobór przełożeń dla określonych silników elektrycznych/spalinowych, co umożliwia znaczne zmniejszenie zużycia paliwa przez silnik spalinowy i energii elektrycznej przez silnik elektryczny, a to oznacza możliwość zainstalowania mniejszych baterii lub mniejszego ich wyładowania. Rozwiązanie według wynalazku zapewnia zwiększenie przełożeń mechanicznych, co umożliwia pojazdowi pokonywanie wzniesień i uzyskiwanie większej prędkości jazdy. Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku w ujęciu schematycznym.

Silnik elektryczny EM zasilany baterią akumulatorów BAT poprzez wał z hamulcem ciernym BM jest połączony z kołem słonecznym reduktora planetarnego RP1. Jarzmo oraz koło koronowe tego reduktora planetarnego poprzez układ sprzęgło-hamulec C1-B1 są trwale połączone wspólnym wałem łączącym koło koronowe i jarzmo napędzają przekładnię redukcyjną RP1. Jest ona połączona z przekładnią główną PPG. Ta przekładnia zaś poprzez układ koło słoneczne, sprzęgło C i hamulec B jest połączona z silnikiem napędowym ICE. Jarzmo przekładni PPG jest połączone wałem z reduktorem planetarnym RP2 tak, że koło koronowe tego reduktora RP2 poprzez układ sprzęgło-hamulec C2, B2 jest trwale połączone z jarzmem reduktora planetarnego RP2. Koło słoneczne tego reduktora jest połączone wałem za pośrednictwem przekładni redukcyjnej R z przekładnią główną PG.

Podstawą działania reduktorów planetarnych RP1 i RP2 jest sterowanie układem sprzęgło-hamulec, odpowiednio C1-B1 oraz C2-B2 tak, że jeżeli np: sprzęgło C1 jest rozłączone, a hamulec B1 blokuje koło koronowe w RP1, to przełożenie mechanizmu reduktora jest większe od 1. Jeśli natomiast sprzęgło C1 jest włączone, a z warunków konstrukcyjnych wynika, że wtedy koło koronowe oraz koło słoneczne w reduktorze RP1 są połączone trwale poprzez wał łączący te koła i przekładnię redukcyjną połączoną z kołem koronowym w PPG otrzymamy przełożenie mechaniczne równe 1. Ponieważ wał koła słonecznego przekładni PPG jest połączony z reduktorem RP2, który konstrukcyjnie jest taki sam jak reduktor RP1, przy czym wejście - wyjście jest odwrócone względem RP1, to działanie RP2 jest takie same jak RP1, przy czym przełożenia mechaniczne są odwrotne do przełożeń w RP1.

Z zasady przełożeń mechanicznych RP1 ma zwiększać moment wyjściowy czyli przełożenie między silnikiem elektrycznym EM, a przekładnią PPG, co jest potrzebne podczas rozruchu pojazdu wyłącznie silnikiem elektrycznym (a szczególnie przy rozruchu do pokonania wzniesień), natomiast rolą przekładni RP2 jest zmniejszenie w czasie jazdy po płaskim przełożeń między PPG, a przekładnią główną PG, celem uzyskania większych prędkości jazdy. Natomiast podczas pokonywania wzniesień lub rozruchu pojazdu, przekładnia RP2 jest przełączana w stan blokowania wału koronowego, a przy włączonym sprzęgle C2, co odpowiada przełożeniu mechanicznemu 1. W stanie, gdy sprzęgło C2 jest rozłączone, a hamulec B2 blokuje koło koronowe, przełożenie reduktora RP2 jest mniejsze niż 1.

Biorąc pod uwagę takie działanie układu oraz odpowiednio do warunków rozruchu pojazdu (np: prędkość maksymalna, przyspieszenia itp) sekwencyjne włączanie oraz wyłączanie układu C1-B1 oraz C2-B2 można uzyskać w odniesieniu do PPG cztero-biegową automatyczną skrzynię biegów.

Układ według wynalazku ma właściwość hamowania odzyskowego, czyli odzyskiwania energii kinetycznej pojazdu. Wtedy układ hybrydowy działa jak w rozwiązaniu według opisu zgłoszeniowego

PL 207 072 B1

P-376338. Możliwe jest podczas hamowania odzyskowego pojazdu połączenie sekwencyjnym reduktorów RP1 i RP2, co może wpłynąć na poprawę sprawności hamowania odzyskowego.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Hybrydowy układ napędowy, zawierający silnik spalinowy i silnik elektryczny zasilany baterią akumulatorów, przekładnię główną i przekładnię planetarną o dwóch stopniach swobody z układem sprzęgieł i hamulców, znamienny tym, że silnik elektryczny (EM) zasilany baterią akumulatorów (BAT) poprzez wal z hamulcem ciernym (BM) jest połączony z kołem słonecznym reduktora planetarnego (RP1) którego jarzmo oraz koło koronowe poprzez układ sprzęgło-hamulec (C1, B1) są połączone trwale wspólnym wałem łączącym koło koronowe i jarzmo oraz napędzające przekładnię redukcyjną (RP1) połączoną z przekładnią planetarną główną (PPG), a ta przekładnia (PPG) połączona jest poprzez układ koło słoneczne, sprzęgło (C) i hamulec (B) z silnikiem napędowym (spalinowym) (ICE), natomiast jarzmo przekładni (PPG) jest połączone wałem z reduktorem planetarnym (RP2) tak, że koło koronowe tego reduktora poprzez układ sprzęgło-hamulec (C2, B2) połączone jest trwale z jarzmem reduktora planetarnego (RP2), a jego koło słoneczne jest połączone wałem poprzez przekładnię redukcyjną (R) z przekładnią główną (PG).