CN109689413A - 混合驱动模块内的链条张紧 - Google Patents
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Abstract
一种在混合驱动模块中执行定期维护的方法，所述混合驱动模块包括封装连续的构件驱动器(120)的外壳(170)，所述构件驱动器包括将电动机(110)与相应的内燃机(20)的曲轴(22)通过至少一个联轴器(130,140)进行连接的链条或皮带(126)，所述电动机(110)通过紧固元件(111)相对于所述曲轴(22)固定，其中该方法包括：从所述电动机(110)的紧固元件(111)上松开所述电动机(110)；将所述电动机(110)定位使得所述曲轴(22)与所述电动机(110)相距一定的距离(d)，并使得所述链条或皮带(126)中的张紧力达到或高于预定水平；并且重新固定紧固元件(111)，以便所述电动机(110)保持在相距所述曲轴(22)为距离(d)的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合驱动模块，尤其涉及此种混合驱动模块的连续部件的调节和张紧。
背景技术
用于乘用车的混合动力系统正在引起人们的关注，并且近年来人们已经提出针对此类应用的各种解决方案。特别是，有人已经建议提供混合动力功能作为添加至现有动力系统的单独模块。现有的混合驱动模块的一个示例包括第一链轮和电动机，该第一链轮旨在通过双质量飞轮和分离离合器间接地连接到内燃机的曲轴，所述电动机优选为48V的电动机，该电动机被驱动性地连接到第二链轮。第一链轮和第二链轮通过皮带连接，从而形成皮带驱动器，以允许各种各样的驾驶模式，例如纯电动驾驶、回收电力、牵引模式和加力助推。在该现有技术的系统中，所述电动机、飞轮、离合器和皮带驱动器形成为独立的模块，其可以添加至现有的动力系统中。
为保持皮带驱动器装置中的张紧力使得扭矩可以通过皮带传递，通常使用皮带驱动张紧系统。这些系统一般是复杂的液压系统或机械系统，因此需要更简单的张紧装置和张紧方法。
发明内容
因此，本文教导的目的是提供一种经过改进的混合驱动模块，其克服了现有技术解决方案的各种缺点。
根据第一方面，本发明提供了一种在混合驱动模块中执行定期维护的方法。所述混合驱动模块包括外壳，所述外壳封装连续的构件驱动器，例如链条驱动器或皮带驱动器，并且所述连续的构件驱动器包括将电动机与相应的内燃机的曲轴通过至少一个联轴器进行连接的链条或皮带。所述电动机通过紧固元件相对于所述曲轴固定。该方法包括：从所述电动机的紧固元件上松开所述电动机；将所述电动机定位使得所述曲轴与电动机相距一定的距离，并使得所述链条或皮带中的张紧力达到或高于预定水平；并且重新固定紧固元件，使得所述电动机保持在相距所述曲轴一定距离的位置。该方法允许在混合驱动模块的驱动中保持张紧力而无需复杂的张紧机构。
该距离可能是第一链轮的旋转轴线和第二链轮的旋转轴线之间的直线距离，所述第一链轮被布置在相对于所述电动机的固定位置，所述第二链轮被布置在相对于所述曲轴的固定位置。
在一种实施方式中，向所述电动机施加力以安置所述电动机并增加所述链条或皮带的张紧力。在重新固定期间可以连续地施加力。将力施加到所述电动机上，而不是施加在所述链轮或链条/皮带上，这简化了安装方式。
在第二方面，本发明提供一种混合驱动模块。所述混合驱动模块包括外壳，所述外壳封装连续的构件驱动器，所述构件驱动器包括将电动机与相应的内燃机的曲轴通过至少一个联轴器进行连接的链条或皮带。所述电动机通过紧固元件相对于所述曲轴固定，并且所述电动机被配置为可复位的，使得所述链条或皮带中的张紧力增加。
在混合驱动模块的一种实施方式中，只有通过相对于所述曲轴来定位所述电动机才能获得张紧力。
在第三方面，本发明提供了一种混合动力车辆。所述混合动力车辆包括根据任何公开的实施方式的混合驱动模块。
附图说明
下面将参考附图描述本文教导的实施方式的更多细节，附图示出关于如何将实施方式简化至实践当中的非限制性实施例，并且其中：
图1显示根据本发明的一种实施方式的混合驱动模块的原理示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式的混合驱动模块的部件的剖视图；
图3是根据本发明的一种实施方式的混合驱动模块的部件的立体图；
图4是用于闭合根据本发明的一种实施方式的混合驱动模块的外壳的匣盒的立体图；
图5是与根据本发明的一种实施方式的混合驱动模块一起使用的电动机部件的剖视图。
图6是包含根据本发明的一种实施方式的电动机的混合动力驱动模块的部件的立体图；和
图7是所述电动机和第一链轮及第二链轮的示意图。
具体实施方式
从图1开始，其显示一台车辆的发动机组件10的示意图。所述车辆通常为乘用车，并且根据一个实施方式，所述发动机组件包括内燃机20和混合驱动模块100。正如下面将要解释的，所述混合驱动模块100机械地连接到所述内燃机20的曲轴22，以便向与混合驱动模块100串联布置的传动装置(未示出)提供额外的驱动扭矩。因此，图1明确显示所述传动装置也连接至所述曲轴22。
所述混合驱动模块100包括电动机110和连续构件驱动器120，所述连续构件驱动器120在此为链条驱动器的形式，将所述电动机110与曲轴22相连接。为此，所述电动机110驱动所述链条驱动器120的第一链轮122，由此一旦所述电动机110启动，所述第一链轮122的旋转运动经由链条126传递到所述链条驱动器120的第二链轮124。
第二链轮124通过一个或多个联轴器驱动性地连接至所述曲轴22。在图1所示的实施方式中，第二链轮124连接到分离离合器130的输出，所述分离离合器130接收来自双质量飞轮140的驱动扭矩。对于并联双离合器系统(通常表示为混合动力P2系统)，所述分离离合器130通常被称为C0离合器。双质量飞轮140直接从所述曲轴22接收输入扭矩，所述双质量飞轮140可以由另一个扭转阻尼/吸收装置代替。然而，为实现本实施方式的目的，所述分离式离合器130和/或双质量飞轮140(或其替代品)可以被省略，或被另一种合适的联轴器所代替。
图1中还示出另一个可选的离合器150，这里表示起动离合器。再次参考P2系统，所述起动离合器通常被称为C1离合器。所述起动离合器150布置在混合驱动模块100的下游，即位于传动装置上游的混合驱动模块100的输出侧。应该认识到，所述起动离合器150可以由扭矩变换器或类似装置所取代。
所述电动机110优选为48V电动机/交流发电机(alternator)，因此，其可用于为车辆的现有动力系提供混合动力功能。对于其他实施方式，也可能在本申请的范围内，可以使用高压混合电动机。更具体地，与使用皮带驱动器相比，提供的所述链条驱动器120允许高压混合电动机的模块化。皮带驱动器永远无法适应更强大的高压混合动力电动机提供的更高负荷。
所述电动机110在第一链轮122和第二链轮124的平面内是可调节的。通过所述电动机110的定位，链条126中的张紧力可以得到调节。换句话说，混合驱动模块100的链条驱动器120中的张紧力可能只有通过电动机110的定位才能实现。与皮带驱动系统相反，链条驱动器120保持足够的张紧力用于驱动扭矩传递至所述电动机110，并且在没有链条张紧部件的情况下驱动来自电动机110的扭矩传递。
因此，所述电动机110和第一链轮122可以通过至少一个紧固元件111相对于第二链轮124来定位(见图6)。例如，所述紧固元件可以是至少一个螺栓，所述至少一个螺栓构造成穿过电动机110壳体中的孔。图6示出用于电动机110的紧固元件111，其是设置在所述电动机110壳体中两个孔内的两个螺栓。在图6中，所述电动机110的壳体包括多个孔，所述孔垂直延伸至所述电动机110的轴的旋转轴线。在图6中，所述紧固元件111将电动机固定至发动机缸体10,20。然而，紧固元件也可以允许电动机被固定到耳状结构180，这将在后面参照图3进行说明。图6显示第二组紧固元件112。第二组紧固元件112是设置在电动机110壳体中的两个插槽112。每个插槽可以构造成接收螺栓，或用于将电动机110固定到耳状结构180的任何其他类似部件。在将电动机110固定到耳状结构180和/或发动机缸体10,20期间，所述插槽的形式允许所述电动机110在预定的运动范围内移动。
为此，第一紧固元件111还可以包括插槽，所述插槽在所述电动机110的壳体，或发动机缸体10,20或耳状结构180中延伸。所述电动机110是相对于第二链轮124可调节的，使得所述第一链轮122和第二链轮124之间的距离是可调节的。这是由于一个事实，即第一链轮122的位置相对于所述电动机110是固定不动的。
通过所述链条驱动器120和可调节的电动机110的组合，第一链轮122和第二链轮124即使在高速和高扭矩的情况下也能保持可靠地连接，而无需使用通常笨重且价格昂贵的附加张紧系统。
在长期运行期间，正如本领域技术人员已知晓的，链条126可能变得细长。用于在细长的链条126中重新建立张紧力的方法是从电动机110的紧固元件111松开所述电动机110，并随后向电动机110施加力，使得所述电动机110被复位。所述电动机110可以在一定距离内被复位，使得第一链轮122与第二链轮124之间的距离d(参见图7)增大，并且促使链条126中的张紧力达到或高于预定水平。在定位之后，所述紧固元件111可以被重新固定，使得所述电动机110和第一链轮122保持在相距第二链轮124为距离d的地方。在重新固定期间，力可以连续地施加到所述电动机110。
如图7所示，距离d是第一链轮122的旋转轴线和第二链轮124的旋转轴线之间的直线距离。当紧固元件111,112包括插槽时，所述电动机可以移动以便其沿着插槽的长度轴线进行移位。上述方法和结构的优点在于，第一链轮122和第二链轮124不需要单独地调节以在链条126中产生张紧力。此外，所述链条126本身不需要进行调校。
整个混合驱动模块100还包括润滑系统，根据本文提供的各种实施方式，该润滑系统基于一个原理，即所述链条126将有助于将润滑油循环到所述混合驱动模块100的旋转部件(即一个或多个联轴器130,140)。应该进一步注意的是，在也使用起动离合器或扭矩变换器150的情况下，该部件也可以布置在混合驱动模块100内，因而从相同的润滑系统中受益。
在一些实施方式中，所述润滑系统可以由油泵160支持。
在本文公开的上下文中，润滑油应广义地理解为涵盖适用于特定应用的任何自动传动装置流体、发动机油、或其他类型的润滑和冷却流体。
本发明所提出解决方案的一个主要优点是仅需要少量的封装空间。现在转到图2，其显示所述混合驱动模块100的部件的横截面，表明所述混合驱动模块100具有紧凑性。
所述曲轴22向双质量飞轮140的主要惯性质量块142提供输入扭矩。所述双质量飞轮140的次要惯性质量块144转而连接至所述分离离合器130的输入侧，在此是以有限滑动联轴器的形式。所述分离离合器130的输出侧连接到承载着链条126的第二链轮124。优选地，可以提供一个或多个弹簧将内部质量块142,144彼此连接，这样次要惯性质量块144可相对于主要惯性质量块142旋转，由此这些弹簧可以变形，促使从所述内燃机20传递的扭转振动降低。
所述双质量飞轮140和分离离合器130被设置为围绕所述曲轴22同心布置，从而降低所述混合驱动模块100的轴向长度。
图3中再次示出所述发动机组件10。可以看出，所述混合驱动模块100被封闭在外壳170中。所述外壳170由内燃机20的发动机缸体26的端部24，附接到所述端部24并从所述发动机缸体26向外延伸的耳状结构180，以及密封所述外壳170的匣盒(见图5)形成。配备一个耳状结构180以允许用于所述电动机110和链条组件120的第一链轮122的空间，而所述双质量飞轮140，分离离合器130和第二链轮124的尺寸被设计成适合放置在端部24内的圆形区域内。
所述外壳170借助于布置在耳状结构180内的插入件200形成储存器190，可选地延伸至所述端部24内的圆形区域中。所述储存器190布置成在操作期间容纳油，并在操作期间为链条126提供润滑。
所述储存器190的设置使得完全被动的润滑系统成为可能，这意味着不需要外部的油泵或通道来为所述混合驱动模块100的旋转部件提供充分的润滑。更具体地，所述链条126在操作期间将在第一链轮122的上端抛掷油滴，使得油流入储存器190中。当所述储存器内的油位达到一定高度时，设置在储存器190中的出口将允许油在所述链条126与第一链轮122相遇的位置离开所述储存器190。通过这种设置，所述链条126将通过其自身的运动而获得润滑。
未输送到储存器的油量将最终下落到所述外壳170的底部。由于耳状结构180布置在略微高于端部26圆形区域最低点的垂直位置，油将最终流到在第二链轮124、双质量飞轮140、链条126和分离离合器旋转的圆形区域的最下部区域中。因此，这些旋转部件124，126，130，140，尤其是双质量飞轮140的主要惯性质量块142，将拾取油滴并围绕其周边推动油滴。可选地，相同的油可以通过回路到达所述旋转部件以改善冷却和润滑。例如，这种回路可以包括热交换器，用于从混合驱动模块100中的各种组件消除过多的热量。
最终，该油将再次流入储存器190。为此，所述储存器190入口的尺寸被设计成主要从链条接收油，但也从其他旋转部件130，140接收油。
磁铁216优选地布置在所述储存器190的底部，以便吸引包含在油中的任何金属颗粒。可选地，所述磁铁216可以由过滤器或其他合适的装置代替或与其相结合，用于在运行期间清洁所述润滑流体。
现在转到图4，其示出匣盒220(cassette)。所述匣盒220形成外壳170的封闭件，因此，所述匣盒220的尺寸设定为适于与整个外壳170(即发动机缸体26的端部24和与其附接的耳状结构180)相配合。因此，所述匣盒220的用途是为混合驱动组件100提供密封的闭合。
上面提供的实施方式都享有相同的技术构思，即利用被动润滑系统用于使用链条驱动器120和储存器190的整个混合驱动模块100，借此润滑油可以在混合驱动模块100内部得到循环。
图5显示所述电动机110的实施例。在该实施例中，所述电动机110不仅被配置为从储存器190接收油以用于电动机110的冷却和润滑，而且还充当油泵与链条驱动器120相组合用于混合驱动模块100的整个润滑系统。
特别地，电动机110的旋转轴112设置有轴向入口用于接收来自储存器190的油。所述旋转轴112内的通道113输送油，直到油抵达一个或多个径向钻孔114，油在此退出并触及转子组件115。当转子组件旋转时，它将油从旋转轴112中拉出，使其穿过转子组件115，并将油抛掷到端部线圈116上。油冷却剂可选地转移到用于电子设备的热交换器上以吸取热量。
由于转子组件115上的出口孔114与所述旋转轴112的中心线存在一定的径向距离，这将产生泵送动作以将油牵引越过出口孔。然后，油可以回流到匣盒220中以便又一次被再循环利用。
与水冷式电动机相比，油冷式电动机110将允许更高水准的持续性能表现。这是因为一个事实，即油冷却剂直接施加到电机的高温部件(即定子的铜端部线圈和转子组件)上以冷却磁铁。
尽管以上的描述主要涉及链条传动装置，但应该认识到，调节和张紧的概念可以应用于其他连续的构件驱动装置，例如皮带驱动器装置。
应该提及的是，改进的构思不限于本文描述的实施方式，并且可以在不脱离所附权利要求范围的前提下进行修改。
Claims (7)
1.一种在混合驱动模块中执行定期维护的方法，所述混合驱动模块包括外壳(170)，所述外壳(170)封装连续的构件驱动器(120)，所述构件驱动器(120)包括将电动机(110)与相应的内燃机(20)的曲轴(22)通过至少一个联轴器(130,140)进行连接的链条或皮带(126)，所述电动机(110)通过紧固元件(111)相对于所述曲轴固定，其中所述方法包括：
从所述电动机(110)的所述紧固元件(111)上松开所述电动机(110)；
将所述电动机(110)定位使得所述曲轴(22)与所述电动机(110)相距一定的距离(d)，并使得所述链条或皮带(126)中的张紧力达到或高于预定水平；并且
重新固定紧固元件(111)，以便所述电动机(110)保持在相距所述曲轴(22)为所述距离(d)的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述距离(d)是第一链轮(122)的旋转轴线和第二链轮(124)的旋转轴线之间的直线距离，所述第一链轮(122)被布置在相对于所述电动机(110)的固定位置，所述第二链轮(124)被布置在相对于所述曲轴(22)的固定位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，向所述电动机(110)施加力以安置所述电动机(110)并增加所述链条或皮带(126)的张紧力。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其中，在重新固定期间连续地施加力。
5.一种混合驱动模块，所述混合驱动模块包括外壳(170)，所述外壳(170)封装连续的构件驱动器(120)，所述构件驱动器(120)包括将电动机(110)与相应的内燃机(20)的曲轴(22)通过至少一个联轴器(130,140)进行连接的链条或皮带(126)，所述电动机(110)通过紧固元件(111)相对于所述曲轴(22)固定，其中所述电动机(110)被配置为可复位的，使得所述链条或皮带(126)中的张紧力增加。
6.根据权利要求5所述的混合驱动模块，其中，只有通过相对于所述曲轴(22)来定位所述电动机(110)才能获得张紧力。
7.一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括根据权利要求5-6中任意一项所述的混合驱动模块。
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