Sistema híbrido de transmisión de potencia para vehículos.
Un sistema de transmisión de potencia, que comprende:
un mecanismo de sintetización de potencia (7) conectado de manera que transmite potencia a un motor eléctrico (9)y a un generador de potencia (6);
y
un mecanismo reductor de velocidad (8) para transmitir la potencia 5 de dicho motor eléctrico (9) a dicho mecanismode sintetización de potencia (7), en el que
dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) incluye un primer mecanismo de engranajes planetarios (7A) quepresenta: un primer engranaje central (18) conectado a dicho generador de potencia (6); una primera corona dentada(19) dispuesta en el lado exterior de dicho primer engranaje central (18); y un primer soporte (21) conectado a unmotor (1) que presenta un cigüeñal (2), para sujetar un primer piñón (20) engranado con dicho primer engranajecentral (18) y dicha primera corona dentada (19),
el árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) está conectado a dicha primera corona dentada (19) a través dedicho mecanismo reductor de velocidad (8);
el árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) y un elemento giratorio (5) conectado a dicho motor (1) estándispuestos para desviar su eje central; y
dicho generador de potencia (6) y dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) están dispuestos coaxialmentecon dicho cigüeñal (2);
caracterizado porque
dicho generador de potencia (6) está dispuesto entre dicho motor (1) y dicho mecanismo de sintetización de potencia(7);
dicho motor eléctrico (9) está dispuesto en un lado opuesto de dicho generador de potencia (6) cruzando dichomecanismo de sintetización de potencia (7) para que una región de disposición (L2) para dicho motor eléctrico (9) yuna región de disposición (L1) para dicho generador de potencia (6) no solapen una sobre otra en las direccionesaxiales del árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) y el árbol giratorio (17) de dicho generador de potencia(6).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08150116.
Solicitante: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 1 TOYOTA-CHO TOYOTA-SHI, AICHI 471-8571 JAPON.
Inventor/es: SHIMIZU, TAKASHI, KOJIMA, MASAHIRO, HATA, HIROSHI, ADACHI,MASATOSHI.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60K1/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60K DISPOSICIONES O MONTAJE DE CONJUNTOS DE PROPULSION O DE TRANSMISIONES SOBRE VEHICULOS; DISPOSICIONES O MONTAJE DE VARIOS MOTORES PRINCIPALES DIFERENTES EN VEHÍCULOS; ACCIONAMIENTOS AUXILIARES PARA VEHICULOS; INSTRUMENTACION O TABLEROS DE A BORDO DE VEHICULOS; DISPOSICIONES DE CONJUNTOS DE PROPULSION SOBRE VEHICULOS, RELATIVAS A LA REFRIGERACION, A LA ADMISION DE AIRE, AL ESCAPE DE GASES O A LA ALIMENTACION DE CARBURANTE. › B60K 1/00 Disposiciones o montaje de conjuntos de propulsión eléctricos (B60K 7/00 tiene prioridad; disposiciones o montaje de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común B60K 6/00; transmisiones eléctricas B60K 17/12; equipamiento eléctrico o propulsión de vehículos con tracción eléctrica en sí B60L; colectores de corriente para líneas de alimentación de energía sobre vehículos propulsados eléctricamente B60L 5/00). › que comprenden más de un motor eléctrico.
- B60K17/04 B60K […] › B60K 17/00 Disposiciones o montaje de las transmisiones en los vehículos (ejes que transmiten el par B60B 35/12; transmisiones y mecanismos de dirección combinados para dirigir las ruedas no orientables B62D 11/00; embragues en sí , p. ej. su construcción, F16D; engranajes en sí , p. ej. su construcción, F16H). › caracterizado por la disposición, el emplazamiento o el tipo de mecanismo de transmisión (equipamiento eléctrico o propulsión de vehículos con tracción eléctrica en sí B60L).
- B60K6/20 B60K […] › B60K 6/00 Disposiciones o montaje de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común, p.ej. sistemas de propulsión híbridos que comprenden motores eléctricos y de combustión interna. › consistiendo los motores principales en motores eléctricos y de combustión interna, p. ej. vehículos eléctricos híbridos.
- B60K6/24 B60K 6/00 […] › caracterizados por los motores de combustión.
- B60K6/26 B60K 6/00 […] › caracterizados por los motores o los generadores.
- B60K6/365 B60K 6/00 […] › con movimiento orbital de los engranajes.
- B60K6/40 B60K 6/00 […] › caracterizados por el montaje o la disposición relativa de los componentes.
- B60K6/445 B60K 6/00 […] › De tipo distribución por engranaje diferencial.
- B60W10/08 B60 […] › B60W CONTROL CONJUGADO DE VARIAS SUBUNIDADES DE UN VEHICULO DE DIFERENTE TIPO O FUNCION; SISTEMAS DE CONTROL ESPECIALMENTE ADAPTADOS PARA VEHICULOS HIBRIDOS; SISTEMAS DE CONTROL DE LA CONDUCCION DE VEHICULOS TERRESTRES NO RELACIONADOS CON EL CONTROL DE UNA SUBUNIDAD PARTICULAR. › B60W 10/00 Control conjugado de subunidades de vehículo de diferentes tipos o funciones (para propulsión de vehículos de tracción exclusivamente eléctrica con una fuente de energía interior al vehículo B60L 50/00 - B60L 58/00). › incluyendo el control de unidades de tracción eléctrica, p.ej. motores o generadores.
- F16H1/28 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16H TRANSMISIONES. › F16H 1/00 Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento rotativo (particulares para transmitir un movimiento rotativo con relación de velocidad variable, o para invertir el movimiento rotativo F16H 3/00). › con engranajes con movimiento orbital.
- F16H3/72 F16H […] › F16H 3/00 Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento rotativo con una relación de velocidad variable o para invertir el movimiento rotativo (mecanismos, cambio de velocidad o de insersión F16H 59/00 - F16H 63/00). › con un accionamiento secundario, p. ej. un motor regulador para hacer variar la velocidad de una manera continua.
- F16H48/10 F16H […] › F16H 48/00 Transmisión diferencial (refrigeración o lubricado de transmisiones diferenciales F16H 57/04). › con engranajes cilíndricos orbitales.
PDF original: ES-2386428_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema híbrido de transmisión de potencia para vehículos
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de transmisión de potencia según el preámbulo de la reivindicación 1.
Técnica relacionada
En los últimos años se ha propuesto un vehículo híbrido en el que un motor que transmite potencia quemando un combustible y un motor eléctrico que transmite potencia alimentándolo con energía eléctrica van montados como una fuente de accionamiento del vehículo. Sobre la base de varias condiciones, el vehículo híbrido permite mejorar la economía de combustible y reducir el ruido y la emisión de gases de escape controlando el accionamiento/detención del motor y del motor eléctrico.
Un ejemplo del vehículo híbrido que presenta una pluralidad de fuentes de accionamiento montadas en el mismo se desvela en el documento JPA8-183347. El vehículo híbrido desvelado está construido para incluir un motor, un generador de potencia, una unidad de engranajes planetarios, un motor eléctrico y un diferencial. El árbol de salida del motor y el rotor del generador de potencia están dispuestos de manera concéntrica entre sí, y la unidad de engranajes planetarios está dispuesta entre el motor y el generador de potencia. La unidad de engranajes planetarios está equipada con un engranaje central conectado a un rotor, un piñón engranado con el engranaje central y una corona dentada, y un soporte que sujeta al piñón y conectado al árbol de salida del motor.
Además, el árbol de salida, que está equipado con un primer engranaje, está conectado a la corona dentada. En paralelo al árbol de salida del motor está dispuesto un árbol intermedio que está equipado con un tercer engranaje y un cuarto engranaje. El tercer engranaje está engranado con el primer engranaje. Por otro lado, un segundo engranaje, que está engranado con el tercer engranaje, está conectado al rotor del motor eléctrico. Además, el diferencial está equipado con un quinto engranaje que está engranado con el cuarto engranaje.
Además, en el vehículo híbrido desvelado, la potencia transmitida desde el motor y la potencia transmitida desde el motor eléctrico se sintetizan mediante el tercer engranaje, y el par motor sintetizado puede transmitirse al diferencial. Aun es más, la potencia eléctrica, que se genera a medida que rota el generador de potencia, se almacena en una batería.
En el documento de la técnica anterior mencionado anteriormente, el segundo engranaje y el tercer engranaje funcionan como mecanismo de cambio de velocidad para cambiar la velocidad de rotación del motor eléctrico y para sintetizar la potencia del motor eléctrico y la potencia del motor, estando preparados al mismo tiempo para el caso en el que se produzca la demanda para aumentar la potencia del motor eléctrico. La necesidad de un mecanismo de cambio de velocidad de este tipo origina el problema de que el sistema de transmisión de potencia aumenta su tamaño.
El documento US-A-5 823 282 desvela un sistema de transmisión de potencia que presenta las características como se definen en el preámbulo de la reivindicación 1.
Sumario de la invención
El objeto de la invención es proporcionar un sistema de transmisión de potencia Con capacidad de montaje mejorada.
Este objeto se consigue mediante el sistema de transmisión de potencia que presenta las características de la reivindicación 1
En la reivindicación dependiente 2 se describe otro desarrollo ventajoso.
Éstos y otros objetos y características novedosas de la invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, cuando la misma se lea con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, debe indicarse expresamente que los dibujos son solamente ilustrativos y no pretenden definir los límites de la invención.
Breve descripción de los dibujos
La fig. 1 es un diagrama de conexiones básico que muestra un ejemplo comparativo de un sistema de transmisión de potencia;
la fig. 2 es un diagrama conceptual que muestra un esquema de disposición de partes en una trayectoria de transmisión de potencia en el ejemplo comparativo;
la fig. 3 es un diagrama de conexiones básico que muestra otro ejemplo comparativo de un sistema de transmisión de potencia de;
la fig. 4 es un diagrama de conexiones básico que muestra una realización de un sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 5 es un diagrama conceptual que muestra un esquema de disposición de partes en el sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 6 es un diagrama de conexiones básico que muestra otra realización de un sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 7 es un diagrama de conexiones básico que muestra otra realización de un sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 8 es un diagrama de conexiones básico que muestra otra realización de un sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 9 es un diagrama de conexiones básico que muestra otra realización de un sistema de transmisión de potencia de la invención;
la fig. 10 es un diagrama conceptual que muestra un esquema de disposición de partes en el sistema de transmisión de potencia de la invención; y
la fig. 11 es un diagrama de conexiones básico que muestra un ejemplo comparativo adicional de un sistema de transmisión de potencia.
Descripción de las realizaciones preferidas
Esta invención se describirá específicamente con referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1 es un diagrama de conexiones básico que muestra un sistema de transmisión de potencia de un vehículo híbrido de tipo FF (motor delantero/tracción delantera, Front-engine/Front-drive) según un ejemplo comparativo. En la fig. 1, el numero de referencia 1 designa un motor, que puede ejemplificarse mediante un motor de combustión interna como un motor de gasolina, un motor diésel, un motor LPG, un motor de metanol o un motor de hidrógeno.
Este ejemplo comparativo se describirá convenientemente en el caso en que se utiliza un motor de gasolina como motor 1. Este motor 1 es un dispositivo para transmitir una potencia de accionamiento desde un cigüeñal 2 cuando se quema el combustible y es el del tipo ampliamente conocido que está equipado con una unidad de entrada, una unidad de escape, una unidad de inyección de combustible, una unidad de encendido y una unidad de refrigeración. El cigüeñal 2 está dispuesto de manera horizontal en la dirección transversal del vehículo. El cigüeñal 2 está equipado con un volante 3 en su parte de extremo trasera.
Una caja hueca de transeje 4 está acoplada a la pared exterior de este motor 1. Esta caja de transeje 4 está equipada con un alojamiento del lado de motor 70, un alojamiento de extensión 71 y una tapa de extremo 72. El alojamiento del lado de motor 70, el alojamiento de extensión 71 y la tapa de extremo 72 están moldeados a partir de un material metálico como el aluminio. Además, con el extremo abierto 73 del alojamiento del lado de motor 70 y el motor haciendo contacto entre sí, el motor 1 y el alojamiento del lado de motor 70 están fijados entre sí.
Además, el alojamiento de extensión 71 está dispuesto entre el alojamiento del lado de motor 70 y la tapa de extremo 72. Aun es más, con el otro extremo abierto 74 del alojamiento del lado de motor 70 y el extremo abierto 75 del alojamiento de extensión 71 haciendo contacto entre sí, el alojamiento de motor 70 y el alojamiento de extensión 71 están fijados entre sí. Además, la tapa de extremo 72 y el alojamiento de extensión 71 están fijados entre sí de tal manera que la tapa de extremo 72 está acoplada para cerrar el otro extremo abierto 76 del alojamiento de extensión
71.
Dentro G1 de la caja de transeje 4 están montados un árbol de entrada 5, un primer motor/generador 6, un mecanismo de sintetización de potencia 7, un mecanismo de cambio de velocidad 8 y un segundo motor/generador
9. El árbol de entrada 5 está dispuesto de manera concéntrica con respecto al cigüeñal 2. Un cubo de embrague 10 está acoplado a la parte de extremo del árbol de entrada 5 en el lado... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema de transmisión de potencia, que comprende:
un mecanismo de sintetización de potencia (7) conectado de manera que transmite potencia a un motor eléctrico (9) y a un generador de potencia (6) ; y
un mecanismo reductor de velocidad (8) para transmitir la potencia de dicho motor eléctrico (9) a dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) , en el que
dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) incluye un primer mecanismo de engranajes planetarios (7A) que presenta: un primer engranaje central (18) conectado a dicho generador de potencia (6) ; una primera corona dentada
(19) dispuesta en el lado exterior de dicho primer engranaje central (18) ; y un primer soporte (21) conectado a un motor (1) que presenta un cigüeñal (2) , para sujetar un primer piñón (20) engranado con dicho primer engranaje central (18) y dicha primera corona dentada (19) ,
el árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) está conectado a dicha primera corona dentada (19) a través de dicho mecanismo reductor de velocidad (8) ;
el árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) y un elemento giratorio (5) conectado a dicho motor (1) están dispuestos para desviar su eje central; y
dicho generador de potencia (6) y dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) están dispuestos coaxialmente con dicho cigüeñal (2) ;
caracterizado porque
dicho generador de potencia (6) está dispuesto entre dicho motor (1) y dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) ;
dicho motor eléctrico (9) está dispuesto en un lado opuesto de dicho generador de potencia (6) cruzando dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) para que una región de disposición (L2) para dicho motor eléctrico (9) y una región de disposición (L1) para dicho generador de potencia (6) no solapen una sobre otra en las direcciones axiales del árbol de salida (45) de dicho motor eléctrico (9) y el árbol giratorio (17) de dicho generador de potencia (6) .
2. Un sistema de transmisión de potencia según la reivindicación 1, en el que
dicho mecanismo reductor de velocidad (8) incluye un segundo mecanismo de engranajes planetarios (8A) que presenta: un segundo engranaje central (29) conectado a dicho motor eléctrico (9) ; una segunda corona dentada (30) dispuesta en el lado exterior de dicho segundo engranaje central (29) y conectada a dicho mecanismo de sintetización de potencia (7) ; y un segundo soporte (32) que está fijado y sujeta un segundo piñón (31) engranado con dicho segundo engranaje central (29) y dicha segunda corona dentada (30) .
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