Aparato motriz para un vehículo híbrido.

Un aparato motriz para un vehículo híbrido, que comprende:

un primer motor generador (MG1) que funciona como un motor y como un generador;



un segundo motor generador (MG2) el cual está dispuesto en un lado del primer motor generador (MG1) opuesto almotor (12), el cual funciona como un motor y un generador, el cual genera potencia para accionar la ruedapropulsada (13) que es distinta de la potencia del motor (12), y que tiene un diámetro exterior menor que el diámetroexterior del primer motor generador (MG1); y

una parte (28) del mecanismo reductor de velocidad, que está dispuesta en un lado del segundo motor generador(MG2) opuesto al motor (12), y el cual reduce una velocidad rotacional del segundo motor generador (MG2), eincrementa el par motor del segundo motor generador (MG2),

Caracterizado por que comprende además:

una parte (27) del mecanismo divisor de potencia que divide la potencia generada por el motor (12) en la potenciapara el primer motor generador (MG1) y la potencia para una rueda (13) conductora; en el queLa parte (28) del mecanismo reductor de velocidad, el cual reduce la velocidad de rotación del segundo motorgenerador (MG2), tiene un diámetro exterior menos que un diámetro exterior de un segundo motor generador (MG2);

y

La parte (28) del mecanismo reductor de velocidad comprende un set de engranaje planetario que incluye unengranaje solar (56), un engranaje de anillo (57), en el que el engranaje solar (56) está interbloqueado de forma quesea capaz de girar integralmente con el segundo rotor (41) del MG2 y el engranaje de anillo (57) está interbloqueadode forma que sea capaz de girar integralmente con un eje (48) intermedio transmitiendo potencia generada por elmotor (12) y separar a través de la parte (27) del mecanismo divisor de potencia.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08002055.

Solicitante: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1, Toyota-cho, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571 JAPON.

Inventor/es: TAGA, YUTAKA, KOJIMA, MASAHIRO, ADACHI,MASATOSHI, MOTOIKE,KAZUTOSHI, KANEKO,JIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60K6/20 SECCION B — 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 VEHICULOS; 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 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.
  • H02K51/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › Transmisiones dinamoeléctricas, es decir, medios dinamoeléctricos para la transmisión de la potencia mecánica desde un árbol conductor a un árbol conducido, y comprendiendo elementos motor y generador interrelacionados estructuralmente.
  • H02K57/00

PDF original: ES-2399998_T3.pdf

 

Aparato motriz para un vehículo híbrido.

Fragmento de la descripción:

Aparato motriz para un vehículo híbrido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La invención está relacionada con un aparato motriz para un vehículo híbrido que se utilice preferiblemente en un vehículo híbrido provisto con un motor de explosión y un motor eléctrico, los cuales son dos tipos de fuentes de energía que tienen distintas características, y que funciona mediante la utilización de la energía motriz de estas dos fuentes de energía en una combinación que sea optima para las condiciones operativas.

2. Descripción de la técnica relacionada

En los años recientes se ha desarrollado y se ha puesto en práctica un vehículo híbrido con un motor de explosión y un motor eléctrico, que son dos tipos de fuentes de energía con distintas características. En este vehículo híbrido, las potencias de cada fuente de energía se utilizan para compensar la debilidad de la otra mediante el uso de la energía motriz de los distintos tipos de las fuentes de energía en una combinación que sea óptima para las condiciones operativas. Como resultado de ello, el rendimiento motriz del vehículo es capaz de estar asegurado suficientemente, y mejorándose notablemente el consumo de combustible y el rendimiento de las emisiones.

Se han realizado varias propuestas para el aparato motriz a utilizar en este tipo de vehículo híbrido. Una propuesta incluye el uso de un primer motor generador, una parte de mecanismo divisor de energía, y un segundo motor generador. El primer motor generador sirve principalmente como un generador. La parte del mecanismo divisor de energía incluye un conjunto de engranaje planetario, que divide la potencia generada por el motor de explosión en potencia para el primer motor generador y potencia para las ruedas accionadas. El segundo motor generador sirve principalmente como un motor y genera energía para ayudar al accionamiento de las ruedas propulsadas. Esta potencia es distinta de la potencia procedente del motor de explosión. Un ejemplo de dicho aparato motriz es el expuesto en el documento EP-0839683-A2.

En este aparato motriz, parte de la potencia que se haya dividido por la parte del mecanismo divisor de potencia se transmite mecánicamente a las ruedas accionadas para hacerlas que giren, y el resto de la potencia que se haya dividido se transmite al primer motor generador. Utilizando la potencia transmitida al primer motor generador, el primer motor generador funcionará como un generador, y suministrará electricidad, la cual se suministrará al segundo motor generador. Utilizando esta electricidad, el segundo motor generador funcionará como un motor. La energía generada por este segundo motor generador se sumará a la energía que fue dividida por la parte del mecanismo divisor de energía, transmitiéndose a las ruedas accionadas, ayudando por tanto a la potencia de salida del motor en el accionamiento de las ruedas propulsadas.

Así mismo, como técnica relativa a la configuración de cada una de las partes componentes en el aparato motriz para un vehículo híbrido, la técnica, que forma parte del preámbulo de la reivindicación 1, en la cual se configuran en línea un primer motor generador, un segundo motor generador, y un conjunto de engranaje planetario, que se exponen en la solicitud de publicación de patentes japonesas abiertas a consulta por el público número 6-144020. Esta configuración es ventajosa porque su construcción, más en particular en el diámetro exterior, llega a ser gradualmente menor al alejarse del motor, permitiendo por tanto que el aparato completo se fabrique en forma compacta.

Al aplicarse el aparato motriz a un vehículo híbrido, es concebible añadir una parte de mecanismo de reducción de la velocidad, para reducir la velocidad de rotación, y para incrementar el par motor del segundo motor generador, el cual sirve como motor. Con el aparato motriz expuesto en la publicación antes mencionada, no obstante, se añade un esquema al conjunto del engranaje planetario al incluir la parte del mecanismo de reducción de la velocidad, como parte del mecanismo divisor de la potencia, el cual no se muestra con detalle. En consecuencia, existe el deseo de un aparato motriz en el cual el aparato completo, incluyendo esta parte del mecanismo de reducción de la velocidad, puede ser fabricado en forma compacta.

Se conocen otros aparatos motrices por los documentos EP 0 839 683 A2, US 5.904.631 A y DE 28 23 225 A1. El documento JP 06144020 muestra un aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

A la vista de las circunstancias anteriores, es un objeto de esta invención el proporcionar un aparato motriz para un vehículo híbrido, en el cual la parte del mecanismo de reducción de la velocidad sea capaz de estar montado, haciendo mientras tanto que sea compacto el aparato completo.

De ahora en adelante se describirá el método y efectos para conseguir el objeto anterior.

Se proporciona un aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con las características de la reivindicación 1 de la invención, para conseguir el objeto anterior.

De acuerdo con el aparato motriz para un vehículo híbrido de la construcción antes mencionada, la potencia generada por el motor se divide en dos mediante la parte del mecanismo divisor de potencia. Parte de la potencia se transmite mecánicamente a las ruedas accionadas, con el fin de que giren, y el resto de la potencia se transmite al primer motor generador. Utilizando la potencia transmitida al primer motor generador, el primer motor generador funciona como un generador, y genera electricidad que se suministra al segundo motor generador. Utilizando esta electricidad, el segundo motor generador funciona como un motor. La potencia generada por este segundo motor generador se suma a la potencia que fue dividida por la parte del mecanismo divisor de potencia, y transmitida a las ruedas, ayudando por tanto a la potencia del motor para el accionamiento de las ruedas propulsadas.

De acuerdo con el aparato motriz para un vehículo híbrido, al menos los motores generadores y la parte del mecanismo reductor de velocidad, de entre los componentes, se encuentran configurados en el orden del primer motor generador, el segundo motor generador, y la parte del mecanismo reductor de velocidad desde el lado cercano al motor hasta el lado alejado del motor. Además de que el diámetro exterior del segundo motor generador es menor que el diámetro exterior del primer motor generador, el diámetro exterior de la parte del mecanismo reductor de velocidad es también menor que el diámetro exterior del segundo motor generador. En consecuencia, al ser el diámetro exterior de la parte del mecanismo divisor de potencia menor que el diámetro exterior del primer motor generador, el aparato motriz adquiere una forma cónica, en donde el diámetro exterior llega a ser pequeño en forma incremental al alejarse del motor. De esta forma, de acuerdo con la invención descrita anteriormente, es posible incorporar la parte del mecanismo reductor de velocidad en el aparato motriz, haciendo más compacto el aparato completo.

Además de ello, es excelente la capacidad de montaje en el vehículo híbrido de este aparato motriz compacto. En particular, la forma del aparato motriz completo para un vehículo híbrido es substancialmente la misma que la forma de una transmisión automática típica con un convertidor de par y un mecanismo de cambio de velocidades. En consecuencia, mediante el diseño del aparato motriz para un vehículo híbrido de forma que sea substancialmente del mismo tamaño que la transmisión automática, el aparato motriz es capaz de que sea albergado en un túnel del suelo del vehículo que ya existe en los vehículos para albergar a la transmisión automática. En consecuencia, es posible configurar el aparato motriz en este túnel del suelo del vehículo, en lugar de la transmisión automática.

Un aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con otro aspecto de la invención, que tiene una forma exterior que llega a ser gradualmente más estrecha al alejarse del motor, y que está provista además con una carcasa central en la cual se monta los motores generadores y la parte del mecanismo divisor de potencia, una carcasa formada separadamente del la carcasa central, en la cual se monta la parte del mecanismo reductor de velocidad, y una parte de unión con la cual se une la carcasa a la carcasa central.

De acuerdo con esta construcción, al ampliar el uso del aparato motriz a una amplia variedad de vehículos híbridos, según las especificaciones, tales como la relación de velocidades de la parte del mecanismo reductor de velocidad, podrán adaptarse... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato motriz para un vehículo híbrido, que comprende:

un primer motor generador (MG1) que funciona como un motor y como un generador;

un segundo motor generador (MG2) el cual está dispuesto en un lado del primer motor generador (MG1) opuesto al motor (12) , el cual funciona como un motor y un generador, el cual genera potencia para accionar la rueda propulsada (13) que es distinta de la potencia del motor (12) , y que tiene un diámetro exterior menor que el diámetro exterior del primer motor generador (MG1) ; y

una parte (28) del mecanismo reductor de velocidad, que está dispuesta en un lado del segundo motor generador (MG2) opuesto al motor (12) , y el cual reduce una velocidad rotacional del segundo motor generador (MG2) , e incrementa el par motor del segundo motor generador (MG2) ,

Caracterizado por que comprende además:

una parte (27) del mecanismo divisor de potencia que divide la potencia generada por el motor (12) en la potencia para el primer motor generador (MG1) y la potencia para una rueda (13) conductora; en el que La parte (28) del mecanismo reductor de velocidad, el cual reduce la velocidad de rotación del segundo motor generador (MG2) , tiene un diámetro exterior menos que un diámetro exterior de un segundo motor generador (MG2) ; y

La parte (28) del mecanismo reductor de velocidad comprende un set de engranaje planetario que incluye un engranaje solar (56) , un engranaje de anillo (57) , en el que el engranaje solar (56) está interbloqueado de forma que sea capaz de girar integralmente con el segundo rotor (41) del MG2 y el engranaje de anillo (57) está interbloqueado de forma que sea capaz de girar integralmente con un eje (48) intermedio transmitiendo potencia generada por el motor (12) y separar a través de la parte (27) del mecanismo divisor de potencia.

2. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo motor generador (MG2) genera energía para ayudar al motor (12) .

3. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que comprende además:

una carcasa central (22) que tiene una forma exterior que llega a ser gradualmente estrecha al alejarse del motor (12) , y en donde está montado el primer motor generador (MG1) , el segundo motor generador (MG2) , y la parte (27) del mecanismo divisor de potencia;

una carcasa (25) que está provista en forma separada de la carcasa central, y en la cual está montada la parte (28) del mecanismo reductor de velocidad; y

una parte de unión (28) para unir la carcasa (25) a la carcasa central (22) .

4. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 3, en el que una forma exterior de una carcasa motriz (21) formada de carcasa central (22) y la carcasa (25) llega progresivamente a ser estrecha al alejarse del motor (12)

5. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende además:

una primera parte de conexión (65) para conectar eléctricamente un primer cable (63) al primer motor generador (MG1) ; y

una segunda parte de conexión (66) , para conectar eléctricamente un segundo cable (64) al segundo motor generador (MG2) ;

en donde el mecanismo (27) divisor de potencia está dispuesto entre el primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) , y que comprende un conjunto de engranaje planetario que tiene un engranaje de anillo (53) con un diámetro exterior que es menor que el diámetro exterior del primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) ; y

en donde la primera parte de conexión (65) y la segunda parte de conexión (66) están provistas en un espacio existente hacia un lado exterior en una dirección radial del engranaje de anillo (53) entre el primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) .

6. El aparato motriz para un vehiculo híbrido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque además comprende:

una primera parte de conexión (65) para conectar eléctricamente un primer cable (63) al primer motor generador (MG1) ;

una segunda parte de conexión (66) para conectar eléctricamente un segundo cable (64) al segundo motor generador (MG2) ,

una carcasa motriz (21) en la cual están montados el primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) , y la cual tiene una forma exterior que llega progresivamente a ser estrecha al alejarse del motor (12;

una primera salida (67) , la cual está formada en la carcasa motriz (21) , y la cual está formada con perfil curvado alejándose del motor (12) , y a través de la cual el primer cable (63) conectado al primer motor generador (MG1) se conduce fuera de la carcasa motriz (21) ; y

una segunda salida (69) , la cual está formada paralelamente a la primera salida (67) en la carcasa motriz (21) en un lado de la primera salida (67) opuesta al motor (12) , y a través de la cual el segundo cable (64) conectado al segundo motor generador (MG2) es conducido fuera de la carcasa motriz (21) .

7. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende además:

una carcasa motriz (21) , en la cual están montados el primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) , y el cual tiene una forma exterior que llega progresivamente a ser estrecha al alejarse del motor (12) ;

una primera carcasa (23) que comprende una parte de la carcasa motriz (21) , y la cual está provista con una primera parte principal (23a) fijada al motor (12) y una primera parte (23b) del alojamiento formada con la primera parte principal (23a) , la cual alberga el primer motor generador (MG1) ;

una segunda carcasa (24) que comprende parte de la carcasa motriz (21) , y la cual está unida a la primera parte principal (23a) ;

una primera tapa (29) la cual está dispuesta en el lado del motor del primer motor generador (MG1) , dentro de la primera parte principal (23a) , y la cual cubre el primer motor generador (MG1) ; y

un primer miembro de fijación (34) que fija una primera brida (29a) formada sobre una parte del borde exterior de la primera tapa (29) a la primera parte del alojamiento (23b) .

8. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además:

una segunda parte principal (24a) , la cual está provista con la segunda carcasa (24) , estando unida a la primera parte principal (23a) ;

una segunda parte de alojamiento (24b) la cual está formada dentro de la segunda parte principal (24a) , y la cual aloja el segundo motor generador (MG2) ;

una segunda tapa (37) la cual está configurada sobre el lado del motor del segundo motor generador (MG2) dentro de la segunda parte principal (24a) y la cual cubre el segundo motor generador (MG2) ; y

un segundo miembro de fijación (40) que se fija a una segunda brida (37a) formada sobre una parte del borde exterior de la segunda tapa (37) a la segunda parte del alojamiento (24b) .

9. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque comprende además:

una carcasa motriz (21) en la cual están montados el primer motor generador (MG1) y el segundo motor generador (MG2) , y que tiene una forma exterior que llega progresivamente a ser estrecha al alejarse del motor (12) ;

un primera carcasa (23) que comprende parte de la carcasa motriz (21) , y la cual está provista con una primera parte principal (23a) fijada al motor (12) , y una primera parte del alojamiento (23b) formada dentro de la primera parte principal (23a) , la cual alberga el primer motor generador (MG1) ;

una segunda carcasa (24) , la cual comprende parte de la carcasa motriz (21) , y la cual está unida a la primera parte principal (23a) ;

una primera tapa (29) la cual está configurada sobre el lado del motor del primer motor generador (MG1) , dentro de la primera parte principal (23a) , y la cual cubre el primer motor generador (MG1) ; y

unos primeros medios de fijación (34) para fijar a una primera brida (29a) , formada sobre una parte del borde exterior de la primera tapa (29) a la primera parte del alojamiento (23b) .

10. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende:

una segunda parte principal (24a) la cual está provista en la segunda carcasa (24) y la cual está unida a la primera parte principal (23a) ;

una segunda parte del alojamiento (24b) , la cual está formada dentro de la segunda parte principal (24a) , y la cual aloja el segundo motor generador (MG2) ;

una segunda tapa (37) la cual está configurada sobre el lado del motor del segundo motor generador (MG2) , dentro de la segunda parte principal (24a) , y la cual cubre el segundo motor generador (MG2) ; y

unos segundos medios de fijación (40) para fijar a una segunda brida (37a) formada sobre una parte del borde 10 exterior de la segunda tapa (37) a la segunda parte del alojamiento (24b) .

11. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde:

la parte (28) del mecanismo reductor de velocidad comprende un conjunto de engranaje planetario, y está configurado sobre el mismo eje que el centro axial del primer motor generador (MG1) , el segundo motor generador (MG2) , y la parte (27) del mecanismo divisor de potencia.

12. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la parte (27) del mecanismo divisor de potencia y el primer generador motor (MG1) cambia una velocidad rotacional del motor (12) , y la velocidad rotacional cambiada se transmite a las ruedas (13) accionadas 13. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la parte (27) del

mecanismo divisor de potencia y el primer generador motor (MG1) cambia una velocidad rotacional del motor (12) , y 20 la velocidad rotacional cambiada se transmite a las ruedas (13) accionadas 14. El aparato motriz para un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicaciones 1 a 13, en el que el vehículo híbrido es un vehículo de transmisión trasera con motor frontal,


 

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