Estructura de unidad de potencia para vehículo híbrido.

Una unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido, incluyendo:

un motor (20);

un primer motor eléctrico (21 a) conectado a un cigüeñal (22) del motor (20) y que funciona como un motor dearranque y un generador eléctrico;

un dispositivo de transmisión de potencia (23), transmitiendo dicho dispositivo de transmisión de potencia (23) fuerzarotacional del cigüeñal (22) a un lado de rueda motriz;

un eje de accionamiento (60) conectado a un lado accionado del dispositivo de transmisión de potencia (23) ytambién conectado a la rueda motriz (WR);

un segundo motor eléctrico (21b) conectado al eje de accionamiento (60) y que funciona al menos como un motoreléctrico;

un dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40), dispuesto entre el cigüeñal (22) y el medio de transmisiónde potencia (23), transmitiendo dicho dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) fuerza rotacional delcigüeñal (22) al dispositivo de transmisión de potencia (23) cuando la velocidad rotacional del cigüeñal (22) excedede un valor especificado;

un embrague unidireccional (44) situado entre el dispositivo de transmisión de potencia (23) y el eje deaccionamiento (60);

un mecanismo de engranaje reductor (69), reduciendo dicho mecanismo de engranaje reductor la fuerza rotacionaldel eje de accionamiento (60) y transmitiendo la fuerza rotacional reducida a la rueda motriz (WR); y transmitiendodicho segundo motor eléctrico (21b) potencia a la rueda motriz (WR) y estando montado en el mecanismo deengranaje reductor (69) mediante el eje de accionamiento (60).

Estructura de unidad de potencia para vehículo híbrido Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención:

La presente invención se refiere a una estructura de unidad de potencia para un vehículo híbrido, que tiene un motor y un motor eléctrico como fuentes de potencia de accionamiento.

2. Descripción de la técnica anterior:

En la técnica anterior, un vehículo híbrido conocido tiene un medio de transmisión de potencia para transmitir potencia desde un motor a una rueda motriz alojada dentro de una caja de transmisión. El medio de transmisión de potencia combina y transmite potencia desde el motor y potencia desde un motor eléctrico a un eje de accionamiento (véase, por ejemplo, la Publicación de Patente japonesa número Hei 8-175473) . El vehículo híbrido descrito en el documento anterior tiene un generador conectado directamente o mediante un engranaje reductor a un eje movido del medio de transmisión de potencia.

Sin embargo, cuando se suministra un par de eje pedido a la rueda motriz, con la configuración antes descrita que tiene el motor eléctrico conectado mediante un engranaje reductor al eje movido del medio de transmisión de potencia, surge la necesidad de proporcionar un engranaje reductor adicional independiente del primer engranaje reductor. Además, con la configuración antes descrita donde el motor eléctrico está conectado directamente al eje movido del medio de transmisión de potencia, es difícil asegurar una relación de reducción suficiente del motor eléctrico a la rueda motriz. Por lo tanto, existe el problema de que se incrementa el tamaño del motor eléctrico.

El vehículo híbrido descrito en el documento de patente anterior también tiene la rueda motriz conectada al eje de accionamiento que sobresale en una dirección a lo ancho del vehículo de la caja de unidad, y un generador está conectado a un lado exterior en la dirección a lo ancho del vehículo. Por lo tanto, el grosor alrededor del eje de accionamiento es grande.

Para resolver este problema, se ha considerado alojar el generador dentro de la caja de unidad para hacer un uso eficiente del espacio. Sin embargo, el generador de un vehículo híbrido suministra fuerza de avance al eje de accionamiento. Por lo tanto, la potencia de régimen es normalmente grande, y la cantidad de calor generado también es grande. Por lo tanto, dado que se estrecha la anchura alrededor del eje de accionamiento, cuando el motor eléctrico generador se aloja dentro de la unidad de potencia es deseable mejorar la capacidad de refrigeración del motor eléctrico generador.

La Solicitud de Patente de Estados Unidos número 2003/092525 describe un sistema de potencia híbrido, incluyendo una primera unidad de potencia, un eje secundario, un convertidor de velocidad, un embrague, y un motor eléctrico. La primera unidad de potencia tiene un eje primario. El eje secundario es movido por el eje primario en un movimiento rotacional. El convertidor de velocidad está colocado entre el eje primario y el eje secundario, teniendo una correa de transmisión, que transmite par del eje primario al eje secundario. El embrague se pone en el eje primario o en el eje secundario, permitiendo o interrumpiendo la transmisión de par desde la primera unidad de potencia al eje secundario. El motor eléctrico está conectado con el eje secundario, moviendo el eje secundario o siendo movido por el eje secundario para generar electricidad o funcionar en vacío.

En la técnica anterior se conoce un vehículo provisto, por ejemplo, de una transmisión de variación continua del tipo de correa como medio de transmisión de potencia para transmitir potencia desde un motor a una rueda motriz (véase, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa número 2002-181147) . El vehículo descrito en este documento está configurado con un embrague centrífugo de dispositivo de arranque conectado a un cigüeñal de un motor. Si la velocidad rotacional del motor excede de un valor especificado, el embrague de dispositivo de arranque es enganchado para girar la transmisión de variación continua del tipo de correa. Además, se transmite potencia del motor a la rueda motriz a través de la transmisión de variación continua del tipo de correa. Específicamente, hasta que la velocidad rotacional del motor excede de un valor especificado, la transmisión de variación continua del tipo de correa no gira, produciendo el efecto de disminuir el rozamiento.

Sin embargo, el vehículo descrito en el documento de Patente antes descrito es normalmente una motocicleta, y no un vehículo híbrido donde la potencia del motor y la potencia del motor eléctrico se combinan y transmiten al lado de rueda motriz. En un vehículo híbrido, hay casos donde una rueda motriz es movida solamente con un motor eléctrico como una fuente de potencia. Es deseable mejorar la eficiencia de transmisión de energía en este tipo de caja. Además, en el caso donde la velocidad rotacional del motor es baja, tal como cuando tiene lugar marcha en vacío, es deseable usar eficientemente la fuerza rotacional del cigüeñal, y generar electricidad con el motor eléctrico funcionando como un motor de arranque y un generador.

EP-A-01270302 describe un mecanismo de recuperación de energía en un motor de vehículo, que puede mejorar el consumo de carburante y reducir la emisión de gases de escape. Un motor eléctrico de accionamiento/generador está dispuesto entre una superficie periférica exterior de un elemento rotativo del mecanismo de transmisión de potencia y una superficie interior de una porción de alojamiento de elemento rotativo de la caja de transmisión. Una unidad de motor tiene un cuerpo principal de motor, un mecanismo de accionamiento de deceleración para soportar y mover una rueda trasera y un mecanismo de transmisión de potencia de tipo CVT para transmitir una salida del cuerpo principal de motor al mecanismo de accionamiento de deceleración. Una polea de lado accionado está conectada a un eje de accionamiento del mecanismo de accionamiento de deceleración mediante un embrague centrífugo automático. Este eje de accionamiento está conectado al eje de rueda trasera y una polea de lado accionado está conectada a una polea de lado accionado con una correa en V.

US-A-4 372 415 describe una unidad de accionamiento para un vehículo que tiene dos ruedas de accionamiento yuxtapuestas, incluyendo un motor, un eje para soportar en sus extremos las ruedas motrices, un engranaje de salida final acoplado operativamente con el motor y montado en el eje adyacente a una de las ruedas motrices, y un conjunto de transmisión de potencia montado en el eje adyacente a la otra rueda motriz, estando situado el motor entre el engranaje de salida final y el conjunto de transmisión de potencia. Un cigüeñal se extiende paralelo al eje y soporta en un extremo un volante para un generador y en el otro extremo un embrague incluyendo un dispositivo de cambio de velocidad.

Resumen de la invención La presente invención se ha concebido en vista de los problemas antes descritos, y un objeto de la presente invención es proporcionar un par de eje deseado a una rueda motriz sin incrementar el número de piezas o incrementar el tamaño de un motor eléctrico.

Este objeto se logra con una unidad de potencia para un híbrido que tiene las características de la reivindicación 1. Se exponen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

Según este tipo de estructura, es posible reducir y transmitir potencia desde el motor eléctrico a la rueda motriz usando el mecanismo de engranaje reductor dispuesto entre el medio de transmisión de potencia y la rueda motriz.

Según otro aspecto de la presente invención, la unidad de potencia para un vehículo híbrido incluye el motor eléctrico dispuesto en un lado opuesto al mecanismo de engranaje reductor intercalando el medio de transmisión de potencia. Con este tipo de estructura, el motor eléctrico y el mecanismo de engranaje reductor, que son pesados, están divididos en una dirección a lo ancho (a la izquierda y derecha) del mecanismo de transmisión de potencia.

Según otro aspecto de la presente invención, la estructura de unidad de potencia para un vehículo híbrido incluye el vehículo híbrido que es un vehículo de dos ruedas del tipo de unidad basculante, y el motor eléctrico está dispuesto más hacia arriba que una línea que conecta el cigüeñal y la rueda motriz (por ejemplo, una línea L que conecta el cigüeñal 22 y el eje 68 en una realización que se describirá más adelante) , mirando desde el lado del vehículo. Con este tipo de estructura, es posible poner un motor eléctrico generador de un vehículo híbrido que probablemente será de mayor altura.

Según otro aspecto de... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido, incluyendo:

un motor (20) ;

un primer motor eléctrico (21 a) conectado a un cigüeñal (22) del motor (20) y que funciona como un motor de arranque y un generador eléctrico;

un dispositivo de transmisión de potencia (23) , transmitiendo dicho dispositivo de transmisión de potencia (23) fuerza rotacional del cigüeñal (22) a un lado de rueda motriz;

un eje de accionamiento (60) conectado a un lado accionado del dispositivo de transmisión de potencia (23) y también conectado a la rueda motriz (WR) ;

un segundo motor eléctrico (21b) conectado al eje de accionamiento (60) y que funciona al menos como un motor eléctrico;

un dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) , dispuesto entre el cigüeñal (22) y el medio de transmisión de potencia (23) , transmitiendo dicho dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) fuerza rotacional del cigüeñal (22) al dispositivo de transmisión de potencia (23) cuando la velocidad rotacional del cigüeñal (22) excede de un valor especificado;

un embrague unidireccional (44) situado entre el dispositivo de transmisión de potencia (23) y el eje de accionamiento (60) ;

un mecanismo de engranaje reductor (69) , reduciendo dicho mecanismo de engranaje reductor la fuerza rotacional del eje de accionamiento (60) y transmitiendo la fuerza rotacional reducida a la rueda motriz (WR) ; y transmitiendo dicho segundo motor eléctrico (21b) potencia a la rueda motriz (WR) y estando montado en el mecanismo de engranaje reductor (69) mediante el eje de accionamiento (60) .

2. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 1, donde el dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) está dispuesto más al lado exterior, en una dirección a lo ancho del vehículo, que el dispositivo de transmisión de potencia (23) .

3. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde orificios de admisión de aire (59a) están dispuestos en una caja de transmisión (59) que aloja el dispositivo de transmisión de potencia (23) , y el dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) está dispuesto cerca de los orificios de admisión de aire (59a) .

4. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 1, donde el dispositivo de enganche/desenganche de potencia (40) y el segundo motor eléctrico (21b) están dispuestos en un lado opuesto al primer motor eléctrico (21a) , encerrando el dispositivo de transmisión de potencia (23) .

5. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 1, donde el segundo motor eléctrico (21b) está dispuesto en un lado opuesto del mecanismo de engranaje reductor (69) , intercalando el dispositivo de transmisión de potencia (23) .

6. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el vehículo híbrido es un vehículo de dos ruedas del tipo de unidad basculante, y el segundo motor eléctrico (21b) está dispuesto más arriba que una línea que conecta el cigüeñal (22) y el eje (68) de la rueda motriz (WR) , mirando desde el lado del vehículo.

7. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el segundo motor eléctrico (21b) está dispuesto en un lado exterior en la dirección a lo ancho del vehículo con respecto al dispositivo de transmisión de potencia (23) .

8. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el eje de salida de motor eléctrico o eje de accionamiento (60) está dispuesto más hacia delante del vehículo que la rueda motriz (WR) .

9. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, incluyendo además una caja de unidad (59) , alojando dicha caja de unidad el dispositivo de transmisión de potencia (23) y el segundo motor eléctrico (21b) ; y un ventilador (54b) conectado al cigüeñal (22) , donde el segundo motor eléctrico (21b) y el ventilador (54b) están dispuestos dentro de la caja de unidad (59) conjuntamente en el mismo lado con respecto al dispositivo de transmisión (22) .

10. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 9, donde el segundo motor eléctrico (21b) está montado en la caja de unidad (59) .

11. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 9, donde el segundo motor eléctrico (21b) está montado en una pared interior de la caja de unidad (59) .

12. La unidad de potencia (11) para un vehículo híbrido según la reivindicación 9, donde se ha dispuesto aletas de enfriamiento (59b) en una superficie exterior de sección de montaje de motor eléctrico de la caja de unidad (59) . 10