用于混合動力傳動系統(tǒng)的雙繞組電促動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及用于控制混合動力車輛中的被促動機構(gòu)的電促動器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車通常包括電氣附件，例如頭燈、立體聲和/或視頻系統(tǒng)、車廂照明等。電氣附件通過低壓電系統(tǒng)供電。低壓電系統(tǒng)通常稱為12伏特系統(tǒng)，但是通常運行在8到16伏之間。低壓電系統(tǒng)通常包括低壓電池，且被發(fā)動機驅(qū)動的交流發(fā)電機充電。在混合動力車輛中，高壓電系統(tǒng)(包括高壓電池和高壓推進電動機/發(fā)電機)可以用于將電能提供到低壓電系統(tǒng)，且由此提供到電氣附件。高壓電系統(tǒng)通常運行在大于60伏特的電壓下，且優(yōu)選運行在100到200伏特之間的電壓下。然而，高壓電系統(tǒng)可以包括運行在16到32伏特之間的24伏特系統(tǒng)。因為高壓推進電動機/發(fā)電機通常以與運行低壓電附件所需的電壓不同的電壓提供電力，所以需要電壓轉(zhuǎn)換器(有時稱為輔助電力模塊)將來自高壓電系統(tǒng)的電功率轉(zhuǎn)換為低壓附件所需的電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]提供一種車輛。車輛包括高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)。高壓電系統(tǒng)運行至少一個高壓電部件。高壓電系統(tǒng)以大于第一電壓的電壓運行。低壓電系統(tǒng)運行至少一個低壓電部件。低壓電系統(tǒng)以小于第二電壓的電壓運行。車輛進一步包括被促動機構(gòu)，且促動器聯(lián)接到被促動機構(gòu)。促動器配置為控制被促動機構(gòu)。促動器包括聯(lián)接到低壓電系統(tǒng)的低壓繞組和聯(lián)接到高壓電系統(tǒng)的高壓繞組。低壓繞組和高壓繞組可操作為產(chǎn)生磁場。電磁定子芯部可操作為對來自低壓繞組和高壓繞組的磁場進行反作用，以產(chǎn)生扭矩。
[0004]還提供一種用于車輛的動力傳動系。動力傳動系包括高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)，高壓電系統(tǒng)包括高壓電池和高壓推進電動機/發(fā)電機，且低壓電系統(tǒng)包括低壓電池。高壓電系統(tǒng)以大于第一電壓的電壓運行，且低壓電系統(tǒng)以小于第二電壓的電壓運行。動力傳動系進一步包括被促動機構(gòu)和聯(lián)接到被促動機構(gòu)以控制被促動機構(gòu)的促動器。促動器包括聯(lián)接到低壓電系統(tǒng)的低壓繞組和聯(lián)接到高壓電系統(tǒng)的高壓繞組。低壓繞組和高壓繞組可操作為產(chǎn)生磁場。電磁定子芯部可操作為對來自低壓繞組和高壓繞組的磁場進行反作用，以產(chǎn)生扭矩。促動器可操作為將來自高壓電系統(tǒng)的具有大于第一電壓的電壓的高壓電流轉(zhuǎn)換為被低壓電系統(tǒng)使用的具有小于第二電壓的電壓的低壓電流。促動器進一步可操作為用來自高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)兩者的電功率促動所述被促動機構(gòu)。動力傳動系特征在于高壓電系統(tǒng)不包括用于將電功率從第一電壓轉(zhuǎn)換為用于低壓電系統(tǒng)的第二電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。
[0005]因而，通過將高壓繞組和低壓繞組并入被促動機構(gòu)的促動器，用于被促動機構(gòu)的促動器可以用作電壓轉(zhuǎn)換器，由此消除對單獨電壓轉(zhuǎn)換器(即輔助電力模塊)的需要。促動器可以用于控制許多不同促動機構(gòu)，例如變速器離合器、油泵、水泵、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、和加熱通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)(HVAC)車廂風(fēng)扇或空調(diào)壓縮機。促動器可以用來自低壓電系統(tǒng)和/或高壓電系統(tǒng)的電功率運行，以控制被促動機構(gòu)。促動器不僅用于促動被促動機構(gòu)，而且還用于將被電系統(tǒng)使用的高壓下的電功率轉(zhuǎn)換為適于被低壓電系統(tǒng)使用的更低的電壓。促動器也可以用于將被低壓電系統(tǒng)使用的低壓下的電功率轉(zhuǎn)換為適于被高壓電系統(tǒng)使用的更高電壓。在一個優(yōu)選實施例中，其中被促動機構(gòu)是離合器，所述離合器從功能角度來說設(shè)置在發(fā)動機和高壓推進電動機/發(fā)電機之間，離合器可以用于將扭矩從發(fā)動機傳遞到促動器，從而促動器可以用作發(fā)電機，以產(chǎn)生用于高壓電系統(tǒng)或低壓電系統(tǒng)中之一或兩者的電力。
[0006]本發(fā)明提供一種車輛，包括:高壓電系統(tǒng)，用于運行至少一個高壓電部件，其中高壓電系統(tǒng)以大于第一電壓的電壓運行；低壓電系統(tǒng)，用于運行至少一個低壓電部件，其中低壓電系統(tǒng)以小于第二電壓的電壓運行；被促動機構(gòu)；和促動器，聯(lián)接到所述被促動機構(gòu)，用于控制所述被促動機構(gòu)，促動器包括:低壓繞組，聯(lián)接到低壓電系統(tǒng)，且能操作為產(chǎn)生磁場；高壓繞組，聯(lián)接到高壓電系統(tǒng)，且能操作為產(chǎn)生磁場；和電磁定子芯部，能操作為對來自低壓繞組和高壓繞組的磁場進行反作用，以產(chǎn)生扭矩。
[0007]在所述的車輛中，促動器能操作為將來自高壓電系統(tǒng)的高壓電流轉(zhuǎn)換為用于被低壓電系統(tǒng)使用的低壓電流，其中所述高壓電流具有大于第一電壓的電壓，所述低壓電流具有小于第二電壓的電壓。
[0008]在所述的車輛中，促動器能操作為將來自低壓電系統(tǒng)的低壓電流轉(zhuǎn)換為用于被高壓電系統(tǒng)使用的高壓電流，其中所述低壓電流具有小于第二電壓的電壓，所述高壓電流具有大于第一電壓的電壓；其中促動器能操作為用來自高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)兩者的電功率促動所述被促動機構(gòu)。
[0009]在所述的車輛中，低壓電系統(tǒng)包括低壓電池，且其中高壓電系統(tǒng)包括高壓電池。
[0010]在所述的車輛中，被促動機構(gòu)通過所施加的扭矩促動。
[0011]在所述的車輛中，被促動機構(gòu)包括以下中的一個:變速器離合器、油泵、水泵、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、和加熱通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)(HVAC)車廂風(fēng)扇或空調(diào)壓縮機。
[0012]在所述的車輛中，高壓電系統(tǒng)包括高壓推進電動機/發(fā)電機。
[0013]所述的車輛進一步包括發(fā)動機，其能操作為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)輸出。
[0014]在所述的車輛中，被促動機構(gòu)能操作為接收從發(fā)動機而來的旋轉(zhuǎn)輸出，且能將來自發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換為用于低壓電系統(tǒng)的低壓電流或轉(zhuǎn)換為用于高壓電系統(tǒng)的高壓電流，其中所述低壓電流具有小于第一電壓的電壓，所述高壓電流具有大于第二電壓的電壓。
[0015]在所述的車輛中，被促動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)變速器離合器，從功能角度來說其設(shè)置在發(fā)動機和高壓推進電動機/發(fā)電機之間。
[0016]在所述的車輛中，促動器包括雙繞組電動機/發(fā)電機，其可操作為產(chǎn)生用于促動所述被促動機構(gòu)的扭矩。
[0017]在所述的車輛中，第一電壓等于或大于16伏特，且第二電壓等于或小于16伏特。
[0018]所述的車輛特征在于，高壓電系統(tǒng)不包括用于將電功率從第一電壓轉(zhuǎn)換為用于低壓電系統(tǒng)的第二電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。
[0019]本發(fā)明提供一種用于混合動力車輛的動力傳動系，該動力傳動系包括:高壓電系統(tǒng)，包括高壓電池和高壓推進電動機/發(fā)電機，其中高壓電系統(tǒng)以大于第一電壓的電壓運行；低壓電系統(tǒng)，包括低壓電池，其中低壓電系統(tǒng)以小于第二電壓的電壓運行；被促動機構(gòu)，其被施加的扭矩促動；和促動器，聯(lián)接到所述被促動機構(gòu)，用于控制所述被促動機構(gòu)，促動器包括:低壓繞組，聯(lián)接到低壓電系統(tǒng)，且可操作為產(chǎn)生磁場；高壓繞組，聯(lián)接到高壓電系統(tǒng)，且可操作為產(chǎn)生磁場；和電磁的定子芯部，可操作為對來自低壓繞組和高壓繞組兩者的磁場進行反作用，以產(chǎn)生扭矩；其中促動器，能操作為將來自高壓電系統(tǒng)的高壓電流轉(zhuǎn)換為用于被低壓電系統(tǒng)使用的低壓電流，其中所述高壓電流具有大于第一電壓的電壓，所述低壓電流具有小于第二電壓的電壓；其中促動器能操作為將來自低壓電系統(tǒng)的低壓電流轉(zhuǎn)換為用于被高壓電系統(tǒng)使用的高壓電流，其中所述低壓電流具有小于第二電壓的電壓，所述高壓電流具有大于第一電壓的電壓；和其中促動器能操作為用來自高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)兩者的電功率促動所述被促動機構(gòu)；和其中高壓電系統(tǒng)不包括用于將電功率從第一電壓轉(zhuǎn)換為用于低壓電系統(tǒng)的第二電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。
[0020]在所述的動力傳動系中，被促動機構(gòu)包括以下中的一個:變速器離合器、油泵、水泵、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、和加熱通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)(HVAC)車廂風(fēng)扇或空調(diào)壓縮機。
[0021]所述的動力傳動系進一步包括發(fā)動機，其可操作為產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)輸出。
[0022]在所述的動力傳動系中，被促動機構(gòu)可操作為接收從發(fā)動機而來的旋轉(zhuǎn)輸出，且可以將來自發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換為用于低壓電系統(tǒng)的低壓電流或轉(zhuǎn)換為用于高壓電系統(tǒng)的高壓電流，其中所述低壓電流具有等于或小于第一電壓的電壓，所述高壓電流具有等于或大于第二電壓的電壓。
[0023]在所述的動力傳動系中，被促動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)變速器離合器，從功能角度來說其設(shè)置在發(fā)動機和高壓推進電動機/發(fā)電機之間，且其中被促動機構(gòu)可以被向前扭矩或拖曳扭矩促動。
[0024]在所述的動力傳動系中，第一電壓等于或大于16伏特，且第二電壓等于或小于16伏特。
[0025]在下文結(jié)合附圖進行的對實施本發(fā)明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0026]圖1是用于被促動機構(gòu)的雙繞組電促動器的示意圖，其聯(lián)接到高壓電系統(tǒng)和低壓電系統(tǒng)兩者。
[0027]圖2是顯示了在其中并入雙繞組電促動器的混合動力車輛的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解例如“上”、“下”、“向上、“向下”、“頂”、“底”等是用于描述附圖，而不代表對本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求限定。進而，在本文在可以以功能和/或邏輯模塊部件和/或各種處理步驟的方式來描述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這種模塊部件可以包括任何數(shù)量的硬件、軟件和/或固件部件(其配置為執(zhí)行具體功能)實現(xiàn)。
[0029]參見附圖，其中幾幅圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件，車輛通常在20處示出。車輛20是混合動力車輛，具有高壓電系統(tǒng)22和低壓電系統(tǒng)24。參見圖1，高壓電系統(tǒng)22包括高壓電池26，且低壓電系統(tǒng)24包括低壓電池28。應(yīng)理解低壓電池28與高壓電池26不同且分開。
[0030]高壓電系統(tǒng)22用于運行至少一個高壓電部件，例如但不限于高壓推進電動機/發(fā)電機30。高壓推進電動機/發(fā)電機30用于將牽引功率提供到車輛20的車輪50，以推進車輛20。高壓電系統(tǒng)22以大于第一電壓的電壓運行。低壓電系統(tǒng)24用于運行至少一個低壓電部件32。低壓電部件32可以包括，但不限于，車輛20的頭燈、音頻/視頻娛樂系統(tǒng)、車廂照明、電促動器36、風(fēng)扇、電輸出口等。低壓電系統(tǒng)24以小于第二電壓的電壓運行。第一電壓可以等于或大于16伏特，且第二電壓可以等于或小于16伏特。因而，高壓電系統(tǒng)22運行在大于16伏特的電壓下，且低壓電系統(tǒng)24運行在小于16伏特的電壓下。
[0031]車輛2