[发明专利]具有单向输入的多模式集成启动发电机装置

说明书

一种组合式启动发电机装置包括具有第一和第二行星齿轮组级的动力传动组件。行星齿轮组级中的一个或更多个包括惰性齿轮和环形齿轮。离合器布置联接以实现动力在第一动力流方向上流动的输送模式和动力在第二动力流方向上流动的发电模式。在输送模式下，在第一旋转方向上从电机接收输入动力，并且依照第一动力流方向在第一旋转方向上向发动机提供输出动力。在发电模式下，行星齿轮组级中的一个或更多个接收第一旋转方向上的输入动力并且依照第二动力流方向向电机输出第一旋转方向上的动力。

技术领域

本公开涉及作业车辆动力系统，包括用于启动机械动力设备并从其生成电力的布置。

背景技术

诸如用于农业、建筑和林业行业的那些作业车辆和其它传统车辆可由内燃机(例如，柴油发动机)提供动力，但是采用混合动力源(例如，发动机和电动机)变得越来越普遍。在任何情况下，发动机仍是作业车辆的主要动力源，并且需要来自启动器的机械输入以开始曲轴的旋转和活塞在气缸内的往复运动。用于启动发动机的扭矩需求高，特别是对于重型机器中常见的大型柴油发动机。

作业车辆另外包括需要电力的子系统。为了向作业车辆的这些子系统提供动力，可使用交流发电机或发电机利用发动机动力的一部分来生成AC或DC电。然后通过使来自交流发电机的电流逆变来对作业车辆的电池进行充电。用于从运行的发动机生成电流的扭矩需求显著低于发动机启动。为了在发动机和电池之间适当地传递动力以启动发动机并生成电力，通常需要若干不同的部件和装置，从而引起关于尺寸、成本和复杂度的问题。

发明内容

本公开提供了一种具有一体传动装置的组合式发动机启动器和发电机装置，例如可用于作业车辆以进行发动机冷启动和生成电力，因此以向发动机和从发动机的更稳健动力传动用于发动机启动器和交流发电机的双重目的，包括利用公共旋转方向进行曲柄转动(或动力输送)和发电二者。

在一个方面，本公开提供了一种用于具有发动机的作业车辆的组合式启动发电机装置，该发动机具有被配置为在第一旋转方向上旋转的发动机曲轴。该组合式启动发电机装置包括：电机，其具有被配置为在第一旋转方向上旋转的电机轴；以及动力传动组件，其包括驱动轴并且被配置为在电机和发动机之间传递动力。该动力传动组件包括行星齿轮组，其具有联接到电机轴的第一行星齿轮组级和联接到第一行星齿轮组级的第二行星齿轮组级。第一行星齿轮组级和第二行星齿轮组级中的一个或更多个包括惰性齿轮，并且第一行星齿轮组级和第二行星齿轮组级中的一个或更多个包括联接到发动机曲轴的环形齿轮。该动力传动组件还包括具有至少一个离合器的离合器布置，其选择性地联接到第一行星齿轮组级和第二行星齿轮组级中的一个或更多个以实现动力在第一动力流方向上流动的至少一个输送模式和动力在第二动力流方向上流动的至少一个发电模式。在所述至少一个输送模式下，第一行星齿轮组级和第二行星齿轮组级中的一个或更多个经由电机轴从电机接收第一旋转方向上的输入动力并且依照第一动力流方向向发动机曲轴输出第一旋转方向上的动力。在所述至少一个发电模式下，第一行星齿轮组级和第二行星齿轮组级中的一个或更多个从发动机曲轴接收第一旋转方向上的输入动力并且依照第二动力流方向经由电机轴向电机输出第一旋转方向上的动力。