輕型混合動力車用特種電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種輕型混合動力車用特種電機(jī)，包括電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)、主控器、無級變速機(jī)構(gòu)，主控器安裝在電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸屬于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子外面是定子，定子外面是外殼；轉(zhuǎn)軸一端連接離合器和飛輪，另一端與無級變速機(jī)構(gòu)連接，主控器控制電機(jī)為動力源，或者通過飛輪輸入外力動力源，或者控制電機(jī)和輸入外力同時為動力源，并控制無級變速機(jī)構(gòu)實(shí)施無級變速。優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡單，因?yàn)閷恿敵鍪菬o級變速，所以在不同的動力輸出的情況下，電機(jī)都有較高的效率。同時因?yàn)槭峭瑫r智能控制電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)，所以能做到不同的負(fù)載輸出時電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)和內(nèi)燃機(jī)都總是處于最佳的工作狀態(tài)。
【專利說明】輕型混合動力車用特種電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及ー種輕型混合動カ車用特種電機(jī)。
技術(shù)背景
[0002]目前混合動カ車有多種驅(qū)動方案。對于簡單、輕型的混合動カ車是同時采用蓄電池供電的電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，其工作的特點(diǎn)是盡量使內(nèi)燃機(jī)總是處于最佳的轉(zhuǎn)速狀態(tài)。因此，在低速行駛時由電機(jī)工作；在中速和高速行駛時啟動內(nèi)燃機(jī)，在負(fù)荷特別大吋，內(nèi)燃機(jī)可和此時作為電動機(jī)的電機(jī)一起驅(qū)動車輛。在負(fù)荷一般的情形下，根據(jù)電池的剩余電量狀況，可以將電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用。
[0003]目前此系統(tǒng)存在以下問題:
(1)系統(tǒng)包含的主要機(jī)體多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化；
(2)電機(jī)本身對系統(tǒng)的驅(qū)動通常采用固定的速比，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種輕型混合動カ車用特種電機(jī)，包括電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)、主控器、無級變速機(jī)構(gòu)，主控器安裝在電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸屬于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子外面是定子，定子外面是外殼；轉(zhuǎn)軸一端連接離合器和飛輪，另一端與無級變速機(jī)構(gòu)連接，主控器控制電機(jī)為動カ源，或者通過飛輪輸入外力動カ源，或者控制電機(jī)和輸入外力同時為動力源，并控制無級變速機(jī)構(gòu)實(shí)施無級變速。
[0005]所述無級變速機(jī)構(gòu)，設(shè)有多個具有自轉(zhuǎn)軸的傳動球，傳動球分別與輸入摩擦輪和輸出摩擦輪接觸，輸入摩擦輪固定在傳動盤上，傳動盤固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，輸出摩擦輪固定在動カ輸出殼上，動カ輸出殼輸出動力。
[0006]所述傳動球的自轉(zhuǎn)軸安裝在角度調(diào)節(jié)器上，傳動球能自轉(zhuǎn)，控制輸入、輸出摩擦輪接觸傳動球自轉(zhuǎn)時的不同半徑位置的線速度差，實(shí)現(xiàn)變速功能。
所述角度調(diào)節(jié)器受電動移位器控制，電動移位器受主控器控制左右移位，帶動角度調(diào)節(jié)器改變傳動球自轉(zhuǎn)軸的角度。主控制器根據(jù)駕駛者要求以及路況，車輛和電機(jī)運(yùn)行狀況決定變速器的最佳變速比，發(fā)出指令到位移器控制器，實(shí)現(xiàn)最佳轉(zhuǎn)速比。位移控制器也可以放在主控制板上。
[0007]所述電機(jī)的主控器和電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的設(shè)計允許電機(jī)可在四象限運(yùn)行。即可以正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，可以作為電動機(jī)使用也可以作為發(fā)電機(jī)使用。電機(jī)是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，有利于散熱。外部內(nèi)燃機(jī)動カ輸入最大效率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速是決定設(shè)計電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)最高效率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速ー個最重要的考量因素。
[0008]所述主控器設(shè)有微處理器芯片，輸入分別與外部傳感器、內(nèi)部傳感器連接，外部傳感器包括力矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器；內(nèi)部傳感器包括溫度傳感器、電流傳感器，輸出控制線分別與電動移位器和電源逆變器連接。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，此方案結(jié)構(gòu)簡單，同時因?yàn)閷鹰敵鍪菬o級變速，所以在不同的動力輸出的情況下，電機(jī)都有較高的效率。同時因?yàn)槭峭瑫r智能控制電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)，所以能做到不同的負(fù)載輸出時電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)和內(nèi)燃機(jī)都總是處于最佳的工作狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
附圖2是主控器方框圖；
圖標(biāo)號說明:
1-飛輪；2-離合器；3_電機(jī)定子；4_電機(jī)外殼；5_電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子；6_電機(jī)軸-軸承；8_輸入摩擦輪；9_動力輸出殼；10_固定軸；11_輸出摩擦輪；12_角度調(diào)節(jié)器；13-傳動球；14_電動移位器；15-傳動盤；16-控制線；17_主控器；18_電源線。
【具體實(shí)施方式】
[0011]請參閱附圖1、2所示，本發(fā)明包括電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)、主控器、無級變速機(jī)構(gòu)，主控器17安裝在電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的定子3上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸6屬于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子5,內(nèi)轉(zhuǎn)子5外面是定子3，定子3外面是外殼4 ；電機(jī)轉(zhuǎn)軸6 —端連接離合器2和飛輪1，另一端與無級變速機(jī)構(gòu)連接，主控器17控制電機(jī)為動力源，或者通過飛輪I輸入外力動力源，或者控制電機(jī)和輸入外力同時為動力源，并控制無級變速機(jī)構(gòu)實(shí)施無級變速。
[0012]所述無級變速機(jī)構(gòu)，設(shè)有多個具有自轉(zhuǎn)軸的傳動球13，傳動球13分別與輸入摩擦輪和輸8出摩擦輪接觸11，輸入摩擦輪8固定在傳動盤15上，傳動盤15固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸6上，輸出摩擦輪11固定在動力輸出殼9上，動力輸出殼9輸出動力。
[0013]所述傳動球13的自轉(zhuǎn)軸安裝在角度調(diào)節(jié)器12上，傳動球13能自轉(zhuǎn)，工作時輸入
8、輸出摩擦輪11接觸在傳動球13不同的自轉(zhuǎn)半徑的位置，利用接觸位置的線速度差實(shí)現(xiàn)變速功能。
[0014]所述角度調(diào)節(jié)器12受電動移位器14控制，電動移位器14受主控器17控制左右移位，帶動角度調(diào)節(jié)器12改變傳動球13自轉(zhuǎn)軸的角度。
[0015]所述電機(jī)的主控器17和電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的設(shè)計允許電機(jī)可在四象限運(yùn)行。
[0016]所述主控器17設(shè)有微處理器芯片，輸入分別與外部傳感器、內(nèi)部傳感器連接，夕卜部傳感器包括力矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器；內(nèi)部傳感器包括溫度傳感器、電流傳感器，控制線16分別與電動移位器14和電源逆變器連接。
[0017]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明工作過程。
[0018](—)電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)作為動力源工作時，電機(jī)輸入摩擦輪8固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸6上同步旋轉(zhuǎn)。電機(jī)輸入摩擦輪8帶動傳動球13自傳，傳動球13帶動輸出摩擦輪11旋轉(zhuǎn)，輸出摩擦輪11固定在動力輸出殼9上，使動力輸出殼9旋轉(zhuǎn)，完成動力輸出。此時，離合器2處于分離狀態(tài)，所以內(nèi)燃機(jī)對于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)來說并沒有造成影響。
[0019](二)當(dāng)外部動力通過飛輪I輸入時，離合器2處于結(jié)合狀態(tài)，外部動力直接帶動電機(jī)轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，同前述(一)的方式一樣完成動力輸出。此時電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的功能成為一個發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生電能通過電源線18對蓄電池充電。
[0020](三)離合器2處于結(jié)合狀態(tài)，外部動力和電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)同時輸出動力，通過無極變速系統(tǒng)同時使動カ輸出殼9轉(zhuǎn)動完成動カ輸出，這樣可以使電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)和外部動カ結(jié)合，使整個電機(jī)提供更大的動カ輸出。
[0021]智能控制系統(tǒng)同時控制電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)、電動位移器14工作，智能控制系統(tǒng)對電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的控制與普通電機(jī)的控制方式一祥。對電動位移器14的控制，主要是控制無極變速機(jī)構(gòu)以適合的變速比進(jìn)行變速。
[0022]電動位移器14帶動角度調(diào)節(jié)器12移動，以調(diào)節(jié)傳動球13自傳軸的角度，使電機(jī)輸入摩擦輪8和輸出摩擦輪11與傳動球13的接觸點(diǎn)位置改變。因?yàn)椴煌佑|點(diǎn)的線速度不同導(dǎo)致電機(jī)輸入摩擦輪8和輸出摩擦輪11之間存在轉(zhuǎn)速差，以此實(shí)現(xiàn)變速。
[0023]對于前述(一)，路況好，負(fù)載輕時僅靠電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)就能滿足車輛工作，此時智能控制系統(tǒng)控制離合器2分離，同時需要根據(jù)行車的負(fù)載、路況和對車輛速度的要求，控制電動位移器14調(diào)節(jié)傳動球13自傳軸在適當(dāng)?shù)慕嵌?，使無極變速系統(tǒng)控制在適合的變速比上，以實(shí)現(xiàn)整個電機(jī)在滿足工作要求的情況下，電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)總是處于最佳的工作狀態(tài)。
[0024]對于前述(ニ)，在中速和高速行駛時，主控制器控制離合器2閉合，根據(jù)駕駛者的要求或行車狀況控制內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動、停車和動カ輸出。智能控制系統(tǒng)的控制需要考慮行車的負(fù)載、路況和對車輛速度的要求，由控制電動位移器14調(diào)節(jié)傳動球13自傳軸在適當(dāng)?shù)慕嵌龋棺兯傧到y(tǒng)控制在適合的變速比上，以實(shí)現(xiàn)在滿足工作要求的情況下，內(nèi)燃機(jī)總是處于最佳的工作狀態(tài)。內(nèi)燃機(jī)此時不僅驅(qū)動汽車傳動裝置工作，同時也驅(qū)動電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)的電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動,使電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)成為ー個發(fā)電機(jī)。所產(chǎn)生的電能通過電源線18對外部的蓄電池充電。
[0025]對于前述(三)，車輛負(fù)載較高，僅靠內(nèi)燃機(jī)無法提供足夠的動力的情況下，電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)也同時提供動力，由智能控制系統(tǒng)控制變速系統(tǒng)在適合的變速比，以實(shí)現(xiàn)在滿足エ作要求的情況下，內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)電磁機(jī)構(gòu)都總是處于最佳的工作狀態(tài)。
[0026]主控器17的電路板上芯片接收來自多種內(nèi)外部傳感器的信息，并按照預(yù)定的程序分析和決定電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，控制兩個變速系統(tǒng)的變速比，以使整個特種電機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。電機(jī)內(nèi)外信號的傳輸通過電源線18傳輸。
[0027]本發(fā)明的基本控制原理實(shí)際包含兩個部分，ー是電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)部分的控制，這部分的控制和通常的電機(jī)控制相同，適用于任何電磁作用原理的不同類型的電機(jī)。第二部分是變速的智能控制，它主要是通過各種內(nèi)外傳感器的信號，全面了解電機(jī)及被拖動系統(tǒng)的運(yùn)行情況，從而得出最佳期望的變速比，即電動位移器14最佳應(yīng)處位置。
【權(quán)利要求】
1.一種輕型混合動力車用特種電機(jī)，包括電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)、主控器、無級變速機(jī)構(gòu)，其特征在于，主控器安裝在電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)軸屬于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子外面是定子，定子外面是外殼；電機(jī)轉(zhuǎn)軸一端連接離合器和飛輪，另一端與無級變速機(jī)構(gòu)連接，主控器控制電機(jī)為動力源，或者通過飛輪輸入外力動力源，或者控制電機(jī)和輸入外力同時為動力源，并控制無級變速機(jī)構(gòu)實(shí)施無級變速。
2.按權(quán)利要求1所述的輕型混合動力車用特種電機(jī)，其特征在于，所述無級變速機(jī)構(gòu)，設(shè)有多個具有自轉(zhuǎn)軸的傳動球，傳動球分別與輸入摩擦輪和輸出摩擦輪接觸，輸入摩擦輪固定在傳動盤上，傳動盤固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，輸出摩擦輪固定在動力輸出殼上，動力輸出殼輸出動力。
3.按權(quán)利要求2所述的輕型混合動力車用特種電機(jī)，其特征在于，所述傳動球的自轉(zhuǎn)軸安裝在角度調(diào)節(jié)器上，傳動球能自轉(zhuǎn)，控制輸入、輸出摩擦輪接觸傳動球自轉(zhuǎn)時的不同半徑位置的線速度差，實(shí)現(xiàn)變速功能。
4.按權(quán)利要求3所述的輕型混合動力車用特種電機(jī)，其特征在于，所述角度調(diào)節(jié)器受電動移位器控制，電動移位器受主控器控制左右移位，帶動角度調(diào)節(jié)器改變傳動球自轉(zhuǎn)軸的角度。
5.按權(quán)利要求1所述的輕型混合動力車用特種電機(jī)，其特征在于，所述主控器設(shè)有微處理器芯片，輸入分別與外部傳感器、內(nèi)部傳感器連接，外部傳感器包括力矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器；內(nèi)部傳感器包括溫度傳感器、電流傳感器，輸出控制線分別與電動移位器和電源逆變器連接。
【文檔編號】B60K6/26GK103600650SQ201310514940
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】陸炳林, 周佳林, 張學(xué)城, 馮峰, 孫宇龍 申請人:南通雷圣特種電機(jī)有限公司