專利名稱：增程電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙動(dòng)力耦合電機(jī)技術(shù)，特別是一種基于原動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行轉(zhuǎn)速增減可控的新型增程電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
汽車動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)自動(dòng)化控制過程是優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)、節(jié)能減排提高效能發(fā)展的大趨勢(shì)。目前，國內(nèi)汽車工業(yè)企業(yè)在結(jié)構(gòu)方案選定及混合動(dòng)力機(jī)械功率分離技術(shù)方面沒有成熟的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，其目前混動(dòng)力整車試制中應(yīng)用的動(dòng)力耦合組件技術(shù)落后、效率低，使得國產(chǎn)混動(dòng)力車很難達(dá)到節(jié)油指標(biāo)達(dá)到25%以上等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種增程電動(dòng)機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是按如下方式實(shí)現(xiàn)的一種增程電動(dòng)機(jī)，包括主太陽輪、從太陽輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子、第一行星齒輪、第二行星齒輪、行星齒輪軸、定子磁極、轉(zhuǎn)子鎖止器、電機(jī)外殼、第一定子線圈、雙向楔塊超越離合和第二定子線圈；主動(dòng)軸和從動(dòng)軸貫穿所述增程電動(dòng)機(jī)中部，從主動(dòng)軸到從動(dòng)軸方向依次連接有所述雙向楔塊超越離合、所述第一行星齒輪、所述行星齒輪軸、所述電機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第二行星齒輪、所述從太陽輪和所述轉(zhuǎn)子鎖止器。所述主太陽輪、所述從太陽輪、所述第一行星齒輪、第二行星齒輪之間和行星齒輪軸設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部。所述雙向楔塊超越離合設(shè)置在所述主太陽輪前端，所述轉(zhuǎn)子鎖止器設(shè)置在從太陽輪后端。所述主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的動(dòng)力軸向聯(lián)接全部采用插齒聯(lián)接。本發(fā)明的積極效果是增程電動(dòng)機(jī)具較高的傳動(dòng)效率，更重要的是它能夠基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上轉(zhuǎn)速進(jìn)行二相連續(xù)和獨(dú)立的調(diào)節(jié)。在動(dòng)力(Power)調(diào)節(jié)方面，增程電動(dòng)機(jī)可通過儲(chǔ)能器電源驅(qū)動(dòng)增程電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)增程疊加有效的補(bǔ)充動(dòng)力輪所需的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力而無需改變對(duì)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力要求(Power demand),從而保持內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)不受或少受路況影響。內(nèi)燃機(jī)可始終工作在設(shè)定的最佳狀態(tài)，以提高整車的效率。同時(shí)增程電動(dòng)機(jī)還可回收制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，返送回儲(chǔ)能器中。所有這些舉措都大幅度地提高汽車的燃油效率。增程電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和制造方面都較目前四速自動(dòng)變速器(4-Speed Automatic transmission)簡(jiǎn)單。這將為高性比價(jià)高性產(chǎn)品打下了良好的基礎(chǔ)。


圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所提供的增程電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所提供的增程電動(dòng)機(jī)的行星齒輪公轉(zhuǎn)示意圖；
其中1主太陽輪2從太陽輪3電機(jī)轉(zhuǎn)子4行星齒輪5行星齒輪軸6定子磁極7轉(zhuǎn)子鎖止器8電機(jī)外殼9第一定子線圈10雙向楔塊超越離合11第二定子線圈12主動(dòng)軸13從動(dòng)軸
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的一種增程電動(dòng)機(jī)，包括主太陽輪(I)、從太陽輪(2)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)、第一行星齒輪(4)、第二行星齒輪(4)、行星齒輪軸(5)、定子磁極(6)、轉(zhuǎn)子鎖止器(7)、電機(jī)外殼(8)、第一定子線圈(9)、雙向楔塊超越離合(10)和第二定子線圈(11);主動(dòng)軸(12)和從動(dòng)軸(13)貫穿所 述增程電動(dòng)機(jī)中部，從主動(dòng)軸(12)到從動(dòng)軸(13)方向依次連接有雙向楔塊超越離合(10)、第一行星齒輪(4)、行星齒輪軸(5)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)、第二行星齒輪(4)、從太陽輪(2)和轉(zhuǎn)子鎖止器(7)。主太陽輪(I)、從太陽輪(2)、第一行星齒輪(4)、第二行星齒輪(4)之間和行星齒輪軸(5)設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)內(nèi)部。雙向楔塊超越離合(10)設(shè)置在主太陽輪(I)前端，轉(zhuǎn)子鎖止器(7)設(shè)置在從太陽輪(2)后端。主動(dòng)軸(12)和從動(dòng)軸(13)的動(dòng)力軸向聯(lián)接全部采用插齒聯(lián)接。原動(dòng)機(jī)輸出模式轉(zhuǎn)子鎖止器(7)鎖止電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)，原動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力通過主太陽輪(I)、行星齒輪(4)、從太陽輪(2)到從動(dòng)軸(13)輸出。增程模式轉(zhuǎn)子鎖止器(7)打開電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)帶動(dòng)行星齒輪軸(5)旋轉(zhuǎn)行星齒輪
(4),輸出動(dòng)力疊加到從太陽輪⑵后,經(jīng)從動(dòng)軸(13)輸出。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(3)作為差動(dòng)輪系中的主動(dòng)件(設(shè)其角速度為ω0)，與行星齒輪軸
(5)連成一體。主太陽輪(I)和從太陽輪(2)為差動(dòng)輪系中的從動(dòng)件(其角速度為ω 和
ω 2)。如圖2所示為行星齒輪公轉(zhuǎn)示意圖，當(dāng)行星齒輪(4)只是隨同行星架繞差速器旋轉(zhuǎn)軸線公轉(zhuǎn)(直線行駛)時(shí)，處在同一半徑r上的Α、B、C三點(diǎn)的圓周速度都相等，其值為ωθΓ。于是，ω I = ω2 = ω O,即差動(dòng)輪系不起差速作用，而主從太陽輪軸角速度等于電動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)的角速度。當(dāng)行星齒輪(4)除公轉(zhuǎn)外，還繞行星齒輪軸(5)以角速度ω4自轉(zhuǎn)時(shí)，嚙合點(diǎn)A的圓周速度為ω1Γ= ωθΓ+ω4Γ4，嚙合點(diǎn)B的圓周速度為ω 2r = co0r-co4r4。于是即ω1+ω2 = 2ω0若角速度以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)η表示，則nl+n2 = 2n0 (I)式(I) -主從太陽輪軸齒輪直徑相等的對(duì)稱式錐齒輪運(yùn)動(dòng)特性方程式。它表明左右主從太陽輪軸齒輪的轉(zhuǎn)速之和等于電動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的兩倍，而與行星齒輪轉(zhuǎn)速無關(guān)。由式(I)還可得知①當(dāng)任何一側(cè)太陽軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)軸齒輪的轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零(例如用中央制動(dòng)器制動(dòng)時(shí))，若一側(cè)太陽軸齒輪受其他外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)；則另一側(cè)太陽軸齒輪即以相同轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此ω 恒定時(shí)調(diào)整土 ωΟ在輸出軸ω2可獲得±2 ω O轉(zhuǎn)速增量。ωΟ 制動(dòng) O 時(shí)，ω I = -ω 2·.. ω 1+ω2 = ±2ω0 ·.. ω 2 = ±2 ω O—ω I由此可推出增程電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式ω2 = 土 ·(2ω0)_ω1即采用差動(dòng)輪系輪系增程電機(jī)，為PHEV的動(dòng)力耦合器，在混合動(dòng)力車上使用這種類型的耦合器是可行的，完全可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。以上所述，僅是用以說明本發(fā)明的具體實(shí)施案例而已，并非用以限定本發(fā)明的可實(shí)施范圍，舉凡本領(lǐng)域熟練工程技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明所涵蓋的精神與原理下所完成的一切等效改變或修飾，仍應(yīng)由本發(fā)明權(quán)利要求的范圍所覆蓋。增程電動(dòng)機(jī)是一種創(chuàng)新發(fā)明電機(jī)，它通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可對(duì)原動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行增量調(diào)整，高效實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力耦合過程。增程電動(dòng)機(jī)技術(shù)屬于重大科技創(chuàng)新發(fā)明，填補(bǔ)了國內(nèi)該專業(yè)領(lǐng)域空白。本技術(shù)發(fā)明在國防工業(yè)、自動(dòng)化控制、機(jī)械制造工業(yè)、新能源混合 動(dòng)力牽引驅(qū)動(dòng)等行業(yè)具有重大經(jīng)濟(jì)化價(jià)值和產(chǎn)業(yè)化前景。
權(quán)利要求
1.ー種增程電動(dòng)機(jī)，其特征在于包括主太陽輪、從太陽輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子、第一行星齒輪、第二行星齒輪、行星齒輪軸、定子磁極、轉(zhuǎn)子鎖止器、電機(jī)外殼、第一定子線圈、雙向楔塊超越離合和第二定子線圈；主動(dòng)軸和從動(dòng)軸貫穿所述增程電動(dòng)機(jī)中部，從主動(dòng)軸到從動(dòng)軸方向依次連接有所述雙向楔塊超越離合、所述第一行星齒輪、所述行星齒輪軸、所述電機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第二行星齒輪、所述從太陽輪和所述轉(zhuǎn)子鎖止器。
2.如權(quán)利要求I所述的增程電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述主太陽輪、所述從太陽輪、所述第一行星齒輪、第二行星齒輪之間和行星齒輪軸設(shè)置在所述電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求I所述的增程電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述雙向楔塊超越離合設(shè)置在所述 主太陽輪前端，所述轉(zhuǎn)子鎖止器設(shè)置在所述從太陽輪后端。
全文摘要
一種增程電動(dòng)機(jī)，包括主太陽輪、從太陽輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子、行星齒輪、行星齒輪軸、定子磁極、轉(zhuǎn)子鎖止器、電機(jī)外殼、第一定子線圈、雙向楔塊超越離合和第二定子線圈；主動(dòng)軸和從動(dòng)軸貫穿所述增程電動(dòng)機(jī)中部，從主動(dòng)軸到從動(dòng)軸方向依次連接有雙向楔塊超越離合、行星齒輪、行星齒輪軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、行星齒輪、從太陽輪和轉(zhuǎn)子鎖止器。基于混合動(dòng)力機(jī)械功率分離技木基礎(chǔ)，利用電動(dòng)機(jī)恒功率區(qū)與汽車動(dòng)態(tài)功效區(qū)特征匹配，將發(fā)動(dòng)機(jī)功率勻溢功率吸收再生電能再將電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)變成機(jī)械能與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合。因此發(fā)明增程電動(dòng)機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)汽車混合動(dòng)力耦合匹配核心關(guān)鍵技術(shù)，將添補(bǔ)我國混合動(dòng)力汽車重要部件技術(shù)空白。
文檔編號(hào)H02K7/116GK102868252SQ20111019063
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者王明軍, 張東皓 申請(qǐng)人:王明軍, 張東皓