專利名稱：車用混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種運(yùn)用在車輛上的混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在車輛使用的動(dòng)力系統(tǒng)中，通常結(jié)合有啟動(dòng)及發(fā)電裝置，用于啟動(dòng)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)以及在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)中提供所需的電氣負(fù)荷或?qū)﹄姵爻潆姟?br>
日本特開平10-148142號(hào)專利申請(qǐng)案即是一種車輛引擎所使用的啟動(dòng)兼發(fā)電裝置，它是在馬達(dá)的定子設(shè)有啟動(dòng)線圈及發(fā)電線圈，啟動(dòng)時(shí)由電池供電到該啟動(dòng)線圈，將該馬達(dá)作為啟動(dòng)裝置使用，使其直接連接并驅(qū)動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)而啟動(dòng)引擎。另一方面，由于馬達(dá)的整流子與電刷機(jī)構(gòu)是借一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)而相互接觸，當(dāng)引擎啟動(dòng)之后，借由引擎的轉(zhuǎn)速提升而連帶使其轉(zhuǎn)子達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，因離心力作用可使該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作動(dòng)而切斷上述整流子與電刷機(jī)構(gòu)的接觸，由此開始將該馬達(dá)作為發(fā)電裝置使用，并將從發(fā)電線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)供給車輛的電氣負(fù)荷及對(duì)電池充電。
隨著車輛工業(yè)的進(jìn)步，車輛動(dòng)力除了由引擎(內(nèi)燃機(jī))提供之外，還發(fā)展出在引擎中整合輔助動(dòng)力裝置的輔助式混合動(dòng)力系統(tǒng)，如中國(guó)臺(tái)灣公告第390939號(hào)發(fā)明專利即是一種引擎啟動(dòng)兼輔助裝置，進(jìn)行引擎的啟動(dòng)和對(duì)引擎進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輔助，可在例如車輛爬坡或需要立即輸出大扭力的情況下提供轉(zhuǎn)矩輔助。
隨著能源危機(jī)以及環(huán)保意識(shí)的抬頭，目前被廣泛應(yīng)用的新式輔助式混合動(dòng)力系統(tǒng)中，更加導(dǎo)入了引擎在怠速時(shí)熄火、在車輛起步時(shí)瞬間點(diǎn)火啟動(dòng)的自動(dòng)熄火并啟動(dòng)(Stop-Go)功能，如中國(guó)臺(tái)灣公告第487779號(hào)發(fā)明專利以及日本公開公報(bào)實(shí)昭第58-142378號(hào)等申請(qǐng)案中均已揭示這種用于車輛引擎啟動(dòng)及停止的裝置，可在車輛停止、引擎無(wú)效空轉(zhuǎn)狀態(tài)下自動(dòng)將引擎熄火，并在再前進(jìn)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火啟動(dòng)引擎，節(jié)省能源并且減少空氣污染。此外，目前更發(fā)展出一種全功能的混合動(dòng)力系統(tǒng)，可單獨(dú)使用引擎或電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，故其電動(dòng)機(jī)不僅可提供對(duì)于引擎的輔助動(dòng)力，還可視需求切換到單純電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的狀態(tài)，并自動(dòng)將引擎熄火。
常見的混合動(dòng)力系統(tǒng)大多是運(yùn)用扭力轉(zhuǎn)換器或行星齒輪做動(dòng)力連接，當(dāng)然也有少數(shù)使用盤式離合器，然而，目前只有動(dòng)力輔助式的混合動(dòng)力系統(tǒng)是將馬達(dá)直接聯(lián)接在引擎曲軸上，與其同軸且同步旋轉(zhuǎn)。如圖1所示的美國(guó)專利第6,729,423 B2號(hào)案，揭示了一種動(dòng)力輔助式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，它是用油壓控制盤式離合器，也就是利用油壓泵驅(qū)動(dòng)油壓缸操作離合器片，并非利用杠桿操作離合器片，因此與采用杠桿操作的設(shè)計(jì)相經(jīng)，此專利案的零件成本相對(duì)比較高，裝配及維護(hù)作業(yè)也比較困難，不僅如此，操作速度也較慢。此外，采用油壓控制盤式離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占用的空間過(guò)大，也難以變更其安裝位置，故而不易實(shí)現(xiàn)模塊化的制造彈性。
就上述常用混合動(dòng)力系統(tǒng)所用離合機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)來(lái)看，若能使用低成本的具有杠桿操縱的盤式離合器當(dāng)作動(dòng)力連接組件，并以耗能小的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)此杠桿進(jìn)行盤式離合器的分離或連接功能，便能夠?qū)⒋穗x合器及馬達(dá)模塊化，并與引擎及電動(dòng)機(jī)一起組合成多種具有不同功能形態(tài)的混合動(dòng)力系統(tǒng)。
因此，如何有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，成為目前業(yè)界亟待克服的課題。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可模塊化變換組裝的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種可降低零件成本的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，可使零組件標(biāo)準(zhǔn)化且易于變換組裝。
本發(fā)明的又一目的在提供一種易于維修的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一目的在提供一種能夠提升引擎動(dòng)力與電動(dòng)機(jī)動(dòng)力的離合操作速度的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提供一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)，一端與引擎輸出端相結(jié)合；盤式離合器，其一端與電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)離引擎的一端結(jié)合，另一端與傳動(dòng)箱的輸入軸相連接，可將引擎或電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出或切斷；以及傳動(dòng)箱，借一傳動(dòng)輸入軸與該盤式離合器結(jié)合以輸入動(dòng)力，并借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力。此外，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還可包括共同輸出軸，串接該引擎及該電動(dòng)機(jī)，輸出該引擎及/或該電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力；該盤式離合器還可具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，將該引擎或電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力做輸出或切斷。
上述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)中還可包括一電子控制器，控制該電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力，發(fā)電或怠速。該共同輸出軸是可依序串聯(lián)該引擎、該電動(dòng)機(jī)、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱；該共同輸出軸也可以是依序串聯(lián)該電動(dòng)機(jī)、該引擎、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱。該變速箱可以是手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。
在該共同輸出軸是依序串聯(lián)該引擎、該電動(dòng)機(jī)、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱狀態(tài)中，提供下列全功能式動(dòng)力混合系統(tǒng)的特殊功效變化該引擎是可單獨(dú)輸出動(dòng)力，且電動(dòng)機(jī)是呈怠速狀態(tài)；該引擎及該電動(dòng)機(jī)同時(shí)輸出動(dòng)力(即輔助動(dòng)力)；該引擎輸出動(dòng)力該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電；該引擎呈怠速狀態(tài)并由電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；以及該引擎熄火而由電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力。
在該共同輸出軸是依序串聯(lián)該電動(dòng)機(jī)、該引擎、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱的狀態(tài)中，提供下列全功能式動(dòng)力混合系統(tǒng)的特殊功效變化該引擎單獨(dú)輸出動(dòng)力，該電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈熄火狀態(tài)；該引擎及該電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力；該引擎輸出動(dòng)力，該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電；該引擎呈現(xiàn)怠速狀態(tài)并由該電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)并由該電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；以及該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)而由該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力時(shí)啟動(dòng)該引擎。
本發(fā)明還涉及一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；盤式離合器，具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，執(zhí)行與該引擎的分離或結(jié)合功能；共同輸出軸，串接該引擎及該盤式離合器，輸出該引擎的動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力、發(fā)電或怠速狀態(tài)中的一種狀態(tài)，且具有一與該盤式離合器結(jié)合傳輸動(dòng)力的動(dòng)力輸出軸；以及傳動(dòng)箱，借一傳動(dòng)輸入軸與該動(dòng)力輸出軸連接以輸入動(dòng)力，并借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力到負(fù)載。
這種實(shí)現(xiàn)技術(shù)中提供下列全功能式動(dòng)力混合系統(tǒng)的特殊功效變化該引擎單獨(dú)輸出動(dòng)力，該電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)；該引擎及該電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力；該引擎輸出動(dòng)力，該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電；該引擎呈現(xiàn)怠速狀態(tài)而由該電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)而由該電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；以及該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)，由該電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力時(shí)啟動(dòng)該引擎。
上述該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還可包括一電子控制器，控制該電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力，發(fā)電或怠速。該電子控制器還可控制該電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，供切換車輛前進(jìn)或后退。該變速箱同樣是可選自手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。
本發(fā)明還涉及提供一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；第一電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電；共同輸出軸，串接該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)，輸出該引擎及/或該第一電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力；第二電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電，且具有一與該盤式離合器結(jié)合傳輸動(dòng)力的動(dòng)力輸出軸；盤式離合器，串接于該共同輸出軸且位于該第一及第二電動(dòng)機(jī)之間，具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，執(zhí)行該引擎與該第一及第二電動(dòng)機(jī)的分離或結(jié)合功能；以及傳動(dòng)箱，傳動(dòng)輸入軸與該動(dòng)力輸出軸的另一端連接輸入動(dòng)力，借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力到負(fù)載。
上述該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還可包括一電子控制器，控制該電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力，發(fā)電或怠速。該電子控制器還可控制該電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，供切換車輛前進(jìn)或后退。該變速箱同樣是可選自手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。此外，該第一電動(dòng)機(jī)的輸出功率可大于或等于該第二電動(dòng)機(jī)。
在該共同輸出軸可依序串聯(lián)該引擎、該第一電動(dòng)機(jī)及該盤式離合器的狀態(tài)中，提供下列全功能式動(dòng)力混合系統(tǒng)的特殊功效變化該引擎單獨(dú)輸出動(dòng)力，該第一及第二電動(dòng)機(jī)均呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎及該呈現(xiàn)第一電動(dòng)機(jī)均呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)、該第一電動(dòng)機(jī)相對(duì)怠速停止；該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力，該第二電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該引擎及該第二電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力，該第一電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)該引擎、該第一電動(dòng)機(jī)及該第二電動(dòng)機(jī)均同步輸出動(dòng)力；該引擎輸出動(dòng)力而由該第一電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電，該第二電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該引擎輸出動(dòng)力而由該第一及第二電動(dòng)機(jī)同步進(jìn)行發(fā)電；該引擎呈現(xiàn)怠速狀態(tài)，該第一電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)并由該第二電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電回收動(dòng)力；該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)，該第一電動(dòng)機(jī)怠速停止而該第二電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電回收動(dòng)力；以及該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)，由該第一電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力時(shí)啟動(dòng)該引擎。
在該共同輸出軸可依序串聯(lián)該第一電動(dòng)機(jī)、該引擎及該盤式離合器狀態(tài)中，提供下列全功能式動(dòng)力混合系統(tǒng)的特殊功效變化該引擎單獨(dú)輸出動(dòng)力，該并第一及第二電動(dòng)機(jī)均呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)均呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該第二電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力，該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)、該第一電動(dòng)機(jī)相對(duì)怠速停止；該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力，該第二電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該引擎及該第二電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力，該第一電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速狀態(tài)；該引擎、該第一電動(dòng)機(jī)、及該第二電動(dòng)機(jī)同步輸出動(dòng)力；該引擎輸出動(dòng)力而由該第一電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電，該第二電動(dòng)機(jī)則呈現(xiàn)怠速停止?fàn)顟B(tài)；該引擎輸出動(dòng)力而由該第一及第二電動(dòng)機(jī)同步進(jìn)行發(fā)電；該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)均呈現(xiàn)怠速狀態(tài)，而由該第二電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收動(dòng)力；該引擎呈現(xiàn)熄火狀態(tài)，該第一電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)怠速停止?fàn)顟B(tài)并由該第二電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電回收動(dòng)力；以及該引擎呈現(xiàn)熄火由狀態(tài)，該第一電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出動(dòng)力時(shí)啟動(dòng)該引擎。
本發(fā)明的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)是一種以馬達(dá)控制的盤式離合器作為關(guān)鍵零部件構(gòu)成的混合動(dòng)力系統(tǒng)，由于它使用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、控制盤式離合器的杠桿機(jī)構(gòu)，因此能夠以自動(dòng)控制方式離合動(dòng)力源與傳動(dòng)箱之間的聯(lián)結(jié)，或引擎動(dòng)力源與馬達(dá)動(dòng)力源之間的聯(lián)結(jié)，因此能夠形成不同功能的混合動(dòng)力系統(tǒng)，且能夠更容易以模塊化的零部件組合構(gòu)成不同形式的混合動(dòng)力系統(tǒng)。又由于盤式離合器是長(zhǎng)期被工業(yè)界使用的成熟且低成本的動(dòng)力離合機(jī)構(gòu)，因此本發(fā)明能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及相對(duì)低廉的成本，組裝構(gòu)成具有多種功能及型式多樣的混合動(dòng)力系統(tǒng)，達(dá)到省油、輸出動(dòng)力增強(qiáng)且操縱性更好的目的。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；圖3A是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖之一；圖3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖之二；圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的架構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的架構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的車內(nèi)配置示意圖；以及圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的車內(nèi)配置示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1到圖4分別是本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4的示意圖。其中圖1，圖2及圖4所示的是全功能式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，也就是引擎11的動(dòng)力與電動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力皆能各自獨(dú)立輸出，電動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力也可與引擎11的動(dòng)力合并一起輸出；另外，圖3A及圖3B則是輔助動(dòng)力式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，也就是動(dòng)力輸出以引擎11的動(dòng)力為主，電動(dòng)機(jī)16的動(dòng)力為輔助，電動(dòng)機(jī)16的動(dòng)力輸出只能與引擎11的動(dòng)力合并，不能獨(dú)立輸出。
實(shí)施例1圖1所示是本發(fā)明的實(shí)施例1，其中，引擎11可以是熄火狀態(tài)，怠速狀態(tài)或是輸出動(dòng)力狀態(tài)。當(dāng)引擎11呈輸出動(dòng)力狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力經(jīng)由引擎輸出軸111傳出，此引擎輸出軸111也被當(dāng)作電動(dòng)機(jī)16的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子163的旋轉(zhuǎn)軸心，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子163能與引擎輸出軸111同軸同步旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)16的電動(dòng)機(jī)定子162安裝在環(huán)繞于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子163的外圈的電動(dòng)機(jī)外殼161內(nèi)，電動(dòng)機(jī)定子162則以電源線164傳輸電力。電動(dòng)機(jī)16可以用電子控制器變換功能，成為可接收機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力而發(fā)電的發(fā)電機(jī)，或成為接受電池電力而輸出轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的馬達(dá)，或是成為既不發(fā)電也不輸出動(dòng)力的惰輪。
電動(dòng)機(jī)外殼161的一邊固定在引擎11上，另一邊則與盤式離合器組13的離合器外罩131結(jié)合，引擎輸出軸111的末端聯(lián)接飛輪112，飛輪112的另一側(cè)則聯(lián)接盤式離合器132，飛輪112及盤式離合器132皆被離合器外罩131包覆。盤式離合器132是一種良好的混合動(dòng)力連接組件，借由精確的控制其分離或結(jié)合的速率，避免沖擊扭力發(fā)生，便能良好運(yùn)行。在離合器外罩131上有一動(dòng)力位置傳感器114，其感應(yīng)飛輪112的外緣產(chǎn)生動(dòng)力位置感測(cè)信號(hào)，此信號(hào)用來(lái)提供控制電動(dòng)機(jī)16所需的正時(shí)信號(hào)。
盤式離合器132與傳動(dòng)箱15的傳動(dòng)輸入軸151前端連接，盤式離合器132平常維持閉合的狀態(tài)，也就是說(shuō)盤式離合器組13呈閉合的功能，使引擎11的動(dòng)力及電動(dòng)機(jī)16的動(dòng)力能經(jīng)由飛輪112及盤式離合器132本身傳遞到傳動(dòng)輸入軸151，并經(jīng)傳動(dòng)箱15變速后，由傳動(dòng)輸出軸152及傳動(dòng)輸出軸153傳送到負(fù)載。該傳動(dòng)箱15是變速箱，該變速箱可以是手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。
在盤式離合器組13與傳動(dòng)箱15之間有另一組電動(dòng)機(jī)12，其外殼是電動(dòng)機(jī)外殼121，內(nèi)部緊密配合安裝有一電動(dòng)機(jī)定子122，電動(dòng)機(jī)定子122之內(nèi)包覆有一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子123，此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子123也被裝設(shè)在傳動(dòng)輸入軸151之上并與之同軸同步旋轉(zhuǎn)，電源線124則用來(lái)為電動(dòng)機(jī)12傳輸電力。另有一動(dòng)力位置傳感器125用以感測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的正時(shí)信號(hào)，并產(chǎn)生動(dòng)力位置感測(cè)信號(hào)用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)12。
電動(dòng)機(jī)12可以使用電子控制器變換功能，成為可接收機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力而發(fā)電的發(fā)電機(jī)、可接受電池電力而輸出轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的馬達(dá)、或成為既不發(fā)電也不輸出動(dòng)力的惰輪。由于電動(dòng)機(jī)12能夠以發(fā)電方式很快煞住不動(dòng)，且能很快變換為惰輪般的操作狀態(tài)，再加上其慣性質(zhì)量很低，就算不通過(guò)離合器連接，也不會(huì)產(chǎn)生太大的扭力沖擊，所以能夠與傳動(dòng)箱15直接連接，此特點(diǎn)也是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一。當(dāng)此電動(dòng)機(jī)12被當(dāng)作馬達(dá)輸出動(dòng)力時(shí)，其動(dòng)力施加在傳動(dòng)輸入軸151之上，并結(jié)合于引擎11的動(dòng)力及電動(dòng)機(jī)16的動(dòng)力而成混合動(dòng)力。
在盤式離合器組13之外有一馬達(dá)作動(dòng)器組14，此馬達(dá)作動(dòng)器組14包括一馬達(dá)140及一作動(dòng)機(jī)構(gòu)141，用來(lái)操縱一推桿142，此推桿142推動(dòng)一杠桿133，杠桿133以一支點(diǎn)135為支撐點(diǎn)，并放大的力量施力于一推力環(huán)134，此推力環(huán)134直接施壓作用于盤式離合器132。當(dāng)馬達(dá)140施力時(shí)，盤式離合器132受到推力環(huán)134的推力將會(huì)呈分離的狀態(tài)，使盤式離合器132的反作用力與推力環(huán)134的推力呈平衡狀態(tài)為止，此時(shí)盤式離合器組13便切換為分離的功能，使得引擎11的動(dòng)力及電動(dòng)機(jī)16的動(dòng)力不能再經(jīng)由飛輪112及盤式離合器132傳遞到傳動(dòng)輸入軸151，此時(shí)只有電動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力能傳遞到傳動(dòng)輸入軸151、再傳至傳動(dòng)箱15作變速處理，當(dāng)馬達(dá)140停止施力時(shí)，作用于杠桿133的推力減弱，盤式離合器132的回恢力大于杠桿133施加于推力環(huán)134的推力，盤式離合器132將逐漸向閉合的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，至到完全閉合為止。
馬達(dá)作動(dòng)器組14接受信號(hào)線143傳來(lái)的控制電力而作動(dòng)，并有一作動(dòng)位置傳感器144用來(lái)量測(cè)、管制推桿142的運(yùn)動(dòng)位置，進(jìn)而管制推力環(huán)134及盤式離合器132的運(yùn)動(dòng)位置，使得馬達(dá)作動(dòng)器組14能間接感知盤式離合器組13的開合狀況，如此使得馬達(dá)作動(dòng)器組14能以特定的運(yùn)行施力與放松速度的時(shí)間函數(shù)關(guān)系，順暢的管制盤式離合器132的閉合動(dòng)作，避免不同動(dòng)力之間在結(jié)合時(shí)所發(fā)生的扭力沖擊。以上的機(jī)構(gòu)借由馬達(dá)作動(dòng)器組14操縱盤式離合器132，使盤式離合器組13呈現(xiàn)分離或閉合狀態(tài)，因此使全部機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)形成第1種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1A，并產(chǎn)生完整的全功能式混合動(dòng)力功效，其功能包括如下1.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12能夠以馬達(dá)產(chǎn)生動(dòng)力，經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛低速低負(fù)載使用，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；2.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12能夠以馬達(dá)產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)動(dòng)力，經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛低速低負(fù)載倒車使用，即傳動(dòng)箱15不必有倒檔機(jī)構(gòu)，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；3.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，引擎11呈熄火狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)16以馬達(dá)狀態(tài)輸出動(dòng)力，帶動(dòng)引擎11運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火啟動(dòng)為怠速狀態(tài)或輸出動(dòng)力狀態(tài)；此時(shí)不論電動(dòng)機(jī)12是否是馬達(dá)狀態(tài)或發(fā)電機(jī)狀態(tài)或惰輪狀態(tài)；4.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)16，電動(dòng)機(jī)16以發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，補(bǔ)充給車上的電池使用，此時(shí)不論電動(dòng)機(jī)12是否是馬達(dá)狀態(tài)或發(fā)電機(jī)狀態(tài)或惰輪狀態(tài)；5.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12成為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，回收車輛減速時(shí)的慣性力或煞車時(shí)的車輛剩余動(dòng)力，產(chǎn)生電力補(bǔ)充給車上的電池使用，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；6.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力傳出，經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12及電動(dòng)機(jī)16皆為怠速狀態(tài)；7.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力傳輸出，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12或電動(dòng)機(jī)16有一個(gè)或兩個(gè)呈馬達(dá)狀態(tài)輸出動(dòng)力，兩者動(dòng)力混合并經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)另一電動(dòng)機(jī)可能呈怠速狀態(tài)或?yàn)轳R達(dá)狀態(tài)；8.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力傳出，動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12或電動(dòng)機(jī)16有一個(gè)或兩個(gè)呈發(fā)電機(jī)狀態(tài)，產(chǎn)生電力補(bǔ)充給車上的電池使用，此時(shí)另一電動(dòng)機(jī)可能呈怠速狀態(tài)或?yàn)榘l(fā)電機(jī)狀態(tài)；以及9.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11成怠速狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12或電動(dòng)機(jī)16有一個(gè)或兩個(gè)呈發(fā)電機(jī)狀態(tài)，回收車輛減速時(shí)的慣性力或煞車時(shí)車輛及引擎的剩余動(dòng)力，產(chǎn)生電力補(bǔ)充給車上的電池使用，此時(shí)另一電動(dòng)機(jī)可能呈怠速狀態(tài)或?yàn)榘l(fā)電機(jī)狀態(tài)。
經(jīng)由以上混合動(dòng)力的各種功能，使得應(yīng)用本動(dòng)力系統(tǒng)的車輛，在車輛停止或怠速時(shí)引擎能熄火，車輛啟步低速時(shí)能用電動(dòng)機(jī)12帶動(dòng)車輛前進(jìn)，車輛在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)能以引擎11帶動(dòng)車輛前進(jìn)，車輛加速時(shí)電動(dòng)機(jī)12或電動(dòng)機(jī)16能輸出動(dòng)力輔助引擎11的動(dòng)力，及車輛減速或煞車時(shí)電動(dòng)機(jī)12或電動(dòng)機(jī)16能發(fā)電回收動(dòng)力，這些功能皆會(huì)提供整車省油的效果，另外車輛倒車時(shí)電動(dòng)機(jī)12能倒轉(zhuǎn)，故傳動(dòng)箱15可以不用倒檔機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)降低成本的效果。此外，本系統(tǒng)不僅在車輛行進(jìn)中能發(fā)電，在車輛停止時(shí)仍然能用引擎11動(dòng)力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)16發(fā)電，這也增加了本動(dòng)力系統(tǒng)的多功能性及使用的方便性。
實(shí)施例2圖2所示的第2種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1B，對(duì)引擎11而言，電動(dòng)機(jī)16是一種輔助動(dòng)力式的電動(dòng)機(jī)附件，故將其裝配在引擎11輸出端的引擎輸出軸111上，與裝配一個(gè)與電動(dòng)機(jī)16相同的電動(dòng)機(jī)17在另一端引擎輸出軸背端軸113上來(lái)看，如圖2所示，兩者的功能不變。
電動(dòng)機(jī)17，具有一電動(dòng)機(jī)外殼171固定在引擎11輸出端的另一側(cè)，其中有一電動(dòng)機(jī)定子172固定在電動(dòng)機(jī)外殼171之內(nèi)，并圍繞一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子173，此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子173裝設(shè)在引擎輸出軸背端113上，與引擎輸出軸背端113同軸同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)定子172借電源線174連接電池電源，此電動(dòng)機(jī)17可以經(jīng)由電子控制器變換功能，成為發(fā)電機(jī)狀態(tài)用來(lái)接收機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力而發(fā)電、成為馬達(dá)狀態(tài)用來(lái)接受電池電力以輸出轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力、或成為既不發(fā)電也不輸出動(dòng)力惰輪狀態(tài)。如此配置使得第2種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1B能產(chǎn)生與第1種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1A相同的混合動(dòng)力功能，成為全功能式混合動(dòng)力系統(tǒng)，但是其輔助動(dòng)力式的電動(dòng)機(jī)也就是電動(dòng)機(jī)17，是裝配于引擎11輸出端的另一端開放端，具有容易安裝與維護(hù)調(diào)整及散熱更好的效果。
實(shí)施例3由于本發(fā)明是以模塊化的零部件組合成系統(tǒng)，若將第1種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1A的電動(dòng)機(jī)12取消，則成為一種輔助動(dòng)力式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，如圖3A所示的第3種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1C，由于少了一組電動(dòng)機(jī)，能達(dá)到降低成本的效果，但是其混合動(dòng)力的功能就減少，成為一種動(dòng)力輔助式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其功能如下1.當(dāng)盤式離合器組13為分離狀態(tài)，且引擎11呈熄火狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)16以馬達(dá)狀態(tài)輸出動(dòng)力，帶動(dòng)引擎11運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火啟動(dòng)為怠速狀態(tài)或輸出動(dòng)力狀態(tài)；2.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)16，電動(dòng)機(jī)16以發(fā)電機(jī)功能產(chǎn)生電力為車上電池充電；3.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，單一動(dòng)力供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)16可以是呈怠速狀態(tài)；4.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，單一動(dòng)力供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)16以發(fā)電機(jī)功能產(chǎn)生電力為車上電池充電；5.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)16以馬達(dá)狀態(tài)輸出動(dòng)力，輔助引擎11的動(dòng)力，兩者動(dòng)力結(jié)合成混合動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，尤其是車輛加速時(shí)應(yīng)用；以及6.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)16以發(fā)電機(jī)功能，吸收車輛減速時(shí)的慣性力或煞車時(shí)車輛及引擎的剩余動(dòng)力，產(chǎn)生電力回充給電池。
經(jīng)由以上混合動(dòng)力的各種功能，使得應(yīng)用本動(dòng)力系統(tǒng)的車輛，在車輛停車或怠速時(shí)引擎能熄火，車輛啟步低速時(shí)能以電動(dòng)機(jī)16帶動(dòng)引擎11點(diǎn)火啟動(dòng)，車輛中高速時(shí)能以引擎11帶動(dòng)車輛前進(jìn)，車輛在加速時(shí)電動(dòng)機(jī)16能輸出動(dòng)力輔助引擎11動(dòng)力，以及車輛減速時(shí)或煞車時(shí)電動(dòng)機(jī)16能借蓄電回收動(dòng)力，這些功能也會(huì)提供整車省油的效果。另外，本系統(tǒng)不僅于車輛行進(jìn)中能借發(fā)電為電池充電，在車輛停止時(shí)仍然能以引擎11動(dòng)力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)16發(fā)電為電池充電，此點(diǎn)也使本動(dòng)力系統(tǒng)具有多功能性及使用的方便性。
如同上述，對(duì)引擎11而言，電動(dòng)機(jī)16是一種輔助動(dòng)力式的電動(dòng)機(jī)附件，故將電動(dòng)機(jī)16裝配在引擎11輸出端的引擎輸出軸111上，與裝配在另一端引擎輸出軸背端軸113上，兩者相比，其功能不變，故如同圖3A所示的第3種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1C的結(jié)構(gòu)，也可如圖3B所示一般，將電動(dòng)機(jī)16裝設(shè)在引擎輸出端的另一端引擎輸出軸背端1 13上，如此形成的另一模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)也是一種動(dòng)力輔助式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其構(gòu)圖則類似于圖2所示的安裝在引擎11輸出端另一側(cè)的電動(dòng)機(jī)17的配置，此處不另繪圖表示。此一模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)與第3種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1C比較，兩者的功能不變，但是由于電動(dòng)機(jī)16裝置在開放端，故會(huì)增進(jìn)此電動(dòng)機(jī)易于安裝與維護(hù)調(diào)整及散熱更好的效果。
實(shí)施例4對(duì)本發(fā)明的以模塊化的零部件組合成系統(tǒng)，若將第1種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1A的電動(dòng)機(jī)16取消，則成為另一種全功能式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，也就是圖4所示的第4種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1D，其功能包括如下1.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12能夠以馬達(dá)功能產(chǎn)生動(dòng)力，經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛低速低負(fù)載使用，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；2.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12能夠以馬達(dá)功能產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)動(dòng)力，經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛低速低負(fù)載倒車使用，這種傳動(dòng)箱15能夠省略倒檔機(jī)構(gòu)，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；3.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12成為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，回收車輛減速時(shí)的慣性力或煞車時(shí)的車輛剩余動(dòng)力，產(chǎn)生電力補(bǔ)充給車上的電池使用，此時(shí)不論引擎11是否為熄火或怠速或輸出動(dòng)力狀態(tài)；4.當(dāng)盤式離合器組13呈分離狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)12呈馬達(dá)狀態(tài)輸出動(dòng)力帶動(dòng)車輛至一定車速，此時(shí)變換盤式離合器組13為閉合狀態(tài)，以整車的慣性力帶動(dòng)引擎11旋轉(zhuǎn)，使引擎11點(diǎn)火啟動(dòng)，這種引擎11能夠省略啟動(dòng)機(jī)構(gòu)，如啟動(dòng)馬達(dá)與啟動(dòng)齒輪組等；5.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11的動(dòng)力傳輸，便經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，以單一動(dòng)力供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12為呈怠速狀態(tài)；6.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11動(dòng)力傳出，且電動(dòng)機(jī)12也在操作馬達(dá)狀態(tài)而輸出動(dòng)力，兩者動(dòng)力混合并經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用；7.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)時(shí)，引擎11動(dòng)力傳出，動(dòng)力經(jīng)由傳動(dòng)箱15變速后傳至負(fù)載，供給車輛各種轉(zhuǎn)速及各種負(fù)載時(shí)使用，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12呈發(fā)電機(jī)狀態(tài)，產(chǎn)生電力為車上電池充電；以及8.當(dāng)盤式離合器組13呈閉合狀態(tài)，且引擎11為怠速狀態(tài)時(shí)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)12呈發(fā)電機(jī)狀態(tài)，回收車輛減速時(shí)的慣性力或煞車時(shí)車輛及引擎的剩余動(dòng)力，產(chǎn)生電力給車上電池充電。
根據(jù)上述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的以模塊化配置所衍生的各種混合動(dòng)力系統(tǒng)，其架構(gòu)示意圖則如圖5及圖6所示。圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的架構(gòu)示意圖，圖6所示則是本發(fā)明實(shí)施例4的架構(gòu)示意圖。
實(shí)際上就整車應(yīng)用來(lái)說(shuō)，尚可配合其它零部件及控制系統(tǒng)，以構(gòu)成完整的混合動(dòng)力車。圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的車內(nèi)配置示意圖，圖8是本發(fā)明實(shí)施例4的車內(nèi)配置示意圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的一種V混合動(dòng)力整車上視圖，它是由引擎11及電動(dòng)機(jī)12、盤式離合器組13、馬達(dá)作動(dòng)器組14以及傳動(dòng)箱15等組件組合構(gòu)成的第3種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1C。在此整車系統(tǒng)中電子電路控制系統(tǒng)2用來(lái)控制引擎11、電動(dòng)機(jī)12及馬達(dá)作動(dòng)器組14，使整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)在不同車況時(shí)能發(fā)揮特定的功能，從而達(dá)到整車更佳的操控性及省油性。
本發(fā)明中還包括了提供大電力給電動(dòng)機(jī)12，并接收電動(dòng)機(jī)12發(fā)電回充的電源主電池18，此主電池18借電池控制單元24進(jìn)行電流及電壓的管理，維持并控制電池在最佳使用電量范圍及安全的狀態(tài)，此外，直流電轉(zhuǎn)換模塊25，將主電池18的較高電壓轉(zhuǎn)換為一般車輛電路及控制器使用的較低電壓。另外，電機(jī)控制單元23，或稱為馬達(dá)控制器用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)12的操作狀態(tài)，含馬達(dá)的輸出動(dòng)力扭力值及發(fā)電機(jī)的輸出電流值等。
至于引擎控制單元22則是用來(lái)接收油門位置傳感器26傳送的駕駛者加油或減速的信號(hào)，控制引擎11的狀態(tài)及輸出扭力轉(zhuǎn)速值。由混合動(dòng)力系統(tǒng)從中擷取用來(lái)表示馬達(dá)轉(zhuǎn)子機(jī)械正時(shí)信號(hào)的動(dòng)力位置感測(cè)信號(hào)及從傳動(dòng)系統(tǒng)中所讀取的車速感測(cè)信號(hào)，兩種信號(hào)提供給整車控制單元21作為判斷數(shù)據(jù)。整車控制單元21則經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，與電池控制單元24及電機(jī)控制單元23及引擎控制單元22等微電腦控制單元溝通，并經(jīng)由混合動(dòng)力控制軟件的控制產(chǎn)生最佳化的功效。對(duì)于本發(fā)明的各種不同配置形態(tài)的模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，尚須配合各配置對(duì)控制軟件中的對(duì)應(yīng)參數(shù)略作變更，以獲得個(gè)別配置的最佳化功效。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例的的另一種V混合動(dòng)力整車上視圖，它是由引擎11及電動(dòng)機(jī)12、盤式離合器組13、馬達(dá)作動(dòng)器組14以及傳動(dòng)箱15等組件所組合構(gòu)成的第4種模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)1D。在此整車系統(tǒng)中是使用電子電路控制系統(tǒng)2用來(lái)控制引擎11、電動(dòng)機(jī)12及馬達(dá)作動(dòng)器組14，使整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)在不同車況時(shí)能發(fā)揮特定的功能，從而達(dá)到整車更佳的操控性及省油性。
本發(fā)明中還包括了提供大電力給電動(dòng)機(jī)12，并接收電動(dòng)機(jī)12發(fā)電回充的電源主電池18，此主電池18經(jīng)由電池控制單元24進(jìn)行電流及電壓的管理，維持、控制電池在最佳使用電量范圍及安全的狀態(tài)，另有直流電轉(zhuǎn)換模塊25，將主電池18的較高電壓轉(zhuǎn)換為一般車輛電路及控制器使用的較低電壓。
另外，電機(jī)控制單元23，或稱為馬達(dá)控制器則用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)12的操作狀態(tài)，含馬達(dá)的輸出動(dòng)力扭力值及發(fā)電機(jī)的輸出電流值等，又有引擎控制單元22接收油門位置傳感器26傳送的駕駛者加油或減速的信號(hào)，用來(lái)控制引擎11的狀態(tài)及輸出扭力轉(zhuǎn)速值。由混合動(dòng)力系統(tǒng)從中擷取用來(lái)表示馬達(dá)轉(zhuǎn)子機(jī)械正時(shí)信號(hào)的動(dòng)力位置感測(cè)信號(hào)、動(dòng)力位置感測(cè)信號(hào)及從傳動(dòng)系統(tǒng)讀取的車速感測(cè)信號(hào)的三種信號(hào)，提供給整車控制單元21作為判斷數(shù)據(jù)。整車控制單元21則經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)，與電池控制單元24及電機(jī)控制單元23及引擎控制單元22等微電腦控制單元溝通，并經(jīng)由混合動(dòng)力控制軟件的控制產(chǎn)生最佳化的功效。對(duì)于本發(fā)明的各種不同配置形態(tài)的模塊化混合動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，須配合各配置對(duì)控制軟件中的對(duì)應(yīng)參數(shù)略作變更，以獲得個(gè)別配置的最佳化功效。
承前所述，本發(fā)明提出的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)是使用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制盤式離合器的杠桿機(jī)構(gòu)，因此能夠以自動(dòng)控制的方式離合動(dòng)力源與傳動(dòng)箱之間的聯(lián)結(jié)，或引擎動(dòng)力源與馬達(dá)動(dòng)力源之間的聯(lián)結(jié)，因此能夠形成不同功能的混合動(dòng)力系統(tǒng)，且能夠更容易以模塊化的零部件組合構(gòu)成不同形式的混合動(dòng)力系統(tǒng)。又由于盤式離合器是長(zhǎng)期被汽車界使用的成熟且低成本的動(dòng)力離合機(jī)構(gòu)，因此通過(guò)發(fā)明就能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及相對(duì)低廉的成本，組裝構(gòu)成具有多種功能及型式多樣的混合動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)省油，輸出動(dòng)力增強(qiáng)且操控性更好的車輛動(dòng)力系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)，一端與引擎輸出端相結(jié)合；盤式離合器，其一端與電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)離引擎的一端結(jié)合，另一端與傳動(dòng)箱的輸入軸相連接，可將引擎或電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出或切斷；以及傳動(dòng)箱，借一傳動(dòng)輸入軸與該盤式離合器結(jié)合以輸入動(dòng)力，并借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還包括一電子控制器，控制該電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力、發(fā)電或怠速。
3.如權(quán)利要求1所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還包括共同輸出軸，串接該引擎及該電動(dòng)機(jī)，輸出該引擎及/或該電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。
4.如權(quán)利要求3所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該共同輸出軸是依序串聯(lián)該引擎、該電動(dòng)機(jī)、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱。
5.如權(quán)利要求4所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該共同輸出軸是依序串聯(lián)該電動(dòng)機(jī)、該引擎、該盤式離合器及該傳動(dòng)箱。
6.如權(quán)利要求1所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該傳動(dòng)箱是變速箱，該變速箱是手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。
7.如權(quán)利要求1所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該盤式離合器具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，將該引擎或電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力做輸出或切斷。
8.如權(quán)利要求7所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該杠桿機(jī)構(gòu)包括由該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的推桿、由該推桿以一支點(diǎn)推動(dòng)的杠桿以及由該杠桿推動(dòng)并可施壓作用于該盤式離合器的推力環(huán)。
9.一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；盤式離合器，具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，執(zhí)行與該引擎的分離或結(jié)合功能；共同輸出軸，串接該引擎及該盤式離合器，輸出該引擎的動(dòng)力；電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力、發(fā)電或怠速狀態(tài)中的一種狀態(tài)，且具有一與該盤式離合器結(jié)合傳輸動(dòng)力的動(dòng)力輸出軸；以及傳動(dòng)箱，借一傳動(dòng)輸入軸與該動(dòng)力輸出軸連接以輸入動(dòng)力，并借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力到負(fù)載。
10.如權(quán)利要求9所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還包括一電子控制器，控制該電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力，發(fā)電或怠速。
11.如權(quán)利要求10所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該電子控制器還控制該電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，供切換車輛前進(jìn)或后退。
12.如權(quán)利要求9所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該傳動(dòng)箱是變速箱，該變速箱是手動(dòng)或自動(dòng)排檔的變速箱。
13.如權(quán)利要求9所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該杠桿機(jī)構(gòu)包括由該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的推桿、由該推桿以一支點(diǎn)推動(dòng)的杠桿以及由該杠桿推動(dòng)并可施壓作用于該盤式離合器的推力環(huán)。
14.一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎，用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；第一電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電；共同輸出軸，串接該引擎及該第一電動(dòng)機(jī)，輸出該引擎及/或該第一電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力；第二電動(dòng)機(jī)，提供產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電，且具有一與該盤式離合器結(jié)合傳輸動(dòng)力的動(dòng)力輸出軸；盤式離合器，串接于該共同輸出軸且位于該第一及第二電動(dòng)機(jī)之間，具有電動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，執(zhí)行該引擎與該第一及第二電動(dòng)機(jī)的分離或結(jié)合功能；以及傳動(dòng)箱，傳動(dòng)輸入軸與該動(dòng)力輸出軸的另一端連接輸入動(dòng)力，借至少一個(gè)傳動(dòng)輸出軸輸出動(dòng)力到負(fù)載。
15.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)還包括一電子控制器，控制該第一、第二電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是產(chǎn)生動(dòng)力，發(fā)電或怠速。
16.如權(quán)利要求15所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，電子控制器還控制該電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，供切換車輛前進(jìn)或后退。
17.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該共同輸出軸是依序串聯(lián)該引擎、該第一電動(dòng)機(jī)以及該盤式離合器。
18.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該共同輸出軸是依序串聯(lián)該第一電動(dòng)機(jī)、該引擎以及該盤式離合器。
19.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該傳動(dòng)箱手動(dòng)或自動(dòng)排檔變速箱。
20.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該第一電動(dòng)機(jī)的輸出功率大于或等于該第二電動(dòng)機(jī)。
21.如權(quán)利要求14所述的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該杠桿機(jī)構(gòu)包括由該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的推桿、由該推桿以一支點(diǎn)推動(dòng)的杠桿以及由該杠桿推動(dòng)并可施壓作用于該盤式離合器的推力環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車用混合動(dòng)力系統(tǒng)，該車用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括引擎、電動(dòng)機(jī)、盤式離合器、共同輸出軸以及傳動(dòng)箱。本發(fā)明的車用混合動(dòng)力系統(tǒng)以馬達(dá)控制的盤式離合器作為關(guān)鍵零部件構(gòu)成的混合動(dòng)力系統(tǒng)，它使用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、控制盤式離合器的杠桿機(jī)構(gòu)，因此能夠以自動(dòng)控制方式離合動(dòng)力源與傳動(dòng)箱之間的聯(lián)結(jié)，或引擎動(dòng)力源與馬達(dá)動(dòng)力源之間的聯(lián)結(jié)，可以形成不同的混合動(dòng)力系統(tǒng)，且能夠更容易以模塊化的零部件組合構(gòu)成不同形式的混合動(dòng)力系統(tǒng)，盤式離合器是長(zhǎng)期被工業(yè)界使用的成熟且低成本的動(dòng)力離合機(jī)構(gòu)，因此本發(fā)明能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及相對(duì)低廉的成本，組裝構(gòu)成具有多種功能及型式多樣的混合動(dòng)力系統(tǒng)，達(dá)到省油、輸出動(dòng)力增強(qiáng)且操縱性更好的目的。
文檔編號(hào)B60K17/28GK1990296SQ20051009756
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者古煥隆, 魏增德, 呂俊賢, 黃賢雄, 鄭麗茹 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院