CN103507615B - 一体化混合动力 - Google Patents

Abstract

本发明机动车使用的有超速卸载和限速制动功能的一体化油电混合动力，电机的线圈定子固定在发动机输出轴侧的机身上，杯型轴的轴承套筒内圈紧配于单向轴承的外圈，而单向轴承的内圈与发动机的输出轴紧配合，电机外转子固定在杯型轴中段轴承套筒的端面上。当机动车加速后或下缓坡，机动车转速高于发动机转速时，单向轴承处于分离状态，发动机不输出动力，机动车卸载滑行；当机动车下陡坡或长坡时，发动机卸载，负载驱动电机旋转处于发电状态，线圈电流经控制器整流后送往耗散电阻发热，电机产生能耗制动力使机动车减速，控制器会根据行驶车速与设定车速只差来调节能耗制动电流的大小，使机动车限速卸载滑行，既降低油耗，延长发动机使用寿命。

Description

一体化混合动力

技术领域

本发明涉及机动车使用的有超速卸载和限速制动功能的油电混合动力。

背景技术

机动车在行驶中在加速后收油或下缓坡时，机动车惯性动能要大于发动机输出动能，此时的发动机成为一个消耗能量的“阻尼机构”，所以一些有经验老驾驶员习惯性的挂成空挡让机动车卸载滑行，一则节约能源降低油耗，二则延长发动机使用寿命，可别小看这种卸载滑行技术，运用得好尽能节油20％，虽然节油率十分可观，由于掌握卸载滑行技术需要一定的驾驶经验、劳动强度大，在实际应用中很少有人使用。另外，当机动车下陡坡或长坡时，为发挥发动机的“阻尼”减速功能，防止机械刹车过热和刹车片磨损过快，是不允许挂空挡行驶，这就加大了发动机的磨损、缩短了使用寿命。

发明内容

为解决上述的人工卸载滑行节油难度大和下陡坡发动机磨损的技术问题，本发明采用有超速卸载和限速制动功能的一体化油电混合动力，从技术功能上解决了两大技术问题。其技术方案是：一体化混合动力由发动机、电机、杯型轴、单向轴承、控制器、蓄电池、耗散电阻组成。电机的线圈定子固定在发动机输出轴侧的机身上；杯型轴是一个轴承套筒和实心轴形状像“高脚杯”的集合体，其轴承套筒与实心轴的轴线重合，杯型轴的轴承套筒内圈紧配于单向轴承的外圈，而单向轴承的内圈与发动机的输出轴紧配合，电机外转子固定在杯型轴中段轴承套筒的端面上，电机的动力仅通过杯型轴向外输出，而发动机的动力则要通过杯型轴和单向轴承有条件的向外输出。上述的超速卸载功能是指：当杯型轴(电机)转速高于发动机转速时，单向轴承的内、外圈处于分离状态，发动机卸载不输出动力；当杯型轴(电机)转速低于发动机转速时，单向轴承的内、外圈处于联接状态，发动机通过杯型轴输出动力。可以看出，当机动车加速后收油或下坡时，发动机的超速卸载功能使机动车自动进入卸载滑行状态。

但是，当机动车下陡坡或长坡时，卸载滑行带来一个新的问题：此时发动机已卸载，其消耗能量的“阻尼”作用消失，减速全靠机械刹车来完成，长时间的刹车发热过大会产生“抱死”和刹车片磨损过快会产生“刹车失灵”。为解决这个新问题，本发明的控制电路除常有的充电、驱动功能外增加了限速制动和超速卸载功能，限速制动是用能耗制动减速代替机械制动减速，其技术方案是：由控制器、电机线圈、蓄电池、耗散电阻组成的控制电路，当机动车下陡坡或长坡时，发动机超速卸载，负载驱动电机旋转处于发电状态，线圈电流经控制器整流后送往耗散电阻发热并散于空气中，电机产生的能耗制动力使机动车减速，制动力的大小与流过耗散电阻电流成正比，控制器会根据行驶车速与设定车速只差，自动调节耗散电阻电流的大小，控制机动车在设定的车速内卸载滑行而无需机械制动，达到延长发动机和机械刹车使用寿命的目的。上述的的超速卸载功能是：当发动机处于超速卸载状态且无需给蓄电池充电时，控制电路将自动断开电机线圈与控制器的电路连接让电机自由空转。

本发明的有益效果：

1，为油电混合动力机动车增加一项节能内容——卸载滑行节油。

2，限速制动功能降低了发动机和机械刹车的磨损，延长其使用寿命。

3、一体化油电混合动力，结构更简洁、更轻巧。

附图说明：

图1为本发明的示意图。

图1中、1.发动机、2.发动机输出轴、3.电机线圈定子、4.电机外转子、5.单向轴承、6.杯型轴、7.外罩、8.电机线圈、9.控制器、10.蓄电池、11.耗散电阻

具体实施方式：

本一体化混合动力具有常用的单独驱动、混合驱动、发动机发电、能量回收功能，还具有特有的超速卸载和限速制动功能，采用外转子电机输出转矩大，可单独驱动机动车属重度混合动力，综合节油率为50％。驱动方式有：电机单独驱动、发动机单独驱动、电机+发动机混合驱动3种，电机为主驱动有优先权，发动机为铺助驱动。本一体化混合动力可用于混合动力车和插电式混合动力车，可用于前驱和后驱车，变速箱只须两个前进(高、低)挡、一个倒退挡。

在应用上，发动机的加载和卸载，靠加油门和收油门来控制，当机动车加速后或下缓坡，驾驶员只需一收油门，机动车自动进入卸载滑行状态，无需人工干预。

当机动车下陡坡或长坡时，驾驶员事先设定一个滑行车速(设定车速)，本发明会根据行驶车速与设定车速只差，自动调节电机能耗制动的减速力度，控制机动车在设定车速内卸载滑行，整个下坡过程驾驶员无需踩机械刹车，机械刹车只用于停车或紧急情况。

Claims (1)

1.一种一体化混合动力装置，该装置由发动机、电机、杯型轴、单向轴承、控制器、蓄电池、耗散电阻组成，其特征在于：电机的线圈定子固定在发动机输出轴侧的机身上，杯型轴一端的轴承套筒内圈紧配于单向轴承的外圈，而单向轴承的内圈与发动机的输出轴紧配合，杯型轴另一端的实心轴为混合动力的动力输出轴；电机的外转子固定在杯型轴中段轴承套筒的端面上；由控制器、电机线圈、蓄电池、耗散电阻组成的控制电路具有超速卸载和限速制动的功能。