一種轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及新能源汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為使車輛起步平穩(wěn)、換擋平順及避免傳動系過載沖擊，現(xiàn)有車輛有的采用離合器的分離、半聯(lián)動滑摩和結(jié)合等不同工作狀態(tài)實現(xiàn)發(fā)動機(jī)向傳動系的輸出轉(zhuǎn)矩不斷變換；有的采用液力變矩器實現(xiàn)發(fā)動機(jī)和傳動系之間動力的“軟結(jié)合”方式進(jìn)行動力傳遞。顯然，第一種方法需要駕駛員頻繁切換離合器的工作狀態(tài)以適應(yīng)汽車不同工況，增加了駕駛疲勞度；第二種降低了車輛傳動系的傳動效率。為此，一套能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力與傳動系切斷、半聯(lián)動或結(jié)合，并能提高車輛傳動系效率和動力性的系統(tǒng)成為研究的對象。
[0003]在已有技術(shù)中，ISG和BSG技術(shù)比較成熟，ISG(Integrated Starter andGenerator)，ISG 是汽車起動發(fā)電一體機(jī)，BSG(Belt Driven Starter Generator)BSG 是一項輕度混合動力技術(shù)。ISG和BSG的基本原理使利用一套電控電機(jī)系統(tǒng)來回收汽車怠速工況下發(fā)動機(jī)的能量以及汽車制動工況下的慣性能，所回收的能量再回饋到汽車的驅(qū)動當(dāng)中。所不同的，結(jié)構(gòu)上ISG利用一臺電機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)動機(jī)輸出軸同軸連接的方式實現(xiàn)車輛制動發(fā)電以及發(fā)動機(jī)快速啟停的方式來提高車輛傳動系效率；BSG采用一套皮帶傳動驅(qū)動起動電機(jī)的方式實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的啟停節(jié)能和制動能回收。
[0004]ISG系統(tǒng)因為電機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)動機(jī)輸出軸機(jī)械連接，因此可以在車輛起步加速中電機(jī)直接提供助力，提高車輛動力性。然而，也正是這種機(jī)械連接，使發(fā)動機(jī)的工作點無法在最佳節(jié)能區(qū)域，同時當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過低時將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)停機(jī)。因此，ISG系統(tǒng)在堵車工況下，車速在低速和停車狀態(tài)間不斷切換，這將導(dǎo)致多次性地啟停發(fā)動機(jī)。這顯然對發(fā)動機(jī)零部件的磨損較大，而且每次啟動發(fā)動機(jī)的能耗較大將導(dǎo)致堵車工況下整車效率較低。
[0005]BSG系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)是通過皮帶驅(qū)動的，由于皮帶的傳遞能力有限，發(fā)電機(jī)的功率不可能做得很大，制動時能量回收不多。此外，BSG沒有配備耦合機(jī)構(gòu)，無法在車輛加速時提供助力。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題，提供一種轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)，用于改善現(xiàn)有新能源動力系統(tǒng)的動力性和效率。
[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0008]一種轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、定子浮動式電機(jī)、軸離合器、定子離合器、超級電容組；
[0009]所述定子浮動式電機(jī)包括電機(jī)控制器、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子浮動式電機(jī)的定子上設(shè)置有定子制動器和集電環(huán)，集電環(huán)通過所述電機(jī)控制器與超級電容組電連接，發(fā)動機(jī)的動力輸出軸通過所述軸離合器與定子浮動式電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)動機(jī)的動力輸出軸通過所述定子離合器與定子浮動式電機(jī)的定子連接，所述定子浮動式電機(jī)的轉(zhuǎn)子為動力系統(tǒng)的動力輸出軸。
[0010]進(jìn)一步的，所述定子離合器的主動部分通過花鍵連接于發(fā)動機(jī)的動力輸出軸，定子離合器的從動部分連接于定子浮動式電機(jī)的定子。
[0011]進(jìn)一步的，還包括變速器、萬向節(jié)和差速器；
[0012]所述定子浮動式電機(jī)的轉(zhuǎn)子依次通過所述變速器、萬向節(jié)、差速器連接于驅(qū)動輪。
[0013]進(jìn)一步的，所述軸離合器為濕式多片離合器。
[0014]進(jìn)一步的，所述軸離合器為電磁離合器。
[0015]本實用新型具有如下優(yōu)點:本實用新型轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩耦合，又能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)曲軸和電機(jī)轉(zhuǎn)子之間非剛性連接的轉(zhuǎn)速耦合，與BSG動力系統(tǒng)對比，本實用新型不僅可以根據(jù)需要選用的電機(jī)容量來匹配整車動力需求，而且可以實現(xiàn)助力驅(qū)動；與ISG動力系統(tǒng)相比，可使發(fā)動機(jī)的工作點可以獨(dú)立于電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，其工作點可調(diào)整到高效區(qū)間，同時改善整車動力性和效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施方式轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)的組成及連接示意圖。
[0017]標(biāo)號說明:
[0018]1、發(fā)動機(jī)；2、花鍵；3、定子離合器；4、軸離合器；
[0019]5、集電環(huán)；6、定子制動器；7、變速器；8、萬向節(jié)；
[0020]9、差速器；10、驅(qū)動輪；11、電機(jī)控制器；12、超級電容組；
[0021]13、定子浮動式電機(jī)。
【具體實施方式】
[0022]為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0023]請參閱圖1，為本實用新型的實施方式一種轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)1、定子浮動式電機(jī)13、軸離合器4、定子離合器3、超級電容組11、變速器7、萬向節(jié)8、差速器9和驅(qū)動輪10。
[0024]定子浮動式電機(jī)13的定子可跟常規(guī)電機(jī)一樣固定不動，也可根據(jù)需要有轉(zhuǎn)動的能力，在結(jié)構(gòu)上主要是通過制動器6來實現(xiàn)定子的制動或釋放旋轉(zhuǎn)能力。
[0025]所述定子浮動式電機(jī)13包括電機(jī)控制器11、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子浮動式電機(jī)的定子上設(shè)置有定子制動器6和集電環(huán)5，集電環(huán)5通過所述電機(jī)控制器11與超級電容組12電連接，發(fā)動機(jī)I的動力輸出軸通過所述軸離合器4與定子浮動式電機(jī)13的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)動機(jī)I的動力輸出軸通過所述定子離合器3與定子浮動式電機(jī)的定子連接，其中，所述定子離合器3的主動部分通過花鍵2連接于發(fā)動機(jī)I的動力輸出軸，定子離合器3的從動部分連接于定子浮動式電機(jī)13的定子。所述定子浮動式電機(jī)的轉(zhuǎn)子為動力系統(tǒng)的動力輸出軸，所述定子浮動式電機(jī)13的轉(zhuǎn)子依次通過所述變速器7、萬向節(jié)8、差速器9連接于驅(qū)動輪10。
[0026]在本實施方式中，所述軸離合器為濕式多片離合器。而在其他實施方式中，所述軸離合器也可以為電磁離合器。
[0027]在小型車輛上根據(jù)其安裝空