[发明专利]动力输出系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力输出系统及其控制方法，特别是涉及具有多个旋转动力源的动力输出系统及其控制方法。

背景技术

永磁马达具有高效率的优点，因此普遍使用于电动车中。然而，为符合一般的永磁马达并无法兼具电动车所需的高转矩与高转速的动力特性要求。

进一步来说，一般具有高转矩的永磁马达无法具有高转速，而具有高转速的永磁马达则无法具有高转矩。为了提高具有高转矩特性的马达系统的转速，可于马达系统内增加入变速箱，或者采用弱磁控制来控制马达系统，或者通过马达系统内的一驱动器整合一升压电路来达成。

然而，马达系统加入变速箱会使得马达系统的整体体积增加，而采用弱磁控制则会导致马达系统的效率降低且有使磁铁退磁的疑虑。另外，利用马达驱动器整合升压电路会导致成本大幅增加。

因此，如何提供一种兼具高转矩与高转速的马达系统，并提升马达的运转效率，已是目前马达系统发展的重要趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力输出系统及其控制方法，用于同时兼具高转矩与高转速的效能并提升运转效率。

本发明所揭露的动力输出系统，其包含一第一旋转动力源、一第二旋转动力源及一离合器。第一旋转动力源具有一第一最大扭力以及一第一最大转速。第二旋转动力源具有一第二最大扭力以及一第二最大转速，第二最大扭力大于第一最大扭力，第二最大转速小于第一最大转速。第二旋转动力源的输出轴与第一旋转动力源的输出轴位于同一轴线上。离合器介于第一旋转动力源与第二旋转动力源之间，离合器选择性地令第一旋转动力源的输出轴与第二旋转动力源的输出轴相分离或相衔接。

本发明所揭露的动力输出系统的控制方法，其步骤包含，提供一动力输出系统。动力输出系统包含一第一旋转动力源、一第二旋转动力源及一离合器。第二旋转动力源的最大扭力大于第一旋转动力源的最大扭力，第二旋转动力源的最大转速小于第一旋转动力源的最大转速。接着，设定一预设转速，并判断动力输出系统所欲输出的转速是否大于预设转速。若是，关闭离合器以令第一旋转动力源与第二旋转动力源相分离，并令第二旋转动力源停止输出。若否，开启离合器以令第一旋转动力源与第二旋转动力源同轴相接而同步输出。

根据上述本发明所揭露的动力输出系统及其控制方法，是通过相异马达特性的第一旋转动力源与第二旋转动力源的同轴设置，并使离合器可选择性地令第一旋转动力源的输出轴与第二旋转动力源的输出轴相分离或相衔接。由此，使第一旋转动力源与第二旋转动力源可堆叠共转而使动力输出系统具有较大的系统马达扭力。如此，使得本实施例的动力输出系统可兼具高转矩与高转速的效能，且可降低体积与成本并提升运转效率。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的动力输出系统的结构配置图；

图2A为图1的单一第一旋转动力源的转速扭力关系图；

图2B为图1的单一第二旋转动力源的转速扭力关系图；

图2C为图1的动力输出系统的整体转速扭力关系图；

图3及图4为本发明一实施例的动力输出系统的控制方法流程图。

主要元件符号说明

10   动力输出系统

11   第一旋转动力源

111  输出轴

12   第二旋转动力源

121  输出轴

13   离合器

14   壳体

15   控制器

16   供电模块

20   驱动轮

具体实施方式

请参照图1至图2C，图1为根据本发明一实施例的动力输出系统的结构配置图，图2A为根据图1的单一第一旋转动力源的转速扭力关系图，图2B为根据图1的单一第二旋转动力源的转速扭力关系图，图2C为根据图1的动力输出系统的整体转速扭力关系图。

本实施例的动力输出系统10，可运用于电动车的轮内马达系统，但不以此为限。

动力输出系统10包含一第一旋转动力源11、一第二旋转动力源12及一离合器13。

第一旋转动力源11的马达特性例如图2A所示，第一旋转动力源11的转速于0-400rpm时具有一第一最大扭力为20Nm，且第一旋转动力源11具有一第一最大转速为650rpm。

第二旋转动力源12的马达特性例如图2B所示，第二旋转动力源12的转速于0-100rpm时具有一第二最大扭力为80Nm，且第二旋转动力源12具有一第二最大转速为300rpm。