[发明专利]借主动电机速度控制的复合动力系统与装置

摘要

一种借主动电机速度控制的复合动力系统与装置，通过一组电机组或由第一及第二两组电机组或两组以上电机组与引擎或其他回转动能装置的结合，以及借一组或一组以上离心式离合器组及单向传动装置或输出离合器或相关传动装置及人工控制介面、中央控制器、储放电装置，借上述相关单元的选择及驱动控制装置的控制，以构成特定控制模式进而产生特定复合动力功能的运转。

主权项

1、一种借主动电机速度控制的复合动力系统与装置，为借一组电机组或由第一及第二两组电机组或两组以上电机组与引擎或其他回转动能装置的结合，以及借一组或一组以上离心式离合器组及单向传动装置或输出离合器或相关传动装置及人工控制介面、中央控制器、储放电装置、借上述相关单元的选择及驱动控制装置的控制，以构成特定控制模式进而产生特定复合动力功能的运转；其特征是：其主要构成的单元如下：——离心式离合器FC101及FC102：为单独由一组离心式离合器FC101所构成或由离心式离合器FC101及FC102两组离心式离合器呈套合或呈一体共同结构构成，或两组独立离心式离合器组经传动元件相互耦合的双动型离心式离合器，其结构为具有内层、中层及外层的三层结构，其中内层具有随离心力到达设定值时向外动作的主动磨擦片组，内层为结合于输出轴而互相牵动，中层为与引擎结合具有内侧环磨擦耦合面，外侧具有随离心力到达设定值时向外动作的主动磨擦片组，以和外层的内环磨擦耦合而构成一输出离合器的功能，外层结构亦与输出轴结合，以在引擎处于低速时暂时切断与负载的连结；——单向传动装置SWC101：为由各种习用可作单向传动的机构装置所构成；供直接或供与其他传动装置共同设置于第一电机组E101与引擎ICE101所驱动的转轴S103之间，使引擎ICE101所驱动的转轴S103对第一电机组E101转部构成于选定回转方向作传动功能，反之则呈空转的中断动力传输，如引擎ICE101呈顺时针方向(CW)驱动时可对第一电机组E101作动力传输，而于引擎ICE101作反时针方向驱动则为中断动力传输；而于第一电机组E101作反时针方向(CCW)驱动时，供通向驱动引擎ICE101，而在第一电机组E101顺时针方向(CW)运转时则为中断通向动力传输；依单向传动装置SWC101方向的选择，其引擎ICE101与第一电机组E101的回转方向与传动或中断传动的关系为可依需要选定；此项单向传动装置SWC101可为单独设置或与离心式离合器FC101同时设置，而使系统呈不同的复合动力特性；单向传动装置SWC101与离心式离合器FC101的相对设置位置，为可依需要选择为将离心式离合器FC101设置于近引擎ICE101转轴S103侧，而单向传动装置设置于近第一电机组E101或离心式离合器组侧；或离心式离合器FC101与单向传动装置SWC101，为设置于引擎ICE101转轴S103与第一电机组转部之间，而离心式离合器FC101与单向传动装置SWC101可为分离结构或共构的型态；——第一电机组E101：主要作为电动机功能兼具发电机的副功能，为具有随负荷愈小速度愈高电机特性的串激或助复激型辅助电机，或可作电流值控制(含恒流控制)的交流或直流有刷或无刷机，以供输入电能产生随负荷加大而增加扭力性能的回转机械动能，或其他交流或直流、无刷或有刷、同步或异步的内转子或外转子回转电机所构成；——第二电机组E102：主要作为发电机功能兼具电动机的副功能，为交流或直流、无刷或有刷、同步或异步的能将回转机械动能转为电能的内转子或外转子回转电机所构成；——引擎ICE101：为由习用各种内燃引擎及相关起动及操作的控速装置及燃料系统、进排气系统、引燃系统、冷却系统等周边介面装置所构成，以直接或经定速比或可变换速比或可变换转向传动装置或游星式传动装置T104驱动转轴S103；——定速比或可变换速比或可变换转向传动装置或游星式传动装置T104：为由各种习用的同轴或不同轴传动装置，如齿轮组或皮带轮组或链轮组或磨擦轮组构成的固定速比或有段或无段变速的传动装置，此项传动装置可依需要选择设置或不设置；——定速比或可变换速比或可变换转向传动装置或游星式传动装置T101、T102、T103：为由选定速比的齿轮组、链条链轮组、磨擦轮组、游星轮组、或其他无段或有段、手动排档或自动排档等供作为变换速比或转向功能的传动结构所构成；此项装置为依需要可选择设置或不设置；——输出离合器CL101、CL301：为由人力、机力、电磁力、或流力或离心力所控制的串设于负载侧转轴S104与负载间的输出离合器所构成；此项装置为依需要可选择设置或不设置；——差动轮组DG：为由齿轮或磨擦轮所构成的差动轮组以由一转轴S105输入回转动能，以驱动可差动的两转轴S105R及S105L；此项装置为依需要可选择设置或不设置；——储放电装置ESD101：为由可充放电二次电瓶或超级电容等可储放电装置所构成；——中央控制单元CCU101：为由机电或固态电子元件所构成，或由微处理器及相关软件所构成的数字或模拟中央控制电路，以接受人工操作介面M101的操作及设定，以控制系统的运作；——驱动控制装置CD101：为接受人工控制介面M101及中央控制器CCU101的控制，以操作两组电机组分别作为马达功能作启动、停止、变速或正反转运作及扭力的控制，或作为发电机功能而控制其发电电压、电流、频率及功率等性能，以及控制输入储放电装置ESD101的充电电能，及控制储放电装置ESD101的输出电能；——人工操作介面M101：为由机电或固态电子电路所构成的数字或模拟人工操作介面，供接受人工操作以经由中央控制单元CCU101控制系统的运作；借由上述各种装置的结合及系统运作，以构成下列各种运转功能或部份功能，包括：(1)由第一电机组作为启动马达进而牵动离心式离合器的致动侧，使离心式离合器闭合而启动引擎；(2)由第二电机组作为启动马达供启动引擎；(3)引擎启动后可借离心式离合器或由人力或机力或电磁力或流力所控制的磨擦式或流力耦合式离合器的控制以驱动负载；(4)引擎运转时除供驱动负载外并继续牵动第二电机组作为发电机功能运转以供驱动第一电机组以共同驱动负载或供对储放电装置ESD101充电；(5)引擎运转供驱动负载，而第一电机组同时由储放电装置ESD101的电能作电动机运转驱动以共同驱动负载；(6)第一电机组停止状态，由引擎运转供驱动第二电机组作发电机运转以对储放电装置ESD101充电或对其他负载输出电能；(7)引擎供驱动第二电机组以产生发电功能，以驱动第一电机组以驱动负载或同时对电瓶组充电或对其他负载输出电能；(8)由储放电装置的电能经驱动控制装置控制第一电机组作低速驱动负载而引擎为停止运转的状态；(9)电能驱动状态含由第一或第二电机组或两同时作发电制动，若滑行速度超过设定值则离心式离合器将闭合牵动引擎作为制动阻尼；(10)或其他上述系统结构所构成的相关功能。