國立屏東科技大學  可移轉專利技術摘要
專利名稱 逆向差速齒輪式混合動力管理系統
證書號 I319755 國別 中華民國
專利類型 發明 公告日 2010/1/21
發明人 林秋豐、郭彥賢、莊翊
專利技術摘要 本發明是關於一種逆向差速齒輪式混合動力管理系統,主要是利用動力整合分配機構與電子控制單元,根據駕駛者下達的目標功率與電池狀態而規劃之作動模式,其依目標功率區分為低負載、中負載與高負載三種,依電池狀態則區分為殘電量足夠與殘電量不足兩種,讓內燃機與馬達/發電機等不同動力單元能根據不同的行車狀態來作動力的結合與分配;據此動力整合與分配,可讓各動力單元能在最佳的效率或最低污染範圍內運轉與工作,使整體車輛符合低油耗與低污染的最終目的。 【創作特點】 而針對前案二之缺失,本發明主要針對上述動力整合分配機構的混合動力系統提出一新式的能量管理系統,而設計的目標主要針對車輛運行使用。其中,當電池殘電量足夠時,於低負載時主要由馬達帶動車輛運動,當進入中、高負載區間則以內燃機搭配馬達來提供行車負載的需求。當電池電量不足時,則以內燃機同時提供行車負載以及電池充電的需求。而在整個運作的過程當中,都是透過控制馬達或者發電機的輸出扭力來使得內燃機能夠操作於最佳操作點上,以達到節能以及降低廢氣排放的效果。惟有當電池電量不足時,當行車負載過低時,為避免因為減速比的範圍限制而導致無法提供太低的輸出扭力,則以內燃機單獨作動來達到此一功能。
是以,本發明採取之技術手段為利用動力整合分配機構與電子控制單元,且根據駕駛者下達的目標功率與電池狀態而規劃作動模式,其依目標功率、電池狀態區分為低負載作動模式、中負載作動模式、高負載作動模式、電池充電模式、以及煞車回充作動模式等五種模式,讓內燃機與馬達/發電機等不同動力單元能根據不同的行車狀態來作動力的結合與分配,使各動力模組在最佳的效率或最低污染範圍內運轉與工作。
其中,本發明主要包含有動力整合分配機構、內燃機、馬達/發電機、電池及電子控制單元,動力整合分配機構可將內燃機與馬達的動力做單獨輸出或整合,且藉電子控制單元之設定控制,讓來自不同來源的動力能根據不同的行車狀態來作動力的結合與分配。當車輛於啟動或低速狀態行駛時,電池係供電給馬達驅動車輛行駛,且此時內燃機未運轉,而待車輛行駛負載提升到設定之中、高負載點時內燃機被啟動,此時藉著動力整合分配機構之動力分配,使馬達依照負載狀況運轉而補助內燃機不足之動力,且當電池電力不足時,藉著動力整合分配機構將內燃機之部分動力應付行車負載之需求並使內燃機多餘之動力提供給發電機對電池充電。
其中,動力整合分配機構至係由一第一斜齒輪、一第二斜齒輪、一第三斜齒輪、一第四斜齒輪、一單向離合器及一輸出軸所組成,該第一斜齒輪、第二斜齒輪、第三斜齒輪、第四斜齒輪構成一差速齒輪組,而差速齒輪組分別與內燃機及馬達/發電機之輸出動力連接,且藉由輸出軸將動力傳遞出去,另該單向離合器設於差速齒輪組與內燃機或馬達/發電機之輸出動力之間,使不會反向帶動另一動力單元而造成損壞。另該馬達/發電機為一體式。又當內燃機啟動之後,係藉著控制馬達或發電機的輸出扭力而使內燃機運作在最佳操作點。
承上,可知本發明之目的在於提供一種逆向差速齒輪式混合動力管理系統,藉由動力整合分配機構與電子控制單元,且根據駕駛者下達的目標功率與電池狀態而規劃之數種作動模式,讓內燃機、馬達/發電機等不同動力單元能根據不同的行車狀態來作動力的結合與分配,使各作動力模式能在最佳效率或最低污染範圍內運轉與工作,且使車輛符合低油耗與低污染的目標者。
可應用範圍
(產業利用性)
照片/圖示
附件