CN103171418B9 - 串并联混合式双动力驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种串并联混合式双动力驱动系统,是可作串联式混合动力系统运作或并联式混合动力系统运作,除能由引擎动力直接驱动负载外,轻载时可作串联式混合动力系统的运转,常态负载由引擎驱动,若系统加设储放电装置,进一步可由第一电机单元或第二电机单元或两者其中之一,借储放电装置的电能作马达功能运转,与引擎动力共同驱动负载,轻载时亦可作电动驱动。
Description
本申请为分案申请,原申请日为2004年9月6日,申请号为200410073923.6,发明名称为:串并联混合式双动力驱动系统。
技术领域
本发明涉及用于传统陆上、或水上、或空域载具的驱动系统。具体涉及一种串并联混合式双动力驱动系统,本发明特别为首创具有可作串联式混合动力系统运作、或作并联式混合动力系统功能运作的串并联混合式双动力驱动系统。
背景技术
传统陆上、或水上、或空域载具通常为单动力系统,近年因节约能源及节制污染的需求,而致力于双动力驱动系统的研发,其中具有内燃引擎输出回转动能与电力驱动马达输出回转动能的双动力混合动力系统颇有进展,回顾已发展的双动力混合动力系统包括:
1、串联式混合动力系统:为以引擎驱动发电机,再以发电机电能驱动马达产生回转动能进而驱动负载,此系统的缺点为在不同负载率时系统效率差异太大,且由马达及发电机负担全部功率,所需电机额定容量大,占用空间大、重量增加、成本高;
2、储能式串联驱动系统:于正常负载时,为以引擎驱动发电机,再以发电机电能驱动马达输出回转动能进而驱动负载,于轻载时,发电机的电能除驱动马达外,部分输入储放电装置以储存电能,供在引擎停止时,由储放电装置的电能驱动马达输出回转动能进而驱动负载,以减少污染提升能源效率,而于重载时,由引擎所驱动发电机的电能及储放电装置的电能,共同输往马达以输出回转动能驱动负载;
3、并联式混合动力系统:于正常负载,由引擎输出的回转动能直接驱动负载,而在轻载时引擎所牵动的马达被切换为作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电,或于引擎停止运转时,由储放电装置的电能驱动马达以输出回转动能驱动负载,以提升能源效率减少污染,重载时则由引擎输出的回转动能,及储放电装置电能驱动马达的回转动能共同驱动负载,此系统的缺点为需设置足够容量的储放电装置。
发明内容
本发明为首创具有串联式混合动力系统、及并联式混合动力系统的混合运作功能,在以引擎作主动回转动力源时,除能由引擎动力直接驱动负载外,系统的主要运作功能含:
作串联式混合动力系统的运作,由引擎驱动第一电机单元作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元作马达功能运转,以输出机械回转动能驱动负载,并调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件,前述引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低,但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);或于系统选择加设储放电装置时,则进一步可借引擎所驱动第一电机单元的发电电能对储放电装置作充电,或由储放电装置的电能与第一电机单元的发电电能,共同驱动第二电机单元作马达功能输出,以调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件,前述引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低,但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);
由引擎动力的回转动能驱动负载;
于系统选择加设储放电装置时,作并联式混合动力系统的运作,由储放电装置的电能,驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能运转,并与引擎动力共同驱动负载,或于轻载时借由引擎动能驱动第一电机单元及第二电机单元两者其中之一作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电;
由储放电装置的电能驱动第一及第二电机单元或两者其中之一,作马达功能运转驱动负载;
借由引擎动力驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作发电机功能运转,其发电电能供对储放电装置充电或对其他负载供电;
借由负载逆向驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一,作再生发电的发电机功能运转,其发电的电能供对储放电装置或对其他负载供电;
借由引擎的机械阻尼作为制动刹车功能,或于设有储放电装置时,同时由第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作为发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电,以产生再生发电制动功能;
由储放电装置驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能启动引擎;
系统具有上述全部功能或部分功能;
借上述全部功能或部分功能的运作,以改善引擎于低功率输出及低速运转时,效率偏低与高污染的缺失。
本发明的主要目的,是在于首创一种具有可作串联式混合动力系统运作、或作并联式混合动力系统功能运作的串并联混合式双动力驱动系统,其中,当系统以内燃引擎为主动回转动力源,于常态负载时,由引擎输出的回转动能直接驱动负载,于轻负载时,可依需要选择将系统切换为作串联式混合动力系统的运作,而以引擎动力驱动第一电机单元作发电机运转,并以其发电输出的电能供驱动第二电机单元作为马达功能运转,以输出回转动能驱动负载。
此项串并联混合式双动力驱动系统,可依需要进一步选择设置储放电装置,若系统选择设置储放电装置,则于重负载时,可由储放电装置的电能,驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能运转,并与引擎动力共同驱动负载,作为并联式混合动力系统的运作;于常态负载时,由引擎输出的回转动能直接驱动负载;在轻负载时,除由引擎输出的回转动能直接驱动负载外,并由第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一,作为发电机功能运转,其发电的电能供对储放电装置充电或对其他负载供电;若系统转换为串联式混合动力系统模式运作,由引擎动力驱动第一电机单元作为发电机运转,以其发电的电能供驱动第二电机单元作马达功能运转,以及可依需要选择由其发电的电能随机适时对储放电装置充电,或对其他负载供电,以调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件,前述引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低,但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);此外并可依需要选择由储放电装置的电能驱动第一或第二电机单元或两者其中之一,作马达功能运转,而输出回转动能驱动负载,进而改善引擎于低功率输出及低速运转时,效率偏低与高污染的缺失。
附图说明
图1为本发明的系统方块图之一。
图2所示为本发明由图1中的主要动力单元所构成的系统方块图。
图3为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图4为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图5为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图6为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图7为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。
图8为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图9为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图10为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图11为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图12为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图13为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图14为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图15为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图16为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图17为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图18为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图19为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图20为图2所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图21为图2所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图22为图2所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元及第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图23为图2所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图。
图24为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图25为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图26为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图27为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图28为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图29为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图30为图2实施例系统的输出端与负载间不设置离合器的系统示意图。
图31为图30所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图32为图30所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图33为图30所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图34为图30所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图35为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。
图36为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图37为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图38为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图39为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图40为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图41为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图42为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图43为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图44为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图45为图30所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图46为图30所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图47为图30所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图48为图30所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元及第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图49为图30所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图。
图50为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图51为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图52为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图53为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图54为图2所示实施例中主动回转动力源与第一电机单元间不设置离合器的系统示意图。
图55为图54所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图56为图54所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图57为图54所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图58为图54所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图59为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。
图60为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图61为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图62为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图63为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图64为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图65为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图66为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图67为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图68为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图69为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图70为图54所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图71为图54所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图。
图72为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图73为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图74为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图75为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图76为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图77为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图78为图2实施例的输出端与负载侧之间、及主动回转动力源与第一电机单元间皆不设置离合器的系统示意图。
图79为图78所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图80为图78所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图81为图78所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图82为图78所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图83为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。
图84为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图85为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图86为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图87为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图88为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图89为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图90为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图91为图78所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图92为图78所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图93为图78所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图。
图94为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图95为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图96为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图97为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图98为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图99为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图100所示为图2实施例的第一电机单元单独由主动回转动力源所直接或经传动装置所驱动的系统示意图。
图101为图100所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图102为图100所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图103为图100所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图。
图104为图100所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图。
图105为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。
图106为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图107为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图108为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。
图109为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图110为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图111为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图112为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图。
图113为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图114为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图115为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图116为图100所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图117为图100所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图。
图118为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图119为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图120为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。
图121为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图122为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图123为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图。
图124为以本发明图1实施例的系统在不变系统机制的条件下对各构成单元作不同布设的方块图标意图。
图125为图1所示实施例的系统借主动动力源所驱动的变速单元作动力分配,以依序驱动两组或两组以上的第一电机单元、离合器、第二电机单元以驱动负载的实施例示意图。
图126为图1所示实施例的系统借第一电机单元输出端所驱动的变速单元作动力分配,以依序驱动两组或两组以上的离合器及第二电机单元以分别驱动负载的实施例示意图。
图127为图1所示实施例的系统借第一电机单元所驱动的离合器再驱动的变速单元作动力分配,以驱动两组或两组以上的第二电机单元的实施例示意图。
图128为图1所示实施例的系统借第二电机单元所驱动的系统输出端的变速单元作动力分配,以驱动两组或两组以上的负载的实施例示意图。
图129为图1所示实施例的系统借第一电机单元所驱动的离合器再驱动的变速单元,其个别输出端供分别联结于第二电机单元转部及联结于负载端的实施例示意图。
图130为图1所示实施例的系统其主动回转动力源的输出借所驱动的变速单元分别联结第一电机单元及经离合器联结第二电机单元的实施例示意图。
图131为图1所示实施例的系统其主动回转动力源的输出借所驱动的变速单元分别联结第一电机单元及经离合器及离合器所驱动变速单元的个别输出端,以分别驱动两组或两组以上的第二电机单元及负载的实施例示意图。
图132所示为本发明图1实施例中主动回转动力源具有两输出端,其中一端供联结第一电机单元,另一端供经离合器及差动轮组所构成的变速单元,以分别经所属离合器及所属第二电机单元以分别驱动负载的实施例示意图。
图133为本发明图1实施例中由第一电机单元的转部经离合器以联结第二电机单元,而第二电机单元可依需要选择性设置变速单元以驱动负载,而于主动回转动力源的输出端与第一电机单元转部之间,可依需要选择性设置变速单元实施例示意图。
图134为本发明图1实施例中主动回转动力源的转部与第一电机单元的转部及离合器的输入端之间,借变速单元作传动耦合,而离合器的输出端供联结第二电机单元的转部,而第二电机单元的转部与负载间可依需要选择性设置变速单元的实施例示意图。
图135为图1实施例中主动回转动力源经游星齿轮及离合器与刹车制动器,分别耦合于第一电机单元及第二电机单元并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
图136为图1实施例中主动回转动力源经周转轮组,分别耦合于第一电机单元及经离合器与刹车制动器耦合于第二电机单元,并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
图137为图1实施例中主动回转动力源经离合器耦合于第一电机单元及双动型电机单元,并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
图138为图137实施例中第一电机单元与主动回转动力源借耦合于多轴传动的变速单元而呈不同轴的设置,而由主动回转动力源的输出端,经离合器而驱动双动型电机单元,以驱动负载的实施例示意图。
图139为此项系统中第一电机单元与第二电机单元呈共构的实施例示意图之一。
图140为此项系统中第一电机单元与第二电机单元呈共构的实施例示意图之二。
具体实施方式
图1所示为本发明的系统方块图之一,为此项串并联混合式双动力驱动系统,由主动回转动力源与第一电机单元及第二电机单元,经所选择性配置的离合器,及选择性配置的变速单元作系统性联结的形态,其主要结构如下:
主动回转动力源100:为由至少一个习用的各种内燃引擎、外燃引擎、或其它回转动能动力源所构成,主动动力源的转部供直接耦合于第一电机单元101;或经由依需要作选择性设置的离合器102,或经由依需要作选择性设置的变速单元109,或同时经由两者再耦合于第一电机单元101的转部;
第一电机单元101:为由至少一个具发电机功能,或具有可切换作发电机功能或马达功能的交流、或直流,无刷、或有刷,同步、或异步的回转电机所构成,第一电机单元101的转部,经离合器112耦合于第二电机单元103;或经离合器112及依需要作选择性设置的变速单元109,耦合于第二电机单元103的转部;
离合器102、112、122:为借人力、或机力、或离心力、或气压、或油压的流力、或电磁力等所操控的离合器、或单向离合器(single wayclutch)用以供传输或切断机械回转动能的传输;上述离合器112为必要设置一个或一个以上所构成,而离合器102及离合器122可依需要选择性设置一个或一个以上或不设置,或由负载本身输入端的离合器或传动变速装置的空档功能取代离合器122的功能;
第二电机单元103:为由至少一个具马达功能,或具有可切换作马达功能或发电机功能的交流、或直流,无刷、或有刷,同步、或异步的回转电机所构成,第二电机单元103的转部可直接输出回转动能驱动负载;或经依需要作选择性设置的离合器122,或经依需要作选择性设置的变速单元109以输出回转动能驱动负载;
驱动控制单元104:为由机电或固态电路所构成,供于系统作串联式混合动力系统运作,第一电机单元101作发电机功能运转时,操控其发电输出的电能以驱动第二电机单元103、及对储放电装置106充电,或操控对上述两种发电输出功能其中之一的运作;或供操控储放电装置106的电能,以驱动作为马达功能运转的第一电机单元101及第二电机单元103或驱动上述两电机单元其中之一,借操控其驱动电压、电流、极性(直流时)、频率及相序(交流时),以操控电机单元的运转转向、转速、扭力、及异常保护;或于第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,接受负载逆向驱动而作发电功能运转时,借操控所输往储放电装置106的充电电能,或输往其它负载的供电电能,以使电机单元作再生发电制动功能的运转;此项装置可依需要选择设置或不设置;
中央控制单元105:为由固态、或机电式组件、或芯片及相关运作软件所构成,供接受操控接口107的操控,以操控此项串并联混合式双动力驱动系统作相关功能运作,特别是相关系统运作中燃料耗用及污染调控的最佳化,以及借操控驱动控制单元104操控第一电机单元101及第二电机单元103、及储放电装置106之间作相对功能的运作,以及操控系统内各单元间的回授监控及互动的运转;此项装置可依需要选择设置或不设置;
储放电装置106:为由各式可充放电蓄电瓶、或超电容、或其它可充放电蓄电装置所构成,此项储放电装置可依系统需要作选择性设置或不设置;
操控接口107:为由固态、或机电式组件、或芯片、及相关软件所构成,供接受人工或操控信号的输入,以操控此项串并联混合式双动力驱动系统的运作;此项操控接口107可依需要选择设置或不设置;
变速单元109:为由各种固定速比、或自动、或半自动、或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成,供依需要选择设置于主动回转动力源100的转部与离合器102之间,或选择设置于离合器102与第一电机单元101转部之间,或选择设置于第一电机单元101转部与离合器112转部之间,或选择设置于离合器112转部与第二电机单元103转部之间,或选择设置于第二电机单元103转部与离合器122转部之间,或选择设置于离合器122转部与负载转部之间;上述变速单元可依需要选择设置或不设置;
辅助储放电装置110:为由各式可充放电蓄电瓶、或超电容、或飞轮蓄能的储放电装置其它可充放电蓄电装置所构成,其电能经启动开关111的控制,以驱动作为主动回转动力源100的引擎组的起动马达121,进而直接或经传动装置119启动引擎组,或对周边配备或其它电能驱动的负载130供电;此项辅助储放电装置110及启动开关111及起动马达121可依需要选择设置或不设置;
借上述系统的运作,其输出的回转动能可供驱动陆上、或水上、或空中载具及产业设备等需接受输入回转机械动能的负载。
此项串并联混合式双动力驱动系统若以引擎构成主动回转动力源,系统具有以下全部或部分运作功能,含:
于系统作串联式混合动力系统的运作时,可借由操控引擎由低速至高转速运转或作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,若系统未设置储放电装置106,则以其发电的电能供驱动第二电机单元作马达功能运转,以输出回转动能驱动负载120;若系统设置储放电装置106,则于负载较轻时,由第一电机单元101的发电电能驱动第二电机单元103,并同时对储放电装置106充电,于重负载时则由第一电机单元101的发电电能与储放电装置106的电能同时驱动第二电机单元,以输出回转动能驱动负载120,并调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件,前述引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低,但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);或于系统选择加设储放电装置时,则进一步可借引擎所驱动第一电机单元的发电电能对储放电装置作充电,或由储放电装置的电能与第一电机单元的发电电能,共同驱动第二电机单元作马达功能输出,以调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件,前述引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低,但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);
借由引擎动力的回转动能驱动负载120;
于系统选择加设储放电装置106,于系统作并联式混合动力系统的运作时,借由储放电装置106的电能,驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作马达功能运转,并与引擎动力共同驱动负载120,于负载较轻时,引擎动力除驱动负载120外,并可同时驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电,于重载时则由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,与引擎动力共同驱动负载;
借由储放电装置的电能驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,作马达功能运转驱动负载120;
借由引擎动力驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作发电机功能运转,其发电电能供对储放电装置充电106或对其他电能驱动的负载130供电;
借由负载120逆向驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,作再生发电的发电机功能运转,其发电的电能供对储放电装置106或对其他电能驱动的负载130供电;
借由引擎的机械阻尼作为制动刹车功能,或于设有储放电装置106时,同时由第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作为发电机功能运转,以对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电,以产生再生发电制动功能;
由储放电装置106驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作马达功能启动引擎;
系统具有上述全部功能或部分功能。
为求叙述简化,以下为将图1所示的系统省略变速单元109、辅助储放电装置110、启动开关111、起动马达121、中央控制单元105、操控接口107,而以引擎作为主动回转动力源100并保留第一电机单元101、第二电机单元103、离合器102、112、122、驱动控制单元104、及可选择性设置储放电装置106、电能驱动的负载130所构成,以供驱动负载120。
如图2所示为本发明由图1中的主要动力单元所构成的系统方块图,其各种主要动力单元间互动构成的各种系统功能,包括:
系统功能1、2:为系统设有储放电装置106,而作串联式混合动力系统的运作驱动负载;
系统功能3、4:为系统不设置储放电装置106,而作串联式混合动力系统的运作驱动负载;
系统功能5:为由作为主动动力源100的引擎动力驱动负载120;
系统功能6、7、8:为由作为主动动力源100的引擎动力,与由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作马达功能运转,以共同驱动负载120;
系统功能9、10、11:为由作为主动动力源100的引擎动力驱动负载120时,同时驱动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作发电机功能运转,以对储放电装置106或其它电能驱动的负载130(含外接不特定负载)供电;
系统功能12、13、14:为由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作马达功能运转,以驱动负载120;
系统功能15、16、17:为由作为主动动力源100的引擎动力驱动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作发电机功能运转,以对储放电装置106或其它电能驱动的负载130(含外接不特定负载)供电;
系统功能18、19、20:为由负载120逆向牵动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作发电机功能运转,以对储放电装置106供电或对其他电能驱动的负载130(含外接不特定负载)供电,以构成再生发电的动能回收制动刹车功能;
系统功能21:为由作为主动动力源100的引擎的机械阻尼作为对负载120的制动刹车;
系统功能22、23、24:为由作为主动动力源100的引擎的机械阻尼作为对负载120的制动刹车,及由第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作再生发电的发电机功能,以对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130充电,以对负载120作制动刹车的运作;
系统功能25、26、27:为由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101或第二电机单元103或两者同时作马达功能运转,以启动引擎。
如下图3~图29所示,为表A的各种常用系统功能1~27,系统功能并不以此为限,图3~图29为表A的各种系统功能示意图,其中:
图3为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图3所示为图2所示实施例的系统功能1,为系统选择设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图4为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图4所示为图2所示实施例的系统功能2,为系统选择设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图5为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图5所示为图2所示实施例的系统功能3,为系统选择不设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图6为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图6所示为图2所示实施例的系统功能4,为系统选择不设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图7为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图;图7所示为图2所示实施例的系统功能5,为系统由引擎动力驱动负载。
图8为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图8所示为图2所示实施例的系统功能6,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元,于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图9为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图;图9所示为图2所示实施例的系统功能7,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图10为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图10所示为图2所示实施例的系统功能8,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第二电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图11为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图11所示为图2所示实施例的系统功能9,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图12为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图12所示为图2所示实施例的系统功能10,为由引擎动力驱动负载,并驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图13为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图13所示为图2所示实施例的系统功能11,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图14为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元,以驱动负载的运作状态图;图14所示为图2所示实施例的系统功能12,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图15为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图15所示为图2所示实施例的系统功能13,为由储放电装置的电能驱动第二电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图16为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图16所示为图2所示实施例的系统功能14,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元作马达功能运转,以驱动负载。
图17为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图17所示为图2所示实施例的系统功能15,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图18为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图18所示为图2所示实施例的系统功能16,为由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图19为图2所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图19所示为图2所示实施例的系统功能17,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图20为图2所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图20所示为图2所示实施例的系统功能18,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图21为图2所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图21所示为图2所示实施例的系统功能19,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图22为图2所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元及第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图22所示为图2所示实施例的系统功能20,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图23为图2所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图;图23所示为图2所示实施例的系统功能21,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作。
图24为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图24所示为图2所示实施例的系统功能22,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图25为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图25所示为图2所示实施例的系统功能23,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第二电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图26为图2所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图26所示为图2所示实施例的系统功能24,为系统的引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元及第二机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图27为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图27所示为图2所示实施例的系统功能25,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图28为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图28所示为图2所示实施例的系统功能26,为系统由储放电装置的电能驱动第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图29为图2所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图29所示为图2所示实施例的系统功能27,为系统由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
前述系统功能中引擎定速运转的定义,为泛指引擎运转于耗用燃料较低但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围,以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption)。
整体而言,此项串并联混合式双动力驱动系统,借由引擎作为主动动力源构成串并联混合式双动力驱动系统时,其重点结构及运作功能如下:
作为主动回转动力源100的引擎的转部与第一电机单元101转部之间,可为直接耦合传动,或两者之间依需要选择性设置或不设置离合器102或变速单元109;
作为主动回转动力源100的引擎所输出的回转动能,供驱动第一电机单元101的转部,使第一电机单元101作发电机功能运作,第一电机单元101的转部、与第二电机单元103的转部间设置离合器112;在系统转换为串联混合动力系统运作时离合器112不耦合,由作为主动回转动力源100的引擎驱动第一电机单元101作发电机功能运转,所输出的电能供驱动由第二电机单元103作马达功能运作以驱动负载,若系统依需要选择设置储放电装置106及设置其它由电能驱动的负载时,则第一电机单元101所发电的电能,可于负载较轻或空载时对储放电装置106充电或对其他负载供电;
常态负载时,第一电机单元101与第二电机单元103间的离合器112闭合,作为主动回转动力源100的引擎转部与第一电机单元101转部之间,可依需要选择设置或不设置离合器102,若选择设置离合器102时,则离合器102亦闭合,第二电机单元103与负载间,可依需要选择设置或不设置离合器122,若选择设置离合器122时,则离合器122亦闭合,以由作为主动回转动力源100的引擎的输出回转动能,经第一电机单元101的转部及第二电机单元103的转部驱动负载;若系统依需要选择设置储放电装置106,于重载时,将离合器112闭合,此时系统呈并联式混合动力系统的运作,系统可依需要选择设置或不设置离合器102及离合器122,若系统为选择设置离合器102,则离合器102亦闭合,若系统为选择设置离合器122,则离合器122亦闭合,而由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作马达功能运转,所输出的回转动能与引擎回转动能共同驱动负载;于轻载时,则第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,转作发电机功能运转,其发电电能可供对储放电装置106充电,或对其他负载供电;
若系统选择设置储放电装置106及离合器102,则于离合器呈102脱离状态、而离合器112呈闭合状态时,借由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101及第二电机单元103或驱动两者其中之一,以输出回转动能驱动负载;若离合器112呈脱离状态,则可由储放电装置106驱动第二电机单元103以输出回转能驱动负载;
以及至少具有以下可依需要作选择性设置或不设置的副功能含:
离合器呈112脱离状态(若系统依需要选择设置离合器102,则离合器102呈闭合状态),由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101作为马达功能运转,以启动作为主动回转动力源100的引擎运转;
由储放电装置106的电能,或由可选择性设置的辅助储放电装置110的电能,经可选择性设置的启动开关111,驱动可选择性设置的起动马达124,以经变速单元109启动作为主动回转动力源100的引擎运转;
操控离合器112呈脱离状态,而由储放电装置106的电能经驱动控制单元104操控第二电机单元103的转速、转矩、转向的马达功能输出以驱动负载;
操控离合器112呈闭合状态,以使作为主动回转动力源100的引擎,经选择性设置的变速单元109,使所输出回转动能作正向或反向回转输出以驱动负载。
此项串并联混合式双动力驱动系统,基于考量环境保护及引擎故障时使用电力驱动的需求,以及再生发电动能刹车时的储能需求,系统可选择加设储放电装置106,以在作为主动回转动力源100的引擎回转动能驱动第一电机单元101作为发电机功能运转时,操控其发电电能,在空载或轻载或其它适当时机对储放电装置106充电,或对其他电能驱动的负载130供电,系统的运作功能含:
于系统作串联式混合动力系统运作时,可操控离合器112呈脱离状态(系统可依需要选择设置或不设置离合器102及离合器122,若系统为选择设置离合器102,则离合器102呈闭合状态,若系统为选择设置离合器122,则离合器122亦呈闭合状态),系统作串联式混合动力系统的运作,由作为主动回转动力源100的引擎的回转动能,驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能除直接供驱动第二电机单元103作马达功能运转以驱动负载120外,若系统选择为设置储放电装置106,则系统于负载较轻时,可由第一电机单元101的部分发电电能供随机适时对储放电装置106充电,或对其他电能驱动的负载130供电,以使作为主动回转动力源100的引擎,能运作于能源效率较高的工作范围;
于系统作并联式混合动力系统运作时,离合器112呈闭合状态(系统可依需要选择设置或不设置离合器102及离合器122,若系统为选择设置离合器102,则离合器102呈闭合状态,若系统为选择设置离合器122,则离合器122亦呈闭合状态),由主动回转动力源100的引擎的回转动能直接驱动负载120;若系统选择为设置储放电装置106,则系统于负载120较轻载时,其所驱动的第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一可作发电机功能运转,而由所发电的电能对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电,以使主动回转动力源100运作于能源效率较高的工作范围;或
于系统作并联式混合动力系统运作时,可操控离合器112呈闭合状态(系统可依需要选择设置或不设置离合器102及离合器122,若系统为选择设置离合器102,则离合器102呈闭合状态,若系统为选择设置离合器122,则离合器122亦呈闭合状态),而借储放电装置106的电能驱动第一电机单元101、或第二电机单元103,或同时驱动两电机单元作为马达功能运转,其所输出的回转动能与作为主动回转动力源100的引擎所输出的回转动能,共同驱动负载;
于系统借储放电装置106的电能作为电动驱动输出时,操控离合器112呈脱离状态,而由储放电装置106的电能驱动第二电机单元103以驱动负载120;或操控离合器112呈闭合状态(若系统选择设置离合器102时,则可操控离合器102呈脱离状态),而由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101或第二电机单元103,或同时驱动两者作为驱动马达运转以驱动负载120,若系统选择设置离合器122,则此时呈闭合状态;
于系统作为发电机功能运作时,操控离合器112呈脱离状态(若系统选择设有离合器102,则离合器102呈闭合状态),由作为主动回转动力源100的引擎,驱动第一电机单元101作发电机功能输出的电能,或于系统选择设有离合器122时,而离合器122呈脱离状态、离合器112呈闭合状态(若系统选择设有离合器102,则离合器102呈闭合状态),而由作为主动回转动力源100的引擎,驱动第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一,作发电机功能运转以输出电能,供对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电;或
以第一电机单元101及第二电机单元103作再生发电功能动能回收的制动刹车时,离合器112呈脱离状态,而借第二电机单元103转作发电机功能运转,供对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电,若系统选择设置离合器122,则此时呈闭合状态;或于系统选择设置离合器102,当离合器102呈脱离状态、离合器112呈闭合状态,则可由第一电机单元101及第二电机单元103两者或其中之一借负载120的牵动,转作发电机功能运转,供对储放电装置106充电对其他电能驱动的负载130供电,以作再生发电的动能回授刹车,若系统选择设置离合器122,则此时呈闭合状态;
借由引擎的机械阻尼直接作为制动刹车功能,或于设有储放电装置106时,同时由第一电机单元101及第二电机单元103或两者其中之一作为发电机功能运转,以对储放电装置106充电或对其他电能驱动的负载130供电,以产生再生发电制动功能;
借储放电装置106的电能驱动电机单元启动引擎时,操控离合器112呈脱离状态,借储放电装置106的电能驱动第一电机单元101作启动马达功能运转,以启动作为主动回转动力源100的引擎,或于系统选择设有离合器122时,离合器122呈脱离状态,离合器112则呈闭合状态,由储放电装置106的电能驱动第一电机单元101或第二电机单元103、或同时驱动两电机单元作为启动马达的功能运转,以启动作为主动回转动力源100的引擎;
系统具有上述全部功能或部分功能。
此项系统在相同运作机制下,其各单元的空间位置可依需要作安排;各项构成单元可依需要制成独立单元再相互联结,或依需要由其中两个或两个以上构成系统的单元选择制作成共构;由于实施场合的空间及其它如散热、噪音、及操控性、及维修的考量,可在相同机制的原理下作各种结构组成的安排。
图30为图2所示实施例系统的输出端与负载间不设置离合器的系统示意图;图30所示系统中,由于输出端与负载侧之间不设置离合器112,若负载本身的输入端未设置离合器,其传动变速装置亦无空档功能,则第二电机单元103将不能具有如图2所示系统中由作为主动动力源100的引擎所驱动作为发电机功能,及作为启动马达以启动引擎的功能,系统可选择为具有表B中的系统功能1~15、系统功能18~25的全部或部分功能,表B中的系统功能如图31~图53所示,其中:
图31为图30所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图31所示为图30所示实施例的系统功能1,为系统选择设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图32为图30所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图32所示为图30所示实施例的系统功能2,为系统选择设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图33为图30所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图33所示为图30所示实施例的系统功能3,为系统选择不设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图34为图30所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图34所示为图30所示实施例的系统功能4,为系统选择不设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图35为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图;图35所示为图30所示实施例的系统功能5,为系统由引擎动力驱动负载。
图36为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图36所示为图30所示实施例的系统功能6,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元,于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图37为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图;图37所示为图30所示实施例的系统功能7,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图38为图30所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图38所示为图30所示实施例的系统功能8,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第二电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图39为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图39所示为图30所示实施例的系统功能9,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图40为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图40所示为图30所示实施例的系统功能10,为由引擎动力驱动负载,并驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图41为图30所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图41所示为图30所示实施例的系统功能11,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图42为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元,以驱动负载的运作状态图;图42所示为图30所示实施例的系统功能12,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图43为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图43所示为图30所示实施例的系统功能13,为由储放电装置的电能驱动第二电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图44为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图44所示为图30所示实施例的系统功能14,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元作马达功能运转,以驱动负载。
图45为图30所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图45所示为图30所示实施例的系统功能15,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图46为图30所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图46所示为图30所示实施例的系统功能18,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图47为图30所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图47所示为图30所示实施例的系统功能19,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图48为图30所示实施例的系统借由负载牵动第一电机单元及第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图48所示为图30所示实施例的系统功能20,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图49为图30所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图;图49所示为图30所示实施例的系统功能21,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作。
图50为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图50所示为图30所示实施例的系统功能22,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图51为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图51所示为图30所示实施例的系统功能23,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第二电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图52为图30所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图52所示为图30所示实施例的系统功能24,为系统的引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元及第二机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图53为图30所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图53所示为图30所示实施例的系统功能25,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图54为图2所示实施例中主动回转动力源与第一电机单元间不设置离合器的系统示意图;图54所示系统中,由于作为主动回转动力源100的引擎与第一电机单元101之间不设置离合器102,因此第一电机单元101不具有如图2所示的系统功能中作为马达功能以驱动负载,及作为再生发电的动能回收制动刹车功能,系统可选择为具有表C中的系统功能1~11、系统功能13、系统功能15~17、系统功能19、系统功能21~27的全部或部分功能,表C中的系统功能如图55~图77所示,其中:
图55为图54所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图55所示为图54所示实施例的系统功能1,为系统选择设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图56为图54所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图56所示为图54所示实施例的系统功能2,为系统选择设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图57为图54所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图57所示为图54所示实施例的系统功能3,为系统选择不设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图58为图54所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图58所示为图54所示实施例的系统功能4,为系统选择不设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图59为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图;图59所示为图54所示实施例的系统功能5,为系统由引擎动力驱动负载。
图60为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图60所示为图54所示实施例的系统功能6,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元,于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图61为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图;图61所示为图54所示实施例的系统功能7,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图62为图54所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图62所示为图54所示实施例的系统功能8,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第二电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图63为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图63所示为图54所示实施例的系统功能9,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图64为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图64所示为图54所示实施例的系统功能10,为由引擎动力驱动负载,并驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图65为图54所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图65所示为图54所示实施例的系统功能11,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图66为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图66所示为图54所示实施例的系统功能13,为由储放电装置的电能驱动第二电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图67为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图67所示为图54所示实施例的系统功能15,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图68为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图68所示为图54所示实施例的系统功能16,为由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图69为图54所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图69所示为图54所示实施例的系统功能17,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图70为图54所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图70所示为图54所示实施例的系统功能19,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图71为图54所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图;图71所示为图54所示实施例的系统功能21,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作。
图72为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图72所示为图54所示实施例的系统功能22,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图73为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图73所示为图54所示实施例的系统功能23,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第二电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图74为图54所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图74所示为图54所示实施例的系统功能24,为系统的引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元及第二机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图75为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图75所示为图54所示实施例的系统功能25,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图76为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图76所示为图54所示实施例的系统功能26,为系统由储放电装置的电能驱动第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图77为图54所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图77所示为图54所示实施例的系统功能27,为系统由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图78为图2实施例的输出端与负载侧之间、及主动回转动力源与第一电机单元间皆不设置离合器的系统示意图;图78所示系统中,作为主动回转动力源100的引擎与第一电机单元101之间未设置离合器102,输出端与负载侧之间亦不设置离合器122,若其负载本身的输入端未设离合器,其传动变速装置亦无空档功能,则第二电机单元103将不具有如图2所示的系统功能中,由作为主动动力源100所驱动的引擎作为发电机功能,及作为启动马达以启动引擎的功能,第一电机单元101不能具有如图2所示系统功能中作为马达功能以驱动负载,及作为再生发电的动能回收制动刹车功能,系统可选择为具有表D中的系统功能1~11、系统功能13、系统功能15、系统功能19、系统功能21~25的全部或部分功能,表D中的系统功能如图79~99所示,其中:
图79为图78所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图79所示为图78所示实施例的系统功能1,为系统选择设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图80为图78所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图80所示为图78所示实施例的系统功能2,为系统选择设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图81为图78所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图81所示为图78所示实施例的系统功能3,为系统选择不设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图82为图78所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图82所示为图78所示实施例的系统功能4,为系统选择不设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图83为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图;图83所示为图78所示实施例的系统功能5,为系统由引擎动力驱动负载。
图84为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图84所示为图78所示实施例的系统功能6,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元,于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图85为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图;图85所示为图78所示实施例的系统功能7,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图86为图78所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图86所示为图78所示实施例的系统功能8,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第二电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图87为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图87所示为图78所示实施例的系统功能9,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图88为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图88所示为图78所示实施例的系统功能10,为由引擎动力驱动负载,并驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电;
图89为图78所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图89所示为图78所示实施例的系统功能11,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图90为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图90所示为图78所示实施例的系统功能13,为由储放电装置的电能驱动第二电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图91为图78所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图91所示为图78所示实施例的系统功能15,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图92为图78所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图92所示为图78所示实施例的系统功能19,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图93为图78所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图;图93所示为图78所示实施例的系统功能21,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作。
图94为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图94所示为图78所示实施例的系统功能22,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图95为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图95所示为图78所示实施例的系统功能23,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第二电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图96为图78所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图96所示为图78所示实施例的系统功能24,为系统的引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元及第二机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图97为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图97所示为图78所示实施例的系统功能25,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图98为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图98所示为图78所示实施例的系统功能26,为系统由储放电装置的电能驱动第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图99为图78所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图99所示为图78所示实施例的系统功能27,为系统由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图100所示为图2实施例的第一电机单元单独由主动回转动力源所直接或经传动装置所驱动的系统示意图;图100中所示系统中,其第一电机单元101为单独由作为主动回转动力源100的引擎,直接或经传动装置119或离合器102所驱动,主动回转动力源100的输出端可直接或经变速单元109与离合器112联结第二电机单元103,再由第二电机单元103的输出端经离合器122与负载120联结,前述第一电机单元101可依需要选择为具有可作为发电机功能及马达功能的特性,或供选择仅具有发电机功能的电机装置,第一电机单元101将不能具有如图2所示架构布设系统中,作为马达功能以驱动负载120,及供单独作为负载120的再生发电动能回收的制动刹车功能,系统可选择为具有表E中的系统功能1~11、系统功能13、系统功能15~17、系统功能19、系统功能21~27的全部或部分功能,表E中的系统功能如图101~123所示,其中:
图101为图100所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图101所示为图100所示实施例的系统功能1,为系统选择设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图102为图100所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图102所示为图100所示实施例的系统功能2,为系统选择设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图103为图100所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,并可操控引擎转速的运作状态图;图103所示为图100所示实施例的系统功能3,为系统选择不设置储放电装置,并呈串联式混合动力运转以驱动负载。
图104为图100所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转,引擎作定速运转的运作状态图;图104所示为图100所示实施例的系统功能4,为系统选择不设置储放电装置,并由引擎作定速运转以驱动系统作串联式混合动力运转以驱动负载。
图105为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图;图105所示为图100所示实施例的系统功能5,为系统由引擎动力驱动负载。
图106为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图106所示为图100所示实施例的系统功能6,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元,于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图107为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图;图107所示为图100所示实施例的系统功能7,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第一电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图108为图100所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图;图108所示为图100所示实施例的系统功能8,为系统由引擎动力及由储放电装置所驱动的第二电机单元于重载时作马达功能运转以共同驱动负载。
图109为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图109所示为图100所示实施例的系统功能9,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图110为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图110所示为图100所示实施例的系统功能10,为由引擎动力驱动负载,并驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图111为图100所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载,并供驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运作,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图111所示为图100所示实施例的系统功能11,为由引擎动力驱动负载,并驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图112为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元,以驱动负载的运作状态图;图112所示为图100所示实施例的系统功能13,为由储放电装置的电能驱动第二电机单元作马达功能运转以驱动负载。
图113为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图113所示为图100所示实施例的系统功能15,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图114为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图114所示为图100所示实施例的系统功能16,为由引擎作定速运转以驱动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图115为图100所示实施例的系统借由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图115所示为图100所示实施例的系统功能17,为由引擎作定速运转以驱动第一电机单元及第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图116为图100所示实施例的系统借由负载牵动第二电机单元作再生发电动能回收功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图116所示为图100所示实施例的系统功能19,为系统由负载作制动刹车运转,而牵动第二电机单元作发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图117为图100所示实施例的系统由引擎机械阻尼对负载作制动刹车功能的运作状态图;图117所示为图100所示实施例的系统功能21,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作。
图118为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图118所示为图100所示实施例的系统功能22,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图119为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图119所示为图100所示实施例的系统功能23,为以引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第二电机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图120为图100所示实施例的系统借由引擎机械阻尼对负载作制动刹车及第一电机单元及第二电机单元作再生发电功能,以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图;图120所示为图100所示实施例的系统功能24,为系统的引擎为阻尼以对负载作制动刹车的运作,同时以第一电机单元及第二机单元作动能回收再生发电的发电机功能运转,以对储放电装置充电或对其他负载供电。
图121为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图121所示为图100所示实施例的系统功能25,为由储放电装置的电能驱动第一电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图122为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图122所示为图100所示实施例的系统功能26,为系统由储放电装置的电能驱动第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图123为图100所示实施例的系统借由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元以启动引擎的工作状态示意图;图123所示为图100所示实施例的系统功能27,为系统由储放电装置的电能驱动第一电机单元及第二电机单元,作马达功能运转以启动引擎。
图124所示为以本发明图1实施例的系统在不变系统机制的条件下对各构成单元作不同布设的方块图标意图,为将引擎转轴与第二电机单元转轴呈并列的结构例,此结构例仅供作为参考例,其它实施方式可基于图1及图30、54、78、100实施例所述机制的原理,其第二电机单元103的数目可为多于第一电机单元101或两者相同、或第二电机单元103的数目少于第一电机单元,而借相对数目的离合器或变速单元作传动联结,其多组的第二电机单元103为可供个别驱动负载或驱动共同负载。
图125所示为本发明图1实施例中,借主动动力源所驱动的变速单元作动力分配,以依序驱动两组或两组以上的第一电机单元、离合器、第二电机单元以驱动负载的实施例示意图;图125中,主动回转动力源100的输出端所配置的变速单元109可为由主动回转动力源100所驱动,变速单元109的个别输出端供分别驱动两组或两组以上与图1实施例相同的后端负载,包括由至少两组第一电机单元101、离合器112、第二电机单元103及相关传动装置所构成的后段负载;前述作为动力分配的变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图126所示为本发明图1实施例中,借第一电机单元输出端所驱动的变速单元作动力分配,以依序驱动两组或两组以上的离合器及第二电机单元以分别驱动负载的实施例示意图;图126中,第一电机单元101的输出端所配置的变速单元109可为由第一电机单元101所驱动,变速单元109的个别输出端供分别驱动两组或两组以上与图1实施例相同的后端负载,包括由至少两组离合器112、第二电机单元103及相关传动装置所构成的后段负载;前述作为动力分配的变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图127所示为本发明图1实施例中,借第一电机单元所驱动的离合器再驱动的变速单元作动力分配,以驱动两组或两组以上的第二电机单元的实施例示意图;图127中,第一电机单元101所驱动的离合器112所再驱动的变速单元109的个别输出端,可供分别驱动两组或两组以上与图1实施例相同的后端负载,包括由至少两组第二电机单元103及相关传动装置所构成的后段负载;前述作为动力分配的变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图128所示为本发明图1实施例中,借第二电机单元所驱动的系统输出端的变速单元作动力分配,以驱动两组或两组以上的负载的实施例示意图;图128中,第二电机单元103所驱动的系统输出端的变速单元109的个别输出端,可供分别驱动两组或两组以上与图1实施例相同的后端负载,包括由至少两组负载及相关传动装置所构成的后段负载;前述作为动力分配的变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图129所示为本发明图1实施例中,借第一电机单元所驱动的离合器再驱动的变速单元,其个别输出端供分别联结于第二电机单元转部及联结于负载端的实施例示意图;图129中,第一电机单元101所驱动的离合器112的输出端与第二电机单元103的输出端及负载端,可为共同借变速单元109结合为特征;前述变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图130所示为本发明图1实施例中,主动回转动力源的输出借所驱动的变速单元分别联结第一电机单元及经离合器联结第二电机单元的实施例示意图;图130中,主动回转动力源100所输出的回转动能,可为经变速单元109以直接或经离合器102联结第一电机单元101,及经离合器112联结第二电机单元103为特征;前述变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图131所示为本发明图1实施例中,主动回转动力源的输出借所驱动的变速单元分别联结第一电机单元及经离合器及离合器所驱动变速单元的个别输出端,以分别驱动两组或两组以上的第二电机单元及负载的实施例示意图;图131中,主动回转动力源100所输出的回转动能,可为经变速单元109以直接或经离合器102联结第一电机单元101,及经离合器112以联结于变速单元109,及借离合器112所联结的变速单元109的个别输出端,以分别驱动两组或两组以上的第二电机单元103及负载;前述变速单元109为由各种固定速比或自动或半自动或手排的变速传动装置、或差动轮组、或周转轮组、或其它习用变速装置所构成。
图132所示为本发明图1实施例中主动回转动力源具有两输出端,其中一端供联结第一电机单元,另一端供经离合器及差动轮组所构成的变速单元,以分别经所属离合器及所属第二电机单元以分别驱动负载的实施例示意图。
如图132中主动回转动力源100的两输出端,其中一端可依需要选择性设置离合器102及变速单元109以驱动第一电机单元101,而主动回转动力源100的另一输出端则可依需要选择性设置离合器112再经由差动轮组所构成的变速单元109,以分别经依需要选择性设置的离合器1120驱动各别的第二电机单元103,及分别直接或经依选择性设置的变速单元109以分别驱动负载120;前述由主动回转动力源100所驱动的第一电机单元101可为一组或一组以上,而由离合器112及差动轮组所构成的变速单元109及配属的离合器1120、第二电机单元103、变速单元109、负载120亦可为一个或一个以上,而前述离合器112及离合器1120两者可为同时设置或选择设置其中之一。
此项实施例在作串联式混合动力动力系统的相关各种功能运作时,离合器112或离合器1120为脱离,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元103作马达功能运转以驱动负载;在作并联式混合动力系统的相关各种功能运作时,离合器112或离合器1120为闭合。
图133所述为本发明图1实施例中由第一电机单元的转部经离合器以联结第二电机单元,而第二电机单元可依需要选择性设置变速单元以驱动负载,而于主动回转动力源的输出端与第一电机单元转部之间,可依需要选择性设置变速单元实施例示意图。
如图133中,第一电机单元101的转部与第二电机单元103的转部之间设有离合器112,而第二电机单元103的转部与负载120之间可依需要设置变速单元109,而在主动回转动力源100转部与第一电机单元101转部之间设置变速单元109。
此项实施例在作串联式混合动力动力系统的相关各种功能运作时,离合器112为脱离,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元103作马达功能运转以驱动负载;在作并联式混合动力系统的相关各种功能运作时,离合器112为闭合。
图134所示为本发明图1实施例中主动回转动力源的转部与第一电机单元的转部及离合器的输入端之间,借变速单元作传动耦合,而离合器的输出端供联结第二电机单元的转部,而第二电机单元的转部与负载间可依需要选择性设置变速单元的实施例示意图。
如图134中的主动回转动力源100的转部与第一电机单元101的转部及离合器112的输入端,共同借变速单元109作耦合传动,而离合器112的输出端供联结第二电机单元103的转部,第二电机单元103的转部与负载120之间可依需要选择设置变速单元109。
此项实施例在作串联式混合动力动力系统的相关各种功能运作时,离合器112为脱离,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元103作马达功能运转以驱动负载;在作并联式混合动力系统的相关各种功能运作时,离合器112为闭合。
图135所示为图1实施例中主动回转动力源经游星齿轮及离合器与刹车制动器,分别耦合于第一电机单元及第二电机单元并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
如图135中,主动回转动力源100输出轴供联结游星轮组801的游星轮803,而第一电机单元101的转部供联结于游星轮组801的太阳轮802,第一电机单元101的转部与静部间可借驱动控制单元104的操控,可依需要选择性作为电动机功能运作以输出回转动能、或作发电机功能运作在对外输出电能时产生阻尼,借其阻尼的作用以使主动回转动力源100的回转动能经外环轮804输出;或借操控驱动控制单元104使第一电机单元101的静部与转部间呈电磁力锁固的运作,其电磁力锁固功能亦可依需要选择性由刹车制动器902所取代,并由第一电机单元101转部耦合于刹车制动器902的转动侧,而刹车制动器902的静止侧为锁固于机体或锁固于第一电机单元101的静部,借此于第一电机单元101呈锁固时,主动回转动力源100的回转动能经外环轮804输出。
此外,系统于主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能的运作时,则需设置刹车制动器901,并由上述游星轮组801的外环轮804,供联结于离合器112的输入端及耦合于刹车制动器901的转动侧,刹车制动器901的静止侧为固锁于机体,离合器112的另一端可直接、或经选择性设置的变速单元109,而联结于第二电机单元103的转部,离合器112及刹车制动器901可为个别装置或为一体共构,于刹车制动器901闭合而离合器112脱离时,外环轮804被锁固,此时主动回转动力源100单独经游星轮803驱动太阳轮802带动第一电机单元101作发电机功能运转,以供驱动第二电机单元103作串联式混合动力的运转输出或对储放电装置106充电或两种功能同时运作,或由第一电机单元101发电的电能与储放电装置106的电能共同驱动第二电机单元103作电动机功能运转;第二电机单元103可于离合器112闭合时与主动回转动力源100的回转动能共同驱动负载120,而于离合器112脱离时则第二电机单元103亦可单独作电动机功能驱动运转,或作刹车制动的再生发电功能运转;前述第二电机单元103可依需要选择为由转部直接、或经依需要选择性设置的变速单元109或其它传动装置,以驱动一个或一个以上的负载120,或依需要选择由第二电机单元103的转部联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载120。
此项实施例在作串联式混合动力系统的相关各种功能运作时,可操控离合器112为脱离,刹车制动器901为闭合的刹车制动状态以锁住游星轮组801的外环轮804,第一电机单元101为可作为发电机功能或电动机功能的回转驱动,若系统选择设置刹车制动器902时,则可操控刹车制动器902为脱离状态,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元103作马达功能运转以驱动负载;在作并联式混合动力系统的相关各种功能运转时,离合器112为闭合,而刹车制动器901为脱离状态,第一电机单元的转部与静部呈电磁力锁固功能,或于选择为设置刹车制动器902时,则刹车制动器902为闭合的状态。
图136所示为图1实施例中主动回转动力源经周转轮组,分别耦合于第一电机单元及经离合器与刹车制动器耦合于第二电机单元,并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
如图136中,主动回转动力源100输出端供联结周转轮组1030的第一输出入端501,而第一电机单元101的转部供联结于周转轮组1030的第二输入端502,第一电机单元101的转部与静部间可借驱动控制单元104的操控,可依需要选择性作为电动机功能运作以输出回转动能、或作发电机功能运作在对外输出电能时产生阻尼,借其阻尼的作用以使主动回转动力源100的回转动能经外环轮804输出;或借操控驱动控制单元104使第一电机单元101的静部与转部间呈电磁力锁固的运作,其电磁力锁固功能亦可依需要选择性由刹车制动器902所取代,并由第一电机单元101转部耦合于刹车制动器902的转动侧,而刹车制动器902的静止侧为锁固于机体或锁固于第一电机单元101的静部,借此于第一电机单元101呈锁固时,主动回转动力源100的回转动能经周转轮组1030的第三输出入端503输出。
此外于系统由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运作,则需设置刹车制动器901,并由上述周转轮组1030的第三输出入端503供联结于离合器112的输入端及耦合于刹车制动器901的转动侧,刹车制动器901的静止侧为固锁于机体,离合器112的另一端可直接、或经选择性设置的变速单元109,而联结于第二电机单元103的转部,离合器112及刹车制动器901可为个别装置或为一体共构,于刹车制动器901闭合而离合器112脱离时,周转轮组1030的第三输出入端503被锁固,此时主动回转动力源100单独经第一输出入端501驱动第二输出入端502带动第一电机单元101作发电机功能运转,以供驱动第二电机单元103作串联式混合动力的运转输出或对储放电装置106充电或两种功能同时运作,或由第一电机单元101发电的电能与储放电装置106的电能共同驱动第二电机单元103作电动机功能运转;第二电机单元103可于离合器112闭合时与主动回转动力源100的回转动能共同驱动负载120,而于离合器112脱离时则第二电机单元103亦可单独作电动机功能驱动运转,或作刹车制动的再生发电功能运转;前述第二电机单元103可依需要选择为由转部直接、或经依需要选择性设置的变速单元109或其它传动装置,以驱动一个或一个以上的负载120,或依需要选择由第二电机单元103的转部联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载120。
此项实施例在作串联式混合动力系统的相关各种功能运作时,可操控离合器112为脱离,刹车制动器901为闭合的刹车制动状态以锁周转轮组1030的第三输出入端503,此状态第一电机单元101为可作为发电机功能或电动机功能的回转驱动,若系统选择设置刹车制动器902时,则可操控刹车制动器902为脱离状态,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元103作电动机功能运转以驱动负载;在系统作并联式混合动力系统的相关各种功能运转时,离合器112为闭合,而刹车制动器901为脱离状态,第一电机单元的转部与静部呈电磁力锁固功能,或于选择为设置刹车制动器902时,则刹车制动器902为闭合的状态,而由主动回转动力源100输出的回转功能由周转轮组1030的第一输出入端501经第三输出入端503及离合器112输出,或与由储放电装置106的电能所驱动第二电机单元103的回转动能,与主动回转动力源100输出的回转动能共同驱动负载120。
图137所示为图1实施例中主动回转动力源经离合器耦合于第一电机单元及双动型电机单元,并借变速单元的输出以驱动负载的实施例示意图。
如图137中,主动回转动力源100的输出端,经依需要选择性设置的离合器102及变速单元109,联结于第一电机单元101的转部,以及经离合器112及刹车制动器901的转部,联结于双动型电机单元1040的第一转部1041,双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042可借驱动控制单元104的操控,作电动机功能运作以输出回转动能、或作发电机功能运作发电输出,以及在对外输出电能时产生阻尼,借其阻尼作用以传输主动回转动力源100的回转动能供驱动负载120;或借操控驱动控制单元104,使双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042之间呈电磁力锁固的运作以传输回转动能,其电磁力锁固功能亦可依需要选择由离合器122所取代,离合器122为设置于双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042之间,而接受控制单元104的操控,于离合器122闭合时供传输回转动能,于离合器122脱离时则使双动型电机单元1040第一转部1041作回转运转,或第二转部1042作回转运转,或第一转部1041及第二转部1042皆可作回转运转等双动型电机单元1040所具有电机功能的运转。
第一电机单元101转部与双动型电机单元1040第一转部1041间设有离合器112,双动型电机单元1040的第一转部1041耦合于制动器901的转动侧,刹车制动器901的静止侧为固锁于机体,双动型电机单元1040的第二转部1042可直接、或经选择性设置的变速单元109供对外输出驱动负载120;离合器112、刹车制动器901、离合器122及双动型电机单元1040,可为个别装置或由其中两项或两项以上结合为共构体,于离合器112闭合而刹车制动器901及离合器122脱离时,主动回转动力源100经离合器102带动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转或对储放电装置106充电,或两功能同时运作,使系统作串联式混合动力的运转;若离合器102及112呈闭合而刹车制动器901及离合器122呈脱离,则可由第一电机单元101发电的电能,或由储放电装置106的电能或两者的电能,供驱动双动型电机单元1040而使双动型电机单元1040的回转动能,与主动回转动力源100的回转动能作速度相加的输出,或借双动型电机单元1040的第一转部与第二转部的差动,产生差动发电效应的电能对储放电装置106充电,或前述由双动型电机单元1040的回转动能与主动回转动力源100的速度相加及差动发电效应两种功能呈同时运作,双动型电机单元1040可于刹车制动器901呈脱离而离合器102、112、122闭合时,传输主动回转动力源100的回转动能以驱动负载120,而于离合器122呈脱离而刹车制动器901闭合时,则双动型电机单元1040可单独作电动机功能驱动运转,或作刹车制动的再生发电功能运转;于离合器112与离合器122呈脱离而刹车制动器901呈固锁时,由第一电机单元101发电的电能与储放电装置106的电能共同驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转,或由其中一种电能驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转;前述双动型电机单元1040可依需要选择为由第二转部1042直接、或经依需要选择性设置的变速单元109或其它传动装置,以驱动一个或一个以上的负载120,或依需要选择由双动型电机单元1040的第二转部1042联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载120。
此项实施例在作串联式混合动力系统的相关各种功能运作时,可操控离合器112为脱离,刹车制动器901亦为脱离状态,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动双动型电机单元1040作电机机功能运转以驱动负载;在系统作并联式混合动力系统的相关各种功能运转时,离合器112为闭合,而刹车制动器901为脱离状态。
图138所示为图137实施例中第一电机单元与主动回转动力源借耦合于多轴传动的变速单元而呈不同轴的设置,而由主动回转动力源的输出端,经离合器而驱动双动型电机单元,以驱动负载的实施例示意图。
图138中主动回转动力源100的输出端,联结于呈多轴传动的变速单元109,变速单元109的输出端之一经依需要选择性设置的离合器102以驱动第一电机单元101,而多轴传动的变速单元109其它选定的输出端,则经离合器112及刹车制动器901的转部联结于双动型电机单元1040的第一转部1041,双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042可借驱动控制单元104的操控,作电动机功能运作以输出回转动能、或作发电机功能运作的发电输出,以及在对外输出电能时产生阻尼,借其阻尼作用以传输主动回转动力源100的回转动能供驱动负载120;或借操控驱动控制单元104,使双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042之间呈电磁力锁固的运作以传输回转动能,其电磁力锁固功能亦可依需要选择以离合器122所取代,离合器122为设置于双动型电机单元1040的第一转部1041与第二转部1042之间,而接受控制单元104的操控,于离合器122闭合时供传输回转动能,于离合器122脱离时则使双动型电机单元1040第一转部1041作回转运转,或第二转部1042作回转运转,或第一转部1041及第二转部1042皆可作回转运转等双动型电机单元1040所具有电机功能的运转。
双动型电机单元1040的第一转部1041耦合于制动器901的转动侧,刹车制动器901的静止侧为固锁于机体,双动型电机单元1040的第二转部1042可直接、或经选择性设置的变速单元109供对外输出驱动负载120;离合器112、刹车制动器901、离合器122及双动型电机单元1040,可为个别装置或由其中两项或两项以上结合为共构体,于离合器112闭合而刹车制动器901及离合器122脱离时,主动回转动力源100经离合器102带动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转或对储放电装置106充电,或两功能同时运作,使系统作串联式混合动力的运转;若离合器102及112呈闭合而刹车制动器901及离合器122呈脱离,则可由第一电机单元101发电的电能,或由储放电装置106的电能或两者的电能,供驱动双动型电机单元1040而使双动型电机单元1040的回转动能,与主动回转动力源100的回转动能作速度相加的输出,或借双动型电机单元1040的第一转部与第二转部的差动,产生差动发电效应的电能对储放电装置106充电,或前述由双动型电机单元1040的回转动能与主动回转动力源100的速度相加及差动发电效应两种功能呈同时运作,双动型电机单元1040可于刹车制动器901呈脱离而离合器112、122闭合时,传输主动回转动力源100的回转动能以驱动负载120,而于离合器122呈脱离而刹车制动器901闭合时,则双动型电机单元1040可单独作电动机功能驱动运转,或作刹车制动的再生发电功能运转;于离合器102、离合器112与离合器122呈脱离而刹车制动器901呈固锁时,由第一电机单元101发电的电能与储放电装置106的电能共同驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转,或由其中一种电能驱动双动型电机单元1040作电动机功能运转;前述双动型电机单元1040可依需要选择为由第二转部1042直接、或经依需要选择性设置的变速单元109或其它传动装置,以驱动一个或一个以上的负载120,或依需要选择由双动型电机单元1040的第二转部1042联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载120。
此项实施例在作串联式混合动力系统的相关各种功能运作时,可操控离合器112为脱离,刹车制动器901亦为脱离状态,而由主动回转动力源100驱动第一电机单元101作发电机功能运转,其发电的电能供驱动双动型电机单元1040作电机机功能运转以驱动负载;在系统作并联式混合动力系统的相关各种功能运转时,离合器112为闭合,而刹车制动器901为脱离状态。
图139所示为此项系统中第一电机单元与第二电机单元呈共构的实施例示意图之一;图139中,其第一电机单元101及第二电机单元103,进一步可为由外环电机结构1011、中环电机结构1012及内层电机结构1013,三者呈三层同轴的环形结构所构成,而由外环电机结构1011与其借电机效应耦合的中环电机结构1012外侧部分,构成第一电机单元101的功能;而由内层电机结构1013与其借电机效应耦合的中环电机结构1012内侧部分构成第二电机单元103的功能;中环电机结构1012为具有电机效应的共构体并供固设于机壳而不作回转,外环电机结构1011与主动回转动力源100可为直接联结或可选择性设置离合器102或变速单元109;外环电机结构1011与内层电机结构1013之间设有离合器112,内层电机结构1013可直接联结所驱动的负载120,或可选择性设置离合器122或变速单元109以驱动负载120;前述第二电机单元103的转部所联结的负载120,可依需要选择为由第二电机单元103的转部供联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载。
图140所示为此项系统中第一电机单元与第二电机单元呈共构的实施例示意图之二;图140中,其第一电机单元101及第二电机单元103,进一步可为由外环电机结构1011、中环电机结构1012及内层电机结构1013呈三层同轴的环形结构所构成,而由外环电机结构1011与其借电机效应耦合的中环电机结构1012外侧部分构成第一电机单元101的功能;而由内层电机结构1013与其借电机效应耦合的中环电机结构1012内侧部分构成第二电机单元103的功能;中环电机结构1012为具有电机效应的共构体,外环电机结构1011为供固设于机壳而不作回转,中环电机结构1012与主动回转动力源100可为直接联结或可选择性设置离合器102或变速单元109;中环电机结构1012与内层电机结构1013之间设有离合器112,内层电机结构1013可直接联结所驱动的负载120,或可选择性设置离合器122或变速单元109以驱动负载120;前述第二电机单元103的转部所联结的负载120,可依需要选择为由第二电机单元103的转部供联结于可差动变速单元109的输入端,而可差动变速单元109的两可差动输出端供驱动所配置的负载。
此项串并联混合式双动力驱动系统,在不变系统机制的条件下,亦可弹性作成各种不同空间架构的布设,不另赘述。
综合上述,此项串并联混合式双动力驱动系统,为首创具有可作串联式混合动力系统运作,或作并联式混合动力系统运作功能;此项系统除能以并联式混合动力系统运作而由引擎回转动能作高功率及作高效率驱动负载外,并可切换作串联式混合动力系统运作,而以引擎组驱动第一电机单元作发电机运转,其输出电能供驱动第二电机单元作为马达功能运转,以驱动负载,并可依需要选择设置储放电装置或不设置储放电装置,若系统选择设置储放电装置,则可以储放电装置的电能驱动第一及第二电机单元或两者其中之一,以作电动访能驱动负载,或与主动回转动力源的动力共同驱动负载,或由负载逆向驱动第一及第二电机单元或两者其中之一,作再生发电的制动功能,进而改善传统引擎低速驱动时效率偏低与高污染的缺失。
表A
表B
表C
表D
表E
Claims (2)
1.一种串并联混合式双动力驱动系统,其特征在于,所述串并联混合式双动力驱动系统是可作串联式混合动力系统运作或并联式混合动力系统运作的,除能由主动回转动力源动力直接驱动负载外,所述串并联混合式双动力驱动系统在轻载时作串联式混合动力系统的运转,常态负载由主动回转动力源驱动;所述串并联混合式双动力驱动系统设置储放电装置,由第一电机单元及/或第二电机单元通过所述储放电装置的电能作马达功能运转,与主动回转动力源动力共同驱动负载,轻载时亦可作电动驱动;
所述串并联混合式双动力驱动系统包括:主动回转动力源(100)具有两输出端;
其中,所述主动回转动力源(100)的第一输出端直接或设置第一离合器(102)及/或第一变速单元以驱动第一电机单元(101);
所述主动回转动力源(100)的另一输出端则设置第二离合器(112)再经由差动变速传动装置所构成的第二变速单元,再由第二变速单元的两差动输出端分别直接或经第五离合器(1120)联结对应的第二电机单元(103),而由第二电机单元(103)分别直接或经第三变速单元驱动相应的负载(120);
前述由主动回转动力源(100)所驱动的第一电机单元(101)可为一组以上;
所述第二离合器(112)与第五离合器(1120)两者为同时设置或设置其中之一;
通过手动或控制系统的控制,操控所述串并联混合式双动力驱动系统于作串联式混合动力动力系统的各种功能运作时,第二离合器(112)及/或第五离合器(1120)为脱离,而由主动回转动力源(100)驱动第一电机单元(101)作发电机功能运转,其发电的电能供驱动第二电机单元(103)作马达功能运转以驱动负载;
通过手动或控制系统的控制,操控所述串并联混合式双动力驱动系统在作并联式混合动力系统的相关功能运作时,第二离合器(112)及/或第五离合器(1120)为闭合。
2.如权利要求1所述的串并联混合式双动力驱动系统,其特征在于:所述第一离合器(102)、第二离合器(112)、第五离合器(1120)为借人力、或机力、或离心力、或气压、或油压的流力、或电磁力所操控的离合器所构成。
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