[發明專利]一種往復內燃機增扭擴速裝置和方法

無效

• 申請號: 201010133717.5
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101845991A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 張付軍;陸宏澤;黃英;韓愷
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02B61/06
• 分類號: F02B61/06
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 岳亞

1.一種往復內燃機增扭擴速裝置，其特征在于，包括行星排、齒輪機構、第一電機、調速齒輪和第二電機，其中行星排的齒圈通過軸與往復內燃機連接，作為輸入端用于將往復內燃機的動力輸入；第一電機通過調速齒輪與行星排的太陽輪連接，齒輪機構分別通過軸與行星排的行星架和第二電機連接，齒輪機構的第三根軸作為輸出端，第一電機和第二電機通過電線連接，用于相互傳遞電功率。

2.根據權利要求1所述的一種往復內燃機增扭擴速裝置，其特征在于，行星排的轉速和轉矩關系由以下公式確定：

n_t+k·n_q-(1+k)·n_j＝0，

T_t∶T_q∶T_j∶＝1∶k∶-(1+k)，

其中，T_t為行星排的太陽輪的轉矩；T_q為行星排的齒圈的轉矩，即往復內燃機輸入轉矩，T_j為行星排的行星架的轉矩，即行星排機械部分輸出轉矩，n_t為行星排的太陽輪的轉速，n_q為行星排的齒圈的轉速，n_j為行星排的行星架的轉速。

3.根據權利要求2所述的一種往復內燃機增扭擴速裝置，其特征在于，第一電機與行星排的太陽輪的轉速、轉矩關系由以下公式確定：

n_m1＝-n_t/i_l，

T_m1＝-i₁·T_t，

其中，n_m1為第一電機的轉速，T_m1為第一電機的轉矩。

4.根據權利要求3所述的一種往復內燃機增扭擴速裝置，其特征在于，齒輪機構轉速、轉矩關系由以下公式確定：

n_out＝n_j＝-n_m2/i₂，

i₂·T_m2-T_j-T_out＝0，

其中，n_m2為第二電機的轉速、T_m2為第二電機的轉矩，n_out為所述增扭擴速裝置輸出的轉速，T_out為所述增扭擴速裝置輸出的轉矩。

5.根據權利要求1-4任一權利要求所述的一種往復內燃機增扭擴速裝置，其特征在于，行星排中還包括離合器，用于使行星排整體回轉，實現機電驅動的閉鎖。

6.一種往復內燃機增扭擴速方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、在增扭擴速裝置工作于低速段時，往復內燃機輸入的機械能在行星排處分流，行星排分流的一部分機械能經第一電機的調速齒輪供給第一電機，第一電機作為發電機將機械能轉化為電能提供給第二電機，第二電機作為電動機將電能再轉換為機械能，第二電機輸出的機械能與行星排分流的剩余機械能在齒輪機構處匯流，然后向外輸出；

B、在增扭擴速裝置工作于高速段時，往復內燃機保持運行在標定工況點，往復內燃機輸入的機械能通過行星排輸出給齒輪機構，齒輪機構將行星排輸出的機械能進行分流，齒輪機構分流的一部分機械能向外輸出，齒輪機構分流的剩余機械能供給第二電機，第二電機作為發電機將機械能轉化為電能提供給第一電機，第一電機作為電動機將電能再轉換為機械能，第一電機輸出的機械能經調速齒輪后與往復內燃機輸入的機械能在行星排處匯流。