[發(fā)明專利]磁齒輪系統(tǒng)和用于減小扭矩脈動(dòng)傳送的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810088151.5
• 申請(qǐng)日: 2015-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN108390539B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯圖爾特·卡爾弗利;杰夫·伯查爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬格諾麥克斯有限公司
• 主分類號(hào): H02K49/10
• 分類號(hào): H02K49/10;H02P6/00;H02K7/11
• 代理公司: 北京三環(huán)同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴

本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，包括：輸入部件、輸出部件、用于將所述輸入部件連接至所述輸出部件的磁齒輪，以及被設(shè)置成控制從所述輸入部件到所述輸出部件的動(dòng)力流的控制裝置。所述磁齒輪包括第一組磁極、第二組磁極、以及設(shè)置成對(duì)所述第一組磁極與所述第二組磁極之間的磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制的一組磁極片。所述控制裝置包括用于減少?gòu)乃鲚斎氩考剿鲚敵霾考呐ぞ孛}動(dòng)和/或振蕩的傳送的裝置。

本申請(qǐng)為母案為發(fā)明專利申請(qǐng)(國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01580008263.X，發(fā)明名稱為“磁齒輪系統(tǒng)和用于減小扭矩脈動(dòng)傳送的方法”，進(jìn)入國(guó)家階段日為2016年8月11日，國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/GB2015/050382，國(guó)際申請(qǐng)日為2015年2月11日)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及其中磁齒輪被布置和/或控制以減小從例如內(nèi)燃機(jī)將扭矩脈動(dòng)傳送到車輛其它部件的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

所有的車輛都要求例如速度和扭矩的可變道路負(fù)載需求與引擎的輸出相匹配。引擎工作曲線具有更高和更低效率區(qū)域，并且能夠以給定功率水平(其是扭矩和速度的乘積)給出引擎扭矩和速度的許多不同組合,該許多不同組合能夠給出更高或更低效率并因此而得到更高或更低燃料消耗和排放。以往通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：利用司機(jī)人工地或者通過(guò)控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)地接合的離散數(shù)量的齒輪；或者利用采用例如錐輪傳動(dòng)之類機(jī)械部件的無(wú)級(jí)變速器(CVT)系統(tǒng)。后者在齒輪裝置中沒有固定的級(jí)。

電力混合車輛致力于提高燃料效率和降低排放的方法之一是使用能源的組合(即電池和油箱)以及電力和機(jī)械驅(qū)動(dòng)的組合，來(lái)確保主引擎在最適當(dāng)?shù)呐ぞ?速度組合下工作。隨后利用電動(dòng)力傳動(dòng)系(能量存儲(chǔ)部、逆變器和電機(jī))解決動(dòng)力的過(guò)剩/不足。可以實(shí)現(xiàn)的有利方式之一是使用“動(dòng)力分配(power-split)”，如圖1中所示已有的“混和”電力混合動(dòng)力。動(dòng)力分配單元11是與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)13組合的行星齒輪12。該電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)用于控制內(nèi)恒星齒輪的旋轉(zhuǎn)以改變行星齒輪的齒輪比，而引擎14的輸出以及到最終驅(qū)動(dòng)的輸出連接至環(huán)形齒輪和行星齒輪支座。

應(yīng)當(dāng)理解的是，行星齒輪具有三個(gè)元件。如果這三個(gè)元件中的任意一個(gè)保持靜止，則在另外兩個(gè)元件之間存在固定齒輪比，并且可以在任何齒輪中實(shí)現(xiàn)三個(gè)不同的比。通過(guò)使第三個(gè)元件轉(zhuǎn)動(dòng)，可以改變其它兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的比。

通過(guò)旋轉(zhuǎn)并將扭矩作用于恒星齒輪，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)從機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)系輸入或輸出電力。例如，當(dāng)存在超過(guò)所需道路負(fù)載的過(guò)剩引擎動(dòng)力時(shí)，經(jīng)由逆變器17將動(dòng)力電提取并存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)15中。隨后可以由通過(guò)逆變器17和通過(guò)動(dòng)力分配系統(tǒng)送還動(dòng)力的動(dòng)力分配電動(dòng)機(jī)，或者經(jīng)由第二逆變器18和用于驅(qū)動(dòng)車輪的輔助牽引電動(dòng)機(jī)16，在以后的一個(gè)時(shí)間使用該能量。因此，設(shè)置有“變換器(variator)”，使得引擎動(dòng)力能夠通過(guò)不同路徑作用于車輪，并且引擎動(dòng)力需求在某種程度上與所需道路動(dòng)力斷開。

這些動(dòng)力分配系統(tǒng)能夠有效地提供齒輪比的無(wú)限可變控制，并且能夠?qū)⒁嫱Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)至引擎具有有限速度而車輪具有零速度的點(diǎn)。這一功能以往通過(guò)使用脫開離合器(disengaging clutch)實(shí)現(xiàn)，該脫開離合器本身聯(lián)接至同樣用于濾除往復(fù)式引擎的扭矩脈動(dòng)的(ICE曲柄上的)慣性飛輪。然而，飛輪減小了由于所增加的慣性導(dǎo)致的車輛動(dòng)態(tài)性能?，F(xiàn)在可以將該離合器和飛輪從系統(tǒng)中去除，并且引擎曲柄現(xiàn)在可以通過(guò)動(dòng)力分配設(shè)備直接聯(lián)接至動(dòng)力傳動(dòng)系。

然而，在引擎與傳動(dòng)系之間去除離合器并采用直接聯(lián)接導(dǎo)致引擎扭矩脈動(dòng)的更直接傳動(dòng)。而該引擎扭矩脈動(dòng)通常可以通過(guò)離合器(通過(guò)滑動(dòng)/微運(yùn)動(dòng))和慣性飛輪極大地衰減。這會(huì)對(duì)NVH(噪聲、振動(dòng)和非平順性)產(chǎn)生影響并因此對(duì)“驅(qū)動(dòng)輪”產(chǎn)生影響，并使傳動(dòng)系統(tǒng)部件磨損。通過(guò)使用雙質(zhì)量飛輪(DMF)已經(jīng)解決了這一問(wèn)題。