复合式动力车的变速装置制造方法
【专利摘要】一种复合式动力车的变速装置，包含一动力输出轴、一第一动力源、一第一离合器、一第二动力源、一第二离合器、一控制单元，于车辆行驶时，由控制单元接收一车速信号，控制第一离合器与第一动力源、第二离合器与第二动力源选择性地连接状态。此装置的优点，在于提供车辆高效率的动力源以及优异的加速性，驾驶者可于一驱动档位下应付低速、中速及高速的车速范围，达到无缝变速的目的。
【专利说明】复合式动力车的变速装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于车辆的复合式动力变速装置。
【背景技术】
[0002]传统的动力车以内燃引擎或驱动马达为动力源，然而其各有优缺，于前者，具有动力大、高速度的特性，然而所费燃料成本较高；于后者，扭力大，稳定性足，然而马达于极高速及初速易呈现不稳定状态，于崎岖路面尤为显著，且续航力差，一直为人所诟病。
[0003]近年来,为解决上述单一动力的缺点,发展复合式的动力源车辆,例如油电混合动力车、引擎与马达双动力车来解决车速与动力运作间产生的冲突。尽管如此，仍产生不少的难题，例如:传统或新式变速箱无法兼顾加速性及高极速的特性、车辆无法靠单一主齿轮应付多个档位、复合式动力结构设计不良，于不同档速间，动力传输不顺畅或中断致车辆行驶恐有怠速、熄火的危险等。
[0004]针对上述的缺失，如何改善复合式动力结构的设计以及兼顾其动力输出与车速间运作的效能，使其可增进使用上的便利性、功效性，是为本实用新型的以及从事此相关行业的【技术领域】者亟欲改善的课题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种复合式动力源输出，各动力源可独立输出及共同输出，满足车辆于各车速区间衔接无碍的变速装置。
[0006]为达上述目的，本实用新型提供一种复合式动力车的变速装置，其包含:
[0007]一动力输出轴；
[0008]一第一动力源，输出一第一动力；
[0009]一第一离合器，连接该动力输出轴，该第一离合器选择性地连接于该第一动力源，以使该第一动力对应传输至该动力输出轴；
[0010]一第二动力源，输出一第二动力；
[0011]一第二离合器，连接该动力输出轴，该第二离合器选择性地连接于该第二动力源，以使该第二动力对应传输至该动力输出轴；及
[0012]—控制单兀，依据一车速信号控制该第一离合器断开或连接于该第一动力源，以及控制该第二离合器断开或连接于该第二动力源。
[0013]上述的复合式动力车的变速装置，其中该第一动力源为驱动马达，该第二动力源为引擎。
[0014]上述的复合式动力车的变速装置,其中该控制单元包含一接收单元,接收外部传来的该车速信号。
[0015]上述的复合式动力车的变速装置，其中更包含一减速机构，设置于该第一动力源与该第一离合器之间，用以调整该第一动力的输出。
[0016]上述的复合式动力车的变速装置，其中更包含一第三动力源，该第三动力源输出一第三动力，该第三动力源与该第二动力源连接，且通过该第二离合器选择性地连接该第二动力源，使该第三动力与该第二动力共同传输至该动力输出轴。
[0017]上述的复合式动力车的变速装置，其中该第三动力源为一整合式启动发电机。
[0018]依据上述结构所构成的复合式动力车的变速装置，其是利用控制单元依据车速信号以控制第一、第二离合器分别连接或断开第一、第二动力源，亦即，控制单元控制第一离合器与第二离合器分别选择性地连接第一动力源、第二动力源。藉以单独以第一动力源输出动力、单独以第二动力源输出动力或同时以第一动力源及第二动力源共同输出动力，如此一来，可解决传统变速箱无法兼顾加速性及高极速的特性，利用双离合器迅速切换动力源，主动同步转速达成无缝变速的目的，除了提供车辆高效率的动力源以及优异的加速性外，以单一主齿轮比完成车速需求，在一驱动档位下应付低速、中速与高速的车速范围。
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1本实用新型一实施例的复合式动力车的变速装置的一架构示意图；
[0021]图2本实用新型车速范围为低速的一实施例，且以第一动力源输出的一示意图；
[0022]图3本实用新型车速范围为中速的一实施例，且以第一动力源及第二动力源共同输出的一不意图；
[0023]图4本实用新型车速范围为高速的一实施例，且以第二动力源输出的一示意图。
[0024]其中，附图标记
[0025]I…接收单元
[0026]2…控制单元
[0027]3…第一离合器
[0028]4…第一动力源
[0029]41…第一动力
[0030]5…第二离合器
[0031]6…第二动力源
[0032]61…第二动力
[0033]7…动力输出轴
[0034]8…第三动力源
[0035]81…第三动力
[0036]9…减速机构
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0038]图1为本实用新型所揭露的一种复合式动力车的变速装置的架构示意图。请参阅图1所示，其包含:控制单元2、第一离合器3、第一动力源4、第二离合器5、第二动力源6、动力输出轴7。控制单兀2是与第一离合器3及第二离合器5连接。第一离合器3是与第一动力源4可分离地连接。第二离合器5是与第二动力源6可分离地连接。动力输出轴7的两侧是分别与第一离合器3及第二离合器5连接。
[0039]控制单元2是依据车速信号来控制第一离合器3与第二离合器5的连接或断开状态，进而决定车辆驱动所需动力是由第一动力源4或第二动力源6输出，或是由两者共同输出。换言之，控制单元2会依据车速信号(低速、中速或高速的状态)而控制第一离合器3以进一步控制第一动力源4输出动力与否，或控制第二离合器5以进一步控制第二动力源6输出动力与否，或控制第一动力源4及第二动力源6同时共同输出动力。
[0040]更进一步的说明，控制单元2依据车速信号，选择决定第一离合器3是否连接或断开第一动力源4。相同地，控制单元2依据车速信号，选择决定第二离合器5是否连接或断开第二动力源6。
[0041 ] 第一离合器3与第二离合器5各为第一动力源4及第二动力源6动力输出的开关装置。换言之，由控制单元2依据车速信号控制第一离合器3连接或断开第一动力源4，连接时，第一动力源4产生的第一动力41则输出；断开时，第一动力41则不输出。相同地，控制单元2依据车速信号控制第二离合器5连接或断开第二动力源6，连接时，第二动力源6产生的第二动力61则输出；断开时，第二动力61则不输出。由上述的方式使第一、第二动力41、61得以分别输出或同时输出至动力输出轴7，进一步使车辆的轮胎转动而前进或后退。
[0042]动力输出轴7两侧分别连接第一离合器3与第二离合器5。动力输出轴7对应第一、第二离合器3、5的断开或连接关系,而传递第一动力41、第二动力61或是传递第一动力41及第二动力61的共输出，藉以驱动车辆行进(图中未示)。也就是说，当前述控制单元2控制第一离合器3与第一动力源4连接后,第一动力源4的第一动力41会经由第一离合器3传送至动力输出轴7，藉此可使第一动力源4独自输出第一动力41至动力输出轴7 ;或当控制单元2控制第二离合器5与第二动力源6连接后，第二动力源6的第二动力61会经由第二离合器5传送至动力输出轴7,藉此可使第二动力源6独自输出第二动力61至动力输出轴7 ;或当控制单元2控制第一离合器3与第一动力源4连接，以及控制第二离合器5与第二动力源6连接，使第一动力源4及第二动力源6同时输出第一动力41、第二动力61至动力输出轴7 ;因此前述以第一动力源4独自输出第一动力41、以第二动力源6独自输出第二动力61或以第一、第二动力源4、6共同输出第一、第二动力41、61皆可驱动车辆前进或后退。
[0043]于一些实施例中，本实用新型的复合式动力车的变速装置的控制单元2包含一接收单元I。接收单元I负责接收外部传来的车速信号予控制单元2。换言之，驾驶人于驾驶车辆时，车辆的车速是依据驾驶人的需求而行驶于低速、中速或高速的状态，因此，通过接收单元I即时取得车辆的低速、中速或高速的车速信号予控制单元2，控制单元2藉以控制第一离合器3与第一动力源4连接或断开，以及控制第二离合器5与第二动力源6连接或断开，但本实用新型并非以此为限。
[0044]图2为本实用新型的车速范围为低速的实施例，以第一动力源4输出第一动力41的示意图。若车辆的车速范围介于0_80kph (kilometer per hour)之间,控制单元2对应低速信号以控制第一离合器3连接第一动力源4，以及控制第二离合器5断开第二动力源
6。藉此，第一动力源4是独立输出第一动力41至动力输出轴7，藉以达到驱动车辆行进的目的，并且车辆的速度会介于O-SOkph之间。另外，第一动力源4可以为驱动马达，但本实用新型并非以此为限，另于一些实施例中，第一动力源4亦可以其他动力装置实施。再者，为达成车辆起步、重加速的目的，并且确保第一动力41能完全使用于低速范围及中速范围(81-140kph,详见后述)，亦可于第一动力源4及第一离合器3间设置一减速机构9，用以减少第一动力源4的转速，来达到调整第一动力41的输出的目的，此减速机构9可以为一行星齿轮组，但本实用新型并非以此为限。
[0045]图3为本实用新型的车速范围为中速的实施例，其是假设车辆的车速范围介于81-140kph之间，控制单元2对应中速信号以控制第一离合器3连接第一动力源4，以及控制第二离合器5连接第二动力源6。藉此，由第一动力源4及第二动力源6共同输出第一动力41与第二动力61至动力输出轴7，且第一动力源4依据驾驶者踩放油门的开合度，调整所需输出的扭力值，也就是说，在车辆行驶于中速范围内时，第一动力41与第二动力61的输出互为消长的关系，第一动力源4视第二动力61输出的状况，增加或减少第一动力41的输出，藉此满足车辆行驶所需要的整体动力，而第二动力源6亦可在效率佳的转速下，得以同时配合发电，并藉以产生电力以回充电瓶(图中未示)。在此共同输出的模式下可达成良好的再加速性。
[0046]图4为本实用新型的车速范围为高速的实施例，其是车辆的车速范围为140kph以上，控制单元2对应高速信号以控制第一离合器3断开第一动力源4，以及控制第二离合器5连接第二动力源6，藉此由第二动力源6独立输出第二动力61至动力输出轴7。于本实施例中，藉由第二动力61独立输出的方式，可确保车辆定速巡航低耗能并且有良好的极速性倉泛。
[0047]再者，于一实施例中，可增设一第三动力源8 (参阅图3及图4)，第三动力源8可以输出第三动力81。第三动力源8与第二动力源6连接，并且通过第二离合器5选择性地连接于第二动力源6，使第三动力81与第二动力61共同地传输至动力输出轴7。在第二动力61不足以驱动车辆时，例如车辆行驶于爬坡阶段，第三动力81可补偿第二动力61的输出。另夕卜，于第一动力源4及第二动力源6无法运作时，第三动力源8也可作为备用的动力源。于本实施例中，第二动力源6为一引擎，而第三动力源8为一整合式启动发电机(IntegratedStarter-Generator, ISG),但本实用新型并非以此结构为限,于另一些实施例中，具相同或类似的功能结构亦为本实用新型的范畴。
[0048]于上述的任一实施例中，第一离合器3可以为二片式离合器(Slipper Clutch)，藉由二片锁定与分离来达到连接或断开该第一动力源4的目的。除此之外，也可于控制单元2与第一离合器3之间设置一继电器(图未示出)，亦即通过控制单元2控制继电器的作动，进而使继电器对应控制第一离合器3断开或连接于第一动力源4。
[0049]举例来说，由于在高速的车速范围时仅由第二动力源6独立输出第二动力61，故先于继电器设定一激磁电流值，当车速由低速至中速再至高速的车速范围时，控制单元2随着车速渐增，其所输出的内部电流会逐渐增强，若上述的激磁电流值为高速的车速范围时的电流值，于此内部电流达到此激磁电流值时，控制单元2可控制继电器内部电磁的吸合与释放作用而切换电路，例如此时由通路转为断路状态，进而使继电器对应控制第一离合器3断开于第一动力源4，导致无第一动力41的输出。本实用新型并非以上述的第一离合器3的应用为限，任何有相同原理致连接、断开动力源的效果皆为本实用新型的范畴。
[0050]依据上述所构成的变速装置，藉由控制单元2依据车速信号对应控制第一离合器3及第二离合器5，以使第一离合器3连接或断开第一动力源4，以及使第二离合器5分别对应连接或断开第二动力源6，进而使第一动力源4及第二动力源6可分别独立输出第一动力41、第二动力61或第一动力41与第二动力61共同输出至动力输出轴7。如此一来,可解决传统变速箱须更换档位来应付所有车速范围(低速、中速或高速)的缺点，且通过复合式动力车的变速装置对应车辆于低速状态至中速状态，及中速状态至高速状态皆能顺畅地衔接，以单一主齿轮运作，更能兼顾了车辆行驶的加速性能与极速性能。
[0051]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种复合式动力车的变速装置，其特征在于，包含: 一动力输出轴； 一第一动力源，输出一第一动力； 一第一离合器，连接该动力输出轴，该第一离合器选择性地连接于该第一动力源，以使该第一动力对应传输至该动力输出轴； 一第二动力源，输出一第二动力； 一第二离合器，连接该动力输出轴，该第二离合器选择性地连接于该第二动力源，以使该第二动力对应传输至该动力输出轴；及 一控制单元，依据一车速信号控制该第一离合器断开或连接于该第一动力源，以及控制该第二离合器断开或连接于该第二动力源。
2.根据权利要求1所述的复合式动力车的变速装置，其特征在于，该第一动力源为驱动马达，该第二动力源为引擎。
3.根据权利要求1所述的复合式动力车的变速装置，其特征在于，该控制单元包含一接收单元，接收外部传来的该车速信号。
4.根据权利要求1所述的复合式动力车的变速装置，其特征在于，更包含一减速机构，设置于该第一动力源与该第一离合器之间，用以调整该第一动力的输出。
5.根据权利要求1所述的复合式动力车的变速装置，其特征在于，更包含一第三动力源，该第三动力源输出一第三动力，该第三动力源与该第二动力源连接，且通过该第二离合器选择性地连接该第二动力源，使该第三动力与该第二动力共同传输至该动力输出轴。
6.根据权利要求5所述的复合式动力车的变速装置，其特征在于，该第三动力源为一整合式启动发电机。
【文档编号】B60K6/365GK203854498SQ201420158554
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】许斯捷, 郑为允, 张家维 申请人:华擎机械工业股份有限公司