[发明专利]一种动力端缓启发一体机

说明书

本发明公开了一种动力端缓启发一体机，包括：电涡流缓速器部分、永磁同步ISG(启动/发动集成一体电机)部分、旋转变压器、控制模块、功率转换器、蓄电池。电涡流缓速器部分，包括缓速器转子、缓速器定子、缓速器线圈。永磁同步ISG部分包括电机转子、永磁体、电机定子、电机绕组线圈。其中动力端缓启发一体机安装在发动机飞轮位置，旋转变压器固定飞轮壳上，永磁体镶嵌在缓速器转子内，缓速器转子兼做电机转子。电涡流缓速器部分和永磁同步ISG部分可作为电磁作动器主动抑制发动机曲轴扭振。该一体机有效的利用了电磁能量转换的原理实现启动、驱动、制动、发电和抑制振动的功能，结构简单，控制方便，散热效果好，提高了车辆的制动效率和安全性，节能环保。

技术领域

本发明属于车辆辅助制动技术领域，涉及一种动力端缓启发一体机，通过控制模块的控制，可实现启动车辆发动机、车辆缓速制动、储存发动机做功冲程外的能量和惯性、为车辆蓄电池充电和电动助力的功能。

背景技术

缓启发一体机是一种非接触性提供制动作用和动力作用的装置。这种装置能较好地解决由于车辆连续制动所导致的制动性能严重衰退问题，同时分担了制动系统的制动负荷，大幅度提高了车辆行驶的安全性、经济性和舒适性。这种装置还能为发动机启动和车辆加速提供助力。

目前，技术较为成熟的缓速器，无论电涡流缓速器还是液力缓速器，都是将车辆的动能转化为热能，散发到空气中，没有实现制动能量回收再利用，造成能源浪费。随着能源危机的加剧，制动能量回收再利用已经成为新一代车辆的发展方向。发动机曲轴系存在的扭振影响着驾驶员和乘客的乘坐舒适性以及车辆行驶的安全性和可靠性，这也是有待解决的重要问题。以电机转子和缓速器转子代替发动机飞轮的形式，将电涡流缓速器和永磁同步ISG安装在发动机飞轮位置，体现了现代车辆正向着轻量化和集成化方向发展的趋势。

发明内容

本发明克服已有缓速器的不足，在电磁转换原理的基础上提出了一种动力端缓启发一体机，在电涡流缓速器的基础上集成了永磁同步ISG，不仅提高了缓速制动的效率，还增加了启动车辆发动机、为车辆加速助力、抑制发动机曲轴系扭振的功能。该缓速器有效的利用了电磁能量转换的原理，结构简单，控制方便，散热效果好，改善了车辆的制动安全性，节能环保。

本发明主要是从以下五个方面对技术方案进行改进，1.ISG电机再生制动和电涡流缓速器制动相结合，提高制动性能；

2.ISG电机转子和电涡流缓速器转子代替发动机飞轮，既减轻重量又节约空间；

3.ISG电机为发动机助力，进一步提高发动机转速；

4.缓启发一体机通过助力和制动改变发动机转速，避开发动机曲轴的共振频率，抑制振动；

5.永磁同步电机对曲轴振动时产生的弯曲形变进行矫正，从而抑制振动。本发明通过下述方案来实现：

一种动力端缓启发一体机，其特征在于：包括电涡流缓速器部分、永磁同步ISG部分、旋转变压器(6)、控制模块(14)、功率变换器(12)、蓄电池(13)；其中

缓速器部分包括：包括缓速器转子(1)、缓速器定子(9)、缓速器线圈(8)；缓速器转子(1)为齿形圆环，其轴向两侧圆周均匀分布凸极齿。缓速器定子(9)固定在飞轮壳(4)上，缓速器转子(1)与车辆发动机输出轴相连，缓速器线圈(8)为集中绕制的独立线圈，且缓速器线圈(8)固定在缓速器定子(9)上，缓速器线圈(8)通过功率变换器(12)与蓄电池(13)相连；

永磁同步ISG部分包括：电机定子(3)、电机绕组线圈(7)和永磁体(2)，该永磁同步ISG是一种内嵌式三相永磁同步ISG，其电机绕组线圈(7)绕制在电机定子(3)的凸极上，电机绕组线圈(7)通过功率变换器(12)与蓄电池(13)连接；