一種汽車發電機變速裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車發電機技術領域，具體涉及一種汽車發電機變速裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]汽車發電機是汽車上用電設備的主要電源，在汽車正常運行期間，發電機向除了啟動機之外的其他用電設備供電，同時向蓄電池充電以補充蓄電池在使用中所消耗的電能。在汽車上通常使用交流發電機，交流發電機利用電磁感應原理，將發動機帶動發電機軸轉動的機械能轉換為電能輸出至車輛的用電設備或蓄電池中。
[0003]現有汽車發電機是根據轉速的增加來提高其發電性能。發電機的發電能力是根據汽車在行駛過程中的一般行駛模式來設計的，如果是在電氣負載較大的夏季冬季夜間行駛的情況下，在低速行駛等發動機怠速狀態的比率增加的行駛狀態下，發電機的發電能力就會小于電氣負載，充放電平衡惡化的情況就會頻繁發生。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種汽車發電機變速裝置及其控制方法，通過對現有發動機與發電機的傳動結構進行改進，增加行星齒輪結構和電磁離合器相組合的結構，用以解決發動機在怠速狀態下發電機的發電能力小于電氣負載，從而導致充放電平衡惡化的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:
[0006]—種汽車發電機變速裝置，所述輔助裝置設置在發動機皮帶輪與發電機之間，包括:連接架、齒輪組、第一軸、第二軸、第三軸、第一離合器、第二離合器和電磁線圈；
[0007]所述齒輪組設置在所述連接架內；所述齒輪組包括:第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、環狀齒輪、行星齒輪和太陽齒輪；所述第一齒輪和所述第二齒輪相嚙合，所述第二齒輪和所述第三齒輪均套接在所述第三軸上，所述第三齒輪和所述第四齒輪相嚙合，所述環狀齒輪的一側與所述第四齒輪相貼合，所述行星齒輪和所述太陽齒輪均設置在所述環狀齒輪內，所述太陽齒輪與所述環狀齒輪同軸，所述行星齒輪為多個，均勻環繞在所述太陽齒輪的周邊，且多個所述行星齒輪均與所述太陽齒輪相嚙合；
[0008]所述第一軸的一端與所述發動機皮帶輪相連接，另一端與所述第一齒輪相連接；所述第二軸的一端與所述發電機相連接，另一端與所述太陽齒輪相連接；
[0009]所述第一離合器套接在所述第三軸上，且所述第一離合器設置在所述第二齒輪和所述第三齒輪之間；所述第二離合器設置在所述第四齒輪與所述環狀齒輪相貼合面的反面，且所述第二離合器與所述第四齒輪同軸；
[0010]所述電磁線圈設置在所述連接架的外側，且所述電磁線圈與所述第三軸相連接。[0011 ] 優選地，所述第一齒輪和所述行星齒輪之間設置有連桿，所述連桿為多個，其兩端分別與所述第一齒輪和所述行星齒輪相連接。
[0012]優選地，所述第一離合器和所述第三齒輪之間設置有固定支架，所述固定支架上設置有安裝孔，所述第三軸穿過所述安裝孔與所述固定支架相連接。
[0013]優選地，所述第一離合器為電磁離合器，所述第一離合器內設置有壓接摩擦板彈簧，所述壓接摩擦板彈簧在所述電磁線圈通電時斷開，在所述電磁線圈斷電時連接。
[0014]優選地，所述第二離合器為單向離合器，用于防止環狀齒輪反轉。
[0015]優選地，所述行星齒輪與所述環狀齒輪之間的速比為1:0.75。
[0016]一種汽車發電機變速裝置的控制方法，包括下述步驟:
[0017](I)、當發動機在一定時間內持續保持怠速轉速時，不操作油門踏板，則所述第一離合器通過所述電磁線圈通電，所述第一離合器內的所述壓接摩擦板彈簧斷開；
[0018](2)、所述第一齒輪與所述第二齒輪斷開嚙合，所述第三齒輪與所述第四齒輪斷開嚙合，所述環狀齒輪與所述行星齒輪斷開嚙合，此時所述環狀齒輪受到所述行星齒輪的反向旋轉力而逐漸降速直至停止；
[0019](3)、所述第一齒輪通過所述連桿帶動所述行星齒輪進行旋轉，通過所述行星齒輪與所述太陽齒輪之間的齒數比，所述太陽齒輪相對于所述行星齒輪進行增速，進而所述太陽齒輪帶動所述第二軸增加發電機轉速。
[0020]優選地，當操作油門踏板或發動機轉速在怠速以外的轉速進行駕駛時，所述第一離合器通過所述電磁線圈斷電，所述第一離合器內的所述壓接摩擦板彈簧連接；所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合，所述第三齒輪與所述第四齒輪嚙合，所述環狀齒輪與所述行星齒輪嚙合，此時所述環狀齒輪根據行星齒輪與所述第一齒輪、所述第二齒輪、所述第三齒輪和所述第四齒輪之間的齒數比維持發動機與發電機直接連接時，操作油門踏板或發動機轉速在怠速以外的轉速進行駕駛時的發電機轉速。
[0021]本發明的有益效果在于:
[0022]本發明的一種汽車發電機變速裝置及其控制方法，通過對現有發動機與發電機的傳動結構進行改進，在發動機皮帶輪和發電機之間增加發電機變速裝置，利用發電機變速裝置上設置的齒輪組與電磁線圈以及第一離合器相配合，當發動機處在怠速狀態下時，電磁線圈通電帶動第一離合器運動，使得第一齒輪與第二齒輪斷開嚙合、第三齒輪與第四齒輪斷開嚙合、環狀齒輪與行星齒輪斷開嚙合，這時由于行星齒輪和環狀齒輪處于非結合狀態，所以發電機的轉速高于原先狀態的轉速，即使發動機不增加怠速的轉速也可發揮高水平的發電性能。而當踩踏油門踏板的瞬間時，電磁線圈斷電帶動第一離合器運動，使得第一齒輪與第二齒輪嚙合、第三齒輪與第四齒輪嚙合、環狀齒輪與行星齒輪嚙合，這樣就可以迅速返回到原先的發電機轉速，防止發電機轉速過快而造成損壞。另外，電磁線圈的用電量與發動機轉速上升所帶來的用電量相比微乎其微，這樣就可以使得發電機的發電量更加充足，有效提高車輛的充放電平衡；而利用此發電機變速裝置，可以在不增加怠速轉速的情況下增加發電機的發電量，因此可以減少車輛的怠速噪音，從而有效降低車輛的排放。
【附圖說明】
[0023]接下來將結合附圖對本發明的具體實施例作進一步詳細說明，其中:
[0024]圖1是本發明實施例的變速裝置結構圖一；
[0025]圖2是本發明實施例的變速裝置結構圖二 ；
[0026]圖3是本發明實施例的變速裝置剖面圖；
[0027]圖4是本發明實施例的怠速狀態線性圖；
[0028]圖5是本發明實施例的非怠速狀態線性圖；
[0029]圖6是本發明實施例的怠速與非怠速狀態線性對比圖。
[0030]上圖中標記:
[0031]1、連接架2、第一軸3、第二軸
[0032]4、第三軸5、第一離合器6、第二離合器
[0033]7、電磁線圈8、第一齒輪9、第二齒輪
[0034]10、第三齒輪11、第四齒輪12、環狀齒輪
[0035]13、彳丁星齒輪14、太陽齒輪15、連桿
[0036]16、固定支架17、發動機皮帶輪18、發電機
【具體實施方式】
[0037]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0038]如圖1至圖3所示，本發明的一種汽車發電機變速裝置，輔助裝置設置在發動機皮帶輪17與發電機18之間，包括:連接架1、齒輪組、第一軸2、第二軸3、第三軸4、第一離合器5、第二離合器6和電磁線圈7 ;齒輪組設置在連接架I內；齒輪組包括:第一齒輪8、第二齒輪9、第三齒輪10、第四齒輪11、環狀齒輪12、行星齒輪13和太陽齒輪14 ;第一齒輪8和第二齒輪9相嚙合，第二齒輪9和第三齒輪10均套接在第三軸4上，第三齒輪10和第四齒輪11相嚙合，環狀齒輪12的一側與第四齒輪11相貼合，行星齒輪13和太陽齒輪14均設置在環狀齒輪12內，太陽齒輪14與環狀齒輪12同軸，行星齒輪13為多個，均勻環繞在太陽齒輪14的周邊，且多個行星齒輪13均與太陽齒輪14相嗤合；第一軸2的一端與發動機皮帶輪17相連接，另一端與第一齒輪8相連接；第二軸3的一端與發電機18相連接，另一端與太陽齒輪14相連接；第一離合器5套接在第三軸4上，且第一離合器5設置在第二齒輪9和第三齒輪10之間；第二離合器6設置在第四齒輪11與環狀齒輪12相貼合面的反面，且第二離合器6與第四齒輪11同軸；電磁線圈7設置在連接架I的外側，且電磁線圈7與第三軸4相連接。本發明的一種汽車發電機變速裝置及其控制方法，通過對現有發動機與發電機18的傳動結構進行改進，在發動機皮帶輪17和發電機18之間增加發電機變速裝置，利用發電機變速裝置上設置的齒輪組與電磁線圈7以及第一離合器5相配合，當發動機處在怠速狀態下時，電磁線圈7通電帶動第一離合器5運動，使得第一齒輪8與第二齒輪9斷開嚙合、第三齒輪10與第四齒輪11斷開嚙合、環狀齒輪12與行星齒輪13斷開嚙合，這時由于行星齒輪13和環狀齒輪12處于非結合狀態，所以發電機18的轉速高于原先狀態的轉速，即使發動機不增加怠速的轉速也可發揮高水平的發電性能。而當踩踏油門踏板的瞬間時，電磁線圈7斷電帶動第一離合器5運動，使得第一齒輪8與第二齒輪9嚙合、第三齒輪10與第四齒輪11嚙合、環狀齒輪12與行星齒輪13嚙合，這樣就可以迅速返回到原先的發電機18轉速，防止發電機18轉速過快而造成損壞。另外，電磁線圈7的用電量與發動機轉速上升所帶來的用電量相比微乎其微，這樣就可以使得發電機18的發電量更加充足，有效提高車輛的充放電平衡；而利用此發電機變速裝置，可以在不增加怠速轉速的情況下增加發電機18的發電量，因此可以減少車輛的怠速噪音，從而有效降低車輛的排放。
[0039]如圖1至圖3所示，第一齒輪8和行星齒輪13之間設置有連桿15，從圖1可以看出，連桿15為多個，其兩端分別與第一齒輪8和行星齒輪13相連接。連桿15的主要作用在于將第一齒輪8和行星齒輪13進行直接的連接固定；由于行星齒輪13為多個，為了保證每個行星齒輪13