CN215890212U - 一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，包括壳体、发动机本体、驱动机构、离合器、控制机构，发动机本体包括曲柄连杆机构；当处于纯发动机动力输出模式时，所述控制机构控制所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构相互独立，并控制所述驱动机构停止运行，使得仅发动机做功；当处于纯电输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，使得仅所述驱动机构做功；当处于混合动力输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，所述发动机与所述驱动机构共同做功。本实用新型能够自动启动发动机运行，同时减少发动机熄火的现象，并且还能够保证发动机平衡稳定输出动力。

Description

一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***。

背景技术

目前四冲程发动机，是指发动机曲轴每旋转两周，经历进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个工作循环，而两冲程发动机只需要曲轴转动一周、经历两个冲程即可完成一个工作循环。对置活塞二冲程发动机的两个对置活塞布置于同一气缸，并取消了气缸盖和气门机构，具有功率密度高、传热损失小、平衡性好等优点。

对置活塞二冲程发动机以其高效、高功率密度和功率重量比等优点重新被重视起来，与常用的四冲程发动机比较，省略了复杂的凸轮配气机构等主要部件，因此使得发动机的整体结构简单、重量轻；同时由于对置活塞的平衡性设计，比普通单活塞二冲程发动机的振动大为改善，动力输出更均衡。近年来，随着现代科技和电控技术的发展，为提高内燃机效率和排放性能，对置活塞二冲程发动机持续受到关注和发展。

在对置活塞二冲程发动机实际运行过程中，如果发动机短时运行出现异常的话，会导致发动机出现熄火现象，也就是说发动机的工作不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，旨在解决减少发动机熄火的现象以及发动机平衡稳定输出困难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，包括：

壳体，具有一安装空间；

发动机本体，安装于所述安装空间内，包括两个对称设置的曲柄连杆机构；

两个驱动机构，设置于所述壳体，分别与所述曲柄连杆机构连接；

两个离合器，分别用于联动相应所述曲柄连杆机构和所述驱动机构；

控制机构，电连接于所述驱动机构、所述离合器；

其中，当处于纯发动机动力输出模式时，所述控制机构控制所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构相互独立，并控制所述驱动机构停止运行，使得仅发动机做功；当处于纯电输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，使得仅所述驱动机构做功；当处于混合动力输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，所述发动机与所述驱动机构共同做功。

进一步的，所述曲柄连杆机构包括曲柄、曲柄连杆，所述发动机本体还包括活塞以及设置于所述壳体内的气缸，所述活塞往复运动于所述气缸内，所述活塞转动连接于所述曲柄连杆一端，所述曲柄连杆另一端转动连接于所述曲柄。

进一步的，所述驱动机构包括固设于壳体的电机、与所述电机输出轴连接的联轴器，所述离合器包括第一部分以及能够与所述第一部分联动的第二部分，所述第一部分固设于所述曲柄一端，所述第二部分固设于所述联轴器上。

进一步的，还包括同步机构，用于同步两个所述电机的输出轴的转速。

进一步的，所述同步机构包括多个依次啮合的齿轮，首尾两端上的所述齿轮分别和两个所述曲柄固定连接，其余齿轮均与所述壳体转动连接。

进一步的，所述同步机构设置有两组齿轮组，每一组所述齿轮组包括安装于所述曲柄的主齿轮以及与所述主齿轮啮合的副齿轮，两组所述齿轮组中的所述副齿轮相互啮合，所述副齿轮转动连接于所述壳体。

进一步的，所述同步机构还包括安装于所述壳体上的齿轮箱，所述主齿轮与所述副齿轮均设置于所述齿轮箱内。

进一步的，所述齿轮箱外壁设置有多个散热片。

进一步的，所述主齿轮与所述副齿轮均为直齿轮或斜齿轮的一种。

进一步的，所述驱动机构还包括安装于所述壳体内且与所述电机和所述控制机构连接的储能电池。

本实用新型实施例提供一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，包括壳体、发动机本体、驱动机构、离合器、控制机构，发动机本体包括曲柄连杆机构；其中，当处于纯发动机动力输出模式时，所述控制机构控制所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构相互独立，并控制所述驱动机构停止运行，使得仅发动机做功；当处于纯电输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，使得仅所述驱动机构做功；当处于混合动力输出模式时，所述离合器将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，所述发动机与所述驱动机构共同做功。本实用新型能够自动启动发动机运行，同时减少发动机熄火的现象，并且还能够保证发动机平衡稳定输出动力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***的的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的同步机构的剖视图。

图中标识说明：

1、壳体；11、离合器；111、第一部分；112、第二部分；2、曲柄；21、曲柄连杆；22、活塞；23、气缸；3、电机；31、联轴器；4、同步机构；41、主齿轮；42、副齿轮；43、齿轮箱；44、转动轴；5、散热片；6、控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

结合图1和图2，本实用新型实施例提供一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，包括具有一安装空间的壳体1、发动机本体、两个驱动机构、两个离合器11以及一控制机构，发动机本体包括两个曲柄连杆机构，在本实施例中，两个曲柄连杆机构、两个驱动机构、两个离合器11以及一控制机构均安装于安装空间内，其中，两个曲柄连杆机构对称设置于壳体1两侧，两个驱动机构分别与曲柄连杆机构连接且设置于壳体1，两个离合器11分别用于联动相应曲柄连杆机构和驱动机构，控制机构电连接于驱动机构、离合器11。

在本实施例中，当发动机处于纯发动机动力输出模式时，控制机构控制离合器11将曲柄连杆机构和驱动机构相互独立，并控制驱动机构停止运行，使得仅发动机做功；当发动机处于纯电输出模式时，离合器11将曲柄连杆机构和驱动机构联动，使得仅驱动机构做功；当发动机处于混合动力输出模式时，离合器11将曲柄连杆机构和驱动机构联动，发动机与驱动机构共同做功。通过控制机构对发动机进行调控，使得本实施例中的发动机具有较好的工作效率。

一实施例中，曲柄连杆机构包括曲柄2、曲柄连杆21，发动机本体还包括活塞22以及设置于壳体1内的气缸23，活塞22往复运动于气缸23内，活塞22转动连接于曲柄连杆21一端，曲柄连杆21另一端转动连接于曲柄2，在本实施例中，气缸23位于两个曲柄2之间的位置，气缸23和驱动机构处于同一水平面；活塞22抵触于气缸23内壁，同时两个活塞22相对设置，且两个活塞22一端分别从气缸23的一端口滑入气缸23内。

驱动机构包括固设于壳体1的电机3、与电机3输出轴连接的联轴器31，联轴器31一端固定安装于曲柄2的一端，曲柄连杆21一端活动安装于曲柄2的一端，具体的，曲柄连杆21安装于曲柄2远离联轴器31的一端；在本实施例中，联轴器31起到半柔性缓冲的作用，使得可以起到缓冲发动机运行产生的冲击、并带动电机3相对平缓转动的作用。

离合器11包括第一部分111以及能够与第一部分111联动的第二部分112，第一部分111固设于曲柄2一端，第二部分112固设于联轴器31上，其中离合器11包括联动姿态和分离姿态，当离合器11处于联动姿态时，第一部分111与第二部分112连接，电机3运行且能够驱使曲柄2转动，反之当离合器11处于分离姿态时，第一部分111与第二部分112分离，电机3保持不工作状态。

该控制机构包括安装于壳体1内的控制器6，控制器6连接于电机3和离合器11，用于控制电机3的启闭以及控制离合器11处于联动姿态或分离姿态。

在一实施例中，驱动机构还包括安装于壳体1内的储能电池(图中未示出)，具体的，电机3为永磁直流电机3，储能电池连接于控制器6和电机3，储能电池用于给电机3启动供电，当发动机怠速时，第一部分111和第二部分112处于分离姿态，电机3保持不工作状态，而当发动机提升到指定或额定转速时，即发动机在功率输出状态，此时控制器6通过控制离合器11驱使电机3和曲柄2处于联动状态，进而将发动机的动能转化成电能，并被储存到储能电池，使得发动机进入发电模式。当启动发动机时，储能电池对电机3提供电能，使得电机3带动发动机启动，通过电启动的方式使得发动机启动速度快且运行平稳振动小。

在实际发动机起步阶段，控制器6控制两个电机3运行，同时控制第一部分111和第二部分112连接，即此刻离合器11处于联动姿态，电机3带动相应的联轴器31和曲柄2转动，进而使得相应的曲柄连杆21与曲柄2发生相对转动，从而驱使相应的活塞22往复滑动连接于气缸23，完成数次进气、压缩、做功、排气两个冲程工作循环，直到发动机稳定启动。当发动机运行不稳定时，如点火失火、燃料供给异常等问题出现，由于发动机失速，发电模式通过控制器控制会自动转换为纯电输出模式即电机带动发动机曲轴及活塞运动，以利于发动机ECU及时作出故障判断并调整电控***应变，保证发动机不熄火并迅速恢复正常。

通过控制器6根据发动机转速判定并控制离合器11从分离姿态转变成联动姿态，也就是说通过电机3带动曲柄2以及活塞22运动，进而保证发动机不熄火，从而减少了现有技术中发动机经常出现熄火的现象，提高了发动机的工作稳定性。

结合图2、图3，传统方式的单电机启动***重量大，传动机构较复杂，由于是两组输出轴，发动机平衡稳定输出困难，所以本申请实施例中，该发动机还包括同步机构4，用于将两个电机3的输出轴的转速保持相同。

在一实施例中，同步机构4包括多个依次啮合的齿轮，首尾两端上的齿轮分别和曲柄2固定连接，其余齿轮均与壳体1转动连接，具体的，同步机构4设置有两组齿轮组，每一组齿轮组包括安装于相应曲柄2的主齿轮41以及与主齿轮41啮合的副齿轮42，主齿轮41固定安装于曲柄2靠近联轴器31的一端，两组齿轮组中的副齿轮42相互啮合，副齿轮42绕设置于壳体1内的转动轴44与壳体1发生相对转动，通过这样的设计，能够平衡发动机力矩输出以及确保两个活塞22运行同步一致，保证高效动力输出并减少振动。在一实施例中，主齿轮41和副齿轮42均使用直齿轮；在另一实施例中，主齿轮41和副齿轮42均使用斜齿轮。

为了对齿轮组进行保护，延长齿轮组的使用寿命，同步机构4还包括齿轮箱43，齿轮箱43可以通过螺栓安装于壳体1，齿轮组均安装于齿轮箱43内，曲柄2有部分延伸进入齿轮箱43内，以和相应的主齿轮41连接；为了保证齿轮箱43的密封性，可以在齿轮箱43需要开口处设置密封结构如密封圈(图中未示出)等；更优的，齿轮箱43上设置有多个散热片5，具体的，多个散热片5均匀布置于齿轮箱43朝外的一侧，以提高齿轮箱43的散热效果，进而进一步延长齿轮组的使用寿命。在制造的时候，根据实际需要，壳体1外壁也可以设置有散热片5，在实施例中不作赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于，包括：

壳体(1)，具有一安装空间；

发动机本体，安装于所述安装空间内，包括两个对称的曲柄连杆机构；

两个驱动机构，设置于所述壳体(1)，分别与所述曲柄连杆机构连接；

两个离合器(11)，分别用于联动相应所述曲柄连杆机构和所述驱动机构；

控制机构，电连接于所述驱动机构、所述离合器(11)；

其中，当处于纯发动机动力输出模式时，所述控制机构控制所述离合器(11)将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构相互独立，并控制所述驱动机构停止运行，使得仅发动机做功；当处于纯电输出模式时，所述离合器(11)将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，使得仅所述驱动机构做功；当处于混合动力输出模式时，所述离合器(11)将所述曲柄连杆机构和所述驱动机构联动，所述发动机与所述驱动机构共同做功。

2.根据权利要求1所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述曲柄连杆机构包括曲柄(2)、曲柄连杆(21)，所述发动机本体还包括活塞(22)以及设置于所述壳体(1)内的气缸(23)，所述活塞(22)往复运动于所述气缸(23)内，所述活塞(22)转动连接于所述曲柄连杆(21)一端，所述曲柄连杆(21)另一端转动连接于所述曲柄(2)。

3.根据权利要求2所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述驱动机构包括固设于壳体(1)的电机(3)、与所述电机(3)输出轴连接的联轴器(31)，所述离合器(11)包括第一部分(111)以及能够与所述第一部分(111)联动的第二部分(112)，所述第一部分(111)固设于所述曲柄(2)一端，所述第二部分(112)固设于所述联轴器(31)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：还包括同步机构(4)，用于同步两个所述电机(3)的输出轴的转速。

5.根据权利要求4所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述同步机构(4)包括多个依次啮合的齿轮，首尾两端上的所述齿轮分别和两个所述曲柄(2)固定连接，其余齿轮均与所述壳体(1)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述同步机构(4)设置有两组齿轮组，每一组所述齿轮组包括安装于所述曲柄(2)的主齿轮(41)以及与所述主齿轮(41)啮合的副齿轮(42)，两组所述齿轮组中的所述副齿轮(42)相互啮合，所述副齿轮(42)转动连接于所述壳体(1)。

7.根据权利要求6所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述同步机构(4)还包括安装于所述壳体(1)上的齿轮箱(43)，所述主齿轮(41)与所述副齿轮(42)均设置于所述齿轮箱(43)内。

8.根据权利要求7所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述齿轮箱(43)外壁设置有多个散热片(5)。

9.根据权利要求6所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述主齿轮(41)与所述副齿轮(42)均为直齿轮或斜齿轮的一种。

10.根据权利要求3所述的一种用于对置活塞两冲程发动机的双电机控制***，其特征在于：所述驱动机构还包括安装于所述壳体(1)内且与所述电机(3)和所述控制机构连接的储能电池。

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