FR2845040A1 - Machine with motor and power generator has continuously-variable transmission with fixed and moving drive pulley components - Google Patents
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Abstract
Description
MACHINE AVEC MOTEUR ET GENERATEUR D' NERGIE ET SON SYST ME DE COMMANDEMACHINE WITH ENERGY ENGINE AND GENERATOR AND ITS CONTROL SYSTEM
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne une machine avec moteur et générateur d'énergie et son système de commande, et plus particulièrement, une machine avec moteur et générateur d'énergie et son système de 5 commande qui réduisent le frottement de la génération d'énergie lors d'une rotation de la machine à haute intensité. The present invention relates to a machine with motor and energy generator and its control system, and more particularly to a machine with motor and energy generator and its control system which reduce the friction of energy generation during '' a high intensity machine rotation.
ART ANT RIEURART ANT RIEUR
Un démarreur relié à un vilebrequin d'une machine est utilisé pour démarrer la machine. La connexion entre le démarreur et la machine est maintenue après le démarrage du fonctionnement autonome de la machine, de telle sorte que le moteur peut être utilisé comme un 15 générateur d'énergie. De cette manière, le moteur qui fait office de générateur d'énergie est également utilisé comme une source d'entraînement d'une automobile appelée hybride qui utilise tant la machine A starter connected to a machine crankshaft is used to start the machine. The connection between the starter and the machine is maintained after starting the autonomous operation of the machine, so that the motor can be used as an energy generator. In this way, the engine that acts as an energy generator is also used as a drive source for an automobile called a hybrid, which uses both the machine
que le moteur.than the engine.
La demande japonaise publiée sans examen N' Hei 8251708 décrit une automobile hydride dans laquelle un rotor d'un moteur est relié à un arbre d'entrée d'une transmission à variation continue, et le rotor du moteur est relié à une machine par l'intermédiaire d'un 25 embrayage. L'automobile hybride est équipée de Japanese application published without examination N 'Hei 8251708 describes a hydride automobile in which a rotor of an engine is connected to an input shaft of a continuously variable transmission, and the rotor of the engine is connected to a machine by l through a clutch. The hybrid automobile is equipped with
l'embrayage uniquement pour entraîner le moteur. the clutch only to drive the engine.
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PROBL MES DEVANT ETRE R SOLUS PAR L'INVENTION PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION
Dans la machine avec moteur et générateur d'énergie, lors d'une rotation de la machine à haute intensité, la quantité de génération d'énergie devient 5 excessive et le frottement de génération d'énergie est accru. Par conséquent, l'efficacité du fonctionnement In the machine with motor and power generator, when rotating the machine at high intensity, the amount of power generation becomes excessive and the friction of power generation is increased. Therefore, the operating efficiency
de la machine est réduite.of the machine is reduced.
En outre, le rotor du moteur et du générateur d'énergie est relié à une transmission à variation 10 continue ou relié, avec la transmission à variation continue, à un vilebrequin de la machine. Ainsi, comme le moteur et le générateur d'énergie et la transmission à variation continue sont disposés sur une ligne étendue à partir du vilebrequin de la machine, la 15 partie est longue dans une direction du vilebrequin et la largeur d'une unité d'entraînement comprenant la In addition, the rotor of the engine and of the energy generator is connected to a continuously variable transmission or connected, with the continuously variable transmission, to a crankshaft of the machine. Thus, since the engine and the power generator and the continuously variable transmission are arranged on an extended line from the crankshaft of the machine, the part is long in one direction of the crankshaft and the width of one unit training including
machine est accrue.machine is increased.
la vue des conditions ci-dessus, un objet de la présente invention est de pourvoir la machine d'un 20 moteur, d'un générateur d'énergie et de son système de commande qui réduisent le frottement de génération d'énergie lors d'une rotation de la machine à haute intensité et qui réduisent la largeur d'une unité d'entraînement comprenant la machine. 25 In view of the above conditions, an object of the present invention is to provide the machine with a motor, an energy generator and its control system which reduce the friction of energy generation during a rotation of the machine at high intensity and which reduce the width of a drive unit comprising the machine. 25
MOYENS POUR R SOUDRE LES PROBL MESMEANS TO SOLVE PROBLEMS
Afin d'atteindre l'objet décrit ci-dessus, une première caractéristique de la présente invention est une machine avec un moteur et un générateur d'énergie 30 comportant une transmission à variation continue à courroie trapézodale comprenant une poulie côté In order to achieve the object described above, a first characteristic of the present invention is a machine with a motor and an energy generator 30 comprising a continuously variable transmission with V-belt comprising a pulley on the side
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entraînement reliée à un vilebrequin, dans laquelle ladite poulie côté entraînement comprenant un élément de poulie fixe intégralement relié audit vilebrequin et un élément de poulie mobile reliée de façon déplaçable 5 audit vilebrequin dans une direction axiale, ladite machine comprenant: des moyens de polarisation pour déplacer ledit élément de poulie mobile sur le côté dudit élément de poulie fixe par l'opération d'une force centrifuge accompagnant la rotation dudit 10 vilebrequin; un aimant prévu sur une surface périphérique externe dudit élément de poulie mobile; et un stator composé d'un pôle magnétique et d'une spire de bobines du stator prévu pour être à l'opposé a drive connected to a crankshaft, wherein said drive side pulley comprising a fixed pulley element integrally connected to said crankshaft and a movable pulley element movably connected to said crankshaft in an axial direction, said machine comprising: biasing means for moving said pulley element movable on the side of said pulley element fixed by the operation of a centrifugal force accompanying the rotation of said crankshaft; a magnet provided on an outer peripheral surface of said movable pulley element; and a stator composed of a magnetic pole and a turn of coils of the stator intended to be opposite
dudit aimant.of said magnet.
Selon la première caractéristique, le rotor du moteur et du générateur d'énergie est formé en montant l'aimant sur la périphérie externe de la transmission à variation continue. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prévoir séparément des rotors pour le 20 moteur, le générateur d'énergie et la transmission à variation continue, et le nombre de composants est réduit. En outre, comme le stator est prévu sur la périphérie externe de la poulie, la dimension du According to the first characteristic, the rotor of the motor and of the energy generator is formed by mounting the magnet on the external periphery of the continuously variable transmission. Therefore, it is not necessary to provide separate rotors for the motor, the power generator and the continuously variable transmission, and the number of components is reduced. In addition, as the stator is provided on the outer periphery of the pulley, the dimension of the
vilebrequin dans sa direction axiale est réduite. crankshaft in its axial direction is reduced.
En outre, conformément à l'augmentation du nombre de rotations de la machine, l'élément de poulie mobile est déplacé, ensuite le rotor est dégagé du stator, et une zone entre le rotor opposé et le stator est réduite. La quantité de génération d'énergie n'est pas 30 augmentée proportionnellement à l'augmentation du nombre de rotations de la machine. Par conséquent, Furthermore, in accordance with the increase in the number of machine rotations, the movable pulley element is moved, then the rotor is released from the stator, and an area between the opposite rotor and the stator is reduced. The amount of power generation is not increased in proportion to the increase in the number of machine rotations. Therefore,
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l'augmentation du frottement de la machine due à une quantité excessive de génération d'énergie peut être supprimée. En outre, une deuxième caractéristique de la 5 présente invention est que lesdits moyens de polarisation comprennent une plaque inclinée intégralement reliée audit vilebrequin; et une plaque à rouleaux maintenue entre ladite plaque inclinée et une surface effilée produisant un intervalle rétréci 10 vers une périphérie externe par ledit élément de poulie mobile, ladite machine comprend en outre: un aimant de détection prévu sur une surface de ladite plaque inclinée opposée à ladite plaque à rouleaux; et un capteur angulaire prévu pour être à l'opposé dudit 15 aimant de détection, qui détecte un angle de braquage the increase in machine friction due to an excessive amount of energy generation can be suppressed. Furthermore, a second characteristic of the present invention is that said polarization means comprise an inclined plate integrally connected to said crankshaft; and a roller plate held between said inclined plate and a tapered surface producing a narrowed gap 10 to an outer periphery by said movable pulley member, said machine further comprises: a sensing magnet provided on a surface of said inclined plate opposite to said roller plate; and an angular sensor provided to be opposite to said detection magnet, which detects a steering angle
de ladite plaque inclinée.of said inclined plate.
Selon la deuxième caractéristique, la force magnétique de l'aimant de détection pour le capteur angulaire change par rapport à l'angle de braquage de 20 la plaque inclinée, et l'angle de braquage de la plaque inclinée, c'est-à-dire l'angle du vilebrequin, est According to the second characteristic, the magnetic force of the detection magnet for the angular sensor changes with respect to the turning angle of the inclined plate, and the turning angle of the inclined plate, that is to say say the angle of the crankshaft, is
détecté sur la base de la force magnétique. detected on the basis of magnetic force.
En outre, une troisième caractéristique de la présente invention est que ledit pôle magnétique et la 25 spire de bobines ne sont prévus que dans une plage prédéterminée dans une direction circonférentielle du stator, ladite machine comprenant en outre un capteur angulaire, prévu pour être à l'opposé de l'aimant monté sur ledit élément de poulie mobile, dans une plage dans 30 la direction circonférentielle du stator, à l'exception Furthermore, a third characteristic of the present invention is that said magnetic pole and the coil winding are provided only within a predetermined range in a circumferential direction of the stator, said machine further comprising an angular sensor, intended to be at opposite to the magnet mounted on said movable pulley element, in a range in the circumferential direction of the stator, except
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de ladite plage prédéterminée, qui détecte un angle de of said predetermined range, which detects an angle of
braquage dudit élément de poulie mobile. deflection of said movable pulley element.
Selon la troisième caractéristique, comme l'aimant en tant que composant du rotor agit directement sur le 5 capteur angulaire et que l'angle peut être détecté dans une autre position périphérique externe à partir du rotor, une détection de grande précision de l'angle According to the third characteristic, since the magnet as a component of the rotor acts directly on the angular sensor and that the angle can be detected in another external peripheral position from the rotor, high-precision detection of the angle
peut être obtenue.can be obtained.
En outre, une quatrième caractéristique de la 10 présente invention est que lesdits moyens de polarisation comprennent une plaque inclinée intégralement reliée audit vilebrequin; et une plaque à rouleaux maintenue entre ladite plaque inclinée et une surface effilée produisant un intervalle rétréci 15 vers une périphérie externe par ledit élément de poulie mobile, et ladite machine comprend: un aimant de détection monté sur ladite plaque inclinée; et un capteur angulaire, prévu pour être à l'opposé dudit aimant de détection, qui détecte un angle de braquage 20 de ladite plaque inclinée, et ledit stator n'est prévu qu'à l'intérieur d'une plage prédéterminée dans une Furthermore, a fourth feature of the present invention is that said biasing means comprises an inclined plate integrally connected to said crankshaft; and a roller plate held between said inclined plate and a tapered surface producing a narrowed gap to an outer periphery by said movable pulley member, and said machine comprises: a sensing magnet mounted on said inclined plate; and an angular sensor, intended to be opposite to said detection magnet, which detects a steering angle 20 of said inclined plate, and said stator is provided only within a predetermined range within a
direction circonférentielle.circumferential direction.
Selon la quatrième caractéristique, comme la taille du stator peut être réduite, la disposition d'un 25 boîtier ou d'un élément similaire peut être flexible autour de la poulie côté entraînement de la According to the fourth characteristic, since the size of the stator can be reduced, the arrangement of a housing or the like can be flexible around the pulley on the drive side of the
transmission à variation continue.continuously variable transmission.
En outre, une cinquième caractéristique de la présente invention est un système de commande pour la 30 machine avec moteur et générateur d'énergie associé, comprenant: des moyens de détection d'accélération Furthermore, a fifth characteristic of the present invention is a control system for the machine with motor and associated energy generator, comprising: acceleration detection means
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pour détecter une opération d'accélération sur ladite machine; et des moyens d'excitation pour exciter to detect an acceleration operation on said machine; and excitation means to excite
ladite spire de bobines du stator en réponse à un signal desdits moyens de détection d'accélération afin de 5 provoquer un flux magnétique dans la même direction qu'une direction du flux magnétique dudit aimant. said turn of stator coils in response to a signal from said acceleration detection means to cause magnetic flux in the same direction as a direction of magnetic flux of said magnet.
Selon la cinquième caractéristique, une force d'attraction magnétique a une influence entre le stator et le rotor par excitation. Par conséquent, le 10 déplacement de l'élément de poulie mobile de la transmission à variation continue dans la direction axiale peut être supprimé et une caractéristique de transmission demeure comme une caractéristique de rapport de poulie faible. Par conséquent, l'accélération à haute intensité des rotations de la machine peut être réalisée, et une déficience du couple due à une accélération soudaine peut être résolue, ainsi la performance de l'accélération peut être améliorée. According to the fifth characteristic, a magnetic attraction force has an influence between the stator and the rotor by excitation. Therefore, the displacement of the movable pulley member of the continuously variable transmission in the axial direction can be suppressed and a transmission characteristic remains as a characteristic of low pulley ratio. Therefore, the high intensity acceleration of the machine rotations can be achieved, and a torque deficiency due to sudden acceleration can be resolved, thus the performance of the acceleration can be improved.
BR VE DESCRIPTION DES DESSINSBR VE DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of
l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux the invention will emerge more clearly on reading the description below, made with reference to
dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale du groupe moteur comprenant la machine avec moteur et générateur d'énergie selon l'exemple pratique de la annexed drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor unit comprising the machine with motor and energy generator according to the practical example of
présente invention.present invention.
la figure 2 est une vue de face explosée du moteur 30 et du générateur d'énergie. Figure 2 is an exploded front view of the motor 30 and the energy generator.
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la figure 3 est un schéma de principe représentant les principaux éléments du système de commande de la machine. la figure 4 est une vue en coupe transversale 5 représentant la position de la poulie côté entraînement quand le nombre de rotations de la machine est augmenté. la figure 5 est un schéma représentant la relation entre le nombre de rotations de la machine Ne et la 10 vitesse du véhicule V quand le papillon est entièrement ouvert. la figure 6 est un schéma représentant la relation entre le nombre de rotations de la machine Ne et la vitesse du véhicule V quand la caractéristique 15 d'accélération est améliorée par le contrôle de la Figure 3 is a block diagram showing the main elements of the machine control system. Figure 4 is a cross-sectional view showing the position of the pulley on the drive side when the number of machine rotations is increased. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of rotations of the machine Ne and the speed of the vehicle V when the throttle is fully open. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of rotations of the machine Ne and the speed of the vehicle V when the acceleration characteristic is improved by controlling the
force d'attraction magnétique.magnetic attraction force.
la figure 7 est un schéma représentant la relation Figure 7 is a diagram showing the relationship
entre le nombre de rotations de la machine Ne et la vitesse du véhicule V quand la caractéristique 20 d'accélération est améliorée. between the number of rotations of the machine Ne and the speed of the vehicle V when the acceleration characteristic is improved.
la figure 8 est une vue de face du moteur ACG Figure 8 is a front view of the ACG engine
selon la première modification.according to the first modification.
la figure 9 est une vue de face du générateur Figure 9 is a front view of the generator
d'énergie selon la seconde modification. of energy according to the second modification.
la figure 10 est une vue en coupe transversale du Figure 10 is a cross-sectional view of the
générateur d'énergie selon la seconde modification. energy generator according to the second modification.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Ci-dessous, la présente invention sera décrite en 30 détail en référence aux dessins. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un groupe moteur comprenant Below, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 is a cross-sectional view of a power unit comprising
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une machine avec moteur et générateur d'énergie selon la présente invention. La figure 2 est une vue de face éclatée du moteur et du générateur d'énergie (cidessous, appelé " moteur ACG ") (un revêtement 30 sur 5 la figure 2 est retiré). Un vilebrequin 2 d'une machine 1 est supporté par des supports 4 et 5 mis en prise avec un carter-moteur 3. Une bielle 7 est reliée au vilebrequin 2 par l'intermédiaire d'un maneton 6. Un ventilateur 8 est fixé à une extrémité du vilebrequin 10 2, et un engrenage 10 pour entraîner un pignon d'entraînement à came 9 et une pompe à huile (non représentée) est fixée entre le ventilateur 8 et le a machine with motor and energy generator according to the present invention. Figure 2 is an exploded front view of the motor and the power generator (below, called "ACG motor") (a coating 30 of 5 in Figure 2 is removed). A crankshaft 2 of a machine 1 is supported by supports 4 and 5 engaged with a crankcase 3. A connecting rod 7 is connected to the crankshaft 2 by means of a crank pin 6. A fan 8 is fixed to one end of the crankshaft 10 2, and a gear 10 for driving a cam drive pinion 9 and an oil pump (not shown) is fixed between the fan 8 and the
support 4.support 4.
Une poulie côté entraînement 11 d'une transmission 15 à variation continue à courroie trapézodale (cidessous, simplement appelée " transmission à variation continue ") est prévue dans une position externe au support 5. La poulie côté entraînement 11 comprend un élément de poulie fixe 111 et un élément de poulie 20 mobile 112. L'élément de poulie fixe 111 est fixé dans une position proche d'une extrémité du vilebrequin 2, et son mouvement par rapport au vilebrequin 2 est régulé dans toutes les directions de rotation et directions axiales. Par ailleurs, le mouvement de 25 l'élément de poulie mobile 112 par rapport au vilebrequin 2 est régulé dans la direction de rotation, toutefois, l'élément de poulie mobile est mobile dans une plage prédéterminée dans la direction axiale (direction de poussée). Une plaque inclinée 12 est mise 30 en prise de façon coulissante avec l'élément de poulie A drive side pulley 11 of a continuously variable transmission 15 with a V-belt (below, simply called "continuously variable transmission") is provided in a position external to the support 5. The drive side pulley 11 comprises a fixed pulley element 111 and a movable pulley element 112. The fixed pulley element 111 is fixed in a position close to one end of the crankshaft 2, and its movement relative to the crankshaft 2 is regulated in all the directions of rotation and axial directions. Furthermore, the movement of the movable pulley element 112 relative to the crankshaft 2 is regulated in the direction of rotation, however, the movable pulley element is movable within a predetermined range in the axial direction (thrust direction) . An inclined plate 12 is slidably engaged with the pulley member
mobile 112.mobile 112.
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La plaque inclinée 12, reliée au vilebrequin 2, The inclined plate 12, connected to the crankshaft 2,
pivote intégralement. La plaque inclinée 12, combinée à une pente (inclinaison) intérieure de l'élément de poulie mobile 112, forme un guide effilé rétréci vers 5 une périphérie externe pour une plaque à rouleaux 13. rotates fully. The inclined plate 12, combined with an internal slope (inclination) of the movable pulley element 112, forms a tapered guide narrowed towards 5 an external periphery for a roller plate 13.
Des capteurs angulaires 15 pour détecter un angle de braquage de la plaque inclinée 12, c'est-à-dire, un angle de braquage du vilebrequin 2, sont prévus sur une surface d'un carter de boîte de vitesses 14 à l'opposé 10 de la plaque inclinée 12. La plaque inclinée 12 est équipée d'un aimant de détection 16 qui affecte Angular sensors 15 for detecting a steering angle of the inclined plate 12, that is to say, a steering angle of the crankshaft 2, are provided on a surface of a gearbox housing 14 opposite 10 of the inclined plate 12. The inclined plate 12 is equipped with a detection magnet 16 which affects
magnétiquement les capteurs angulaires 15. magnetically the angular sensors 15.
Une fourche 17 est prévue sur la périphérie externe de l'élément de poulie mobile 112, et une 15 pluralité d'aimants 18 sont prévus sur une périphérie externe de la fourche 17. Un stator 19 est prévu sur la périphérie externe de l'élément de poulie mobile 112 avec un entrefer à partir des aimants 18. Le stator 19 est fixé au carter de boîte de vitesses 14 avec des 20 boulons 200. Le stator 19 comprend une fourche 192 ayant une pluralité (dix-huit dans le présent exemple pratique) de dents 191 formant un pôle magnétique et des spires de bobines du stator triphasées 193 enroulées autour des dents 191. De cette façon, 25 l'élément de poulie mobile 112 comportant les aimants 18 et la fourche 17 forme un rotor 39, et constitue, A fork 17 is provided on the outer periphery of the movable pulley element 112, and a plurality of magnets 18 are provided on an outer periphery of the fork 17. A stator 19 is provided on the outer periphery of the element movable pulley 112 with an air gap from the magnets 18. The stator 19 is fixed to the gearbox casing 14 with bolts 200. The stator 19 comprises a fork 192 having a plurality (eighteen in the present practical example) ) of teeth 191 forming a magnetic pole and turns of three-phase stator coils 193 wound around the teeth 191. In this way, the movable pulley element 112 comprising the magnets 18 and the fork 17 forms a rotor 39, and constitutes ,
avec le stator 19, un moteur ACG 33. with stator 19, an ACG 33 motor.
Une poulie côté entraîné 20 qui constitue, avec la poulie côté entraînement 11 par paire, la transmission 30 à variation continue, est prévue. Un arbre entraîné 22 est supporté de façon pivotante par un support 21 mis A driven side pulley 20 which, together with the driving side pulley 11 in pairs, the continuously variable transmission 30 is provided. A driven shaft 22 is pivotally supported by a support 21 placed
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en prise avec le carter de boîte de vitesses 14 et un autre support (non représenté), et la poulie côté entraîné 20 est fixée à l'arbre entraîné 22. La poulie côté entraîné 20 est supportée sur l'arbre entraîné 22 5 avec des supports 23 et 24. Par ailleurs, la poulie côté entraîné a un élément de poulie fixe 201, dont le mouvement est régulé dans une direction axiale de l'arbre entraîné 22. En outre, la poulie côté entraîné a un élément de poulie mobile 202 supporté de façon 10 coulissante dans la direction axiale de l'arbre entraîné 22 par l'intermédiaire de l'élément de poulie engaged with the gearbox housing 14 and another support (not shown), and the driven side pulley 20 is attached to the driven shaft 22. The driven side pulley 20 is supported on the driven shaft 22 5 with supports 23 and 24. Furthermore, the driven side pulley has a fixed pulley element 201, the movement of which is regulated in an axial direction of the driven shaft 22. In addition, the driven side pulley has a movable pulley element 202 slidably supported in the axial direction of the driven shaft 22 via the pulley element
fixe 201.fixed 201.
L'élément de poulie fixe 201 est équipé d'un patin de support 27 pour supporter une masselotte d'embrayage 15 25 déviée dans une direction périphérique externe par une force centrifuge. Un élément en forme de coupe 28, ayant une surface périphérique interne avec laquelle la masselotte d'embrayage 25 entre en contact, est fixé à l'arbre entraîné 22. La combinaison de l'élément en 20 forme de coupe 28 et de la masselotte d'embrayage 25 The fixed pulley element 201 is equipped with a support shoe 27 for supporting a clutch shoe 15 deflected in an external peripheral direction by a centrifugal force. A cup-shaped member 28, having an inner peripheral surface with which the clutch shoe 25 contacts, is attached to the driven shaft 22. The combination of the cup member 28 and the shoe clutch 25
constitue un embrayage centrifuge. L'élément de poulie mobile 202, comprimé par une extrémité d'un ressort hélicodal 28, avec une autre extrémité maintenue avec le patin de support 27, est toujours polarisé sur le 25 côté de l'élément de poulie fixe 201. constitutes a centrifugal clutch. The movable pulley element 202, compressed by one end of a helical spring 28, with another end held with the support shoe 27, is always polarized on the side of the fixed pulley element 201.
La poulie côté entraînement 11 et la poulie côté The drive side pulley 11 and the side pulley
entraîné 20 sont des poulies en forme de V. Une courroie trapézodale 29 est placée entre ces poulies. driven 20 are V-shaped pulleys. A V-belt 29 is placed between these pulleys.
L'arbre entraîné 22 est relié à une roue motrice, par 30 exemple, une roue arrière d'un motocycle, par l'intermédiaire d'une unité de décélération comprenant The driven shaft 22 is connected to a drive wheel, for example, a rear wheel of a motorcycle, via a deceleration unit comprising
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un engrenage de décélération 26. Un revêtement 30 est placé sur la transmission à variation continue, et un a deceleration gear 26. A coating 30 is placed on the continuously variable transmission, and a
démarreur à pied 32 est supporté sur le revêtement 30. foot starter 32 is supported on cover 30.
La figure 3 est un schéma de principe représentant 5 les principaux éléments d'un système de commande de la machine. Un dispositif de régulation numérique du moteur 32 a un convertisseur c.a. - c.c. (courant alternatif - courant continu) 35 et un régulateur 36 pour convertir un courant alternatif triphasé du moteur 10 ACG 33 en un courant continu et le réguler jusqu'à une tension appropriée pour une batterie 34. La batterie 34 est chargée du courant continu à tension régulée. En outre, le dispositif de régulation numérique du moteur 32 a un circuit d'entraînement du moteur 42 formé avec 15 un ensemble de circuits à ponts triphasés de MOS-FETS pour convertir le courant continu fourni à partir de la batterie 34 en un courant alternatif pour entraîner le Figure 3 is a block diagram showing the main elements of a machine control system. A digital motor controller 32 has an AC - DC converter (alternating current - direct current) 35 and a regulator 36 to convert three-phase alternating current from the ACG motor 33 to direct current and regulate it to an appropriate voltage. for a battery 34. The battery 34 is charged with direct current at regulated voltage. In addition, the digital motor controller 32 has a motor drive circuit 42 formed with a set of three-phase bridge circuits of MOS-FETS for converting the direct current supplied from the battery 34 into an alternating current. to train the
moteur ACG 33.ACG 33 engine.
En outre, le dispositif de régulation numérique du 20 moteur 32 comporte un contrôleur des caractéristiques de transmission 38 qui détermine l'accélération sur la base d'un signal d'un capteur de position du papillon 37 pour détecter une ouverture du papillon et qui commande une caractéristique de transmission de la 25 transmission à variation continue. Le dispositif de régulation numérique 32 du moteur a d'autres fonctions nécessaires à l'entraînement de la machine, comme un contrôleur d'allumage de la machine et un contrôleur du rapport air - carburant. Toutefois, comme ils ne sont 30 pas propres à la présente invention et que des éléments In addition, the digital engine controller 32 includes a transmission characteristics controller 38 which determines acceleration based on a signal from a throttle position sensor 37 to detect an opening of the throttle and which controls a transmission characteristic of the continuously variable transmission. The digital engine controller 32 has other functions necessary for driving the machine, such as a machine ignition controller and an air-fuel ratio controller. However, since they are not specific to the present invention and that elements
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bien connus peuvent être utilisés, leur explication well known can be used, their explanation
sera omise.will be omitted.
En cours de fonctionnement, tout d'abord, le moteur ACG 33 est commandé comme un moteur. 5 Conformément à un angle de braquage détecté par les capteurs angulaires 15, un courant électrique est fourni de façon séquentielle par le circuit d'entraînement du moteur 42 aux spires de bobines du stator 193, moyennant quoi le rotor 39 composé de 10 l'élément de poulie mobile 112 comportant les aimants 18 est entraîné. Comme le vilebrequin de la machine 1 est relié au rotor du moteur ACG 33, le brassage est réalisé par la rotation du rotor 39, et quand le nombre de rotations atteint le nombre pour l'allumage, la 15 machine 1 est allumée et elle débute le fonctionnement autonome. Après le démarrage du fonctionnement autonome, le système de régulation est transféré sur le côté du générateur d'énergie, et le moteur ACG 33 fonctionne comme un générateur d'énergie de la machine. 20 Comme le nombre de rotations de la machine augmente, la plaque à rouleaux 13 est polarisée vers une périphérie externe par une force centrifuge, et l'élément de poulie mobile 112 est dévié sur le côté de l'élément de poulie fixe 111. Le diamètre de la 25 courroie trapézodale 29 au niveau de la poulie côté entraînement 11 devient plus grand, tandis que celui de la courroie au niveau de la poulie côté entraîné 20 devient petit. Ainsi, comme un coefficient de décélération devient faible, la poulie côté entraîné 20 30 est accélérée. Quand la rotation de la poulie entraînée excède le nombre de rotations de connexion de During operation, first of all, the ACG motor 33 is controlled like a motor. 5 According to a steering angle detected by the angular sensors 15, an electric current is supplied sequentially by the motor drive circuit 42 to the turns of the stator coils 193, whereby the rotor 39 composed of the element movable pulley 112 comprising the magnets 18 is driven. As the crankshaft of the machine 1 is connected to the rotor of the ACG engine 33, the mixing is carried out by the rotation of the rotor 39, and when the number of rotations reaches the number for the ignition, the machine 1 is switched on and it starts autonomous operation. After starting autonomous operation, the control system is transferred to the side of the energy generator, and the ACG motor 33 operates as an energy generator of the machine. As the number of machine rotations increases, the roller plate 13 is biased toward an outer periphery by centrifugal force, and the movable pulley element 112 is deflected to the side of the fixed pulley element 111. The diameter of the V-belt 29 at the drive side pulley 11 becomes larger, while that of the belt at the drive side pulley 20 becomes small. Thus, as a deceleration coefficient becomes low, the driven side pulley 20 30 is accelerated. When the rotation of the driven pulley exceeds the number of connection rotations of
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l'embrayage centrifuge, la masselotte d'embrayage 25 entre en contact avec l'élément en forme de coupe 28 à une pression prédéterminée, et la rotation est the centrifugal clutch, the clutch shoe 25 contacts the cup-shaped member 28 at a predetermined pressure, and the rotation is
transmise à l'arbre entraîné 22.transmitted to the driven shaft 22.
En général, une tension de sortie à partir d'un générateur d'énergie augmente conformément à l'augmentation du nombre de rotations. Toutefois, dans le présent exemple pratique, quand le nombre de rotations de la machine 1 pour entraîner le moteur ACG 10 augmente, comme l'élément de poulie mobile 112 constituant le rotor 39 est dévié vers le stator 19, la quantité de génération d'énergie n'est pas augmentée proportionnellement à l'augmentation du nombre de rotations de la machine. Ainsi, l'augmentation de la 15 quantité de génération d'énergie peut être supprimée In general, an output voltage from an energy generator increases in accordance with the increase in the number of rotations. However, in the present practical example, when the number of rotations of the machine 1 for driving the ACG motor 10 increases, as the movable pulley element 112 constituting the rotor 39 is deflected towards the stator 19, the amount of generation of energy is not increased in proportion to the increase in the number of machine rotations. Thus, the increase in the amount of power generation can be suppressed
pour atteindre une petite quantité par rapport à l'augmentation du nombre de rotations de la machine. to achieve a small amount compared to the increase in the number of machine rotations.
Par conséquent, l'augmentation du frottement de génération d'énergie accompagnant l'augmentation du 20 nombre de rotations de la machine peut être supprimée. Therefore, the increase in energy generation friction accompanying the increase in the number of machine rotations can be suppressed.
Un détecteur d'accélération 40 du contrôleur des caractéristiques de transmission 38 surveille le taux de changement de la valeur de sortie à partir du capteur de position du papillon 37, et quand une 25 accélération supérieure à une valeur prédéterminée est détectée sur la base de ce taux, il émet un signal de détection d'accélération. Un contrôleur d'excitation 41 envoie un rapport cyclique au circuit d'entraînement du moteur 42 pour fournir un courant électrique aux spires 30 de bobines du stator 193 en réponse au signal de détection d'accélération. Le circuit d'entraînement du An acceleration sensor 40 of the transmission characteristics controller 38 monitors the rate of change of the output value from the throttle position sensor 37, and when an acceleration greater than a predetermined value is detected based on this. rate, it issues an acceleration detection signal. An excitation controller 41 sends a cyclic report to the motor drive circuit 42 to provide electrical current to the turns 30 of the stator coils 193 in response to the acceleration detection signal. The drive circuit of
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moteur 42 excite les spires de bobines du stator 193 conformément à l'utilisation de la structure o le rotor 39 est dévié vers le stator 19. La figure 5 est un schéma représentant la relation entre le nombre de 5 rotations de la machine Ne et une vitesse du véhicule V, c'est-à-dire un signal de la transmission à variation continue quand le papillon est entièrement ouvert. Sur cette figure, quand le papillon des gaz entièrement ouvert est commandé, le nombre de rotations 10 de la machine Ne est accru, et la vitesse du véhicule V est également accrue. ce point, la caractéristique du nombre de rotations de la machine Ne et la vitesse du véhicule V correspondent à une caractéristique de rapport de poulie faible. Ensuite, quand le nombre de 15 rotations de la machine devient Ni, la caractéristique devient une caractéristique de rapport de poulie plus élevé, et la vitesse du véhicule V est accrue selon la motor 42 excites the turns of the stator coils 193 in accordance with the use of the structure where the rotor 39 is deflected towards the stator 19. FIG. 5 is a diagram representing the relationship between the number of 5 rotations of the machine Ne and a vehicle speed V, i.e. a continuously variable transmission signal when the throttle is fully open. In this figure, when the fully open throttle valve is controlled, the number of rotations 10 of the machine Ne is increased, and the speed of the vehicle V is also increased. At this point, the characteristic of the number of rotations of the machine Ne and the speed of the vehicle V correspond to a characteristic of low pulley ratio. Then, when the number of machine rotations becomes Ni, the characteristic becomes a higher pulley ratio characteristic, and the vehicle speed V is increased according to the
caractéristique de rapport de poulie élevé. characteristic of high pulley ratio.
La caractéristique de transmission peut être 20 modifiée en contrôlant la force d'attraction magnétique entre le rotor 39 et le stator 19 (voir figure 4). La force d'attraction magnétique peut être modifiée en excitant la spire de bobines du stator 193. Par exemple, une caractéristique de transmission appropriée 25 pour l'accélération peut être obtenue en fournissant la The transmission characteristic can be modified by controlling the magnetic attraction force between the rotor 39 and the stator 19 (see Figure 4). The magnetic attraction force can be changed by exciting the turn of the stator coils 193. For example, a suitable transmission characteristic for acceleration can be obtained by providing the
force d'attraction magnétique.magnetic attraction force.
La figure 6 est un schéma représentant la relation entre le nombre de rotations de la machine Ne et la vitesse du véhicule V si la caractéristique 30 d'accélération est améliorée par le contrôle de la force d'attraction magnétique. Tel que représenté sur FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of rotations of the machine Ne and the speed of the vehicle V if the acceleration characteristic is improved by controlling the force of magnetic attraction. As shown on
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la figure, quand le papillon des gaz est ouvert de façon soudaine, la caractéristique devient la caractéristique de rapport de poulie élevé quand le nombre de rotations de la machine Ne est un nombre de 5 rotations N2 inférieur au nombre de rotations Ni. Si cet état demeure, la caractéristique devient la caractéristique de rapport de poulie élevé avec un faible nombre de rotations de la machine. Dans la caractéristique de rapport de poulie élevé, comme le couple de sortie est inférieur à celui dans la caractéristique de rapport de poulie faible, une déficience peut se produire dans le couple de sortie quand le papillon est ouvert de façon extrêmement soudaine. Dans cet exemple, quand l'ouverture soudaine 15 du papillon est détectée, comme une force visant à supprimer la déviation de l'élément de poulie mobile 112 est appliquée, un mouvement radical de la caractéristique vers la caractéristique de rapport de the figure, when the throttle valve is suddenly opened, the characteristic becomes the characteristic of high pulley ratio when the number of rotations of the machine Ne is a number of 5 rotations N2 less than the number of rotations Ni. If this state remains, the characteristic becomes the characteristic of high pulley ratio with a low number of machine rotations. In the high pulley ratio characteristic, since the output torque is less than that in the low pulley ratio characteristic, a deficiency may occur in the output torque when the throttle valve is opened extremely suddenly. In this example, when the sudden opening of the throttle valve is detected, as a force to suppress the deflection of the movable pulley member 112 is applied, a radical movement from the characteristic to the characteristic of the ratio of
poulie élevé peut être empêché. high pulley can be prevented.
Ainsi, quand le nombre de rotations de la machine Ne devient le nombre de rotations N2, l'élément de poulie mobile 112 est légèrement dévié vers le côté de l'élément de poulie fixe 111, et la caractéristique entre le nombre de rotations de la machine Ne et la 25 vitesse du véhicule V devient une caractéristique intermédiaire. Ensuite, le nombre de rotations de la machine Ne est accru et la vitesse du véhicule V est également accrue conformément à la caractéristique intermédiaire. Quand le nombre de rotations de la 30 machine Ne est augmenté davantage et qu'il atteint un nombre limite supérieur de rotations NLMT dans une zone Thus, when the number of rotations of the machine Ne becomes the number of rotations N2, the movable pulley element 112 is slightly deflected towards the side of the fixed pulley element 111, and the characteristic between the number of rotations of the machine Ne and the vehicle speed V becomes an intermediate characteristic. Then, the number of rotations of the machine Ne is increased and the speed of the vehicle V is also increased in accordance with the intermediate characteristic. When the number of machine rotations Ne is increased further and reaches an upper limit number of NLMT rotations in an area
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contrôlable, la caractéristique de transmission devient la caractéristique de rapport de poulie élevé, par la suite, l'excitation des spires de bobines du stator 193 est stoppée. De cette façon, quand le papillon des gaz 5 est ouvert de façon soudaine lors du démarrage, la caractéristique est déplacée afin d'obtenir un couple approprié, ainsi le véhicule peut être accéléré en douceur. La zone contrôlable est établie par rapport à une force dans la direction de poussée pour que le 10 moteur ACG 33 influe sur l'élément de poulie mobile 112. La figure 7 est un schéma représentant la caractéristique de transmission dans le cas o le papillon des gaz serait ouvert de façon soudaine dans 15 un état de croisière. Quand le papillon des gaz est ouvert de façon soudaine dans l'état de croisière au nombre de rotations de la machine N3, le nombre de rotations de la machine augmente conformément à une caractéristique de transmission prédéterminée. Ensuite, 20 quand le nombre de rotations de la machine atteint le nombre de rotations de la machine Nl, la caractéristique devient la caractéristique de rapport de poulie élevé, et la vitesse du véhicule est controllable, the transmission characteristic becomes the characteristic of high pulley ratio, thereafter, the excitation of the coil turns of the stator 193 is stopped. In this way, when the throttle valve 5 is suddenly opened during starting, the characteristic is moved in order to obtain an appropriate torque, thus the vehicle can be accelerated smoothly. The controllable area is established with respect to a force in the thrust direction for the ACG motor 33 to influence the movable pulley element 112. Figure 7 is a diagram showing the transmission characteristic in the case where the throttle valve gas would suddenly open in a cruising state. When the throttle valve is suddenly opened in the cruising state to the number of machine rotations N3, the number of machine rotations increases in accordance with a predetermined transmission characteristic. Then, when the number of machine rotations reaches the number of machine revolutions N1, the characteristic becomes the characteristic of high pulley ratio, and the vehicle speed is
accélérée progressivement.gradually accelerated.
Par ailleurs, si le contrôle par la force d'attraction magnétique est effectué, la caractéristique de transmission devient une caractéristique o le taux d'augmentation de la vitesse du véhicule V par rapport à l'augmentation du nombre de 30 rotations de la machine est faible, c'està-dire la caractéristique de rapport de poulie faible. Si Furthermore, if the control by the magnetic attraction force is carried out, the transmission characteristic becomes a characteristic o the rate of increase in the speed of the vehicle V in relation to the increase in the number of rotations of the machine is low, i.e. the characteristic of low pulley ratio. Yes
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l'excitation des spires de bobines du stator 193 est stoppée quand le nombre de rotations Ne a atteint la limite supérieure NLMT dans la zone contrôlable, la caractéristique devient la caractéristique de rapport 5 de poulie élevé et la transmission y est effectuée. De cette façon, quand le papillon des gaz est ouvert de façon soudaine, l'accélération à un nombre élevé de rotations de la machine, c'est-à-dire l'accélération à the excitation of the coil turns of the stator 193 is stopped when the number of rotations Ne has reached the upper limit NLMT in the controllable zone, the characteristic becomes the characteristic of high pulley ratio and the transmission is effected there. In this way, when the throttle valve is suddenly opened, the acceleration at a high number of machine rotations, i.e. the acceleration at
couple élevé, est possible.high torque is possible.
Ensuite, une modification sera décrite. Dans l'exemple pratique décrit cidessus, l'aimant 16 est monté sur la plaque inclinée 12 pour agir sur les capteurs angulaires 15. Dans une première modification, l'aimant 16 est retiré. La figure 8 est une vue de face 15 du moteur ACG selon la première modification. Dans un but de simplification, le rotor 39 est omis. Sur la figure, le moteur ACG 33 a un stator 19 comportant quinze dents 191. Les dents 191 sont disposées à des intervalles de 200. Par conséquent, les dents 191 ne 20 sont pas prévues sur le périmètre entier du rotor 39, et il y a un grand espace (avec un angle central de 600) dans une partie. Les capteurs angulaires 15 sont prévus dans l'espace. Les capteurs angulaires 15 sont disposés pour être à l'opposé des aimants du rotor 18 à 25 partir de la périphérie externe avec les mêmes intervalles que ceux des dents 191, et fixés sur la Next, a modification will be described. In the practical example described above, the magnet 16 is mounted on the inclined plate 12 to act on the angular sensors 15. In a first modification, the magnet 16 is removed. FIG. 8 is a front view of the ACG engine according to the first modification. For the sake of simplification, the rotor 39 is omitted. In the figure, the ACG motor 33 has a stator 19 having fifteen teeth 191. The teeth 191 are arranged at intervals of 200. Consequently, the teeth 191 are not provided on the entire perimeter of the rotor 39, and there has a large space (with a central angle of 600) in one part. The angular sensors 15 are provided in space. The angular sensors 15 are arranged to be opposite the magnets of the rotor 18 from the external periphery with the same intervals as those of the teeth 191, and fixed on the
fourche 192 par un support 40.fork 192 by a support 40.
Selon la première modification, comme l'aimant de détection spécialisé 16 n'est pas prévu, mais qu'un 30 angle du rotor peut être directement détecté par les aimants du rotor 18, le nombre de composants peut être According to the first modification, since the specialized detection magnet 16 is not provided, but that an angle of the rotor can be directly detected by the magnets of the rotor 18, the number of components can be
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réduit. En outre, comme les positions des aimants 18 prévus sur la périphérie externe du rotor 39 sont détectées, la précision de détection peut être améliorée. Ensuite, une seconde modification sera décrite. La figure 9 est une vue de face du générateur d'énergie selon la seconde modification. La figure 10 est une vue en coupe transversale du générateur d'énergie. Sur la figure 10, dans un but de simplification, le rotor est 10 représenté de façon simple. Sur les deux figures, le stator 19 d'un générateur d'énergie 33a n'est pas prévu sur la partie entière de lapériphérie externe du rotor 39, et le nombre de pôles magnétiques est encore plus faible que dans la première modification. Ainsi, seules 15 six dents 191 sont prévues pour être à l'opposé d'une plage partielle (avec un angle central de 1000) de la périphérie externe du rotor 39. Selon la seconde modification, le stator 19 et le rotor 39 ne fonctionnent pas comme un moteur, toutefois, ils 20 peuvent fonctionner comme un générateur d'énergie. Par reduced. In addition, as the positions of the magnets 18 provided on the outer periphery of the rotor 39 are detected, the detection accuracy can be improved. Next, a second modification will be described. Figure 9 is a front view of the energy generator according to the second modification. Figure 10 is a cross-sectional view of the energy generator. In FIG. 10, for the sake of simplification, the rotor is shown in a simple manner. In the two figures, the stator 19 of an energy generator 33a is not provided on the entire part of the external periphery of the rotor 39, and the number of magnetic poles is even lower than in the first modification. Thus, only six teeth 191 are provided to be opposite a partial range (with a central angle of 1000) of the external periphery of the rotor 39. According to the second modification, the stator 19 and the rotor 39 do not function not as a motor, however, they can operate as an energy generator. Through
conséquent, lors du démarrage de la machine, le vilebrequin 2 est pivoté par un démarreur à pied 31. De cette manière, bien que la fonction de démarreur soit perdue, le générateur d'énergie peut être réduit en 25 taille et allégé. Therefore, when starting the machine, the crankshaft 2 is pivoted by a foot starter 31. In this way, although the starter function is lost, the energy generator can be reduced in size and made lighter.
EFFETS DE L'INVENTIONEFFECTS OF THE INVENTION
Selon la première caractéristique de la présente invention, comme le rotor d'un générateur d'énergie 30 rotatif en plus de la transmission à variation continue n'est pas prévu, le nombre de composants peut être According to the first feature of the present invention, since the rotor of a rotary power generator in addition to the continuously variable transmission is not provided, the number of components can be
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réduit et une réduction des cots peut être réalisée. reduced and cost reduction can be achieved.
En outre, comme le stator est prévu sur la périphérie externe de la poulie, la dimension du vilebrequin dans la direction axiale peut être réduite. Par conséquent, 5 une réduction de taille et une réduction de poids In addition, as the stator is provided on the outer periphery of the pulley, the dimension of the crankshaft in the axial direction can be reduced. Therefore, a reduction in size and a reduction in weight
peuvent être réalisées dans la machine avec moteur et générateur d'énergie comprenant la transmission à variation continue, et la masse d'inertie est réduite. can be performed in the machine with motor and power generator including the continuously variable transmission, and the mass of inertia is reduced.
En outre, comme la quantité de génération d'énergie 10 n'est pas augmentée proportionnellement à l'augmentation du nombre de rotations de la machine, l'augmentation du frottement de la machine due à l'augmentation de la quantité de génération d'énergie Furthermore, since the amount of power generation is not increased in proportion to the increase in the number of machine rotations, the increase in friction of the machine due to the increase in the amount of power generation. energy
peut être supprimée.can be deleted.
En outre, selon la deuxième caractéristique de la présente invention, les capteurs angulaires destinés à détecter l'angle de braquage du rotor et les aimants de détection peuvent être logés dans la transmission à In addition, according to the second characteristic of the present invention, the angular sensors intended to detect the turning angle of the rotor and the detection magnets can be housed in the transmission to
variation continue.continuous variation.
En outre, selon la troisième caractéristique de la présente invention, comme les aimants en tant que partie du rotor peuvent agir directement sur les capteurs angulaires et que l'angle peut être détecté par rapport au vilebrequin à partir d'une autre 25 position périphérique externe, une précision élevée de Furthermore, according to the third characteristic of the present invention, as the magnets as part of the rotor can act directly on the angular sensors and the angle can be detected relative to the crankshaft from another external peripheral position , a high precision of
détection de l'angle peut être obtenue. angle detection can be obtained.
En outre, selon la quatrième caractéristique de la présente invention, comme la taille du stator peut être réduite, la disposition d'un boîtier ou d'un élément 30 similaire peut être flexible autour de la poulie côté Furthermore, according to the fourth feature of the present invention, since the size of the stator can be reduced, the arrangement of a housing or the like can be flexible around the side pulley.
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entraînement de la transmission à variation continue, drive of the continuously variable transmission,
et une réduction de poids peut être réalisée. and weight reduction can be achieved.
En outre, selon la cinquième caractéristique de la Furthermore, according to the fifth characteristic of the
présente invention, une force d'attraction magnétique 5 empêche le rotor d'être radicalement désengagé du stator par excitation. Par conséquent, une caractéristique de transmission pour résoudre une déficience du couple due à une accélération soudaine et pour améliorer la performance de l'accélération peut 10 être obtenue. In the present invention, a magnetic attraction force 5 prevents the rotor from being radically disengaged from the stator by excitation. Therefore, a transmission characteristic to solve a torque deficiency due to sudden acceleration and to improve the performance of acceleration can be obtained.
SR 23778 JP/APSR 23778 JP / AP
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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