具有一控制系统的停车熄火电子马达技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有一控制系统的停车熄火电子马达，解决现有汽车停车熄火零怠速运行工况。本实用新型专利技术由电机和控制系统组成，电机还包括永磁单向离合器、永磁环、电磁线圈铁芯、电磁线圈、霍尔位置传感器、回位弹簧、双列轴承和轴承，所述控制系统包括电流检测电路、电机驱动控制电路、电源供电电路、控制电路、驱动功率电路、采样电阻、电磁开关驱动电路。本实用新型专利技术结构简单、成本低、效率高、工作性能可靠，可实现现有汽车改装和新车生产配套的系统及其电动增压控制系统。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于发动机以及其他内燃机领域，具体地说是一种以 永磁单向器控制构成的永磁起动电机及其控制系统。技术背景 目前，随着社会的发展和节能环保的要求，现代汽车的起动电机及其技术已不能满足现代汽车的性能要求。传统汽车起动机至今已有100多年的发展历史，其电磁开关、轴套、单向离合等结构装置，只能满足汽车发动机的正常启动，已无法满足停车就须熄火 的零怠速频繁启动新环保工况要求。为此国内外许多企业大量研制了皮带传动的起动/发电一体化电机装置，英文縮写"BSG"装置，来实现汽车停车熄火的 零怠速节能环保工况。但其都采用发动机皮带传动，需重新设计制造皮带轮及 专用皮带，虽其可实现停车熄火的功能，但其成本及皮带传动，都不及起动机 齿轮传动可靠，同时具有电动和发电功能，且成本很高控制复杂，只能在新车 设计配套使用，现有汽车不宜改装使用等许多缺点。皮带传动的起动/发电一体 化电机装置目前技术尚未完全成熟，采用低压大功率无刷电机及驱动和发电复 用控制器技术，在一定时期内因效率低、技术难度大、造价高等因素的制约， 在汽车领域难以大量推广使用
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有一控制系统的停车熄火 电子马达，解决现有汽车停车熄火零怠速运行工况，以及同时实现电动增压， 增加发动机空气进气量，改善发动机的燃烧状况，提高发动机的动力性和经济 性，降低发动机尾气排放。本技术由电机和控制系统组成，电机包括前端盖、后端盖、转轴、定 子铁芯、转子铁芯、接线柱、绝缘垫、绝缘套、散热风扇、限位卡圈和固定螺 栓孔，前端盖与后端盖间装有转轴，前端盖和后端盖之间固定有定子铁芯，定 子铁芯内设有转子铁芯，在后端盖上安装有接线柱及绝缘垫和绝缘套，后端盖 外的转轴后端上设有散热风扇，转轴端部设有限位卡圈，前端盖上设有固定螺 栓孔，所述电机还包括永磁单向离合器、永磁环、电磁线圈铁芯、电磁线圈、 霍尔位置传感器、回位弹簧、双列轴承和轴承，转轴的前端装有永磁单向离合 器，永磁单向离合器上安装有永磁环，与永磁环相对位置安装有电磁线圈铁芯，电磁线圈铁芯外装有电磁线圈，在电磁线圈上设有霍尔位置传感器，在所述限 位卡圈和永磁单向离合器之间设有回位弹簧，所述转子铁芯的转轴前端安装在双列轴承内，转子铁芯的转轴另一端安装在后端盖的轴承内；所述控制系统包括电流检测电路、电机驱动控制电路、电源供电电路、控制电路、驱动功率电 路、采样电阻、电磁开关驱动电路。本技术涉及频繁启动熄火电动马达及其控制系统以及电动空气增压系统，本技术结构简单、成本低、效率高、工作性能可靠，可实现现有汽车 改装和新车生产配套的系统及其电动增压控制系统。本技术提供的电子马达结构简单，设计合理，性能优越，工作可靠， 由于采用先进的电子开关，独立控制永磁单向离合器的啮合及电子马达运转配 合工作，电子马达实现了转速、转矩闭环可控，采用霍尔位置传感器实现永磁 单向离合器齿轮与发动机飞轮齿圈啮合状态闭环可控。消除了永磁单向离合器 齿轮与发动机飞轮啮合打毛、啮合噪声及磁力开关噪声等问题。采用了轴承传 动，减少了轴套磨损，大大延长了电刷与换向器以及马达的使用寿命，提高了 电子马达的性能及工作可靠性。本技术另一种实施方式无刷电子马达又取消了电刷和换向器，又进一 步极大的提高了工作可靠性。克服了低压大功率无刷电机驱动控制技术难点、 驱动控制电路结构合理、驱动造成的管压降损耗小，效率高、造价低等优势。 进而实现了无刷永磁电子马达和无刷减速电子马达在汽车领域的产业化生产应 用。以下结合附图对本技术作进一步详细的说明。附图说明 图1是本技术无刷电子马达的结构示意图； 图2是本技术有刷电子马达结构示意图； 图3是本技术有刷减速电子马达结构示意图； 图4是本技术永磁单向离合器结构示意图； 图5是本技术在定子铁芯与永磁钢安装结构示意图； 图6是本技术中转子铁芯与永磁钢安装结构示意图； 图7是本技术MOSFET管安装结构示意图； 图8是图7的左视图；图9是本技术中无刷电子马达驱动及控制原理图io是本技术中有刷电子马达驱动及控制原理图。具体实施方式本技术有四种实施方式，图1示出了本技术的第一种实施方式， 采用无刷永磁电子马达，图2示出了本技术的第二种实施方式，采用有刷 永磁电子马达，图3示出了本技术的第三种实施方式，采用有刷永磁减速 起动马达及其控制系统；本技术的第四种实施方式采用无刷永磁直流减速 电子马达及其控制系统，未画图。该四种方式停车熄火电子马达及其控制系统的共同特征是，由电机和控制 系统组成，电机包括前端盖8、后端盖18、转轴28、定子铁芯14、转子铁芯25、 接线柱16、绝缘垫15、绝缘套17、散热风扇19、限位卡圈1和固定螺栓孔30， 前端盖8与后端盖18间装有转轴28，前端盖8和后端盖18之间固定有定子铁 芯14，定子铁芯14内设有转子铁芯25，在后端盖18上安装有接线柱16及绝 缘垫15和绝缘套17，后端盖18外的转轴28后端上设有散热风扇19，转轴28 端部设有限位卡圈1，在前端盖8上设有与发动机连接安装的接口及固定螺栓孔 30;定子绕组安装在定子铁芯14上。电机还包括永磁单向离合器3、永磁环4、电磁线圈铁芯7、电磁线圈6、 霍尔位置传感器5、回位弹簧2、双列轴承9和轴承21，转轴28的前端装有永 磁单向离合器3，永磁单向离合器3上安装有永磁环4，与永磁环4相对位置安 装有电磁线圈铁芯7，电磁线圈铁芯7外装有电磁线圈6，在电磁线圈6上设有 霍尔位置传感器5，霍尔位置传感器5利用永磁环4触发工作，在限位卡圈l和 永磁单向离合器3之间设有回位弹簧2，转子铁芯25的转轴前端安装在双列轴 承9内，转子铁芯25的转轴另一端安装在后端盖18的轴承21内；控制系统包 括电池31、超级电容32、电流检测电路33、电机驱动控制电路34、电源供电 电路、控制电路38、电子马达39、驱动功率电路40、采样电阻41、电磁开关 驱动电路42，电源供电电路由第一驱动电源35、第二驱动电源36和控制电源 37组成。电池31和超级电容32的正极与电磁开关驱动电路42的输入端相连，电磁 开关驱动电路42的输出端与电磁线圈6的正极端相连，电磁线圈6的负极端与 电子马达外壳即车身相连。蓄电池和超级电容的正极供电给第一驱动电源35、第二驱动电源36和控制电源37。本技术还包括电动增压系统，在后端盖18的外圆上安装有散热通风罩 23，在通风罩23上安装有增压通气管道20，增压通气管道20的另一端连接发 动机进气管路。各实施方式中的不同点如下图1和图9示出了本技术的第一种实施方式无刷电子马达驱动及控 制原理，其电机也包括接线柱16、绝缘垫15和绝缘套17，图中省略未画。转子铁芯25的外圈均布有2-12个燕尾槽52，镶嵌安装有多极永磁，每极 永磁由多块永磁块13组成，转子铁芯25与永磁铁13构成永磁转子，驱动功率 电路40包括三相桥六单元功率管第一上桥功率管T1、第二上桥功率管T2、 第三上桥功率管T3、第一下桥功率管T4、第二下桥功率管T5、第三下桥功率管 T6。该系统采用一组低压蓄电池和超级电容，电池31和超级电容32的正极通 过采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一控制系统的停车熄火电子马达，由电机和控制系统组成，电机包括前端盖、后端盖、转轴、定子铁芯、转子铁芯、接线柱、绝缘垫、绝缘套、散热风扇、限位卡圈和固定螺栓孔，前端盖与后端盖间装有转轴，前端盖和后端盖之间固定有定子铁芯，定子铁芯内设有转子铁芯，在后端盖上安装有接线柱及绝缘垫和绝缘套，后端盖外的转轴后端上设有散热风扇，转轴端部设有限位卡圈，前端盖上设有固定螺栓孔，其特征在于：所述电机还包括永磁单向离合器（３）、永磁环（４）、电磁线圈铁芯（７）、电磁线圈（６）、霍尔位置传感器（５）、回位弹簧（２）、双列轴承（９）和轴承（２１），转轴（２８）的前端装有永磁单向离合器（３），永磁单向离合器（３）上安装有永磁环（４），与永磁环（４）相对位置安装有电磁线圈铁芯（７），电磁线圈铁芯（７）外装有电磁线圈（６），在电磁线圈（６）上设有霍尔位置传感器（５），在所述限位卡圈（１）和永磁单向离合器（３）之间设有回位弹簧（２），所述转子铁芯（２５）的转轴前端安装在双列轴承（９）内，转子铁芯（２５）的转轴另一端安装在后端盖（１８）的轴承（２１）内；所述控制系统包括电流检测电路（３３）、电机驱动控制电路（３４）、电源供电电路、控制电路（３８）、驱动功率电路（４０）、采样电阻（４１）、电磁开关驱动电路（４２）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺雷，
申请(专利权)人：贺雷，
类型：实用新型
国别省市：62[]