專利名稱：借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)涉及一種設(shè)有主動動力源及輔助動力源的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征為借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號值以及主動動力源與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值兩者為基準(zhǔn)，以控制輔助動力源對主動動力源作比例轉(zhuǎn)速助動或比例扭力助動或產(chǎn)生再生發(fā)電煞車的逆向阻尼；主動動力源與輔助動力源及輸出軸所牽動互動包含以下部分或全部功能(1)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，產(chǎn)生相對比例助動驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)以共同驅(qū)動負(fù)載；(2)由主動動力源單獨(dú)驅(qū)動負(fù)載；(3)由輔助動力源單獨(dú)驅(qū)動負(fù)載；(4)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與輸出軸呈逆向相對比例制動動能牽制輸出軸及負(fù)載；(5)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與主動動力源呈相對比例的逆向動能提供逆向阻尼；(6)輸出軸鎖固而單獨(dú)具有第(5)項功能。
本發(fā)明為借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源速度信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值作為基準(zhǔn)，供控制輔助動力源依設(shè)定相對比例動能運(yùn)轉(zhuǎn)，提供與主動動力源動能相加的同轉(zhuǎn)向助動驅(qū)動，助動驅(qū)動包括(1)具有單向或雙向助動驅(qū)動，而主動動力源與輔助動力源間的助動動能比例，可依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間轉(zhuǎn)矩差值作設(shè)定比例的助動運(yùn)轉(zhuǎn)，或借人工控制裝置作隨機(jī)控制；(2)在作為輸出慣性的逆向阻尼功能狀態(tài)，輔助動力源則借助人工控制裝置的控制或依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值，而對輸出軸借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)提供逆向轉(zhuǎn)矩為阻尼，或(3)在作為主動動力源的負(fù)載阻尼狀態(tài)，輔助動力源則依人工控制裝置的隨機(jī)控制或參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與作為負(fù)載的輔助動力源間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生負(fù)載阻尼；以上功能為本發(fā)明的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)的進(jìn)步性及新穎性所在。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的特點及優(yōu)點

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)方塊示意圖。
圖2為本發(fā)明的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置實施例的示意圖之一。
圖3為本發(fā)明的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置實施例的示意圖之二。
圖4為圖2及圖3運(yùn)作特性圖。
圖5為本發(fā)明的由雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)所構(gòu)成的速度比例助動方塊示意圖。
圖6為本發(fā)明的由電機(jī)所構(gòu)成的扭力比例助動方塊示意圖。
圖7為本發(fā)明的由電機(jī)及游星(或差動)輪系所構(gòu)成的方塊示意圖之一。
圖8為本發(fā)明的由電機(jī)及游星(或差動)輪系所構(gòu)成的方塊示意圖之二。
圖中元件符號說明如下100輸出軸 101主動動力源102輔助動力源 102A雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)102B，102C，102D電機(jī)103第一互動旋轉(zhuǎn)體104第二互動旋轉(zhuǎn)體 105主動動力源轉(zhuǎn)軸106負(fù)載 107導(dǎo)電環(huán)108太陽輪 109外環(huán)輪110游星輪 111轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置112輔助用速度檢測裝置 113人工控制裝置114中央控制器 115電機(jī)驅(qū)動裝置116電源裝置 117導(dǎo)電刷121機(jī)殼 122單向離合器123可控制的離合器 124制動器126旋轉(zhuǎn)輸出接 133電機(jī)定子殼體
134電機(jī)轉(zhuǎn)子 201螺旋互動結(jié)構(gòu)202彈簧 211可軸向位移轉(zhuǎn)子212繞組 213導(dǎo)磁鐵芯215鎖鍵結(jié)構(gòu) 216磁極300驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置 310一次繞組311可軸向位移轉(zhuǎn)子 312二次繞組313導(dǎo)磁鐵芯圖1為本發(fā)明的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)方塊示意圖，其基本結(jié)構(gòu)包括--主動動力源101，為由人力、電力或其他機(jī)力所驅(qū)動而能作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的動力產(chǎn)生裝置，其動力輸出轉(zhuǎn)軸105供與輔助動力源102或負(fù)載106作直接耦合或經(jīng)單向傳動裝作動力耦合；--共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，為模擬或數(shù)字式轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置，可檢測主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向以及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值，供作為控制輔助動力源的基準(zhǔn)；其檢測信號借助電磁效應(yīng)或光電效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)產(chǎn)生，其共生方式為由單一檢測結(jié)構(gòu)同時產(chǎn)生轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差值合成信號；或由兩個單獨(dú)的檢測結(jié)構(gòu)分別檢出然后合成的信號；--輔助用速度檢測裝置112，為模擬或數(shù)字式轉(zhuǎn)速檢測裝置，以提供檢測輔助動力源轉(zhuǎn)速值或輸出軸轉(zhuǎn)速值，以便輸入中央控制器114構(gòu)成輸出速度限制或作其他輸出速度控制信號回授，若系統(tǒng)為開放式則可省略不用；--上述主動力源101的轉(zhuǎn)軸105與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，包括可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線懷、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；
--輸出軸100，耦合在輸出側(cè)與轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111之間，供傳輸旋轉(zhuǎn)動能；--人工控制裝置113，為由機(jī)電元件或固態(tài)電子元件及相關(guān)控制機(jī)構(gòu)接口所構(gòu)成的控制輸入裝置，能以人工控制產(chǎn)生數(shù)字或模擬電能信號，或接受其他電能信號，由接口輸入傳輸至中央控制器114，以選擇系統(tǒng)功能或作設(shè)定或作隨機(jī)控制，其控制信號供輸往中央控制器114，進(jìn)而控制輔助動力源的運(yùn)轉(zhuǎn)功率，以提供比例助動或比例逆向阻尼；--中央控制器114，為機(jī)電元件或固態(tài)電子元件或微處理器所構(gòu)成的模擬或數(shù)字式電路裝置，以主動動力源101所牽動的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111為基準(zhǔn)及參考人工控制裝置113的隨機(jī)控制指令，來控制電機(jī)驅(qū)動裝置115，進(jìn)而控制輔助動力源102，作電動機(jī)功能運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動或作為再生發(fā)電發(fā)電機(jī)功能運(yùn)轉(zhuǎn)；上述系統(tǒng)中主動動力源101與輔助動力源102及輸出軸100間，可依需要呈線性或非線性比例助動或比例阻尼功能的運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)構(gòu)成可為閉環(huán)式、開環(huán)式或半閉環(huán)式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；--電機(jī)驅(qū)動裝置115，為機(jī)電元件或固態(tài)電子元件構(gòu)成的裝置，接受中央控制器114及人工控制裝置113的控制，以控制輔助力源102的輸出或輸入功率值及旋轉(zhuǎn)方向；--輔助動力源102，為具有電動機(jī)功能或進(jìn)一步具有發(fā)電機(jī)功能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)型態(tài)為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)102A或具有定子及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)102B、102C或102D，其不同結(jié)構(gòu)型態(tài)及與主動動力源101的耦合方式具有不同的運(yùn)作功能；--電源裝置116，為供應(yīng)輔助動力源、中央控制器、電機(jī)驅(qū)動裝置、控制輸入裝置及周邊控制裝置所需的電源；或進(jìn)一步供儲存輔助動力源的再生發(fā)電電能；--負(fù)載106，由接受回轉(zhuǎn)動力輸入的回轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動型機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
圖2為本發(fā)明的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置實施例的示意圖之一，其主要構(gòu)成如下--主動動力源轉(zhuǎn)軸105，由接受主動動力源101的旋轉(zhuǎn)動能驅(qū)動，主動動力源轉(zhuǎn)軸105與共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置可軸向位移轉(zhuǎn)子211的軸孔間具有螺旋的互動結(jié)構(gòu)201，其螺旋互動結(jié)構(gòu)201含有牙螺旋或無牙滾動式螺旋，而其螺旋角可作雙向互動，即可由主動動力源轉(zhuǎn)軸105旋轉(zhuǎn)以使可軸向位移轉(zhuǎn)子211作軸向位移，或在可軸向位移轉(zhuǎn)子211軸向受壓時逆向牽動主動動力源轉(zhuǎn)軸105產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，或可軸向位移轉(zhuǎn)子211本身產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；可軸向位移轉(zhuǎn)子211與供驅(qū)動輸出側(cè)的輸出軸100間，具有可作軸向位移及旋轉(zhuǎn)傳動的梅花軸組或其他可作軸向滑動及旋轉(zhuǎn)傳動的鎖鍵結(jié)構(gòu)215，以在兩者作旋轉(zhuǎn)傳動時容許作相對軸向位移而仍保持兩者的傳動狀態(tài)；--主動動力源轉(zhuǎn)軸105本身與主動動力源101間具有徑向作用力的預(yù)壓彈簧202，以對可軸向位移轉(zhuǎn)子211產(chǎn)生預(yù)壓，在主動動力源轉(zhuǎn)軸105與可軸向位移轉(zhuǎn)子211間作旋轉(zhuǎn)動力傳輸時，依其傳輸轉(zhuǎn)矩的方向及轉(zhuǎn)矩大小產(chǎn)生相對軸向位移；可軸向位移轉(zhuǎn)子211與設(shè)置在機(jī)殼121的定子相耦合，在兩者作旋轉(zhuǎn)互動時產(chǎn)生軸向位移量的檢測電能信號，其檢測電能信號強(qiáng)度由可軸向位移轉(zhuǎn)子211與定子間的相對轉(zhuǎn)速及軸向相對耦合位置而定，轉(zhuǎn)速取決于主動動力源101與機(jī)殼121間的絕對轉(zhuǎn)速，而軸向相對位置則取決于主動動力源101與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差，對可軸向位移轉(zhuǎn)子211及預(yù)壓彈簧202所產(chǎn)生的軸向旋轉(zhuǎn)位移，能進(jìn)而改變可軸向位移轉(zhuǎn)子211與定子的軸向耦合狀態(tài)；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子211及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，可由導(dǎo)磁鐵芯213及產(chǎn)生檢測電能的繞組212構(gòu)成定子，以及由具有磁極216及具有可作螺旋互動軸孔的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成可軸向位移轉(zhuǎn)子211；定子與可軸向位移轉(zhuǎn)子間可為圓筒狀或斜錐狀結(jié)構(gòu)；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子211及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，無論可軸向位移轉(zhuǎn)子相對位置在何處，當(dāng)轉(zhuǎn)矩為零時其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子211及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，在轉(zhuǎn)速為零時，其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的信號可為模擬或數(shù)字信號，其中模擬信號可用模擬運(yùn)算放大電路對信號進(jìn)行比較及合成，經(jīng)中央控制器114的處理進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置115，以對輔助動力源102作相對功率的驅(qū)動及最大功率值的限制；若為數(shù)字信號，則經(jīng)數(shù)字型中央控制器114進(jìn)行信號處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置115對輔助力源102作相對控制及最大功率值的限制；--上述主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，含可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線性、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；--輸出軸100，接受可軸向位移轉(zhuǎn)子211的主動動力源101旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，以及接受輔助動力源102的旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，其接受輔助動力源102旋轉(zhuǎn)方式包括由傳動元件與輔助動力源102耦合的間接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，或由輸出軸100與輔助動力源102的轉(zhuǎn)子直接結(jié)合的直接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其與負(fù)載耦合的方式包括直接耦合于負(fù)載，或間接經(jīng)傳動裝置如齒輪、鏈輪、連桿等裝置而驅(qū)動負(fù)載。
圖3為本發(fā)明共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置實施例的示意圖之二，在圖3實施例中，其主要結(jié)構(gòu)特征為由可軸向位移轉(zhuǎn)子311與定子構(gòu)成，從檢測主動動力源轉(zhuǎn)軸105與輸出軸100間轉(zhuǎn)矩差，以產(chǎn)生軸向位移進(jìn)而產(chǎn)生相對電能信號，以及另由一組設(shè)置在主動動力源轉(zhuǎn)軸105與機(jī)殼121間的驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置300檢測絕對轉(zhuǎn)速；前述兩者共同構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，其主要構(gòu)成如下--主動動力源轉(zhuǎn)軸105，由接受主動動力源101的旋轉(zhuǎn)動能驅(qū)動，主動動力源轉(zhuǎn)軸105與可軸向位移轉(zhuǎn)子311的軸孔間具有螺旋互動結(jié)構(gòu)201，其螺旋互動結(jié)構(gòu)包括牙螺旋或無牙滾動式螺旋，而螺旋角可作雙向互動，即可由主動動力源轉(zhuǎn)軸105旋轉(zhuǎn)，以使可軸向位移轉(zhuǎn)子311作軸向位移，或在可軸向位移轉(zhuǎn)子311軸向受壓時逆向牽動主動動力源轉(zhuǎn)軸105產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，或可軸向位移轉(zhuǎn)子311本身產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；可軸向位移轉(zhuǎn)子311與供驅(qū)動輸出側(cè)的輸出軸100間，具有可作軸向位移及旋轉(zhuǎn)傳動的梅花軸組或其他可作軸向滑動及旋轉(zhuǎn)傳動的鎖鍵結(jié)構(gòu)215，供在兩者作旋轉(zhuǎn)傳動時容許作相對軸向位移而仍保持兩者的傳動狀態(tài)；--主動動力源轉(zhuǎn)軸105本身與主動動力源101間設(shè)一有徑向作用力的預(yù)壓彈簧202，以對可軸向位移轉(zhuǎn)子311產(chǎn)生預(yù)壓，在主動動力源轉(zhuǎn)軸105與可軸向位移轉(zhuǎn)子311間作旋轉(zhuǎn)動力傳輸時，依其傳輸轉(zhuǎn)矩的方向及轉(zhuǎn)矩大小產(chǎn)生相對軸向位移；可軸向位移轉(zhuǎn)子311與設(shè)置在機(jī)殼121的定子相對耦合，在兩者作軸向位移互動時產(chǎn)生軸向位移量的檢測電能信號；其檢測電能信號強(qiáng)度由可軸向位移轉(zhuǎn)子311與定子間的軸向相對耦合位置決定，而軸向相對位置則取決于主動動力源101與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差，對可軸向位移轉(zhuǎn)子311及預(yù)壓彈簧202所產(chǎn)生的軸向旋轉(zhuǎn)位移，能進(jìn)而改變可軸向位移轉(zhuǎn)子311與定子的軸向耦合狀態(tài)，而驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置300設(shè)置在主動動力源101與機(jī)殼121間，從檢測兩者的絕對轉(zhuǎn)速；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子311及定子共同構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，可由導(dǎo)磁鐵芯313及供輸入交流信號源的一次繞組310以及供產(chǎn)生位移檢測電能信號的二次繞組312構(gòu)成定子，以及由具有導(dǎo)磁鐵芯313及具有可作螺旋互動軸孔的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成可軸向位移轉(zhuǎn)子311；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子311及與其耦合的定子共同構(gòu)成共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，無論可軸向位移轉(zhuǎn)子相對位置在何處，當(dāng)轉(zhuǎn)矩為零時其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置300在轉(zhuǎn)速為零時，其輸出信號可為零；--上述轉(zhuǎn)矩差信號及絕對轉(zhuǎn)速信號可為模擬或數(shù)字信號，其中模擬信號可由模擬運(yùn)算放大電路作信號合成，以經(jīng)中央控制器114的處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置115以對輔助動力源102作相對功率的驅(qū)動及最大值的限制；若為數(shù)字信號，則經(jīng)數(shù)字型中央控制器114的信號處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置115對輔助動力源102作相對控制及最大值的限制；--上述主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，包括可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線性、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；--輸出軸100，接受可軸向位移轉(zhuǎn)子311的主動動力源101旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，以及接受輔助動力源102的旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，其接受輔助動力源102旋轉(zhuǎn)方式包括由傳動元件與輔助動力源102耦合的間接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，或由輸出軸100與輔助動力源102的轉(zhuǎn)子直接結(jié)合的直接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其與負(fù)載耦合的方式包括直接耦合于負(fù)載，或間接經(jīng)傳動裝置如齒輪、鏈輪、連桿等裝置而驅(qū)動負(fù)載。
圖4為圖2及圖3的運(yùn)作特性圖。
圖4中，由圖2或圖3所述轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的比較及合成信號電壓與轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩間的互動關(guān)系概略示意圖，其合成輸出電壓與轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差呈線性或非線性比例互動，常態(tài)運(yùn)作為與轉(zhuǎn)速成正比或反比，與可軸向位移轉(zhuǎn)子與定子間的耦合互動可為呈正比或反比。
圖5～圖8為本發(fā)明的由不同結(jié)構(gòu)型態(tài)的輔助動力源所構(gòu)成的應(yīng)用例，現(xiàn)說明如下(A)圖5所示為借助共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)的方塊示意圖，其輔助動力源為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)102A，即具有可作相互驅(qū)動的由磁場與轉(zhuǎn)子所構(gòu)成的第一互動旋轉(zhuǎn)體103及第二互動旋轉(zhuǎn)體104，其結(jié)構(gòu)可為圓筒形、杯形、盤形或錐形等，其電機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)作型態(tài)包括直流或交流、同步或異步、無刷或有刷結(jié)構(gòu)型態(tài)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征為其第一互動旋轉(zhuǎn)體103經(jīng)輸出軸100耦合于共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，進(jìn)而與主動動力源轉(zhuǎn)軸105耦合，其第二互動旋轉(zhuǎn)體104則直接或經(jīng)傳動元件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸出接口126；主動動力源轉(zhuǎn)軸105與機(jī)殼121間，可依需要加設(shè)單向離合器122以供選定其中一方向供防止逆向牽動，若舍棄此功能則不須設(shè)置單向離合器；上述結(jié)構(gòu)型態(tài)中的第一互動旋轉(zhuǎn)體103及第二互動旋轉(zhuǎn)體104兩單元，其中一單元為電機(jī)磁場結(jié)構(gòu)，另一單元為電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，兩單元或其中之一可依電機(jī)結(jié)構(gòu)型態(tài)增設(shè)輔助導(dǎo)電環(huán)107、導(dǎo)電刷117及電刷座，以匹配雙動型結(jié)構(gòu)型態(tài)在雙動驅(qū)動中傳輸電能，其結(jié)構(gòu)及功能特征可選擇具有以下功能之一或同時具有幾種功能(1)可控制速度比例的增速助動輸出功能其第一互動旋轉(zhuǎn)體103經(jīng)輸出軸100耦合到共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，進(jìn)而與主動動力源101耦合，第二互動旋轉(zhuǎn)體104則通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126；(2)與主動動力源呈逆向阻尼功能其第二互動旋轉(zhuǎn)體104則呈靜止?fàn)顟B(tài)，而由第一互動旋轉(zhuǎn)體103提供與主動動力源101運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反的逆向轉(zhuǎn)矩，此逆向轉(zhuǎn)矩可依需要為小于主動動力源101的轉(zhuǎn)矩并與主動動力源101呈逆向；(3)負(fù)載106慣量的動能回收或?qū)ω?fù)載106回傳動力提供阻尼功能其第一互動旋轉(zhuǎn)體103呈靜止?fàn)顟B(tài)，而第二互動旋轉(zhuǎn)體104提供再生發(fā)電功能進(jìn)而產(chǎn)生阻尼。
(B)圖6所示為由與主動動力源共軸的電動機(jī)構(gòu)成輔助動力源的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)方塊示意圖其輔助動力源電機(jī)102B的電機(jī)定子殼體133是固定的，轉(zhuǎn)子134供驅(qū)動負(fù)載106，電機(jī)結(jié)構(gòu)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征可選擇具有以下部分功能或全部功能(1)主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105經(jīng)單向離合器122與電機(jī)102B的旋轉(zhuǎn)輸出接口126轉(zhuǎn)軸呈同軸心結(jié)構(gòu)，供驅(qū)動負(fù)載106，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；(2)主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105或由其所牽動的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與靜止結(jié)構(gòu)間，設(shè)有共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，供檢測主動動力源101的轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值作為系統(tǒng)運(yùn)作的控制基準(zhǔn)；(3)依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值作比例助動功能主動動力源轉(zhuǎn)動以牽動共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，進(jìn)而產(chǎn)生相對信號輸往中央控制器114，而在轉(zhuǎn)速信號達(dá)到設(shè)定值以上時，由電機(jī)驅(qū)動裝置115驅(qū)動輔助動力源電機(jī)102B，產(chǎn)生與主動動力源轉(zhuǎn)軸同旋轉(zhuǎn)方向的助動扭力，并依中央控制器114的設(shè)定比例控制助動扭力值，或由人工控制裝置113及中央控制器114及電機(jī)驅(qū)動裝置115對輔助動力源電機(jī)102B作隨機(jī)控制，以決定其助動扭力值；(4)輔助動力源電機(jī)102B的助動驅(qū)動與主動動力源101對負(fù)載106的合成驅(qū)動，轉(zhuǎn)速恒小于主動力源101所產(chǎn)生的主動驅(qū)動轉(zhuǎn)速；(5)與主動動力源101轉(zhuǎn)速呈相對逆向阻尼功能為借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速，及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，以經(jīng)中央控制器114控制作為輔助動力源的電機(jī)102B產(chǎn)生逆向阻尼，其控制方式與前述助動控制過程相同，惟扭力方向與主動動力源101相反，逆向轉(zhuǎn)矩為依中央控制器114設(shè)定比例而產(chǎn)生，或由人工控制裝置113及中央控制器114經(jīng)電機(jī)驅(qū)動裝置115，對作為輔助動力源的電機(jī)102B作隨機(jī)控制以控制其逆向轉(zhuǎn)矩大??；(6)輔助動力源電機(jī)102B可控制逆扭力阻尼的最大值呈恒小于主動動力源101對輔助動力源電機(jī)102B的驅(qū)動扭力，或在系統(tǒng)選擇作為逆向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時，由輔助動力源電機(jī)102B對主動動力源101作逆向牽動，而主動動力源101形成被逆向牽動的負(fù)載時，輔助動力源電機(jī)102B的轉(zhuǎn)矩恒大于或等于主動動力源101的轉(zhuǎn)矩；(7)動能回收功能由輔助動力源電機(jī)102B直接轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)功能，作發(fā)電功能輸出以產(chǎn)生機(jī)械性阻尼。
(C)圖7所示為由電動機(jī)及游星(或差動)輪系構(gòu)成以借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)方塊示意圖之一此系統(tǒng)中輔助動力源由電機(jī)102C構(gòu)成，其電機(jī)定子殼體133固定，轉(zhuǎn)子134供驅(qū)動負(fù)載106，電機(jī)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征，可選擇具有以下功能之一或同時具有數(shù)種功能(1)主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105與電機(jī)102C呈同軸心設(shè)置，經(jīng)單向離合器122與游星式差動輪組的游星輪110所牽動的輸出搖壁118耦合通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126；電機(jī)轉(zhuǎn)子134轉(zhuǎn)軸經(jīng)太陽輪108與電機(jī)定子殼體133的外環(huán)輪109借游星式差動輪組相互耦合通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；(2)主動動力源101的轉(zhuǎn)軸105或由其所牽動的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與定靜止結(jié)構(gòu)間，設(shè)有共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，供檢測主動動力源101的轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值，作為系統(tǒng)運(yùn)作的控制基準(zhǔn)；(3)依主動動力源轉(zhuǎn)速作比例助動功能主動動力源101轉(zhuǎn)動而牽動共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111，產(chǎn)生相對的信號輸往中央控制器114，在轉(zhuǎn)速信號達(dá)到設(shè)定值以上時，借電機(jī)驅(qū)動裝置115驅(qū)動作為輔助動力源的電機(jī)102C，產(chǎn)生與主動動力源轉(zhuǎn)軸經(jīng)單向傳動裝置122牽動游星式差動輪組的游星輪110所牽動的搖臂118，以共同作同旋轉(zhuǎn)方向的電機(jī)輸出助動轉(zhuǎn)矩，并依中央控制器114的設(shè)定比例控制助動轉(zhuǎn)矩值，或由控制輸入裝置113、中央控制器114及電機(jī)驅(qū)動裝置115，對作輔助動力源電機(jī)102C的電機(jī)隨機(jī)控制其助動轉(zhuǎn)矩大小，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；(4)輔助動力源102C的助動驅(qū)動與主動動力源101對負(fù)載106的合成驅(qū)動轉(zhuǎn)速，恒小于主動動力源101所產(chǎn)生的主動驅(qū)動轉(zhuǎn)速；(5)與主動動力源101轉(zhuǎn)速呈相對逆向阻尼功能以共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，經(jīng)中央控制器114控制作為輔助動力源的電機(jī)102C產(chǎn)生逆向阻尼，其控制方式與前述助動控制過程相同，惟扭力方向與主動動力源101相反，逆向轉(zhuǎn)矩依中央控制器114設(shè)定比例而產(chǎn)生，或由人工控制裝置113及中央控制器114經(jīng)電機(jī)驅(qū)動裝置115作隨機(jī)控制其逆向轉(zhuǎn)矩大??；(6)輔助動力源電機(jī)102C可控制逆阻尼轉(zhuǎn)矩的最大值，在系統(tǒng)選擇作為逆向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時，由輔助動力源電機(jī)102C作逆向牽動，而主動動力源101形成被逆向牽動的負(fù)載時，輔助動力源102C的轉(zhuǎn)矩恒大于或等于主動動力源101的轉(zhuǎn)矩；(7)動能回收功能由輔助動力源電機(jī)102C直接轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)功能，作再生發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生機(jī)械性阻尼。
(D)圖8所示為由電動機(jī)及游星(或差動)輪系構(gòu)成以借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)方塊示意圖之二輔助動力源由電機(jī)102D構(gòu)成，而經(jīng)游星(或差動)輪系與主動動力源耦合，其電機(jī)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征，可具有以下功能--比例助動功能主動動力源101、輔助動力源電機(jī)102D及旋轉(zhuǎn)輸出接口126，依相對速比及功能需要而選擇個別耦合到太陽輪108、游星輪110及外環(huán)輪109，主動動力源101與輔助動力源電機(jī)102D的關(guān)系，以共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，以便控制輔助動力源，兩者借游星(或差動)輪系作比例助動驅(qū)動。
上述借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間轉(zhuǎn)矩差值作為比例控制基準(zhǔn)的復(fù)合動力系統(tǒng)，可進(jìn)一步加設(shè)下列周邊控制裝置而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，包括--主動動力源轉(zhuǎn)軸105與旋轉(zhuǎn)輸出接口126間，可串設(shè)單向離合器122，供限制作單向轉(zhuǎn)矩傳遞，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；--主動動力源轉(zhuǎn)軸105與機(jī)殼121間加設(shè)單向離合器122，在輔助動力源依設(shè)定旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動負(fù)載時，主動動力源呈靜止?fàn)顟B(tài)，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；--主動動力源轉(zhuǎn)軸105與機(jī)殼121間，加設(shè)由人力、機(jī)力、流力或電磁力等可控制的離合器123，以取代單向離合器122；在離合器脫離時，主動動力源與輔助動力源依相對比例作速度或轉(zhuǎn)矩相加的助動驅(qū)動，或由輔助動力源產(chǎn)生對主動動力源的逆向轉(zhuǎn)矩阻尼功能；在離合器閉合時，主動動力源鎖住，而由輔助動力源對負(fù)載106作正向或反向驅(qū)動，或?qū)⒇?fù)載106的慣性動能作為再生發(fā)電的動能回收，若系統(tǒng)為開放式，則上述單向離合器122及可控制離合器123可省略不用，或可控制離合器可省略不用--當(dāng)輔助動力源為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)102A時，可在兩者間加設(shè)由人力、機(jī)力、流力或電磁作用等可控制的離合器123，并在可控制離合器123閉合時使雙動結(jié)構(gòu)呈互鎖狀態(tài)，而由主動動力源101直接驅(qū)動負(fù)載106，若系統(tǒng)為開放式，則可控制離合器123可省略不用；--當(dāng)輔助動力源電機(jī)為102B或102C時，則輔助動力源的電機(jī)轉(zhuǎn)子134除與主動動力源101及通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126的輸出軸直接結(jié)合或經(jīng)傳動元件耦合外，亦可進(jìn)一步配合三者的互動需要而設(shè)置單向離合器122；單向離合器122的設(shè)置位置及動能傳輸方向性包括若主動動力源直接或經(jīng)傳動元件通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126，則單向離合器122設(shè)置在輔助動力源電機(jī)轉(zhuǎn)子134和上述主動動力源與旋轉(zhuǎn)輸出接口126旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的任何一旋轉(zhuǎn)元件之間，單向離合器122的離合工作旋轉(zhuǎn)方向，可依系統(tǒng)需要作選擇；若輔助動力源電機(jī)轉(zhuǎn)子134直接或經(jīng)傳動元件通往旋轉(zhuǎn)輸出接口126，則單向離合器122可設(shè)置在主動動力源101和上述輔助動力源電機(jī)102B或102C與旋轉(zhuǎn)輸出接口126任何一旋轉(zhuǎn)元件之間，其單向離合器122的離合工作旋轉(zhuǎn)方向可依系統(tǒng)需要作選擇，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器122可省略不用；--當(dāng)輔助動力源電機(jī)102D游星(或差動)輪系與主動動力源耦合時，則可在輔助動力源電機(jī)102D轉(zhuǎn)軸上加設(shè)制動器124，以便鎖固輔助動力源及其傳動元件，而由主動動力源直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸出接口126，或作為動能回收時，鎖住主動動力源101，而由輔助動力源電機(jī)102D借負(fù)載106的慣性逆向牽動作再生發(fā)電而產(chǎn)生制動阻尼，若系統(tǒng)為開放式，則制動器124可省略不用。
實際應(yīng)用中，可借離合器及控制系統(tǒng)的選擇，而采用含有下列全部功能或其中部分功能--借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值為控制基準(zhǔn)，控制輔助動力源作助動驅(qū)動；--借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置111所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸100間的轉(zhuǎn)矩差值為控制基準(zhǔn)，控制輔助動力源呈與主動動力源逆向轉(zhuǎn)矩以提供阻尼，以及在上述各種功能或其中之一基礎(chǔ)上，進(jìn)一步同時具有能控制輔助動力源單獨(dú)作正向、反向驅(qū)動或動能再生發(fā)電回收等附屬功能或具有其中部分輔助功能。
綜合上述，本發(fā)明的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，首創(chuàng)借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，以相對控制主動動力源與輔助動力源間作線性或非線性比例助動，或由輔助動力源產(chǎn)生逆向轉(zhuǎn)矩提供作為主動動力源的阻尼。本系統(tǒng)可廣泛用于控制機(jī)構(gòu)的助動、電力助動載具、可控型阻尼裝置等。
權(quán)利要求
1.一種借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，設(shè)有主動動力源及輔助動力源，其特征在于，借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號值以及主動動力源與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值兩者為基準(zhǔn)，以控制輔助動力源對主動動力源作比例轉(zhuǎn)速助動或比例扭力助動或產(chǎn)生再生發(fā)電煞車的逆向阻尼；主動動力源與輔助動力源及輸出軸所牽動互動包含以下部分或全部功能(1)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，產(chǎn)生相對比例助動驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)以共同驅(qū)動負(fù)載；(2)由主動動力源單獨(dú)驅(qū)動負(fù)載；(3)由輔助動力源單獨(dú)驅(qū)動負(fù)載；(4)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與輸出軸呈逆向相對比例制動動能牽制輸出軸及負(fù)載；(5)輔助動力源參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與主動動力源呈相對比例的逆向動能提供逆向阻尼；(6)輸出軸鎖固而單獨(dú)具有第(5)項功能。
2.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，為借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源速度信號及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值作為基準(zhǔn)，供控制輔助動力源依設(shè)定相對比例動能運(yùn)轉(zhuǎn)，提供與主動動力源動能相加的同轉(zhuǎn)向助動驅(qū)動，助動驅(qū)動包括(1)具有單向或雙向助動驅(qū)動，而主動動力源與輔助動力源間的助動動能比例，可依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間轉(zhuǎn)矩差值作設(shè)定比例的助動運(yùn)轉(zhuǎn)，或借人工控制裝置作隨機(jī)控制；(2)在作為輸出慣性的逆向阻尼功能狀態(tài)，輔助動力源則借助人工控制裝置的控制或依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值，而對輸出軸借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)提供逆向轉(zhuǎn)矩為阻尼，或(3)在作為主動動力源的負(fù)載阻尼狀態(tài)，輔助動力源則依人工控制裝置的隨機(jī)控制或參照共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與作為負(fù)載的輔助動力源間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，借再生發(fā)電效應(yīng)或反向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生負(fù)載阻尼。
3.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，其基本結(jié)構(gòu)包括--主動動力源(101)，為由人力、電力或其他機(jī)力所驅(qū)動而能作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的動力產(chǎn)生裝置，其動力輸出轉(zhuǎn)軸(105)供與輔助動力源(102)或負(fù)載(106)作直接耦合或經(jīng)單向傳動裝作動力耦合；--共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，為模擬或數(shù)字式轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置，可檢測主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向以及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值，供作為控制輔助動力源的基準(zhǔn)；其檢測信號借助電磁效應(yīng)或光電效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)產(chǎn)生，其共生方式為由單一檢測結(jié)構(gòu)同時產(chǎn)生轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差值合成信號；或由兩個單獨(dú)的檢測結(jié)構(gòu)分別檢出然后合成的信號；--輔助用速度檢測裝置(112)，為模擬或數(shù)字式轉(zhuǎn)速檢測裝置，以提供檢測輔助動力源轉(zhuǎn)速值或輸出軸轉(zhuǎn)速值，以便輸入中央控制器(114)構(gòu)成輸出速度限制或作其他輸出速度控制信號回授，若系統(tǒng)為開放式則可省略不用；--上述主動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，包括可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線懷、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；--輸出軸(100)，耦合在輸出側(cè)與轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)之間，供傳輸旋轉(zhuǎn)動能；--人工控制裝置(113)，為由機(jī)電元件或固態(tài)電子元件及相關(guān)控制機(jī)構(gòu)接口所構(gòu)成的控制輸入裝置，能以人工控制產(chǎn)生數(shù)字或模擬電能信號，或接受其他電能信號，由接口輸入傳輸至中央控制器(114)，以選擇系統(tǒng)功能或作設(shè)定或作隨機(jī)控制，其控制信號供輸往中央控制器(114)，進(jìn)而控制輔助動力源的運(yùn)轉(zhuǎn)功率，以提供比例助動或比例逆向阻尼；--中央控制器(114)，為機(jī)電元件或固態(tài)電子元件或微處理器所構(gòu)成的模擬或數(shù)字式電路裝置，以主動動力源(101)所牽動的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)為基準(zhǔn)及參考人工控制裝置(113)的隨機(jī)控制指令，來控制電機(jī)驅(qū)動裝置(115)，進(jìn)而控制輔助動力源(102)，作電動機(jī)功能運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動或作為再生發(fā)電發(fā)電機(jī)功能運(yùn)轉(zhuǎn)；上述系統(tǒng)中主動動力源(101)與輔助動力源(102)及輸出軸(100)間，可依需要呈線性或非線性比例助動或比例阻尼功能的運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)構(gòu)成可為閉環(huán)式、開環(huán)式或半閉環(huán)式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；--電機(jī)驅(qū)動裝置(115)，為機(jī)電元件或固態(tài)電子元件構(gòu)成的裝置，接受中央控制器(114)及人工控制裝置(113)的控制，以控制輔助力源(102)的輸出或輸入功率值及旋轉(zhuǎn)方向；--輔助動力源(102)，為具有電動機(jī)功能或進(jìn)一步具有發(fā)電機(jī)功能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)型態(tài)為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)(102A)或具有定子及轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(102B、102C)或(102D)，其不同結(jié)構(gòu)型態(tài)及與主動動力源(101)的耦合方式具有不同的運(yùn)作功能；--電源裝置(116)，為供應(yīng)輔助動力源、中央控制器、電機(jī)驅(qū)動裝置、控制輸入裝置及周邊控制裝置所需的電源；或進(jìn)一步供儲存輔助動力源的再生發(fā)電電能；--負(fù)載(106)，由接受回轉(zhuǎn)動力輸入的回轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動型機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，其共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置主要構(gòu)成如下--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)，由接受主動動力源(101)的旋轉(zhuǎn)動能驅(qū)動，主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)的軸孔間具有螺旋的互動結(jié)構(gòu)(201)，其螺旋互動結(jié)構(gòu)(201)含有牙螺旋或無牙滾動式螺旋，而其螺旋角可作雙向互動，即可由主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)旋轉(zhuǎn)以使可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)作軸向位移，或在可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)軸向受壓時逆向牽動主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，或可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)本身產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)與供驅(qū)動輸出側(cè)的輸出軸(100)間，具有可作軸向位移及旋轉(zhuǎn)傳動的梅花軸組或其他可作軸向滑動及旋轉(zhuǎn)傳動的鎖鍵結(jié)構(gòu)(215)，以在兩者作旋轉(zhuǎn)傳動時容許作相對軸向位移而仍保持兩者的傳動狀態(tài)；--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)本身與主動動力源(101)間具有徑向作用力的預(yù)壓彈簧(202)，以對可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)產(chǎn)生預(yù)壓，在主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)間作旋轉(zhuǎn)動力傳輸時，依其傳輸轉(zhuǎn)矩的方向及轉(zhuǎn)矩大小產(chǎn)生相對軸向位移；可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)與設(shè)置在機(jī)殼(121)的定子相耦合，在兩者作旋轉(zhuǎn)互動時產(chǎn)生軸向位移量的檢測電能信號，其檢測電能信號強(qiáng)度由可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)與定子間的相對轉(zhuǎn)速及軸向相對耦合位置而定，轉(zhuǎn)速取決于主動動力源(101)與機(jī)殼(121)間的絕對轉(zhuǎn)速，而軸向相對位置則取決于主動動力源(101)與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差，對可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)及預(yù)壓彈簧(202)所產(chǎn)生的軸向旋轉(zhuǎn)位移，能進(jìn)而改變可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)與定子的軸向耦合狀態(tài)；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，可由導(dǎo)磁鐵芯(213)及產(chǎn)生檢測電能的繞組(212)構(gòu)成定子，以及由具有磁極(216)及具有可作螺旋互動軸孔的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成可軸向位移轉(zhuǎn)子211；定子與可軸向位移轉(zhuǎn)子間可為圓筒狀或斜錐狀結(jié)構(gòu)；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，無論可軸向位移轉(zhuǎn)子相對位置在何處，當(dāng)轉(zhuǎn)矩為零時其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)及定子所構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，在轉(zhuǎn)速為零時，其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)所檢測的信號可為模擬或數(shù)字信號，其中模擬信號可用模擬運(yùn)算放大電路對信號進(jìn)行比較及合成，經(jīng)中央控制器(114)的處理進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置(115)，以對輔助動力源(102)作相對功率的驅(qū)動及最大功率值的限制；若為數(shù)字信號，則經(jīng)數(shù)字型中央控制器(114)進(jìn)行信號處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置(115)對輔助力源(102)作相對控制及最大功率值的限制；--上述主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，含可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線性、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；--輸出軸(100)，接受可軸向位移轉(zhuǎn)子(211)的主動動力源(101)旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，以及接受輔助動力源(102)的旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，其接受輔助動力源(102)旋轉(zhuǎn)方式包括由傳動元件與輔助動力源(102)耦合的間接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，或由輸出軸(100)與輔助動力源(102)的轉(zhuǎn)子直接結(jié)合的直接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其與負(fù)載耦合的方式包括直接耦合于負(fù)載，或間接經(jīng)傳動裝置如齒輪、鏈輪、連桿等裝置而驅(qū)動負(fù)載。
5.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，其共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置主要結(jié)構(gòu)為由可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)與定子構(gòu)成，供檢測主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與輸出軸(100)間轉(zhuǎn)矩差，以產(chǎn)生軸向位移進(jìn)而產(chǎn)生相對電能信號，以及另由一組設(shè)置在主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與機(jī)殼(121)間的驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置(300)檢測絕對轉(zhuǎn)速；前述兩者共同構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，其主要構(gòu)成如下--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)，由接受主動動力源(101)的旋轉(zhuǎn)動能驅(qū)動，主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)的軸孔間具有螺旋互動結(jié)構(gòu)(201)，其螺旋互動結(jié)構(gòu)包括牙螺旋或無牙滾動式螺旋，而螺旋角可作雙向互動，即可由主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)旋轉(zhuǎn)，以使可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)作軸向位移，或在可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)軸向受壓時逆向牽動主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，或可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)本身產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)與供驅(qū)動輸出側(cè)的輸出軸(100)間，具有可作軸向位移及旋轉(zhuǎn)傳動的梅花軸組或其他可作軸向滑動及旋轉(zhuǎn)傳動的鎖鍵結(jié)構(gòu)(215)，供在兩者作旋轉(zhuǎn)傳動時容許作相對軸向位移而仍保持兩者的傳動狀態(tài)；--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)本身與主動動力源(101)間設(shè)一有徑向作用力的預(yù)壓彈簧(202)，以對可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)產(chǎn)生預(yù)壓，在主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)間作旋轉(zhuǎn)動力傳輸時，依其傳輸轉(zhuǎn)矩的方向及轉(zhuǎn)矩大小產(chǎn)生相對軸向位移；可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)與設(shè)置在機(jī)殼(121)的定子相對耦合，在兩者作軸向位移互動時產(chǎn)生軸向位移量的檢測電能信號；其檢測電能信號強(qiáng)度由可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)與定子間的軸向相對耦合位置決定，而軸向相對位置則取決于主動動力源(101)與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差，對可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)及預(yù)壓彈簧(202)所產(chǎn)生的軸向旋轉(zhuǎn)位移，能進(jìn)而改變可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)與定子的軸向耦合狀態(tài)，而驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置(300)設(shè)置在主動動力源(101)與機(jī)殼(121)間，從檢測兩者的絕對轉(zhuǎn)速；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)及定子共同構(gòu)成的共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，可由導(dǎo)磁鐵芯(313)及供輸入交流信號源的一次繞組(310)以及供產(chǎn)生位移檢測電能信號的二次繞組(312)構(gòu)成定子，以及由具有導(dǎo)磁鐵芯(313)及具有可作螺旋互動軸孔的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)；--上述可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)及與其耦合的定子共同構(gòu)成共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，無論可軸向位移轉(zhuǎn)子相對位置在何處，當(dāng)轉(zhuǎn)矩為零時其輸出信號可為零，也可設(shè)定為大于零或小于零；--上述驅(qū)動轉(zhuǎn)速檢測裝置(300)在轉(zhuǎn)速為零時，其輸出信號可為零；--上述轉(zhuǎn)矩差信號及絕對轉(zhuǎn)速信號可為模擬或數(shù)字信號，其中模擬信號可由模擬運(yùn)算放大電路作信號合成，以經(jīng)中央控制器(114)的處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置(115)以對輔助動力源(102)作相對功率的驅(qū)動及最大值的限制；若為數(shù)字信號，則經(jīng)數(shù)字型中央控制器(114)的信號處理，進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動裝置(115)對輔助動力源(102)作相對控制及最大值的限制；--上述主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生相對致動位移而仍保持兩者傳動狀態(tài)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，由習(xí)用的軸向雙向致動位移機(jī)構(gòu)或徑向雙向致動位移機(jī)構(gòu)構(gòu)成，包括可雙向致動螺旋結(jié)構(gòu)或可雙向致動內(nèi)螺旋式或外螺旋式無桿螺旋結(jié)構(gòu)，或者可雙向致動的軸向斜切耦合面或斜齒狀耦合結(jié)構(gòu)，或者隨轉(zhuǎn)矩差產(chǎn)生雙向致動位移量轉(zhuǎn)電能及旋轉(zhuǎn)角位移量轉(zhuǎn)電能的檢測結(jié)構(gòu)，包括由模擬或數(shù)字式等借光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)或者其他物理效應(yīng)所構(gòu)成的交流或直流、無刷或有刷或感應(yīng)式結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，而能由相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生呈線性或非線性、正比或反比的相對電能信號值，及由相對軸向耦合位置呈線性或非線性的正比或反比改變其電能信號比例；--輸出軸(100)，接受可軸向位移轉(zhuǎn)子(311)的主動動力源(101)旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，以及接受輔助動力源(102)的旋轉(zhuǎn)動能的驅(qū)動，其接受輔助動力源(102)旋轉(zhuǎn)方式包括由傳動元件與輔助動力源(102)耦合的間接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)，或由輸出軸(100)與輔助動力源(102)的轉(zhuǎn)子直接結(jié)合的直接式驅(qū)動結(jié)構(gòu)；其與負(fù)載耦合的方式包括直接耦合于負(fù)載，或間接經(jīng)傳動裝置如齒輪、鏈輪、連桿等裝置而驅(qū)動負(fù)載。
6.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，其輔助動力源為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)(102A)，即具有可作相互驅(qū)動的由磁場與轉(zhuǎn)子所構(gòu)成的第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)及第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)，其結(jié)構(gòu)可為圓筒形、杯形、盤形或錐形等，其電機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)作型態(tài)包括直流或交流、同步或異步、無刷或有刷結(jié)構(gòu)型態(tài)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征為其第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)經(jīng)輸出軸(100)耦合于共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，進(jìn)而與主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)耦合，其第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)則直接或經(jīng)傳動元件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)；主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與機(jī)殼(121)間，可依需要加設(shè)單向離合器(122)以供選定其中一方向供防止逆向牽動，若舍棄此功能則不須設(shè)置單向離合器；上述結(jié)構(gòu)型態(tài)中的第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)及第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)兩單元，其中一單元為電機(jī)磁場結(jié)構(gòu)，另一單元為電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，兩單元或其中之一可依電機(jī)結(jié)構(gòu)型態(tài)增設(shè)輔助導(dǎo)電環(huán)(107)、導(dǎo)電刷(117)及電刷座，以匹配雙動型結(jié)構(gòu)型態(tài)在雙動驅(qū)動中傳輸電能，其結(jié)構(gòu)及功能特征可選擇具有以下功能之一或同時具有幾種功能(1)可控制速度比例的增速助動輸出功能其第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)經(jīng)輸出軸(100)耦合到共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，進(jìn)而與主動動力源(101)耦合，第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)則通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)；(2)與主動動力源呈逆向阻尼功能其第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)則呈靜止?fàn)顟B(tài)，而由第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)提供與主動動力源(101)運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反的逆向轉(zhuǎn)矩，此逆向轉(zhuǎn)矩可依需要為小于主動動力源(101)的轉(zhuǎn)矩并與主動動力源(101)呈逆向；(3)負(fù)載(106)慣量的動能回收或?qū)ω?fù)載(106)回傳動力提供阻尼功能其第一互動旋轉(zhuǎn)體(103)呈靜止?fàn)顟B(tài)，而第二互動旋轉(zhuǎn)體(104)提供再生發(fā)電功能進(jìn)而產(chǎn)生阻尼。
7.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，包括由與主動動力源共軸的電動機(jī)構(gòu)成的輔助動力源電機(jī)(102B)，其電機(jī)定子殼體(133)為固定，轉(zhuǎn)子(134)供驅(qū)動負(fù)載(106)，電機(jī)結(jié)構(gòu)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征可選擇具有以下部分功能或全部功能(1)主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)經(jīng)單向離合器(122)與電機(jī)(102B)的旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)轉(zhuǎn)軸呈同軸心結(jié)構(gòu)，供驅(qū)動負(fù)載(106)，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；(2)主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)或由其所牽動的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與靜止結(jié)構(gòu)間，設(shè)有共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，供檢測主動動力源(101)的轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值作為系統(tǒng)運(yùn)作的控制基準(zhǔn)；(3)依共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值作比例助動功能主動動力源轉(zhuǎn)動以牽動共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，進(jìn)而產(chǎn)生相對信號輸往中央控制器(114)，而在轉(zhuǎn)速信號達(dá)到設(shè)定值以上時，由電機(jī)驅(qū)動裝置(115)驅(qū)動輔助動力源電機(jī)(102B)，產(chǎn)生與主動動力源轉(zhuǎn)軸同旋轉(zhuǎn)方向的助動扭力，并依中央控制器(114)的設(shè)定比例控制助動扭力值，或由人工控制裝置(113)及中央控制器(114)及電機(jī)驅(qū)動裝置(115)對輔助動力源電機(jī)(102B)作隨機(jī)控制，以決定其助動扭力值；(4)輔助動力源電機(jī)(102B)的助動驅(qū)動與主動動力源(101)對負(fù)載(106)的合成驅(qū)動，轉(zhuǎn)速恒小于主動力源(101)所產(chǎn)生的主動驅(qū)動轉(zhuǎn)速；(5)與主動動力源(101)轉(zhuǎn)速呈相對逆向阻尼功能為借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速，及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，以經(jīng)中央控制器(114)控制作為輔助動力源的電機(jī)(102B)產(chǎn)生逆向阻尼，其控制方式與前述助動控制過程相同，惟扭力方向與主動動力源(101)相反，逆向轉(zhuǎn)矩為依中央控制器(114)設(shè)定比例而產(chǎn)生，或由人工控制裝置(113)及中央控制器(114)經(jīng)電機(jī)驅(qū)動裝置(115)，對作為輔助動力源的電機(jī)(102B)作隨機(jī)控制以控制其逆向轉(zhuǎn)矩大?。?6)輔助動力源電機(jī)(102B)可控制逆扭力阻尼的最大值呈恒小于主動動力源(101)對輔助動力源電機(jī)(102B)的驅(qū)動扭力，或在系統(tǒng)選擇作為逆向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時，由輔助動力源電機(jī)(102B)對主動動力源(101)作逆向牽動，而主動動力源(101)形成被逆向牽動的負(fù)載時，輔助動力源電機(jī)(102B)的轉(zhuǎn)矩恒大于或等于主動動力源(101)的轉(zhuǎn)矩；(7)動能回收功能由輔助動力源電機(jī)(102B)直接轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)功能，作發(fā)電功能輸出以產(chǎn)生機(jī)械性阻尼。
8.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，由電動機(jī)及游星或差動輪系所構(gòu)成，此系統(tǒng)中輔助動力源由電機(jī)(102C)構(gòu)成，其電機(jī)定子殼體(133)固定，轉(zhuǎn)子(134)供驅(qū)動負(fù)載(106)，電機(jī)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷的電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征，可選擇具有以下功能之一或同時具有數(shù)種功能(1)主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)與電機(jī)(102C)呈同軸心設(shè)置，經(jīng)單向離合器(122)與游星式差動輪組的游星輪(110)所牽動的輸出搖壁(118)耦合通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)；電機(jī)轉(zhuǎn)子(134)轉(zhuǎn)軸經(jīng)太陽輪(108)與電機(jī)定子殼體(133)的外環(huán)輪(109)借游星式差動輪組相互耦合通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；(2)主動動力源(101)的轉(zhuǎn)軸(105)或由其所牽動的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與定靜止結(jié)構(gòu)間，設(shè)有共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，供檢測主動動力源(101)的轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值，作為系統(tǒng)運(yùn)作的控制基準(zhǔn)；(3)依主動動力源轉(zhuǎn)速作比例助動功能主動動力源(101)轉(zhuǎn)動而牽動共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)，產(chǎn)生相對的信號輸往中央控制器(114)，在轉(zhuǎn)速信號達(dá)到設(shè)定值以上時，借電機(jī)驅(qū)動裝置(115)驅(qū)動作為輔助動力源的電機(jī)(102C)，產(chǎn)生與主動動力源轉(zhuǎn)軸經(jīng)單向傳動裝置(122)牽動游星式差動輪組的游星輪(110)所牽動的搖臂(118)，以共同作同旋轉(zhuǎn)方向的電機(jī)輸出助動轉(zhuǎn)矩，并依中央控制器(114)的設(shè)定比例控制助動轉(zhuǎn)矩值，或由控制輸入裝置(113)、中央控制器(114)及電機(jī)驅(qū)動裝置(115)，對作輔助動力源電機(jī)(102C)的電機(jī)隨機(jī)控制其助動轉(zhuǎn)矩大小，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；(4)輔助動力源(102C)的助動驅(qū)動與主動動力源(101)對負(fù)載(106)的合成驅(qū)動轉(zhuǎn)速，恒小于主動動力源(101)所產(chǎn)生的主動驅(qū)動轉(zhuǎn)速；(5)與主動動力源(101)轉(zhuǎn)速呈相對逆向阻尼功能以共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值為基準(zhǔn)，經(jīng)中央控制器(114)控制作為輔助動力源的電機(jī)(102C)產(chǎn)生逆向阻尼，其控制方式與前述助動控制過程相同，惟扭力方向與主動動力源(101)相反，逆向轉(zhuǎn)矩依中央控制器(114)設(shè)定比例而產(chǎn)生，或由人工控制裝置(113)及中央控制器(114)經(jīng)電機(jī)驅(qū)動裝置(115)作隨機(jī)控制其逆向轉(zhuǎn)矩大?。?6)輔助動力源電機(jī)(102C)可控制逆阻尼轉(zhuǎn)矩的最大值，在系統(tǒng)選擇作為逆向驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時，由輔助動力源電機(jī)(102C)作逆向牽動，而主動動力源(101)形成被逆向牽動的負(fù)載時，輔助動力源(102C)的轉(zhuǎn)矩恒大于或等于主動動力源(101)的轉(zhuǎn)矩；(7)動能回收功能由輔助動力源電機(jī)(102C)直接轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)功能，作再生發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生機(jī)械性阻尼。
9.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置作比例控制的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，由輔助動力源電機(jī)(102D)經(jīng)游星或差動輪系與主動動力源耦合所構(gòu)成，其電機(jī)型態(tài)包括交流或直流、同步或異步、無刷或有刷電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及功能特征，可具有以下功能--比例助動功能主動動力源(101)、輔助動力源電機(jī)(102D)及旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)，依相對速比及功能需要而選擇個別耦合到太陽輪(108)、游星輪(110)及外環(huán)輪(109)，主動動力源(101)與輔助動力源電機(jī)(102D)的關(guān)系，以共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，以便控制輔助動力源，兩者借游星(或差動)輪系作比例助動驅(qū)動。
10.如權(quán)利要求1所述的借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩差檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸間轉(zhuǎn)矩差值作為比例控制基準(zhǔn)的復(fù)合動力系統(tǒng)，其特征在于，可進(jìn)一步加設(shè)下列周邊控制裝置而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，包括--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)間，可串設(shè)單向離合器(122)，供限制作單向轉(zhuǎn)矩傳遞，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與機(jī)殼(121)間加設(shè)單向離合器(122)，在輔助動力源依設(shè)定旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動負(fù)載時，主動動力源呈靜止?fàn)顟B(tài)，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；--主動動力源轉(zhuǎn)軸(105)與機(jī)殼(121)間，加設(shè)由人力、機(jī)力、流力或電磁力等可控制的離合器(123)，以取代單向離合器(122)；在離合器脫離時，主動動力源與輔助動力源依相對比例作速度或轉(zhuǎn)矩相加的助動驅(qū)動，或由輔助動力源產(chǎn)生對主動動力源的逆向轉(zhuǎn)矩阻尼功能；在離合器閉合時，主動動力源鎖住，而由輔助動力源對負(fù)載(106)作正向或反向驅(qū)動，或?qū)⒇?fù)載(106)的慣性動能作為再生發(fā)電的動能回收，若系統(tǒng)為開放式，則上述單向離合器(122)及可控制離合器(123)可省略不用，或可控制離合器可省略不用--當(dāng)輔助動力源為雙動型旋轉(zhuǎn)電機(jī)(102A)時，可在兩者間加設(shè)由人力、機(jī)力、流力或電磁作用等可控制的離合器(123)，并在可控制離合器(123)閉合時使雙動結(jié)構(gòu)呈互鎖狀態(tài)，而由主動動力源(101)直接驅(qū)動負(fù)載(106)，若系統(tǒng)為開放式，則可控制離合器(123)可省略不用；--當(dāng)輔助動力源電機(jī)為(102B)或(102C)時，則輔助動力源的電機(jī)轉(zhuǎn)子(134)除與主動動力源(101)及通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)的輸出軸直接結(jié)合或經(jīng)傳動元件耦合外，亦可進(jìn)一步配合三者的互動需要而設(shè)置單向離合器(122)；單向離合器(122)的設(shè)置位置及動能傳輸方向性包括若主動動力源直接或經(jīng)傳動元件通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)，則單向離合器(122)設(shè)置在輔助動力源電機(jī)轉(zhuǎn)子(134)和上述主動動力源與旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的任何一旋轉(zhuǎn)元件之間，單向離合器(122)的離合工作旋轉(zhuǎn)方向，可依系統(tǒng)需要作選擇；若輔助動力源電機(jī)轉(zhuǎn)子(134)直接或經(jīng)傳動元件通往旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)，則單向離合器(122)可設(shè)置在主動動力源(101)和上述輔助動力源電機(jī)(102B)或(102C)與旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)任何一旋轉(zhuǎn)元件之間，其單向離合器(122)的離合工作旋轉(zhuǎn)方向可依系統(tǒng)需要作選擇，若系統(tǒng)為開放式，則單向離合器(122)可省略不用；--當(dāng)輔助動力源電機(jī)(102D)游星(或差動)輪系與主動動力源耦合時，則可在輔助動力源電機(jī)(102D)轉(zhuǎn)軸上加設(shè)制動器(124)，以便鎖固輔助動力源及其傳動元件，而由主動動力源直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸出接口(126)，或作為動能回收時，鎖住主動動力源(101)，而由輔助動力源電機(jī)(102D)借負(fù)載(106)的慣性逆向牽動作再生發(fā)電而產(chǎn)生制動阻尼，若系統(tǒng)為開放式，則制動器124可省略不用。實際應(yīng)用中，可借離合器及控制系統(tǒng)的選擇，而采用含有下列全部功能或其中部分功能--借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值為控制基準(zhǔn)，控制輔助動力源作助動驅(qū)動；--借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置(111)所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速及與輸出軸(100)間的轉(zhuǎn)矩差值為控制基準(zhǔn)，控制輔助動力源呈與主動動力源逆向轉(zhuǎn)矩以提供阻尼，以及在上述各種功能或其中之一基礎(chǔ)上，進(jìn)一步同時具有能控制輔助動力源單獨(dú)作正向、反向驅(qū)動或動能再生發(fā)電回收等附屬功能或具有其中部分輔助功能。
全文摘要
一種設(shè)有主動動力源及輔助動力源的復(fù)合動力系統(tǒng),借共生型轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩檢測裝置所檢測的主動動力源轉(zhuǎn)速信號值以及主動動力源與輸出軸間的轉(zhuǎn)矩差值兩者為基準(zhǔn),以控制輔助動力源對主動動力源作比例轉(zhuǎn)速助動、比例扭力助動或產(chǎn)生再生發(fā)電煞車的逆向阻尼。
文檔編號G05B11/36GK1169550SQ96100579
公開日1998年1月7日 申請日期1996年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月1日
發(fā)明者楊泰和 申請人:楊泰和