專(zhuān)利名稱(chēng)：并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程部件，特別是一種并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。
由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有多種不同的型態(tài)，因此能夠組合成許多種不同結(jié)構(gòu)及不同功效的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。目前大多數(shù)復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的創(chuàng)作都屬于四輪車(chē)輛使用。由于世界各大汽車(chē)廠在創(chuàng)作新的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)上競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，因此，已有數(shù)百種不同機(jī)構(gòu)組合的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。
但是在次微小型發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿Φ能?chē)輛領(lǐng)域中，如微小型兩輪機(jī)車(chē)或微小型四輪區(qū)間車(chē)等，由于其空間窄小，而且產(chǎn)品價(jià)格較低，很難設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)達(dá)到復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的效果，因此，全世界已有的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)很少有供應(yīng)微小型車(chē)輛使用。即使已知某些研究產(chǎn)品，如日本本田公司創(chuàng)作針對(duì)微小型車(chē)輛應(yīng)用的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但其機(jī)構(gòu)組合只能產(chǎn)生很小范圍復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)功效。
另外，有些習(xí)用的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的專(zhuān)利，它是將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為行星齒輪系的太陽(yáng)齒輪及行星齒輪的動(dòng)力輸入，并將與車(chē)輪輪轂連接環(huán)齒輪作為動(dòng)力輸出，此種動(dòng)力的銜接方式，由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)未經(jīng)扭力轉(zhuǎn)換器或類(lèi)似的扭力傳送機(jī)構(gòu)，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化很大或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定時(shí)，兩種動(dòng)力并不能平滑銜接，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，也不能將動(dòng)力傳遞隔斷，故此種機(jī)構(gòu)并不實(shí)用。
本發(fā)明包括具有驅(qū)動(dòng)軸的第一動(dòng)力單元、由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的輸出軸、連接于驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸之間以將驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)力傳遞至輸出軸的皮帶變速機(jī)構(gòu)及設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸上以控制第一動(dòng)力單元的離合器及電機(jī)；電機(jī)組設(shè)于輸出軸上，并可呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)/電動(dòng)機(jī)模式/發(fā)電機(jī)模式。
其中皮帶變速機(jī)構(gòu)包括組設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)皮帶輪、組設(shè)于輸出軸上的從動(dòng)皮帶輪及套設(shè)于驅(qū)動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪之間的皮帶；驅(qū)動(dòng)皮帶輪包括兩錐形盤(pán)及控制兩錐形盤(pán)之間間距的若干離心滾輪；從動(dòng)皮帶輪包括兩錐形盤(pán)及控制兩錐形盤(pán)之間在不同扭力狀態(tài)下間距的扭力凸輪及回復(fù)彈簧。
第一動(dòng)力單元為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其上設(shè)有用于啟動(dòng)第一動(dòng)力單元的啟動(dòng)器及由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)發(fā)電以作為第一動(dòng)力單元運(yùn)轉(zhuǎn)正時(shí)訊號(hào)/轉(zhuǎn)速訊號(hào)的發(fā)電機(jī)。
離合器包括與驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸固定結(jié)合的固定座、若干活動(dòng)連接于固定座上的離心塊及連接于離心塊與固定座之間的若干彈簧。
電機(jī)與對(duì)其供電的電池連接。
輸出軸單獨(dú)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)軸連接/單獨(dú)與電機(jī)連接/同時(shí)與電機(jī)及經(jīng)變速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸連接。
電池為由呈發(fā)電機(jī)模式的電機(jī)對(duì)其充電的可充電池。
皮帶為V形皮帶。
輸出軸末端組設(shè)藉由鏈條將輸出軸的動(dòng)力輸出的鏈輪。
輸出軸末端組設(shè)變速齒輪及與變速齒輪連接以將動(dòng)力由兩傳動(dòng)軸輸出的差速器組。
由于本發(fā)明包括具有驅(qū)動(dòng)軸的第一動(dòng)力單元、由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的輸出軸、連接于驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸之間以將驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)力傳遞至輸出軸的皮帶變速機(jī)構(gòu)及設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸上以控制第一動(dòng)力單元的離合器及電機(jī)；電機(jī)組設(shè)于輸出軸上，并可呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)/電動(dòng)機(jī)模式/發(fā)電機(jī)模式。本發(fā)明系將為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元與電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力經(jīng)由皮帶變速系統(tǒng)連接，使兩種動(dòng)力能平順的銜接，并經(jīng)由控制器的操縱，達(dá)到并聯(lián)式復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)第一動(dòng)力單元怠速或熄火、電機(jī)成空轉(zhuǎn)狀態(tài)；第一動(dòng)力單元、電機(jī)以電動(dòng)機(jī)模式正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)；第一動(dòng)力單元怠速或熄火、電機(jī)以電動(dòng)機(jī)模式反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛后退；第一動(dòng)力單元正轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)皮帶變速系統(tǒng)變速后，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，電機(jī)成空轉(zhuǎn)狀態(tài)；第一動(dòng)力單元正轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)皮帶變速系統(tǒng)變速后，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，電機(jī)成發(fā)電機(jī)負(fù)載狀態(tài)；第一動(dòng)力單元正轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)皮帶變速系統(tǒng)變速后，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，電機(jī)成電動(dòng)機(jī)模式正轉(zhuǎn)，并以動(dòng)力輔助內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作功；第一動(dòng)力單元怠速或熄火、電機(jī)成發(fā)電機(jī)負(fù)載狀態(tài)，吸收車(chē)輛行進(jìn)的慣性力或剎車(chē)力；第一動(dòng)力單元怠速轉(zhuǎn)速提高，電機(jī)成空轉(zhuǎn)狀態(tài)，利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的附屬發(fā)電機(jī)發(fā)電，使得車(chē)輛在停車(chē)狀態(tài)下仍能發(fā)電的功效，并能以模組化的第一動(dòng)力單元及電機(jī)等商品化的零組件組合成復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，因而降低了成本；并使得設(shè)計(jì)者能更有彈性的匹配不同動(dòng)力規(guī)格的第一動(dòng)力單元及電機(jī)，從而使本發(fā)明能更廣泛地應(yīng)用于不同使用條件下的產(chǎn)品上，即適用于兩輪車(chē)及兩輪以上的車(chē)輛，大幅增加產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。不僅成本低、體積小，而且使兩種動(dòng)力源既可獨(dú)立出力又能平順銜接合成動(dòng)力、適合微小型車(chē)輛，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。
圖2、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(輸出軸末端組設(shè)鏈輪)。
圖3、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(電機(jī)為為外轉(zhuǎn)子式電機(jī))。
圖4、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖(輸出軸末端組設(shè)差速器組)。
第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力系可經(jīng)由傳動(dòng)箱20內(nèi)部帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸21旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)軸21連接并驅(qū)動(dòng)V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30，以經(jīng)V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30帶動(dòng)輸出軸40旋轉(zhuǎn)，然后再經(jīng)輸出軸40輸出動(dòng)力，經(jīng)由傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪，從而使得車(chē)輛行進(jìn)。
第一動(dòng)力單元10系可為任何形式，如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力單元。
傳動(dòng)箱20為曲軸機(jī)構(gòu)，其上設(shè)置有啟動(dòng)器22及發(fā)電機(jī)23。啟動(dòng)器22系可以手動(dòng)或電動(dòng)啟動(dòng)第一動(dòng)力單元10，使為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)23系可受第一動(dòng)力單元10帶動(dòng)產(chǎn)生電流，以作為小量補(bǔ)充電流的功用，且以該發(fā)電機(jī)23運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流相位訊號(hào)作為第一動(dòng)力單元10點(diǎn)火系統(tǒng)的正時(shí)訊號(hào)。
V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30包括組設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸21上的驅(qū)動(dòng)皮帶輪31、組設(shè)于輸出軸40上的從動(dòng)皮帶輪32及套設(shè)于驅(qū)動(dòng)皮帶輪31與從動(dòng)皮帶輪32之間的V形皮帶33。驅(qū)動(dòng)皮帶輪31經(jīng)V形皮帶33驅(qū)動(dòng)從動(dòng)皮帶輪32。
驅(qū)動(dòng)皮帶輪31系由左錐形盤(pán)312及可沿著驅(qū)動(dòng)軸21軸向滑動(dòng)的右錐形盤(pán)311組成。驅(qū)動(dòng)軸21于滑動(dòng)的右錐形盤(pán)311外側(cè)設(shè)置有擋板34，并于右錐形盤(pán)311與擋板34之間設(shè)置若干離心滾輪35。
右錐形盤(pán)311上設(shè)置若干用于容納若干滾輪35的傾斜滑槽。當(dāng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪31轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若干滾輪35受離心力作用，可沿著驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的右錐形盤(pán)311的徑向產(chǎn)生向外的位移，并當(dāng)若干滾輪35向外位移時(shí)，其一側(cè)受到擋板34的阻擋，另一側(cè)則產(chǎn)生抵壓于右錐形盤(pán)311滑槽的壓力，推動(dòng)右錐形盤(pán)311產(chǎn)生軸向的位移，因此，使得右、左錐形盤(pán)311、312之間的間隙改變。
從動(dòng)皮帶輪32亦系由左錐形盤(pán)322及可沿著輸出軸40軸向滑動(dòng)的右錐形盤(pán)321組成。右錐形盤(pán)321與輸出軸40之間設(shè)置有扭力凸輪36及回復(fù)彈簧37，以使右錐形盤(pán)321在不同的扭力狀態(tài)下可沿著輸出軸40軸向位移到不同位置，因此，使得左、右錐形盤(pán)322、321之間的間距改變。
藉由離心滾輪35與扭力凸輪36的控制，系可使得驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的的左、右錐形盤(pán)312、311之間的間距及從動(dòng)皮帶輪32的左、右錐形盤(pán)322、321之間的間距隨著第一動(dòng)力單元10的轉(zhuǎn)速及車(chē)輛行進(jìn)的扭力狀態(tài)而產(chǎn)生變化。而V形皮帶33的外側(cè)表面系與驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的左、右錐形盤(pán)312、311及從動(dòng)皮帶輪32的左、右錐形盤(pán)322、321相配合的傾斜面，因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)皮帶輪31左、右錐形盤(pán)312、311及從動(dòng)皮帶輪32的左、右錐形盤(pán)322、321之間的間距改變時(shí)，V形皮帶33套合在驅(qū)動(dòng)皮帶輪31及從動(dòng)皮帶輪32的直徑位置也隨之改變，因此，使得驅(qū)動(dòng)皮帶輪31、從動(dòng)皮帶輪32可以產(chǎn)生不同的減速比，藉以達(dá)到使V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30產(chǎn)生不同的減速比，以配合為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與車(chē)輛行進(jìn)的扭力狀態(tài)。
此外，V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30具有設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸21或設(shè)置于輸出軸40上的離合器60。如

圖1所示，離合器60設(shè)置于驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的左錐形盤(pán)312與驅(qū)動(dòng)軸21之間。左錐形盤(pán)312的外側(cè)面設(shè)有環(huán)狀摩擦面。離合器60包括與驅(qū)動(dòng)軸21固定結(jié)合的固定座61、若干活動(dòng)連接于固定座61上的離心塊62及連接于離心塊62與固定座61之間的若干彈簧63。若干離心塊62位于左錐形盤(pán)312摩擦面內(nèi)側(cè)。當(dāng)為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，若干離心塊62受離心力的作用向外甩開(kāi)，以抵壓于左錐形盤(pán)312的摩擦面，藉由若干離心塊62與左錐形盤(pán)312摩擦面之間的摩擦力矩，將驅(qū)動(dòng)軸21上的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)皮帶輪31。即藉由離合器60，可以控制當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)速低于一定值的狀態(tài)下，其動(dòng)力不會(huì)傳遞到驅(qū)動(dòng)皮帶輪31；而當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)速增加到可使離心塊62與左錐形盤(pán)312摩擦面契合程度時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸21的動(dòng)力才會(huì)傳遞到驅(qū)動(dòng)皮帶輪31。
本發(fā)明系于輸出軸40系連接電機(jī)50，電機(jī)50系與為可充電池的電池70連接，電機(jī)50可藉由電池70的電力運(yùn)轉(zhuǎn)而呈電動(dòng)機(jī)模式，以產(chǎn)生動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)輸出軸40；亦可受輸出軸40帶動(dòng)而呈發(fā)電機(jī)模式，以對(duì)電池70充電。
輸出軸40系可由V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30驅(qū)動(dòng)；亦可由呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50驅(qū)動(dòng)；亦可由V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30與呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50同時(shí)驅(qū)動(dòng)；藉以產(chǎn)生不同的動(dòng)力組合，從而達(dá)到藉由第一動(dòng)力單元10及呈電動(dòng)機(jī)模式電機(jī)50的復(fù)合動(dòng)力作為車(chē)輛動(dòng)力來(lái)源的目的。
如圖2所示，本發(fā)明系應(yīng)用于兩輪車(chē)輛的傳動(dòng)。其系于輸出軸40末端組設(shè)鏈輪80，并藉由鏈條81將輸出軸40的動(dòng)力輸出，藉以帶動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖3所示，本發(fā)明系應(yīng)用于兩輪車(chē)輛的傳動(dòng)。其電機(jī)50A為外轉(zhuǎn)子式電機(jī)，電機(jī)50A具有定子51A、轉(zhuǎn)子52A及固定于輸出軸40末端的輪轂53A。輪轂53A由輸出軸40驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子52A系呈圓盤(pán)狀，且與輸出軸40或輪轂53A固定結(jié)合，因此，可帶動(dòng)輸出軸40或輪轂53A旋轉(zhuǎn)。定子51A系固定不動(dòng)且位于輸出軸40與轉(zhuǎn)子52A之間的空間中，其套設(shè)在輸出軸40上并與輸出軸40分離。定子51A具有若干線圈組54A，當(dāng)若干線圈組54A通電時(shí)，系可產(chǎn)生磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子52A內(nèi)側(cè)具有環(huán)繞于線圈組54A外周的電磁鐵環(huán)55A，電磁鐵環(huán)55A與線圈組54A的磁場(chǎng)相互作用，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子52旋轉(zhuǎn)，藉以帶動(dòng)輸出軸40或輪轂53A旋轉(zhuǎn)。因電機(jī)50A系采用外轉(zhuǎn)子式電機(jī)，因此特別適合用于輕型電動(dòng)機(jī)車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)。
如圖4所示，本發(fā)明系應(yīng)用于輕型四輪車(chē)輛。其系于輸出軸40末端組設(shè)變速齒輪90及與變速齒輪90連接的差速器組91。輸出軸40經(jīng)變速齒輪90帶動(dòng)差速器組91，使動(dòng)力由差速器組91的兩傳動(dòng)軸92輸出，并經(jīng)兩傳動(dòng)軸92分別驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的左右車(chē)輪。
藉由上述機(jī)構(gòu)組合，其優(yōu)點(diǎn)在于由于V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30具有極佳的扭力轉(zhuǎn)換功能，能很平順地吸收扭力負(fù)載的變化及轉(zhuǎn)速的急劇變化，不會(huì)產(chǎn)生速度沖擊的不良現(xiàn)象，是一種極佳型態(tài)的扭力轉(zhuǎn)換器，本發(fā)明就利用這種特性，將雙動(dòng)力元的第一動(dòng)力單元10驅(qū)動(dòng)軸21作為驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的樞軸，并以電機(jī)50的輸出軸40作為從動(dòng)皮帶輪32的樞軸，并且以電機(jī)50呈電動(dòng)機(jī)模式直接驅(qū)動(dòng)，以將兩種動(dòng)力合成一個(gè)動(dòng)力，并藉由V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30將呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50及為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力加以銜接，以使兩種動(dòng)力元的動(dòng)力銜接非常平順，且利用控制器和一般控制器常用元件，如車(chē)速感測(cè)器、轉(zhuǎn)速感測(cè)器、油門(mén)控制器等，即能對(duì)兩個(gè)動(dòng)力元分別作控制，以達(dá)到最大范圍的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的功效。
現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制邏輯與機(jī)構(gòu)運(yùn)作原理說(shuō)明如下(1)車(chē)輛正常停車(chē)時(shí)當(dāng)車(chē)輛停止，但為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10要保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于離合器60具有限制某一最低輸出轉(zhuǎn)速的功能，第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力不會(huì)傳遞到輸出軸40，因此，第一動(dòng)力單元10可以維持在某一轉(zhuǎn)速下順利運(yùn)轉(zhuǎn)，而不會(huì)影響車(chē)輛的停車(chē)狀態(tài)，而且此一限定轉(zhuǎn)速值可藉離心塊62的設(shè)計(jì)重量而改變，因此可以針對(duì)不同的車(chē)輛產(chǎn)品需求而設(shè)計(jì)作為第一動(dòng)力單元10的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的最低輸出轉(zhuǎn)速；另外，電機(jī)50可經(jīng)由控制器線路控制切換成空載狀態(tài)，不產(chǎn)生動(dòng)力，故不會(huì)影響車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)。
(2)車(chē)輛起步時(shí)由于起步時(shí)，車(chē)速非常慢，若使用為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力推動(dòng)車(chē)輛，則其工作效率將很低；而呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50卻可在低轉(zhuǎn)速時(shí)，仍能產(chǎn)生高扭力的輸出；因此，本發(fā)明藉由控制器令第一動(dòng)力單元10保持停止運(yùn)轉(zhuǎn)或怠速狀態(tài)，并將電機(jī)50以電動(dòng)機(jī)模式正轉(zhuǎn)作功，產(chǎn)生扭力，直接帶動(dòng)輸出軸40或經(jīng)齒輪箱減速后驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，并維持以呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50的扭力緩慢加速驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。
(3)倒車(chē)時(shí)對(duì)三輪以上的車(chē)輛，常有倒車(chē)行駛的需求。倒車(chē)時(shí)，所需車(chē)速很慢，故此時(shí)仍令第一動(dòng)力單元10保持停止運(yùn)轉(zhuǎn)或怠速狀態(tài)，并將電機(jī)50以電動(dòng)機(jī)模式反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)車(chē)輛倒車(chē)，不需要倒檔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
(4)中高速行進(jìn)時(shí)當(dāng)呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50驅(qū)動(dòng)車(chē)輛起步加速到某一車(chē)速而需要額外動(dòng)力以增進(jìn)速度時(shí)，若為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)第一動(dòng)力單元10在熄火狀態(tài)，則由控制器控制，以啟動(dòng)器啟動(dòng)第一動(dòng)力單元10點(diǎn)火，并急速提高其轉(zhuǎn)速，使達(dá)到某一設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速以上，經(jīng)V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30及離合器60的作用，將為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力傳遞到輸出軸40，以與呈電動(dòng)機(jī)模式電機(jī)50的動(dòng)力銜接，然后可使呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50保持運(yùn)轉(zhuǎn)，或?qū)㈦姍C(jī)50由呈電動(dòng)機(jī)模式切換成空轉(zhuǎn)狀態(tài)，不用消耗電力，并且令為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10加速并維持在最高效率的工作區(qū)間運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)中高速行進(jìn)并發(fā)電時(shí)當(dāng)以為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)第一動(dòng)力單元10帶動(dòng)車(chē)輛巡行前進(jìn)時(shí)，若控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)出電池70的蓄電量不足，則可立即將電機(jī)50自電動(dòng)機(jī)模式切換成發(fā)電機(jī)模式，并將第一動(dòng)力單元10的作功提高，此時(shí)，電機(jī)50呈發(fā)電機(jī)模式，經(jīng)控制器將電流充到電池70用以充飽電池70。由于V形皮帶變速機(jī)構(gòu)30的優(yōu)良扭力變化功能，故當(dāng)電機(jī)50切換成發(fā)電機(jī)模式而變成發(fā)電負(fù)載時(shí)不會(huì)有速度沖擊現(xiàn)象，同時(shí)控制器能控制呈發(fā)電機(jī)模式電機(jī)50的發(fā)電負(fù)載，并同步提升為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10的作功，使駕駛員不會(huì)感覺(jué)車(chē)輛的異常變化。
(6)急加速時(shí)當(dāng)車(chē)輛起步時(shí)，若操作者急加油門(mén)想要快速達(dá)到某一車(chē)速時(shí)，或當(dāng)以為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10帶動(dòng)車(chē)輛巡行前進(jìn)時(shí)，若路況需要急加速，或任何需要更大的動(dòng)力情況，而此動(dòng)力使第一動(dòng)力單元10狀況超過(guò)其最高效率工作區(qū)時(shí)，則可立即將電機(jī)50切換成電動(dòng)機(jī)狀由于呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50轉(zhuǎn)速一直保持與第一動(dòng)力單元10的輸出動(dòng)力，即輸出軸40同步，因此呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50的動(dòng)力可以很順適地與為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10的動(dòng)力結(jié)合，不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力沖擊而影響駕駛性。
(7)剎車(chē)能量回充發(fā)電當(dāng)車(chē)輛要?jiǎng)x車(chē)或下坡時(shí)，控制器立即將電機(jī)50切換成發(fā)電機(jī)模式，并以電磁線圈的磁場(chǎng)增大發(fā)電負(fù)載，以吸收車(chē)輛行進(jìn)的慣性力或剎車(chē)能量，產(chǎn)生回收電流用以充飽電池70。若電池70已充飽時(shí)，發(fā)電負(fù)載不能提高，則仍然有機(jī)械剎車(chē)產(chǎn)生剎車(chē)功能。
(8)低速行進(jìn)時(shí)當(dāng)車(chē)速下降低于某個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)速時(shí)，若駕駛沒(méi)有猛加油門(mén)，即不在高負(fù)載狀態(tài)，控制器將立即將電機(jī)50切換成電動(dòng)機(jī)模式用以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，同時(shí)將為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10熄火，使其避免在低效率下運(yùn)轉(zhuǎn)。
(9)行進(jìn)中停車(chē)當(dāng)車(chē)輛因紅燈管制而停車(chē)，或任何時(shí)間暫時(shí)停車(chē)，為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10立即熄火不運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少一般怠速時(shí)能量損失及污染排放；此時(shí)電機(jī)50呈電動(dòng)機(jī)模式，準(zhǔn)備起步時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。
(10)低速行時(shí)中發(fā)電當(dāng)車(chē)輛行進(jìn)速度很低，本來(lái)為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10熄火，且由呈電動(dòng)機(jī)模式的電機(jī)50驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行進(jìn)，若控制器感到電池70電量不足，則顯示出電池70電量令駕駛員知道，并以自動(dòng)或手動(dòng)由駕駛者決定是否要充電；若要充電，則控制器控制電動(dòng)啟動(dòng)器22啟動(dòng)為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10，并提高其轉(zhuǎn)速，使輸出軸40轉(zhuǎn)速達(dá)到同一車(chē)速，同時(shí)同步將電機(jī)50切換成發(fā)電機(jī)模式，第一動(dòng)力單元10的負(fù)荷不僅能維持所需的車(chē)速，并使呈發(fā)電機(jī)模式的電機(jī)50發(fā)電充入電池70，直到電池70電量超過(guò)某設(shè)計(jì)值，復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)又自動(dòng)切換回低速行進(jìn)狀態(tài)，以降低污染排放。
(11)正常停車(chē)時(shí)發(fā)電當(dāng)車(chē)輛完全停止時(shí)，若電池70電量不足，控制器能顯示電池70電量，并經(jīng)駕駛者手動(dòng)操控決定是否要充電，駕駛者由周?chē)h(huán)境狀況決定是否準(zhǔn)許為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電；若要充電，則啟動(dòng)第一動(dòng)力單元10，并維持較高的怠速轉(zhuǎn)速，此時(shí)離合器60不動(dòng)作，而且電機(jī)50呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)，為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10以較高的怠速轉(zhuǎn)速帶動(dòng)附屬發(fā)電機(jī)23發(fā)出較小的電量，用以緊急對(duì)電池70充電。必要時(shí)，車(chē)輛可加裝毒氣感測(cè)器作為安全裝置，當(dāng)環(huán)境廢氣濃度高于某安全值時(shí)，控制器可立即將第一動(dòng)力單元10熄火。另外，車(chē)輛亦可裝設(shè)車(chē)外充電線路，用以外加充電之用。
(12)電池沒(méi)電時(shí)啟動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)車(chē)輛完全停止而且電池70電量完全空竭，為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一動(dòng)力單元10也完全停止，無(wú)法以電動(dòng)啟動(dòng)器22啟動(dòng)，此時(shí)，以手動(dòng)啟動(dòng)第一動(dòng)力單元10，例如以腳踏啟動(dòng)機(jī)構(gòu)將其啟動(dòng)后，控制器自動(dòng)控制提高第一動(dòng)力單元10的怠速轉(zhuǎn)速，使附屬發(fā)電機(jī)23發(fā)電，并對(duì)電池70充電。若此時(shí)，駕駛者加油門(mén)意圖前進(jìn)，則使其加速超過(guò)怠速轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，并帶動(dòng)呈發(fā)電機(jī)模式的電機(jī)50，發(fā)出較大電流，對(duì)電池70充電，直至電池70電量超過(guò)某設(shè)計(jì)值，復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)才視車(chē)速及油門(mén)負(fù)荷狀態(tài)，切換回中高速行進(jìn)或急加速狀態(tài)。
如上所述，以多種運(yùn)作方式，可使本發(fā)明適合各種車(chē)輛行駛狀況，作出最佳的動(dòng)力變化，從而達(dá)到節(jié)省能源、降低空氣污染排放、起步及加速時(shí)駕控性能佳，行進(jìn)中停車(chē)及低速時(shí)安靜且不冒廢氣等效益，再加上本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠使用成熟的商品化零件，作模組化的組合，而且四輪車(chē)不需倒檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，故成本能大幅降低，商品化的可能性增加；而且能適用于兩輪車(chē)輛及四輪車(chē)輛，實(shí)用性高。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，它包括具有驅(qū)動(dòng)軸的第一動(dòng)力單元、由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的輸出軸、連接于驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸之間以將驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)力傳遞至輸出軸的皮帶變速機(jī)構(gòu)及設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸上以控制第一動(dòng)力單元的離合器；其特征在于所述的輸出軸上組設(shè)有可呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)/電動(dòng)機(jī)模式/發(fā)電機(jī)模式的電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶變速機(jī)構(gòu)包括組設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)皮帶輪、組設(shè)于輸出軸上的從動(dòng)皮帶輪及套設(shè)于驅(qū)動(dòng)皮帶輪與從動(dòng)皮帶輪之間的皮帶；驅(qū)動(dòng)皮帶輪包括兩錐形盤(pán)及控制兩錐形盤(pán)之間間距的若干離心滾輪；從動(dòng)皮帶輪包括兩錐形盤(pán)及控制兩錐形盤(pán)之間在不同扭力狀態(tài)下間距的扭力凸輪及回復(fù)彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的第一動(dòng)力單元為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其上設(shè)有用于啟動(dòng)第一動(dòng)力單元的啟動(dòng)器及由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)發(fā)電以作為第一動(dòng)力單元運(yùn)轉(zhuǎn)正時(shí)訊號(hào)/轉(zhuǎn)速訊號(hào)的發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的離合器包括與驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸固定結(jié)合的固定座、若干活動(dòng)連接于固定座上的離心塊及連接于離心塊與固定座之間的若干彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的電機(jī)與對(duì)其供電的電池連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸出軸單獨(dú)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)軸連接/單獨(dú)與電機(jī)連接/同時(shí)與電機(jī)及經(jīng)變速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的電池為由呈發(fā)電機(jī)模式的電機(jī)對(duì)其充電的可充電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶為V形皮帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸出軸末端組設(shè)藉由鏈條將輸出軸的動(dòng)力輸出的鏈輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述的輸出軸末端組設(shè)變速齒輪及與變速齒輪連接以將動(dòng)力由兩傳動(dòng)軸輸出的差速器組。
全文摘要
一種并聯(lián)式雙動(dòng)力元復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。為提供一種成本低、體積小、使兩種動(dòng)力源既可獨(dú)立出力又能平順銜接合成動(dòng)力、適合微小型車(chē)輛的工程部件，提出本發(fā)明，它包括具有驅(qū)動(dòng)軸的第一動(dòng)力單元、由第一動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)的輸出軸、連接于驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸之間以將驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)力傳遞至輸出軸的皮帶變速機(jī)構(gòu)及設(shè)置于驅(qū)動(dòng)軸/輸出軸上以控制第一動(dòng)力單元的離合器及電機(jī)；電機(jī)組設(shè)于輸出軸上，并可呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)/電動(dòng)機(jī)模式/發(fā)電機(jī)模式。
文檔編號(hào)B60K6/36GK1421334SQ0113963
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月30日
發(fā)明者古煥隆, 巫金臺(tái), 解潘祥, 李文彬, 呂俊賢 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院