机械式汽车动力系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车动力系统，特别是涉及一种用于纯电动车的连杆式汽车动力系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]以往电动汽车(EV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。
[0003]然而，在汽车动力的长距离传动机构中，若采用皮带传动，则皮带容易发生打滑而影响汽车的最大扭矩，并且传动不精确。若采用链条传动，则传动效率较低。若采用齿轮传动，则需采用分度圆较大的齿轮或一串齿轮组进行传输，分度圆较大的齿轮占用空间过大，齿轮组则阻力较大。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便、长距离传输扭矩精度高、效率高、占用空间小的机械式汽车动力系统及其控制方法。
[0005]本发明机械式汽车动力系统，包括传动机构。所述传动机构包括第一曲柄、连杆、棘轮、第一输出齿轮和第一输入齿轮；所述曲轴与电机的输出轴固定，第一曲柄通过连杆将周向运动变往复运动，连杆通过棘轮将往复运动变周向运动并将周向扭矩传递给轮胎的轴。
[0006]本发明机械式汽车动力系统，其中所述连杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆，还包括转盘、第一转盘杆、第二转盘杆、第三转盘杆、第一输出齿轮和第一输入齿轮；所述第一连杆的一端与第一曲柄远离电机的一端铰链连接，第一连杆的另一端与转盘的外缘铰链连接，转盘的轴通过轴承安装在机架上，转盘的轴通过轴承安装有第一输出齿轮，第一输出齿轮与第一输入齿轮嗤合，第一输入齿轮与轮胎的轴固定；所述机架与第二连杆的一端铰链连接，第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰链连接，第三连杆的另一端与第四连杆的一端铰链连接，第四连杆的另一端与第五连杆的一端铰链连接，第五连杆的另一端与第六连杆的一端铰链连接，第六连杆的另一端与棘轮的内圈固定，棘轮的内圈通过轴承安装在转盘的轴上，棘轮的外圈与第一输出齿轮固定；所述转盘的外缘与第一转盘杆、第二转盘杆、第三转盘杆的一端铰链连接，第一转盘杆、第二转盘杆、第三转盘杆的另一端分别与第二连杆、第三连杆、第四连杆的中部铰链连接，第一转盘杆的长度小于第二转盘杆的长度，第二转盘杆的长度小于第三转盘杆的长度，第二连杆的长度小于第三连杆的长度，第三连杆的长度小于第四连杆的长度。
[0007]本发明机械式汽车动力系统，其中所述连杆包括第十一连杆、支点、第十三连杆、第十四连杆、第十五连杆、第十六连杆、第十七连杆、第十八连杆，还包括第一输出齿轮和第一输入齿轮；所述第^ 连杆的一端与第一曲柄远离电机的一端铰链连接，第^ 连杆的中部与支点铰链连接，支点与机架固定，第十一连杆的另一端与第十三连杆的一端铰链连接，第十三连杆的另一端与第十四连杆的中部铰链连接；所述第一输出齿轮的轴通过轴承安装在机架上，第十四连杆的一端与第一输出齿轮的轴铰链连接，第十四连杆的另一端与第十五连杆的一端铰链连接，第十五连杆的另一端与第十六连杆的中部铰链连接；
[0008]所述第十六连杆的一端与机架铰链连接，第十六连杆的另一端与第十七连杆的一端铰链连接，第十七连杆的另一端与第十八连杆的一端铰链连接，第十八连杆的另一端与棘轮的内圈固定。所述棘轮的内圈通过轴承安装在第一输出齿轮的轴上，棘轮的外圈与第一输出齿轮固定，第一输出齿轮与第一输入齿轮嗤合，第一输入齿轮与轮胎的轴固定。
[0009]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括风力发电装置。所述风力发电装置，包括风涡轮、第七曲柄、第八连杆、第一齿槽、第一导轨、第一齿轮和棘轮；所述风涡轮安装在汽车前格栅后侧，风涡轮与第七曲柄的一端固定，第七曲柄的另一端与第八连杆的一端铰链连接，第八连杆的另一端与第一齿槽的底部铰链连接，第一齿槽沿第一导轨直线往复滑动，第一齿槽内的一侧内表面设有齿条，第一齿槽的其余内表面均为平面，第一齿槽内设有第一齿轮，第一齿轮与棘轮的外圈固定，棘轮的内圈与第一轴固定，第一轴与发电机的输出轴固定，发电机对电机或蓄电池供电；至少两个风力发电装置的发电机的线路并联对电机或蓄电池供电。
[0010]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括风力发电装置。所述风力发电装置，包括风涡轮、第七曲柄、第八连杆、第一齿槽、第一导轨、第一齿轮和棘轮；所述风涡轮安装在汽车前格栅后侧，风涡轮与第七曲柄的一端固定，第七曲柄的另一端与第八连杆的一端铰链连接，第八连杆的另一端与第一齿槽的底部铰链连接，第一齿槽沿第一导轨直线往复滑动，第一齿槽内的一侧内表面设有齿条，第一齿槽的其余内表面均为平面，第一齿槽内设有第一齿轮，第一齿轮与棘轮的外圈固定，棘轮的内圈与第一轴固定，第一轴与发电机的输出轴固定，发电机对电机或蓄电池供电；至少两个风力发电机的第一齿轮均通过棘轮安装在同一第一轴上，至少两个风力发电机的第一导轨之间有夹角。
[0011]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括风力发电装置。所述风力发电装置，包括风涡轮、第七曲柄、第七十一连杆、第七十二连杆、第七十三连杆、第七十四连杆、第七十五连杆、第七十六连杆、第二输出齿轮、第二输入齿轮和棘轮；所述风涡轮安装在汽车前格栅后侧，风涡轮与第七曲柄的一端固定，第七曲柄的另一端与第七十一连杆的一端铰链连接，第七十一连杆的另一端与第七十二连杆的中部铰链连接，第七十二连杆的一端与第二输出齿轮的轴铰链连接。所述第二输出齿轮的轴通过轴承安装在机架上，第七十二连杆的另一端与第七十三连杆的一端铰链连接，第七十三连杆的另一端与第七十四连杆的中部铰链连接，第七十四连杆的一端与机架铰链连接，第七十四连杆的另一端与第七十五连杆的一端铰链连接，第七十五连杆的另一端与第七十六连杆的一端铰链连接，第七十六连杆的另一端与棘轮外圈固定，棘轮的内圈与第二输出齿轮的轴固定，第二输出齿轮与第二输入齿轮啮合，第二输入齿轮与轮胎的轴固定。
[0012]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括防油门误踩制动机构。所述防油门误踩制动机构包括槽转盘、压盘、压球、槽转盘轴和弹簧；油门踏板的轴通过联轴器固定有槽转盘轴，槽转盘轴一端固定有槽转盘，槽转盘在远离联轴器的侧面开设有圆锥凹槽，圆锥凹槽内设有压球，圆锥凹槽外设有压盘，压盘通过弹簧与圆锥形凹槽内连接，压盘远离圆锥形凹槽的侧面设有压感传感器，当槽转盘转速过快时，压球通过离心力的作用将压盘顶起，压力传感器检测到压力信号，并向外输出制动的信号。
[0013]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括多电机式发动机。所述多电机式发动机包括大电机、中电机、小电机、第三轴和棘轮。所述大电机、中电机、小电机与机架固定，大电机、中电机、小电机通过与第三轴通过三对齿轮连接。所述第三轴的三个齿轮分别与三个棘轮的外圈固定，三个棘轮的内圈与第三轴固定，三个棘轮与第三轴的安装方式相同。
[0014]本发明机械式汽车动力系统，其中还包括接触器充电供电控制装置。所述接触器充电供电控制装置包括第一触点、第二触点、第三触点、第四触点、第五触点、第六触点、第七触点、第八触点、第九触点、第十触点、第一蓄电池和第二蓄电池；所述第一触点与第一蓄电池的正极连接，第二触点与第一蓄电池的负极连接，第三触点与发电机的正极连接，第四触点与发电机的负极连接，第五触点与第二蓄电池的正极连接，第六触点与第二蓄电池的负极连接，第七触点与电机的正极连接，第八触点与电机的负极连接，第九触点与第一触点串联，第十触点与第二触点串联。
[0015]本发明机械式汽车动力系统的控制方法，包括如下步骤:
[0016]A、使第一触点与第三触点接触，第二触点与第四触点接触，第五触点与第七触点接触，第六触点与第八触点接触时，发电机对第一蓄电池充电，第二蓄电池对电机供电；
[0017]B、使第三触点与第五触点接触，第四触点与第六触点接触，第七触点与第九触点接触，第八触点与第十触点接触时，发电机对第二蓄电池充电，第一蓄电池对电机供电；
[0018]C、重复 A ?B。
[0019]本发明机械式汽车动力系统与现有技术不同之处在于本发明机械式汽车动力系统通过连杆将往复的旋转力矩传递给摆杆，再由棘轮将摆杆往复的旋转力矩变为连续转动的旋转力矩后传递给输出轴，则实现长距离扭矩传输，其具有传递精准、传递距离长、占用空间小、传递效率高的特点。并通过接触器充电供电控制装置可在一电池充电时，一电池