混合动力车辆中的紧急模式的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及混合动力车辆，更具体但不唯一地涉及用于在紧急情况下起动混合动力车辆的机构。
【背景技术】
[0002]随着不可更新能源的逐渐减少，众所周知，需要减少化石燃料的消耗和内燃发动机驱动的车辆的排放。实现前述目标的一种方法是通过电驱动的车辆。然而，此类车辆相比于常规车辆体重较大并且每次充电的行进距离较短。这些缺陷由混合动力车辆得以克服，混合动力车辆将内燃发动机和电牵引电动机的优势利用到一个车辆中。它们提供了在不严重损失车辆性能或操纵灵活性情况下减少燃料消耗和排放的极大潜力。
[0003]混合动力车辆通过根据发动机、牵引电动机和电池规格而配置的控制装置而被操作。混合动力车辆中的控制装置具有控制器，该控制器基于其可用的输入和内置的逻辑而控制车辆的操作和能量在车辆中的流动。控制器从电池取得电力，该电池在混合动力车辆的情况下通常是高电压的。混合动力车辆中的控制器大体上在没有任何人工输入(包括通过起动电动机摇动(cranking)发动机)的情况下控制车辆的操作。电池电力被供给起动电动机。然而，会出现某些由于电故障或者机械故障而发生的不合意事件，这些不合意事件使得控制器机能不良，结果影响车辆的操作并给车辆用户造成麻烦。
[0004]举例来说，高电压电池可能发生电机能不良，或者从电池到车辆部件的承载高电流的电线可能发生短路，短路将阻止电力供应到控制器。在此类情况中，控制器将不能执行期望的车辆的操作。如果控制器从其取得电力的电池完全或者部分放电，则也会发生这种情况。另外，如果控制器自身机能不良，发动机的自摇动(self cranking)被禁用，那么将使得车辆不可操作。在又一种情况中，如果牵引电动机短路，则甚至是推动车辆都将是困难的，因为牵引电动机是连接到后轮的。因此，在归因于任何电或机械机能不良、在控制器或电池或电动机中任何故障的情况下，车辆的操作受到影响并且用户将会被困在路上。
【发明内容】
[0005]本主题针对克服上文所述问题的全部或者任意一个，并且从而消除现有技术中的缺陷。因此，本主题的一个目标是以跛行回家(limp home)机构的形式在混合动力车辆中提供紧急模式，使得车辆在任何紧急或者不合意情况过程中能够被人工地进行操作而不依赖电池和控制器。本发明的另一目标是在正常情况下确保跛行回家机构不干预控制器的工作。
[0006]为了此目的，本发明公开了一种具有跛行回家机构的混合动力车辆，该跛行回家机构包括与发动机连接的人工操作的脚踏起动控制杆;机械地连接到脚踏起动控制杆的交流发电机，该交流发电机具有定子和转子;从交流发电机取得输入的RR单元;其中脚踏起动控制杆的操作致使交流发电机向点火(TCI)单元提供需要的电压，发动机在没有电池和控制器帮助的情况下被摇动，并且其中RR单元还调节TCI单元需要的电压。
[0007]提供前述目标和概括以用简化的形式介绍一些选择的概念，因此不是限制性的。为了全面理解本主题的这些目标和其他目标以及主题本身，主题的详细描述和权利要求应当结合附图阅读，这样之后，本主题的这些目标和其他目标以及主题本身这些所有内容将对于本领域技术人员来说显而易见。
【附图说明】
[0008]对照下面的说明、随附的权利要求和附图，将会更好理解主题的上述以及其他特征、方面和优点，其中:
[0009 ]图1示出根据本发明的混合动力车辆。
[0010]图2示出没有侧盖的混合动力车辆的后部部分。
[0011 ]图3示出发动机的截面顶视图。
[0012]图4示出示发动机箱中的脚踏起动控制杆的侧视图。
[0013]图5示出混合动力车辆的跛行回家机构的工作布置图。
【具体实施方式】
[0014]本发明公开了具有呈跛行回家机构形式的紧急模式的混合动力车辆。跛行回家机构包括与发动机连接的人工操作的脚踏起动控制杆，机械地连接到脚踏起动控制杆的交流发电机，该交流发电机具有定子和转子，从交流发电机取得输入的RR单元。跛行回家机构配置成在不依赖于电池和控制器的情况下在发动机模式中直接起动车辆。该装置在紧急、意外或者不合意情况过程中将混合动力车辆转换为平常的脚踏起动车辆。
[0015]另外，控制器配置成在车辆正很好地工作时在正常情况过程中与跛行回家机构一起工作。然而，在部分或者完全停机情况下，控制器允许车辆进入人工模式，使得车辆用户可人工地摇动发动机并乘坐车辆到最近的服务中心。现在，通过实施方式来说明具有跛行回家机构的混合动力车辆。
[0016]图1示出所关注的混合动力车辆的侧视图。该车辆具有由若干管件焊接在一起而构成的通常支撑该车辆机体的机体架组件。该车辆具有可转向前轮101和受驱后轮102 ο该车辆的机体架组件是长型结构，其一般从前端延伸到车辆的后端。从侧面视图看，其大体呈凸形。该架组件包括头管(未示出)、主架108并且还可以具有副架。副架利用合适的连接机构附接到主架。该架组件被多个车辆机体盖覆盖，车辆机体盖包括前面板105、护腿板141、座位下盖体143和侧面板106。
[0017]手把组件150和座位组件142支撑在架组件的相对两端并且其间限定有称之为的脚踏板(floorboard) 140的大体开放的区域，该区域可起到跨步(step through)空间的作用。驾驶员座位和后部座位放置在燃料箱之前并且在脚踏板140之后。前挡泥板103设置在前轮101上方以避免该车辆和其乘员被泥浆泼溅。同样地，后挡泥板104放置在燃料箱和后轮102之间，并且放置到沿后轮102的径向方向的外侧。后挡泥板104防止雨水等被后轮102向上带起。
[0018]为了舒服地在路上操控车辆，设置了悬挂系统。前悬挂组件(未示出)连接到前叉107，而后悬挂组件是液压阻尼装置并且被连接到机体架。后悬挂组件包括至少一个优选在车辆左侧的后悬挂131。然而，车辆也可能具有两个后悬挂，即在左侧的后悬挂及在右侧的后悬挂。为了用户的安全和符合交通规则，还设置了在车辆前部的头灯136和在车辆后部的尾灯137。
[0019]车辆具有机电动力系统，其包括作为驱动源的内燃发动机120和电牵引电动机122。发动机120布置在后轮102之前并且被支撑在车架上。如图2所示，牵引电动机122由电池126提供电力，而所述发动机由被电池驱动的起动电动机(未示出)摇动。控制器125控制能量在车辆中的流动。在一个实施方式中，所述发动机是四冲程单缸发动机。后轮102由发动机120或者牵引电动机122或者这两者产生的驱动力驱动。来自发动机的动力通过传动系统而递送到后轮102。发动机120水平布置，即其曲柄轴布置成与车体的纵向方向成直角。牵引电动机122从电池126获得电力。在图3所示的优选实施方式中，牵引电动机122布置在后轮102的轮穀127中。轮毂127绕轴向穿过轮毂的轮轴27运动。牵引电动机122到发动机曲柄箱外部的后轮轮穀127的直接耦接节省了空间并归因于传动装置的减少而防止了传动损失。
[0020]如图3所示，发动机120具有活塞操作的曲柄轴22，其转动以将动力通过传动系统传输到后轮102。曲柄轴22可操作地接合并驱动中间轴24。根据本发明的一个实施方式，从曲柄轴22到中间轴24的动力传输是通过湿式链条传动。所述链条通过参考标记23表示。布置在曲柄轴22的端部的离心式离合器32帮助曲柄轴22与中间轴24的接合与脱离。布置在中间轴24的端部处的链轮26将接收自曲柄轴的动力通过干式链条/皮带传动转移到轮轴27。链轮和链条机构减小了中间轴的旋转力并将减小的旋转力传输到后轮102。
[0021]混合动力车辆还包括多个用户可选择的操作模式。用户可以选择操作模式中的任一种来操作车辆和/或可以通过为了此目的设置的模式选择开关(未示出)在操作模式之间切换。选择的模式显示在混合动力车辆的显示面板上。控制器125根据由用户选择的模式而起动电动机或者发动机或者二者。在没有选择模式的情况下，控制器以默认模式起动车辆。在优选实施方式中，混合动力车辆设置有至少四个操作模式，以优化燃料效率、车辆最大行程并给车辆用户提供关于车的辆操作的更多控制和自由决断。
[0022]所述四个操作模式命名为:混合节约模式、混合动力模式、发动机模式和电动模式。混合节约模式是车辆的默认模式，即，除非任何用户选择的情况，否则控制器以混合节约模式起动并运行车辆。在该模式中，控制器通过下述方式操作车辆:初始给牵引电动机122供电，然后在车辆到达预定的操作点后控制器即摇动内燃发动机120并停止牵引电动机122。在混合动力模式中，控制器以这种方式操作车辆:车辆同时从发动机120和牵引电动机122得到动力。在发动机模式中，控制器摇动发动机120并且车辆仅依靠发动机运行，而在电动模式中，车辆仅由牵引电动机122驱动。
[0023]如图5所示，操作车辆的用户首先通过提供在车辆中的点火钥匙来接通点火开关1，点火钥匙将电压提供给DC/DC转换器11 ο DC/DC转换器11的输出连接到所有照明负载(包括显示面板)。电池126是用于向所有车辆部件(如，用于发动机摇动的起动电动机、显示面板、所有照明负载、控制器)提供电力并且用于给牵引电动机提供电力的单体电池。在混合动力车辆的一个实施方式中，电池126包括锂离子电池并且提供48V的电动势。所述电池