专利名称：油电双动力车的制作方法
技术领域：
木发明创造涉及机动车辆，尤其是公交客车。
背景技术：
为了解决如何低成本节能减排，如何用可再生低价的电能取代燃油，一直 是燃油车特别是公交车行业内的重大难题，近年出现了fe歩、加速、上坡和匀
速都是用牵引电动机，对普通车改动较大的"油电双动力公交车"-由于公交车
处于频繁起步、加速、停车等工况，所以近年出现的"油电双动力公交车"，具 有比较显著的节能环保效果。据报道，该车"与燃油客车比较，整车动力性能
相当，尾气排放满足最新颁布的闺家3号标准，减少温室气体排放30%,降低 燃油消耗30%"。但由于现有的油电双动力车起动加速是油电共用，起步加速 的能源效率大大低于无轨电车，30%的节油效果当然比零油耗的无轨电车相差 太远，而且比普通车"成本增加30%"显然太高，所以难以推广！ 发明内容
本发明创造提供了一种新的油电双动力车技术方案，它是对上述现有旧的 油电双动力车的优化和简化，其核心内容是直接驱动车的电动机与发动机共 用了原车变速器----至少有一个电动机通过万向联轴器或锥齿轮与车变速器中 间轴传动联接，机构得以实质性简化，对普通车改动较小；将起步、加速、上 坡和匀速都是用牵引电动机的办法，改为在起步、加速、上坡用起动电机，即 将直接驱动车的牵引电动机改为至少一个更适宜起步加速的起动电机。
研究证明，燃油车加速或上坡(特别是起步)时用电不用油的办法，是很 科学划算的！因为燃油车能源效率在此时段比匀速或高速时低得多，所以加速或 上坡(特别是起步)时用电不用油，比较匀速或高速时段的以电代油要相应便 宜得多!起步时段用油效率最低(甚至只有5%)并且排放污染最严重，而用电 效率可达80%而且零排放、费用可省约10倍！本油电双动力车一般是油只用 在燃油车效率较高、排放较少的匀速和高速时段；电只用在加速或上坡游别 是起步)的时段，而且电动机与发动机共用了原车变速器，又改用了更适宜起步 加速的起动电机，真正是"好钢用在刀刃上"了！其节油率和减排效果显然会 比现有旧油电双动力车高，而较接近于零耗油、零排放的无轨电车！研究说明， 木油电双动力公交车比现有旧的油电双动力车，结构简宇.可靠成木低得多、可 采用现有的发动机起动电机和起动用铅酸蓄电池、可较容易地改装各种现有新
旧公交车；比较普通公交车，本车对原车改动极少而不影响安全性、动力性和 机动性，当所安装的起动电机功率和蓄电池容量都足够大时(这对本车可以容
易做到的，例如安装6个8KW以上的起动电机和12个以上12V、 200 220安时 的起动用铅酸蓄电池)，扣除承景增加所加大的油耗后，本车节油率还高达60% 以上，减少温室气体排放60%以上！鉴于此，预计本车将很快得到大量推广！
起动电机比其它电动机有显著的特点，例如体积小、功率大，采用短时 额定工作制，带有专用的传动啮合机构。应当指出，本车电动机与发动机共用 了原车变速器，以及用起动电机全部或部分取代牵引电动机，很容易改装新旧 车为油电双动力车，是结构上的实质突破；在效益上节油率倍增也体现了是实 质性大进步。
本发明创造由本油电双动力公交车的二个实施例及其附图给出。图1、 4所 示的是第一个实施例的主体，图4是图1的A-A剖视图，图2是图1的局部放 大图；图5所示的是第二个实施例主体。图l、 4、 5都是局部装配图。图3是 对这二个实施例都适用的电动机控制电路示意图。每个装配图和示意图中，各零 部件比例是接近实际的。
具体实施方式
如图1、 2、 4、 5所示，这二个实施例有底盘车架(16)、发动机(18)、装 有中间轴(7)的车变速器(9)、用于直接驱动车行驶的电动机(1)，(图l、 2 中，发动机(18)是在车变速器(9)旁边，已省略不画〕其特征在于至少有 —个直接驱动车行驶的电动机(1)是与变速器中间轴(7)传动联接的。电动 机(1)中至少有一个是用于加速车辆的起动电机。而现有旧的油电双动力车中， 直接驱动车行驶的都是牵引电动机。
由图1、 2、 4所示的第一个实施例可知，电动机(1)是依次通过其转轴 上的驱动齿轮(13)、大齿轮(3)、传动轴(4)、离合器(12)和中间轴(7) 传动联接的；驱动齿轮(13)和大齿轮(3)都在减速箱体(2)内；中间轴(7) 有一端头伸出车变速器(9)的箱体之外，该端头通过万向联轴器(5)与传动 轴(4)传动联接；至少一个大齿轮(3)固定套装在传动轴(4)上，每个大齿 轮(3)与至少一个电动机(1)的驱动齿轮(13)啮合。在图1中，为显示清楚 而只画了两个大齿轮(3)和与其分别啮合的两个电动机(1) 在图4中，则画了 与一个大齿轮(3)分别啮合的三个电动机(1)。有了这样的机构，龟动机(1) 的数量就可根据不同情况来灵活确定，显然是很实用理想的。
由图5所示的第二个实施例可知，电动机(1)是依次通过其转轴上的驱动
齿轮(13)、大齿轮(3)、传动轴(4)和中间轴(7)传动联接的；驱动齿轮(13) 和大齿轮(3)都在减速箱体(2)内；中间轴(7)有一端头伸出车变速器(9) 的箱体之外，该端头通过圆锥齿轮(17)与传动轴(4)传动联接；至少一个大 齿轮(3)固定套装在传动轴(4)上，每个大齿轮(3)与至少一个电动机(1) 的驱动齿轮(13)啮合。图5中，中间轴(7)右边剖去不画的部分与左边是对 称一样的。左、右两边的传动轴(4)和圆锥齿轮(17)有点不同，左边的传动 轴(4)和圆锥齿轮(17)之间还传动联接有离合器(12),左边电动机(1)的 驱动齿轮(13)与大齿轮(3)可以恒啮合而不分离，这时，左边电动机(1) 可以是牵引电机而不是起动电机。
由上述可见，这二个实施例的一个区别在于传动轴(4)与中间轴(7)之 间的联接器具不同，分别是万向联轴器(5)和圆锥齿轮(17);另一个区别是 电动机(1〉转轴轴线的朝向不同，分别与车的前迸方向相同和垂直。这样，在 改装旧车为本油电双动力车时，就可在这二个实施例中，选择较符合实际情况 的一个。 一般来说，第一个实施例适用于发动机前置的公交车，第二个实施例 适用于发动机后置的公交车。
显然，对于起动电机，上述离合器(12)最好是超越离合器，用以确保除 了倒车的时候，中间轴(7)都不能带动电动机(1)的目的。对于牵引电机， 若要回收制动能量来发电，上述离合器(12)最好是电磁离合器，以便按需要 控制好离合器，让车和电机可相互驱动。
这二个实施例电动机(1)是利用了原车变速器等传动装置来驱动车辆的， 显然非常合理。
这二个实施例的首架样车都可安装8KW、 24V普通起动机六个，或者可装上 服W、 24V普通起动机三个和18KW、 144V牵引电机一个，最大瞬时总功率都可 大于120KW,这对于公交车起步加速已经够用。另外要指出，图中的二个实施例 的驱动齿轮(13)与大齿轮(3),都是在电动机(1)通电时啮合,断电即分离， 不会影响车的制动和匀速时段发动机的正常运转。
为了解决了本中间轴(7)长于原车变速器中间轴所带来的轴向窜动问题。 如图2所示，中间轴(7)端头套有一个端头盖(8)，该盖内有一个防止中间轴 (7)轴向窜动的滚动轴承(10)。中间轴(7)被螺母(6)锁定，螺母(6)被 定位销(11)锁定。
为了使普通新旧公交车都能快速地改装成为本油电双动力车，如图1、 4、 5所示，这二个实施例的电动机(1)安装在固定有支架(15)的减速箱体(2) 上，支架(15)固定在车架(16)上。这里，为了更方便拆卸，支架(15)与
车架(16)是用螺栓(14)固定在一起的，而不是焊接在一起的。
为了起步能有不同的加速度，本实施例同时加速车辆的电动机(1)的数量 根据需要可多可少。如图3的电机电路控制图所示，这二个实施例每个直接驱
动车辆的电动机(i)都对应联接有一个自己的开关a)，该开关位于司机位置
旁的台面上。这样，开通多少开关(K)，就有多少电动机(1)可同时加速，。 图3所示的控制电路图中可见，图中还有蓄电池电源、常开按纽(QK)、常 闭按纽(TK)、起动继电器(J)。由图3可见，常开按纽(K)闭合时，电流从 蓄电池电源依次经过常开按纽(QK)、常闭按纽(TK)、已闭合的开关(K)、起 动继电器(J)至搭铁而使起动继电器(J)动作，接通了蓄电池电源、电动机 (1)和搭铁之间的电路，电动机(1)就在大电流作用下驱动车辆了。该图是 由一个常开按纽(QK)控制三个电机(1)的控制电路图。
有常闭按纽(TK)是为了提高电机控制的安全性。为了方便，所有直接驱 动车辆行驶的电动机(1)还共有一个电源总开关常闭按纽(TK),该常闭按纽 (TK)由车制动踏板控制， 一般安装在车制动踏板的下方。这样万一常开按纽 (QK)失灵，车制动初期，电动机U)就能及时断电停转。
这两个实施例可以用起动电机和牵引电机分别驱动车辆，由"起步"和"加 速"二个常开按纽(QK)分别控制这二种电机，起动电机用于起动，牵引电机 用于加速，分别发挥了各自的优势。
这两个实施例的操作法如下起步根据需要的加速度开通相应数量的开 关(K)，使"起动"常开按纽(QK)闭合，车在起动电动机驱动下起步；加速 根据需要的加速度开通相应数量的开关(K),使"加速"常开按纽(QK)闭合， 车在牵引电动机驱动下加速。起步或加速几秒后达到所需车速时，放手让常开 按纽(QK)在弹力下复位断电，各电动机(1)也就停转，之后，进入油驱车时 段。总的说来，扭动常开按纽(QK)就是电驱车。既扭动常开按纽(QK)又踏 油门，就是电油共同驱车。主要注意点是；①制动前要放手离开常开按纽(QK), 以提高制动的安全可靠性。②起步时间一般不要超过5秒。③按规定给蓄电池 充电6图3中画有充电机(B)的接线图。
由于公交车改装为油电车需要较多的蓄电池，车底盘旁的空间不够用也不 好安装电池，显然，对于供电给电动机(1)的蓄电池，至少有一个蓄电池安装 在车内的座椅下面是解决蓄电池安装空间问题的好办法。
当然，最好将现有发动机起动电机和蓄电池进一步优化改进，提高其使用 寿命和对本车的适应性，例如，将起动电机外壳改用铝合金材料制成，在该外 壳制成有散热片的，转轴轴承由铜质滑动轴承改为滚动轴承。
权利要求1、一种油电双动力车，有车架(16)、发动机(18)、装有中间轴(7)的车变速器(9)、用于直接驱动车行驶的电动机(1)，其特征在于至少有一个直接驱动车行驶的电动机(1)是与变速器中间轴(7)传动联接的。
2、 根据权利要求l所述的油电双动力车，其特征在于电动机(1)中至 少有一个是用于加速车辆的起动电机。
3、 根据权利要求l所述的油电双动力车，其特征在于电动机(1)是依 次通过其转轴上的te动齿轮(13)、大齿轮(3)、传动轴(4)、离合器(12)和 中何轴(7> #^联接將；中何轴(7)有一端头伸出车变速器<9>的箱体之外， 该m通过万向联轴器(5)与传动賴(4》传动麟，至少一个大齿轮(3)周 定套装在传动轴(4)上，每个大齿轮(3)与至少一个电动机(1)的驱^#轮m)啮合。
4、 根据权利要求l所述的油电双动力车，其特征在于电动机(1)是依 次通过其转轴上的驱动齿轮(13)、大齿轮(3)、传动轴(4)和中间轴(7)传动联接的；中间辅(7)有一端头伸出车变速器(9)的箱体之外，该端头通过 圆锥齿轮(17)与传动轴(4)传动联接；至少一个大齿轮(3)固定套装在传 动轴(4)上，每个大齿轮(3)与至少一个电动机(1)的驱动齿轮(13)啮合。
5、 根据权利要求3或4所述的油电双动力车，其特征在于离合器(12) 是超越离合器。
6、 根据权利要求1所述的油电双动力车，，征在于中间轴(7)端头 套有一个端头盖(8)，该盖内有一个防止中间轴(7)轴向窜动的滚动轴承(10)。
7、 根据权利要求3或4所述的油电双动力车，其特征在于电动机(1) 安装在固定有支架(15)的减速箱体(2)上，支架(15)固定在车架(16)上。
8、 根据权利要求1或2所述的油电双动力车，其特征在于每个直接驱动 车辆行驶的电动机(1)都对应联接至少有一个自己的开关(K)，该开关(K) 位于司机位置旁的台面上。
9、 根据权利要求1或2所述的油电双动力车，其特征在于所有直接驱动 车辆行驶的电动机(1)共有一个电源总开关常闭按纽(TK),该常闭按纽(TK) 由车制动踏板控制。
10、 根据权利要求1或2所述的油电双动力车，其特征在于对于供电给电动机(1)的蓄电池，至少有一个蓄电池安装在车内的座椅下面。
专利摘要本实用新型公开了一种新的油电双动力车(特别是公交车)技术方案，其直接驱动车的电动机与发动机共用了原车变速器——至少有一个直接驱动车行驶的电动机(1)是与变速器中间轴(7)传动联接的；其直接驱动车的电动机(1)中至少有一个是起动电机。这样的方案意义重大对于燃油公交车，低成本地基本实现可再生低价电能取代燃油。在一般情况下，油只用在车效率较高、排放较少的匀速和高速时段，电主要用在加速或上坡(特别是起步)的时段。本车节油减排效果比现有旧油电双动力车高，而结构简单可靠、成本较低，可采用现有的发动机起动电机和起动用铅酸蓄电池、可较易地改装各种现有新旧公交车为油电双动力车。
文档编号B60K6/485GK201205865SQ20082000654
公开日2009年3月11日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者陆中源 申请人:陆中源