专利名称：机车混合动力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机车混合动力系统，尤指一种适用于可选择式提供机车引擎
动力系统或马达动力系统的机车混合动力系统。
背景技术：
近年来，基于世界环保意识的抬头与能源危机的影B向，世界各先进国家均投入大 笔资金与人力研发低污染、低油耗、与高效能的车辆。 以目前新兴的电动车辆为例，其是使用电能作为其驱动能源，故其没有习知利用 引擎驱动，所产生的废气的排放与污染，因而被认为是较佳的交通工具。然而，电动车辆却 有着续航力低、充电不方便、与成本偏高的缺点。为改善前述缺点，目前已开发成功所谓的 燃料电池，但其虽然解决电动车辆续航力的问题，但仍有着成本昂贵与氢气加气站尚未普 及化的缺点。 再以目前的引擎车辆为例，其动力来源主要是汽油引擎，其具有技术成熟、马力 大、与速度快等优点，但汽油引擎所产生的噪音与废气污染，则对环境的污染日益严重，另 外对于地球的暖化亦有相当不利的影响，而且汽油的价格节节升高，种种不利因素也接踵 而来，目前世界各国对于环保法规也日益严格。因此，如何发展同时具有汽油引擎与电能两 种优点的动力系统的车辆，实已成为目前各机车厂商极力研发的课题。 发明人缘因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的机车混合 动力系统，几经研究实验终至完成本实用新型。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种机车混合动力系统，其可减少汽油整体消耗量，进
而减少废气排放及空气污染；还可以增加骑乘速度及续航力，增加充电的方便性。
本实用新型的目的是这样实现的，一种机车混合动力系统，包括有一入力轴、一
出力轴、一变速机构、一第一单向离合器、一第一马达、一第二单向离合器、一电池、及一控制器。 上述入力轴是与一机车引擎的一曲柄轴枢接，出力轴则是与机车的一后轮传动轴
枢接，而变速机构则连结于入力轴与出力轴之间。至于第一单向离合器是与出力轴、及后轮
传动轴枢接，第一单向离合器可用以单向将出力轴的旋转动力传递至后轮传动轴。 此外，上述的第一马达是与后轮传动轴枢接，用以驱动后轮传动轴旋转。第二单向
离合器是与第一马达、及后轮传动轴枢接，第二单向离合器可用以单向将第一马达的旋转
动力传递至后轮传动轴。 另外，上述的电池是与第一马达电连接，至于控制器则与电池电连接，控制器能选 择式控制第一马达运转以驱动后轮传动轴旋转，或是控制第一马达不运转，由机车引擎直 接驱动后轮传动轴旋转。 藉此，当以引擎驱动后轮传动轴旋转时，并不会带动第一马达进行空转；另当以第一马达驱动后轮传动轴旋转时，也不会带动引擎进行空转。故引擎与第一马达两种动力系 统可依环境需求相互切换使用，皆不会造成造成动力的损失。 此外，上述机车的出力轴与后轮传动轴之间可更组设有一减速齿轮组，以可提高 出力轴的扭力后，再去驱动后轮传动轴。 另外，上述机车可更包括有一发电机，发电机是与与机车引擎的曲柄轴相互枢接， 且电连接至电池，以当引擎运转时，可产生电力并储存于电池中。 再者，上述机车可更包括有一第二马达，第二马达是与机车的一前轮传动轴枢接， 并与电池电连接，用以驱动前轮传动轴旋转，以当与引擎、或第一马达驱动后轮传动轴旋转 时同步使用，可增加起步及爬坡的扭力。 又，控制器能选择式控制第二马达运转以驱动前轮传动轴旋转、或是控制第二马 达不运转，仅以引擎、或第一马达驱动后轮传动轴旋转。 此外，上述第一马达、及第二马达皆可为一轮毂马达，其中轮毂马达的转子可为传
动轴所穿设，转子与传动轴并一同旋转，而定子则与马达壳固结，因而可使整车配置安排上
更为简洁，縮小机车的空间，除了整车车体改变幅度不大外，且结构也简单化。 本实用新型的优点是，引擎与马达两种动力系统可依环境需求相互切换使用，皆
不会造成造成动力的损失，即当机车于中、低速、市区、短程的使用状态时，可使用第一马达
动力驱动，以减少汽油整体的消耗量，进而减少废气排放及空气污染；另当机车于高速、郊
区、长程的使用状态时，则可使用引擎动力驱动，以增加骑乘速度及续航力，并縮小电池的
体积及重量，进而也可增加充电的方便性。
图1是本实用新型-一较佳实施例的外观前视图。图2是本实用新型-一较佳实施例的结构示意图。图3是本实用新型-一较佳实施例的系统架构图。主要元件符号说明l机车2引擎3入力轴4出力轴5变速机构6减速齿轮组7第一单向离合器8后轮传动轴9第一马达ll第二单向离合器12发电机13电池14控制器15前轮传动轴16第二马达17曲柄轴18后轮19前轮20引擎动力系统30马达动力系统31头灯32后照镜33把手34前挡板35脚踏板36座垫37车体盖[0036] 51驱动盘组 53传动皮带 92，162定子
52滑动盘组 91， 161转子 181,191轮圈
具体实施方式请参阅图1是本实用新型一较佳实施例的外观前视图，其中显示有一机车l，机车 1的外观包括有头灯31、后照镜32、把手33、前挡板34、脚踏板35、座垫36、车体盖37、及后 灯38。其中机车1的动力系统除具有一引擎动力系统20夕卜，且分别于后轮18、及前轮19 上组设有一第一马达9、及一第二马达16。 请同时参阅图2是本实用新型一较佳实施例的结构示意图、及图3是本实用新型 一较佳实施例的系统架构图，并请一并参阅图1。本实施例的机车混合动力系统包括有一 入力轴3、一出力轴4、一变速机构5、一减速齿轮组6、一第一单向离合器7、一第一马达9、 一第二单向离合器11、一发电机12、一电池13、一第二马达16、及一控制器14。 如图所示，入力轴3是与一机车1弓|擎2的一曲柄轴17枢接，出力轴4则与机车 1的一后轮传动轴8枢接，变速机构5则连结于入力轴3与出力轴4之间。在本实施例中， 变速机构5为一无段变速机构。 其中，变速机构5包括有一驱动盘组51、一传动盘组52、及一传动皮带53。其中， 传动皮带53环绕于驱动盘组51与传动盘组52之间。传动皮带53在驱动盘组51处与传动 盘组52处的节圆直径比会产生相对应的改变，即改变半径比，因而达成无段变速的目的， 此为习用公知技术。在此不再赘述。 此外，如图2所示，减速齿轮组6是组设于出力轴4与后轮传动轴8之间，俾可提 高出力轴4的扭力后，再去驱动后轮传动轴8，进而带动后轮18旋转。而第一单向离合器7 是与出力轴4、及后轮传动轴8枢接，第一单向离合器7可用以单向将出力轴4的旋转动力 传递至后轮传动轴8，进而带动后轮18旋转。 上述的第一马达9是与后轮传动轴8枢接，第一马达9可用以驱动后轮传动轴8 旋转，进而带动后轮18旋转。而第二单向离合器11则与第一马达9、及后轮传动轴8枢接， 第二单向离合器11可用以单向将第一马达9的旋转动力传递至后轮传动轴8，进而带动后 轮18旋转。 如图2、3所示，发电机12是与机车引擎2的曲柄轴17枢接，发电机12并电连接 至电池13，以当引擎2的曲柄轴17旋转时，发电机12可产生电力并将电力储存于电池13 中。 如图所示，控制器14是与电池13电连接，而电池13则与第一马达9电连接，控制 器14并能选择式控制第一马达9运转以驱动后轮传动轴8旋转，进而带动后轮18旋转，或 是控制第一马达9不运转，仅由机车引擎2驱动后轮传动轴8旋转，进而带动后轮18旋转。 换言之，当以引擎2驱动后轮传动轴8旋转，进而带动后轮18旋转时，经由第二单 向离合器11的单向功能，并不会带动第一马达9进行空转。另当以第一马达9驱动后轮传 动轴8旋转，进而带动后轮18旋转时，经由第一单向离合器7的单向功能，也不会带动引擎 2进行空转。故引擎动力系统20与马达动力系统30两种动力系统可依环境需求相互切换 使用，皆不会造成造成动力的损失。
5[0048] 亦即，当机车l于中、低速、市区、短程的使用状态时，可使用电力驱动，即以第一 马达9动力驱动，以减少汽油整体的消耗量，进而减少废气排放及空气污染。另当机车1于 高速、郊区、长程的使用状态时，则可使用汽油驱动，即使用引擎2动力驱动，以增加骑乘速 度及续航力，相对地也可縮小电池13的体积及重量，进而可增加充电的方便性。 此外，如图1、2、3所示，上述的第二马达16是与机车1的一前轮传动轴15枢接， 用以驱动前轮传动轴15旋转，进而带动前轮19旋转。另控制器14是与电池13电连接，而 电池13也与第二马达16电连接，控制器14能选择式控制第二马达16运转以驱动前轮传 动轴15旋转，以当与引擎2、或第一马达9驱动后轮传动轴8旋转时同步使用，可增加机车 1的起步及爬坡扭力，亦即机车1可同时由第二马达16驱动前轮19旋转，且也由引擎2或 第一马达9驱动后轮18旋转。当然，控制器14也可以控制第二马达16不运转，仅以引擎 2、或第一马达9驱动后轮传动轴8旋转，进而带动后轮18旋转。 在本实施例中，上述第一马达9、及第二马达16皆为一轮毂马达，其中第一马达9、 及第二马达16的定子92， 162皆分别与第一马达9、及第二马达16的马达壳(图未示)固 结，而第一马达9、及第二马达16的转子91， 161则分别为后轮传动轴8、及前轮传动轴15所 穿设，且转子91， 161并分别与传动轴8， 15 —同旋转，因而可使整车配置安排上更为简洁， 縮小机车1的空间，除了整车车体改变幅度不大外，且结构也简单化。
权利要求一种机车混合动力系统，其特征在于包括一入力轴，是与一机车引擎的一曲柄轴枢接；一出力轴，是与该机车的一后轮传动轴枢接；一变速机构，是连结于该入力轴与该出力轴之间；一第一单向离合器，是与该出力轴、及该后轮传动轴枢接，用以单向将该出力轴的旋转动力传递至该后轮传动轴；一第一马达，是与该后轮传动轴枢接，用以驱动该后轮传动轴旋转；一第二单向离合器，是与该第一马达、及该后轮传动轴枢接，用以单向将该第一马达的旋转动力传递至该后轮传动轴；一电池，是与该第一马达电连接；以及一控制器，是与该电池电连接，该控制器系能选择式控制该第一马达运转以驱动该后轮传动轴旋转，或是控制该第一马达不运转。
2. 如权利要求1所述的机车混合动力系统，其特征在于包括一减速齿轮组，是组设于 该出力轴与该后轮传动轴之间。
3. 如权利要求1所述的机车混合动力系统，其特征在于包括一发电机，是与该与曲柄 轴枢接、并电连接至该电池。
4. 如权利要求1所述的机车混合动力系统，其特征在于包括一第二马达，是与该机车 的一前轮传动轴枢接、并与该电池电连接，用以驱动该前轮传动轴旋转。
5. 如权利要求4所述的机车混合动力系统，其特征在于该第二马达为一轮毂马达。
6. 如权利要求4所述的机车混合动力系统，其特征在于该控制器能选择式控制该第二 马达运转以驱动该前轮传动轴旋转、或是控制该第二马达不运转。
7. 如权利要求1所述的机车混合动力系统，其特征在于该第一马达为一轮毂马达。
8. 如权利要求1所述的机车混合动力系统，其特征在于该变速机构为一无段变速机构。
专利摘要本实用新型涉及一种机车混合动力系统，其特征在于包括有入力轴、出力轴、变速机构、二单向离合器、马达、电池、及控制器。其中，入力轴与机车引擎的曲柄轴枢接，出力轴则与后轮传动轴枢接，而变速机构则连结于入力轴与出力轴之间，一单向离合器与出力轴及后轮传动轴枢接，另一单向离合器则与马达及后轮传动轴枢接。控制器能选择式控制马达运转以驱动后轮传动轴旋转或是马达不运转，由出力轴直接驱动后轮传动轴旋转。本实用新型引擎与马达两种动力系统可依环境需求相互切换使用，皆不会造成动力的损失，减少了汽油整体的消耗量，进而减少废气排放及空气污染；还可使用引擎动力驱动，增加骑乘速度及续航力，缩小电池体积及重量。
文档编号B60K6/20GK201506242SQ20092021904
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者吴国南 申请人:三阳工业股份有限公司