混合動力車輛中的緊急模式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及混合動力車輛，更具體但不唯一地涉及用于在緊急情況下起動混合動力車輛的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著不可更新能源的逐漸減少，眾所周知，需要減少化石燃料的消耗和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)驅(qū)動的車輛的排放。實現(xiàn)前述目標(biāo)的一種方法是通過電驅(qū)動的車輛。然而，此類車輛相比于常規(guī)車輛體重較大并且每次充電的行進(jìn)距離較短。這些缺陷由混合動力車輛得以克服，混合動力車輛將內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和電牽引電動機(jī)的優(yōu)勢利用到一個車輛中。它們提供了在不嚴(yán)重?fù)p失車輛性能或操縱靈活性情況下減少燃料消耗和排放的極大潛力。
[0003]混合動力車輛通過根據(jù)發(fā)動機(jī)、牽引電動機(jī)和電池規(guī)格而配置的控制裝置而被操作?；旌蟿恿囕v中的控制裝置具有控制器，該控制器基于其可用的輸入和內(nèi)置的邏輯而控制車輛的操作和能量在車輛中的流動?？刂破鲝碾姵厝〉秒娏Γ撾姵卦诨旌蟿恿囕v的情況下通常是高電壓的?；旌蟿恿囕v中的控制器大體上在沒有任何人工輸入(包括通過起動電動機(jī)搖動(cranking)發(fā)動機(jī))的情況下控制車輛的操作。電池電力被供給起動電動機(jī)。然而，會出現(xiàn)某些由于電故障或者機(jī)械故障而發(fā)生的不合意事件，這些不合意事件使得控制器機(jī)能不良，結(jié)果影響車輛的操作并給車輛用戶造成麻煩。
[0004]舉例來說，高電壓電池可能發(fā)生電機(jī)能不良，或者從電池到車輛部件的承載高電流的電線可能發(fā)生短路，短路將阻止電力供應(yīng)到控制器。在此類情況中，控制器將不能執(zhí)行期望的車輛的操作。如果控制器從其取得電力的電池完全或者部分放電，則也會發(fā)生這種情況。另外，如果控制器自身機(jī)能不良，發(fā)動機(jī)的自搖動(self cranking)被禁用，那么將使得車輛不可操作。在又一種情況中，如果牽引電動機(jī)短路，則甚至是推動車輛都將是困難的，因為牽引電動機(jī)是連接到后輪的。因此，在歸因于任何電或機(jī)械機(jī)能不良、在控制器或電池或電動機(jī)中任何故障的情況下，車輛的操作受到影響并且用戶將會被困在路上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本主題針對克服上文所述問題的全部或者任意一個，并且從而消除現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。因此，本主題的一個目標(biāo)是以跛行回家(limp home)機(jī)構(gòu)的形式在混合動力車輛中提供緊急模式，使得車輛在任何緊急或者不合意情況過程中能夠被人工地進(jìn)行操作而不依賴電池和控制器。本發(fā)明的另一目標(biāo)是在正常情況下確保跛行回家機(jī)構(gòu)不干預(yù)控制器的工作。
[0006]為了此目的，本發(fā)明公開了一種具有跛行回家機(jī)構(gòu)的混合動力車輛，該跛行回家機(jī)構(gòu)包括與發(fā)動機(jī)連接的人工操作的腳踏起動控制桿;機(jī)械地連接到腳踏起動控制桿的交流發(fā)電機(jī)，該交流發(fā)電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子;從交流發(fā)電機(jī)取得輸入的RR單元;其中腳踏起動控制桿的操作致使交流發(fā)電機(jī)向點火(TCI)單元提供需要的電壓，發(fā)動機(jī)在沒有電池和控制器幫助的情況下被搖動，并且其中RR單元還調(diào)節(jié)TCI單元需要的電壓。
[0007]提供前述目標(biāo)和概括以用簡化的形式介紹一些選擇的概念，因此不是限制性的。為了全面理解本主題的這些目標(biāo)和其他目標(biāo)以及主題本身，主題的詳細(xì)描述和權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)結(jié)合附圖閱讀，這樣之后，本主題的這些目標(biāo)和其他目標(biāo)以及主題本身這些所有內(nèi)容將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見。
【附圖說明】
[0008]對照下面的說明、隨附的權(quán)利要求和附圖，將會更好理解主題的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點，其中:
[0009 ]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛。
[0010]圖2示出沒有側(cè)蓋的混合動力車輛的后部部分。
[0011 ]圖3示出發(fā)動機(jī)的截面頂視圖。
[0012]圖4示出示發(fā)動機(jī)箱中的腳踏起動控制桿的側(cè)視圖。
[0013]圖5示出混合動力車輛的跛行回家機(jī)構(gòu)的工作布置圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明公開了具有呈跛行回家機(jī)構(gòu)形式的緊急模式的混合動力車輛。跛行回家機(jī)構(gòu)包括與發(fā)動機(jī)連接的人工操作的腳踏起動控制桿，機(jī)械地連接到腳踏起動控制桿的交流發(fā)電機(jī)，該交流發(fā)電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子，從交流發(fā)電機(jī)取得輸入的RR單元。跛行回家機(jī)構(gòu)配置成在不依賴于電池和控制器的情況下在發(fā)動機(jī)模式中直接起動車輛。該裝置在緊急、意外或者不合意情況過程中將混合動力車輛轉(zhuǎn)換為平常的腳踏起動車輛。
[0015]另外，控制器配置成在車輛正很好地工作時在正常情況過程中與跛行回家機(jī)構(gòu)一起工作。然而，在部分或者完全停機(jī)情況下，控制器允許車輛進(jìn)入人工模式，使得車輛用戶可人工地?fù)u動發(fā)動機(jī)并乘坐車輛到最近的服務(wù)中心?，F(xiàn)在，通過實施方式來說明具有跛行回家機(jī)構(gòu)的混合動力車輛。
[0016]圖1示出所關(guān)注的混合動力車輛的側(cè)視圖。該車輛具有由若干管件焊接在一起而構(gòu)成的通常支撐該車輛機(jī)體的機(jī)體架組件。該車輛具有可轉(zhuǎn)向前輪101和受驅(qū)后輪102 ο該車輛的機(jī)體架組件是長型結(jié)構(gòu)，其一般從前端延伸到車輛的后端。從側(cè)面視圖看，其大體呈凸形。該架組件包括頭管(未示出)、主架108并且還可以具有副架。副架利用合適的連接機(jī)構(gòu)附接到主架。該架組件被多個車輛機(jī)體蓋覆蓋，車輛機(jī)體蓋包括前面板105、護(hù)腿板141、座位下蓋體143和側(cè)面板106。
[0017]手把組件150和座位組件142支撐在架組件的相對兩端并且其間限定有稱之為的腳踏板(floorboard) 140的大體開放的區(qū)域，該區(qū)域可起到跨步(step through)空間的作用。駕駛員座位和后部座位放置在燃料箱之前并且在腳踏板140之后。前擋泥板103設(shè)置在前輪101上方以避免該車輛和其乘員被泥漿潑濺。同樣地，后擋泥板104放置在燃料箱和后輪102之間，并且放置到沿后輪102的徑向方向的外側(cè)。后擋泥板104防止雨水等被后輪102向上帶起。
[0018]為了舒服地在路上操控車輛，設(shè)置了懸掛系統(tǒng)。前懸掛組件(未示出)連接到前叉107，而后懸掛組件是液壓阻尼裝置并且被連接到機(jī)體架。后懸掛組件包括至少一個優(yōu)選在車輛左側(cè)的后懸掛131。然而，車輛也可能具有兩個后懸掛，即在左側(cè)的后懸掛及在右側(cè)的后懸掛。為了用戶的安全和符合交通規(guī)則，還設(shè)置了在車輛前部的頭燈136和在車輛后部的尾燈137。
[0019]車輛具有機(jī)電動力系統(tǒng)，其包括作為驅(qū)動源的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)120和電牽引電動機(jī)122。發(fā)動機(jī)120布置在后輪102之前并且被支撐在車架上。如圖2所示，牽引電動機(jī)122由電池126提供電力，而所述發(fā)動機(jī)由被電池驅(qū)動的起動電動機(jī)(未示出)搖動?？刂破?25控制能量在車輛中的流動。在一個實施方式中，所述發(fā)動機(jī)是四沖程單缸發(fā)動機(jī)。后輪102由發(fā)動機(jī)120或者牽引電動機(jī)122或者這兩者產(chǎn)生的驅(qū)動力驅(qū)動。來自發(fā)動機(jī)的動力通過傳動系統(tǒng)而遞送到后輪102。發(fā)動機(jī)120水平布置，即其曲柄軸布置成與車體的縱向方向成直角。牽引電動機(jī)122從電池126獲得電力。在圖3所示的優(yōu)選實施方式中，牽引電動機(jī)122布置在后輪102的輪穀127中。輪轂127繞軸向穿過輪轂的輪軸27運動。牽引電動機(jī)122到發(fā)動機(jī)曲柄箱外部的后輪輪穀127的直接耦接節(jié)省了空間并歸因于傳動裝置的減少而防止了傳動損失。
[0020]如圖3所示，發(fā)動機(jī)120具有活塞操作的曲柄軸22，其轉(zhuǎn)動以將動力通過傳動系統(tǒng)傳輸?shù)胶筝?02。曲柄軸22可操作地接合并驅(qū)動中間軸24。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，從曲柄軸22到中間軸24的動力傳輸是通過濕式鏈條傳動。所述鏈條通過參考標(biāo)記23表示。布置在曲柄軸22的端部的離心式離合器32幫助曲柄軸22與中間軸24的接合與脫離。布置在中間軸24的端部處的鏈輪26將接收自曲柄軸的動力通過干式鏈條/皮帶傳動轉(zhuǎn)移到輪軸27。鏈輪和鏈條機(jī)構(gòu)減小了中間軸的旋轉(zhuǎn)力并將減小的旋轉(zhuǎn)力傳輸?shù)胶筝?02。
[0021]混合動力車輛還包括多個用戶可選擇的操作模式。用戶可以選擇操作模式中的任一種來操作車輛和/或可以通過為了此目的設(shè)置的模式選擇開關(guān)(未示出)在操作模式之間切換。選擇的模式顯示在混合動力車輛的顯示面板上?？刂破?25根據(jù)由用戶選擇的模式而起動電動機(jī)或者發(fā)動機(jī)或者二者。在沒有選擇模式的情況下，控制器以默認(rèn)模式起動車輛。在優(yōu)選實施方式中，混合動力車輛設(shè)置有至少四個操作模式，以優(yōu)化燃料效率、車輛最大行程并給車輛用戶提供關(guān)于車的輛操作的更多控制和自由決斷。
[0022]所述四個操作模式命名為:混合節(jié)約模式、混合動力模式、發(fā)動機(jī)模式和電動模式。混合節(jié)約模式是車輛的默認(rèn)模式，即，除非任何用戶選擇的情況，否則控制器以混合節(jié)約模式起動并運行車輛。在該模式中，控制器通過下述方式操作車輛:初始給牽引電動機(jī)122供電，然后在車輛到達(dá)預(yù)定的操作點后控制器即搖動內(nèi)燃發(fā)動機(jī)120并停止?fàn)恳妱訖C(jī)122。在混合動力模式中，控制器以這種方式操作車輛:車輛同時從發(fā)動機(jī)120和牽引電動機(jī)122得到動力。在發(fā)動機(jī)模式中，控制器搖動發(fā)動機(jī)120并且車輛僅依靠發(fā)動機(jī)運行，而在電動模式中，車輛僅由牽引電動機(jī)122驅(qū)動。
[0023]如圖5所示，操作車輛的用戶首先通過提供在車輛中的點火鑰匙來接通點火開關(guān)1，點火鑰匙將電壓提供給DC/DC轉(zhuǎn)換器11 ο DC/DC轉(zhuǎn)換器11的輸出連接到所有照明負(fù)載(包括顯示面板)。電池126是用于向所有車輛部件(如，用于發(fā)動機(jī)搖動的起動電動機(jī)、顯示面板、所有照明負(fù)載、控制器)提供電力并且用于給牽引電動機(jī)提供電力的單體電池。在混合動力車輛的一個實施方式中，電池126包括鋰離子電池并且提供48V的電動勢。所述電池