发明名称 电动及引擎混合动力机车
摘要 本发明揭示一种机车混合动力系统。本发明中的引擎、离合器、直流发电机/马达、液压扭力变换器与后级传动系统同轴转动。发动时马达带动引擎而启动;低速时马达与引擎协力推动机车前进,以获得最大扭力;电瓶残电量低时马达自动转换为直流发电机对电瓶充电;为环保而使离合器分离时,马达单独推动机车前进以免空气污染。液压扭力变换器使引擎在转速低时提供较佳的传动效率,在车辆减速时可使引擎用较低的速度运转,以节省燃料并减低空气污染。
申请公布号 TWI273047 申请公布日期 2007.02.11
申请号 TW094141711 申请日期 2005.11.28
申请人 朱心平 发明人 朱心平
分类号 B60K6/02(2006.01) 主分类号 B60K6/02(2006.01)
代理机构 代理人 苏翔 台北市大安区罗斯福路2段79之1号12楼之4
主权项 1.一种机车混合动力系统,提供机车行进之动力,且 有较佳的燃油消耗率,至少包含: 一具引擎,输出端经离合器与马达之一端在同一轴 上相连,当离合器接合时,引擎与马达同步运转,且 引擎由此马达启动,也经由此马达对电瓶充电; 一具离合器,位于引擎与马达之间,由控制使引擎 与马达接合或分离; 一具马达,为外转子式,具有发电机绕组与马达绕 组,以切换开关切换做发电机或马达使用,输入端 经离合器与引擎相连,输出端接扭力变换器的输入 端; 一具扭力变换器,包含主动轮、从动轮、定子叶轮 、单向离合器及主轴等部份,输出端接后级传动系 统; 一个控制器,包含马达各种模式之切换开关以及提 供马达驱动电源; 一个电瓶,供应马达之电能或被发电机充电; 系统之作动模式有以下四种: (1)引擎启动模式:当离合器在接合状态时,若马达 转速低于1000转,且油门开度不为零,则马达全功率 输出,其目的在启动引擎; (2)混合动力模式:当离合器在连结状态,且电瓶残 电量正常,马达转速大于1000转,则马达在油门开度 大于50%时依油门开度超出50%的比率输出电功率,油 门开度小于50%时马达不作动; (3)充电模式:当离合器在连结状态,且电瓶残电量 过低,且马达转速大于1000转时,马达转为发电机模 式,对电瓶充电; (4)无污染动力模式:当离合器在分离状态下,马达 单独带动后级输出。 2.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该引擎勿需离合器而直接与马达相连,且位置互换 ;引擎之输出端接扭力变换器的输入端扭力变换器 之输出端接后级传动系统。 3.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该扭力变换器之位置后移,马达之输出端接前皮带 轮,动力经皮带传动至后皮带轮,再经扭力变换器, 最后传至末级减速齿轮。 4.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为传动轴。 5.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为减速齿轮。 6.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为差速器。 7.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为皮带。 8.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为链条。 9.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其中 该后级传动系统为直接驱动轮子。 10.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该后级传动系统为以行星齿轮驱动轮子。 11.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该引擎为汽油引擎。 12.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该引擎为柴油引擎。 13.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该马达为有刷直流马达。 14.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该马达为无刷直流马达。 15.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该马达绕组之最大输出功率为引擎最大功率的 15%至25%。 16.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该发电机绕组之最大输出功率为引擎最大功率 的3%至10%。 17.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该离合器为手动开关。 18.如申请专利范围第1项之机车混合动力系统,其 中该离合器为电子电路开关。 图式简单说明: 第1图系显示依据本发明之一实施例之混合动力机 车系统架构图。 第2图系显示依据本发明之一实施例之示意图。 第3图系显示依据本发明之一实施例之扭力变换器 之简图。 第4图系显示扭力变换器之输出转速对扭力比以及 传动效率比之关系图。 第5图系显示依据本发明之一实施例之系统运转步 骤流程图。 第6图系显示输出转速对引擎扭力及马达扭力之关 系示意图。 第7图系显示依据本发明中与第2图不同之另一实 施例,本例取消离合器,引擎直接与马达相连且位 置互换;本例之配置可方便引擎悬挂机构之配置, 且有利于引擎振动之控制。 第8图系显示依据本发明中与第2图和第7图不同之 另一实施例,本例将扭力变换器之位置后移,马达 之输出端接前皮带轮,动力经皮带传动至后皮带轮 ,再经扭力变换器,最后传至末级减速齿轮。
地址 高雄市三民区民族一路301巷28号