CN101157374A

CN101157374A - 一种混合动力摩托车

Info

Publication number: CN101157374A
Application number: CNA2007100189634A
Authority: CN
Inventors: 白志峰; 武小兰; 王占彬; 曹秉刚
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2008-04-09

Abstract

本发明公开了一种混合动力摩托车，摩托车的后轮由发动机通过传动系统驱动，在摩托车的前轮上设置有电动机，构成摩托车的双轮驱动，前轮上还设置有第一转速传感器，在摩托车后轮的传动系统中设置有超越离合器，用于电动机驱动与发动机驱动两种驱动方式之间的转换，在摩托车的车把上设置有混合动力调速手把，混合动力调速手把还与发动机中的油门连接；在摩托车上设置有储能装置，在摩托车上设置有控制器，该控制器将采集的混合动力调速手把信号及车况信号进行处理后，控制电动机和发动机分别单独驱动或共同驱动摩托车行驶，并在回收能量时为储能装置充电，发动机上还设置有第二转速传感器。本发明对现有摩托车的传动系统改动较小，易于实现。

Description

一种混合动力摩托车

技术领域

本发明属于摩托车制造技术领域，涉及一种摩托车，特别涉及一种混合动力摩托车。

背景技术

传统的以汽油发动机作动力的摩托车，是由发动机经传动系统和机械刹车装置实现驱动和制动的，在低速行驶的状态下，油耗高，并排放大量尾气，既浪费了燃料又对环境造成较大污染。再者，机械摩擦刹车制动产生的噪声也是对环境的污染。纯电动摩托车虽能有效解决传统摩托车低速行驶状态下的油耗高、尾气大的缺点，但存在一次充电连续行驶距离短，充电时间长等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力摩托车，它在低速行驶时使用电机单独驱动，以巡航速度行驶时由发动机单独驱动，从而可以避免发动机工作在低速或怠速工况以降低油耗和废气污染。当摩托车减速或刹车时，电动机转换为发电状态，对摩托车制动能量进行回收，将车身动能转化为电能对蓄电池充电。这样既节约了能源，还可以降低制动噪声，延长刹车器的使用寿命。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种混合动力摩托车，包括一摩托车，摩托车的后轮由发动机通过传动系统驱动，其特征在于，在摩托车的前轮上设置有电动机，构成摩托车的双轮驱动，前轮上还设置有第一转速传感器，在摩托车后轮的传动系统中设置有超越离合器，用于电动机驱动与发动机驱动两种驱动方式之间的转换，当电动机驱动时发动机不运转，通过超越离合器将发动机动力传动链隔离开来，当发动机驱动时，超越离合器可以与传动装置一起传递动力；在摩托车的车把上设置有混合动力调速手把，该混合动力调速手把还与发动机中的油门连接；在摩托车上设置有储能装置，该储能装置为电动机提供电力驱动能源；在摩托车上设置有控制器，该控制器将采集的混合动力调速手把信号及车况信号进行处理后，控制电动机和发动机的切换，并在回收能量时为储能装置充电，所述发动机上还设置有第二转速传感器。

本发明的其它一些特点是：

所述的摩托车为两轮摩托车或三轮摩托车。

所述的发动机为汽油发动机或柴油发动机或天然气发动机。

所述摩托车后轮的传动系统包括前传动装置、离合器、变速器和设置有超越离合器的后传动装置。

所述在摩托车后轮的传动系统中的后传动装置为链传动装置或带传动装置或轴传动装置。

所述超越离合器为单向超越离合器或双向超越离合器或棘轮定向离合器。

所述的控制器用于采集的混合动力调速手把信号及车况信号并进行处理后，控制电动机和发动机分别单独驱动或共同驱动摩托车行驶，并在回收能量时将电动机转换为发电状态，对储能装置进行充电。

所述电动机是直流高速轮毂电机或低速有刷直流轮毂电机或低速无刷直流轮毂电机或交流轮毂电机。

所述储能装置是铅酸蓄电池或镍氢蓄电池或锂离子电池或蓄电池和超级电容组成的复合电源系统。

本发明的混合动力摩托车，对现有摩托车的原有传动系统改动较小，技术易于实现；前轮设置轮毂式电动机，启动、低速行驶时，混合动力摩托车由电动机单独驱动，克服了发动机低速运行时耗油高、污染大的缺点；以巡航速度行驶时，由发动机单独驱动，并可利用发动机的富裕能量使电动机工作在发电状态，对储能装置充电；加速或爬坡时，由电动机和发动机共同驱动，使发动机避开了加速和爬坡时的峰值功率，因而实现了发动机小型化，达到低耗油、低污染的目的；减速或制动时，将电动机转换为发电状态，实现能量的回收，为储能装置充电，即提高了燃料利用率、节约了能源，又解决了电动摩托车一次充电行驶里程短、充电时间长的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为发动机与后轮连接示意图；

图3为本发明的电路连接示意图；

图4、图5为能量再生充电过程的电路图。

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1～2，本发明的混合动力摩托车，包括常规的燃油或燃气摩托车，摩托车有手把1、车架3、发动机7、传动系统8、前车轮10、后车轮11、车座12。

摩托车的后轮由发动机7通过传动系统8驱动，在摩托车的前轮10上设置有用于前轮驱动的电动机6，前轮10上还设置有第一转速传感器13，在摩托车的后轮11的传动系统8中设置有超越离合器9，该超越离合器9用于电动机6驱动与发动机7驱动两种驱动方式之间的转换，即，当电动机6驱动、发动机7不工作时，通过超越离合器9将发动机7动力传动链隔离开来；当发动机驱动时，超越离合器9可以与传动系统8一起传递动力，在摩托车的车把1上设置有混合动力调速手把2，该混合动力调速手把2还与发动机7中的油门连接；在车架3的踏板位置设置有储能装置5，该储能装置5为电动机6提供电力驱动能源；在摩托车的车座12下设置有控制器4，该控制器4将采集的混合动力调速手把信号及车况信号进行处理后，控制电动机6和发动机7的切换，并在回收能量时为储能装置5充电，所述发动机7上还设置有第二转速传感器14，用于测量发动机7的转速。

参见图2，图2是发明人给出的传动系统8的一个具体实施例，传动系统8包括主动带轮21、从动带轮23、传送带22，发动机7连接主动带轮21，主动带轮21通过传送带22连接从动带轮23，从动带轮23与后轮11连接。超越离合器9连接在从动带轮23与后轮11之间。

当然，超越离合器9也可以根据实际情况设置在传动系统8的其它部位。

参见图3，混合动力摩托车的电路部分包括控制器4、电动机6、储能装置5、混合动力调速手把2、电动机转速传感器13、发动机转速传感器14。其中储能装置5选择蓄电池或超级电容组成的复合电源。

控制器4通过控制电路分别与电动机6、储能装置5、混合动力调速手把2、电机转速传感器13、发动机转速传感器14连接。混合动力调速手把还与发动机7中的油门连接。

当混合动力摩托车行驶时，控制器4首先采集混合动力调速手把2的电动机6控制信号和第一转速传感器13、第二转速传感器14的转速信号，计算出实际行驶车速，而后根据实际车速分别启动电动机6或发动机7。若发动机7启动，控制器4控制电动机6继续运转，并通过第二转速传感器14检测发动机7驱动装置8转速，直至发动机7的驱动装置8驱动速度达到当前车速时，停止电动机6工作。

本发明在传统摩托车的发动机驱动系统中加装了一个超越离合器9，新增电驱动采用轮毂式电机安装于前轮，可以与发动机驱动系统在摩托车不同的行驶速度区域分别驱动摩托车。

启动、低速行驶时，摩托车由安装于前轮的电机6驱动，发动机不运行。此时混合动力摩托车相当于一辆纯电动摩托车。

当摩托车速度达到一设定值时，由控制器4控制启动发动机7，在发动机7启动阶段，摩托车仍由电动机6驱动；当发动机7达到期望转速并进入正常运转阶段时，控制器4控制摩托车由电动机6驱动状态转换为发动机7驱动状态。此运行速度区域为发动机7的高效运行区。在此发动机7单独驱动时，控制器4可控制电动机6切换成发电状态，利用发动机6的富裕能量向蓄电池充电。

在摩托车加速或爬坡时，控制器4将启动电动机6，使其与发动机7同时驱动摩托车，为摩托车提供辅助驱动力。

在减速阶段，当摩托车车速降至低于设定值时，控制器4将启动电动机6，同时停止发动机7的运行。

在摩托车减速或刹车时，能量再生充电系统开始工作，控制器4使电动机6工作在发电状态，将电动机6再生制动产生的电能回馈并储存在储能装置5中，实现对储能装置5的充电。

如图4、5所示为电动机6采用低速有刷直流轮毂电机，储能装置5采用铅酸蓄电池，控制器功率器件采用IGBT的混合动力摩托车的能量再生充电过程。

当T2导通时，在电动机绕组反电动势作用下，由于回路电阻很小，电流很快上升，如图3所示；当T2关断时，由于电动机绕组电感的作用，二极管D1导通，完成对蓄电池的能量再生充电过程，如图4所示。

上述实施例已经清楚的给出来本发明的技术原理以及技术手段，需要说明的是，本发明不限于上述实施例，本领域普通技术人员按照上述技术原理进行修改和变形均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种混合动力摩托车，包括一摩托车，摩托车的后轮由发动机通过传动系统驱动，其特征在于，在摩托车的前轮上设置有电动机，构成摩托车的双轮驱动，前轮上还设置有第一转速传感器，在摩托车后轮的传动系统中设置有超越离合器，用于电动机驱动与发动机驱动两种驱动方式之间的转换，当电动机驱动时发动机不运转，通过超越离合器将发动机动力传动链隔离开来；当发动机驱动时，超越离合器可以与传动装置一起传递动力；在摩托车的车把上设置有混合动力调速手把，该混合动力调速手把还与发动机中的油门连接；在摩托车上设置有储能装置，该储能装置为电动机提供电力驱动能源；在摩托车上设置有控制器，该控制器将采集的混合动力调速手把信号及车况信号进行处理后，控制电动机和发动机分别单独驱动或共同驱动摩托车行驶，并在回收能量时为储能装置充电，所述发动机上还设置有第二转速传感器，用于测量发动机转速。

2.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述的摩托车为两轮摩托车或三轮摩托车。

3.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述的发动机为汽油发动机或柴油发动机或天然气发动机。

4.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述摩托车后轮的传动系统包括前传动装置、离合器、变速器和设置有超越离合器的后传动装置。

5.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述摩托车的后轮传动系统中的后传动装置为链传动装置或带传动装置或轴传动装置。

6.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述超越离合器为单向超越离合器或双向超越离合器或棘轮定向离合器。

7.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于：所述的控制器用于采集的混合动力调速手把信号及车况信号并进行处理后，控制电动机和发动机分别单独驱动或共同驱动摩托车行驶，并在回收能量时将电动机转换为发电状态，对储能装置进行充电。

8.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述电动机是直流高速轮毂电机或低速有刷直流轮毂电机或低速无刷直流轮毂电机或交流轮毂电机。

9.如权利要求1所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述储能装置是蓄电池或超级电容组成的复合电源。

10.如权利要求9所述的混合动力摩托车，其特征在于，所述蓄电池是铅酸蓄电池或镍氢蓄电池或锂离子电池。