專利名稱：一種助力型電動汽車的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于車輛技術領域，具體涉及一種助力型電動汽車。
背景技術：
近年來，隨著人們生活質量的不斷提高，汽車逐步進入百姓家庭，成為廣大人們的代步工具，同時越來越多的燃氣排放污染了環境。在環保部門倡導綠色環保的背景下，各種用途的電動汽車應運而生。目前的電動汽車大多采用蓄電池儲存的電能作為動力能源，其在實際應用中，最突顯的問題就是續駛里程短。究其主要原因為兩方面:一是電池容量小，車身重；二是電動汽車在行駛的過程中，需要頻繁起步和爬行長坡道，此時會增大行車阻力，如果要維持常速行駛，就要加大電流輸出，甚至會達到峰值電流，從而加速蓄電池電能的釋放，同時大的電流還會使電機發熱，發熱進一步加大了電機的內阻，降低了能量轉化效率，甚至由于蓄電池和電機時常處于大電流工作狀態，縮短電動汽車動力系統的使用壽命。于是人們開始改善續駛里程短的問題，并涌現了多種類型的混合動力汽車。其中，通過發動機帶動發電機來增補蓄電池能量的方式占據主導地位，其實現手段為:由燃料發動機產生的動能帶動發電機運轉，將燃料的化學能轉換為電能為蓄電池充電。此種方式從一定程度上雖然增加了電動汽車的續駛里程，但仍然沒有改變在爬坡或加速路段，加大電池釋放電能的實質。并且需要先將燃料的化學能轉變成發動機的動能，然后再將動能轉換為電能，增加了能量轉換的中間環節，降低了能量轉換率。也有將氫能、太陽能等能源轉換成電能為蓄電池充電的方式，一方面沒有跳出增補蓄電池電能的思維模式，另一方面為蓄電池充電過程中的控制系統復雜，故障節點較多，導致系統不穩定，同時復雜的控制 系統造成了電動汽車高昂的制造成本，使改裝后的電動汽車很難被推廣應用。由此可見，如何解決電動汽車在起步、爬坡時的大電流輸出是一個重要問題。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種助力型電動汽車，能夠實現對電機的直接助力。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:設計一種助力型電動汽車，包括電機和發動機，其特征在于:還包括離合機構；所述發動機為無級調速發動機，無級調速發動機的動力輸出軸通過離合機構聯接電機的輸入軸。優選的，動力輸出軸和輸入軸之間還聯接有減速器。優選的，所述離合機構為離合器。優選的，所述離合器聯接在動力輸出軸和減速器之間；減速器包括聯接在離合器從動件上的第一齒輪、安裝在輸入軸上的第二齒輪以及能與第一齒輪和第二齒輪相嚙合的減速齒輪，減速齒輪聯接撥叉。[0012]優選的，所述離合器聯接在輸入軸和減速器之間。優選的，離合器和減速器之間設置鏈輪或者帶輪傳動機構。優選的，所述離合器為離心式離合器或者超越式離合器。優選的，所述離合機構包括安裝在動力輸出軸上的主動外掛齒、安裝在輸入軸上的從動外掛齒以及與主動外掛齒和從動外掛齒相嚙合的離合齒圈，離合齒圈聯接離合撥叉。優選的，所述離合機構設置在減速器與輸入軸之間。優選的，所述減速器為減速齒輪組。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:1、由于無級調速發動機的動力輸出軸通過離合機構聯接電機的輸入軸，一方面可使發動機的無級調速輸出與電機的無級變速相匹配；另一方面，由于發動機的動力輸出軸通過離合機構直接帶動電機旋轉，在電動汽車加速或者爬坡行駛時，控制離合機構處于結合狀態，由發動機來增補該行駛狀態的動能需求，無需電機增大其工作電流，利于維護電機和蓄電池的使用壽命 ；并且動能直接作用于電機，避免了現有技術中由于能量的多次轉換所帶來的能量流失。若電動汽車行駛在平緩路段時，則使離合機構處于分離狀態，使電動汽車處于純電動工作模式。2、由于離合器聯接在動力輸出軸和減速器之間，而動力輸出軸的高轉速容易使直徑固定的離合器產生較大的結合力，便于成功助力；減速齒輪聯接撥叉，使撥叉作為脫齒機構，在非助力工作狀態時，使減速齒輪從電機的輸入軸上脫開，避免電機帶動減速齒輪運轉帶來能量消耗和產生噪音。3、由于離合機構包括安裝在動力輸出軸上的主動外掛齒、安裝在輸入軸上的從動外掛齒以及與主動外掛齒和從動外掛齒相嚙合的離合齒圈，離合齒圈聯接離合撥叉，離合撥叉帶動離合齒圈沿主動外掛齒和從動外掛齒的軸向移動，可以通過控制離合撥叉的移動來實現無級變速發動機與電機間的齒牙式離合。4、采用離合器設置在輸入軸和減速器之間時，可以采用現有技術中成熟的無級變速發動機，降低研發成本。5、離合器可以選用離心式離合器，也可以選用超越式離合器，技術成熟，性能穩定。6、本實用新型采用結構簡單、價格低廉的配件實現有效的助力，既能延長其動力系統的使用壽命，又能增加其行駛路程，便于在行業內推廣應用。
圖1是實施例一的結構示意圖；圖2是圖1中A-A的剖視放大圖；圖3是實施例二的結構示意圖；圖4是實施例三的結構示意圖；圖5是實施例三的工作狀態示意圖；圖6是實施例四的結構示意圖；圖7是實施例五的結構示意圖；[0032]圖8是實施例六的結構示意圖；圖9是圖8中B-B的剖視放大圖。圖中標記:1、無級調速發動機；1.1、發動機；1.2、變徑皮帶輪；2、電機；2.1、輸入軸；2.2、輸出軸；3、離心式離合器；3.1、主動輪轂；3.2、從動轂；3.3、離心塊；4、減速器；4.1、第一齒輪；4.2、第二齒輪；4.3、齒輪光軸；4.4、減速齒輪；4.5、撥叉；5、齒牙式離合器；5.1、主動外掛齒；5.2、從動外掛齒；5.3、離合齒圈；5.4、離合撥叉；6、傳動鏈；7、執行機構；8、超越式離合器；8.1、鼓圈；8.2、星輪；8.3、中介滾柱。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述。實施例一如圖1所示，本實用新型的發動機1.1為無級調速發動機1，無級調速發動機I的動力輸出軸聯接離心式離合器3的主動輪轂3.1，離心式離合器3的從動轂3.2聯接第一齒輪4.1，在電機2的輸入軸2.1上聯接第二齒輪4.2，第二齒輪4.2的輪徑大于第一齒輪
4.1的輪徑，在第一齒輪4.1和第二齒輪4.2的同側設置齒輪光軸4.3，齒輪光軸4.3上套設有減速齒輪4.4，減速齒輪4.4上聯接撥叉4.5，撥叉4.5帶動減速齒輪4.4在齒輪光軸
4.3上移動，使減速齒輪4.4嚙合或者分離第一齒輪4.1和第二齒輪4.2。其工作過程如下:電動汽車在遇到爬坡或者加速時，可以由電控系統檢測電機2的工作電流，當工作電流達到預設值時，控制無級調速發動機I啟動，也可以由駕駛員人工控制無級調速發動機I啟動，帶動離心式離合器3的主動輪轂3.1轉動。如圖2所示，當無級調速發動機I的轉速達到一定值時，聯接在主動輪轂3.1上的離心塊3.3在轉動離心力的作用下向外移動，最終和安裝在離心塊3.3外圍的從動轂3.2結合，產生摩擦力，從而帶動與從動轂3.2相聯接的第一齒輪4.1轉動。此時，通過執行機構7使撥叉4.5帶動減速齒輪4.4沿齒輪光軸4.3移動，減速齒輪4.4與第一齒輪4.1和第二齒輪4.2同時嚙合，將無級調速發動機I的動能直接傳遞給電機 2，由輸出軸2.2傳遞給車橋，形成助力，使電機2仍以正常值電流輸出驅動車輛常速爬坡。當爬坡或者加速結束時，減速齒輪4.4沿齒輪光軸4.3向相反的方向移動，斷開第一齒輪4.1與第二齒輪4.2間的聯接，電動汽車恢復為純電動驅動方式；同時通過電控系統或者人工停止無級調速發動機I的運轉，聯接在主動輪轂3.1上的離心塊3.3由于失去離心力的作用下被彈簧壓回中心，離心式離合器3的主動輪轂3.1與從動轂3.2分離，助力結束。上述離心式離合器3聯接在無級調速發動機I和減速齒輪4.4之間，使無級調速發動機I直接帶動離心式離合器3，未經減速齒輪4.4減速，仍處于較高轉速狀態，在離心式離合器3的體積一定的情況下，會產生更大的離心力，從而增大主動輪轂3.1和從動轂3.2之間的摩擦力，便于傳遞更大的功率；而且還可以減小離心式離合器3的體積，減小助力裝置的空間。離心式離合器3可以使無級調速發動機I與電機2結合或者分離，若沒有撥叉
4.5或者其它結構的脫齒機構，無級調速發動機I關閉后，離心式離合器3分離，電機2連帶的減速齒輪4.4仍在轉動，并將原來的減速傳動轉變為增速傳動，會增加電機2的能量消耗和加大傳動噪音。實施例二如圖3所示，本實例與實施例一的不同在于:離心式離合器3設置在減速器4與電機2的輸入軸2.1之間，同時省掉了撥叉4.5構成的脫齒機構，簡化了助力裝置的結構，可以選用現有技術中帶有減速器4的無級調速發動機1，降低了研發費用。其工作原理同實施例一，在此不再贅述。此種結構的不足之處為:離心式離合器3設置在減速器4的輸出軸上，即經過減速之后的轉動控制離心式離合器3的離合動作，產生的離心力較小，不利于利用離心力傳遞大的功率。實施例三為了克服實施例二的不足之處，本實施例在實施例二的基礎上做了改進。如圖4所示，由安裝在減速器4輸出軸上的主動外掛齒5.1、安裝在輸入軸2.1上的從動外掛齒
5.2以及離合齒圈5.3構成齒牙式離合器5，代替離心式離合器3。其中，離合齒圈5.3能夠同時與主動外掛齒5.1和從動外掛齒5.2相哨合,離合齒圈5.3聯接離合撥叉5.4,離合撥叉5.4帶動離合齒圈5.3沿主動外掛齒5.1和從動外掛齒5.2的軸向移動，以通斷主動外掛齒5.1和從動外掛齒5.2之間的傳動。其工作過程如下:當電動汽車遇到爬坡或者加速時，啟動無級調速發動機1，通過執行機構7使離合撥叉5.4帶動離合齒圈5.3移動，離合齒圈5.3同時嚙合主動外掛齒5.1和從動外掛齒5.2，此時無級調速發動機I的動能直接傳遞給電機2，起到助力作用；待電動汽車駛入平坦路面或者加速結束時，使嚙合齒圈移動，斷開主動外掛齒5.1和從動外掛齒5.2之間的傳動，并關閉無級調速發動機1，助力`結束，使電動汽車由混合動力驅動轉為純電動驅動。實施例四本實施例是實施例二的另一種改進方式。如圖6所示，在減速器4和離心式離合器3之間增設傳動鏈6或者傳動帶，在減速器4的輸出軸上安裝主動輪，在離心式離合器3的主動輪轂3.1上安裝從動輪，由傳動帶或者傳動鏈6實現主動輪和從動輪之間的傳動。其工作原理同實施例二。實施例五如圖7所示，本實施例與實施例四的不同之處在于:將實施例四中的離心式離合器3替換為實施例三中的齒牙式離合器5，其余均同實施例四。實施例六本實施例是實施例二的再一種改進方式:由超越式離合器8代替離心式離合器3。如圖8所示，超越離合器的星輪8.2安裝在電機2的輸入軸2.1上，其鼓圈8.1聯接在減速器4的輸出軸上，靠鼓圈8.1的轉速是否大于星輪8.2的轉速來控制超越式離合器8的離
八
口 ο其工作過程如下:當電動汽車遇到爬坡或者加速需要助力時，電控系統控制無級調速發動機I起動，帶動鼓圈8.1朝星輪8.2轉向一致的方向轉動，當鼓圈8.1的轉速大于星輪8.2的轉速時，鼓圈8.1和星輪8.2在中介滾柱8.3的作用下被咬合在一起實現同步轉動，起到助力作用。電動汽車駛入平緩路段后，關閉無級調速發動機I，鼓圈8.1的轉速下降至低于星輪8.2的轉速時，鼓圈8.1和星輪8.2由于失去中介滾柱8.3的作用而分離，斷開無級調速發動機I和電機2之間的傳動，助力結束，使電動汽車恢復為純電動工作模式。上述實施例一至六中的無級調速發動機I由發動機1.1和變徑皮帶輪1.2構成，也可以選用其它結構形式的無級調速器，只要使發動機1.1實現無級調速輸出即可，并不限于其具體的結構形式。在實施例一和三中，執行機構7可以為現有技術中的曲柄凸輪等機構，只要能夠滿足撥叉4.5的直線式移動即可，并不限于其具體的特定結構，故在此對其具體結構和工作方式不做具體闡述。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以組合、變更或改型均為本實用新型的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保 護范圍。
權利要求1.一種助力型電動汽車，包括電機和發動機，其特征在于:還包括離合機構；所述發動機為無級調速發動機，無級調速發動機的動力輸出軸通過離合機構聯接電機的輸入軸。
2.按照權利要求1所述的助力型電動汽車，其特征在于:動力輸出軸和輸入軸之間還聯接有減速器。
3.按照權利要求2所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述離合機構為離合器。
4.按照權利要求3所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述離合器聯接在動力輸出軸和減速器之間；減速器包括聯接在離合器從動件上的第一齒輪、安裝在輸入軸上的第二齒輪以及能與第一齒輪和第二齒輪相嚙合的減速齒輪，減速齒輪聯接撥叉。
5.按照權利要求3所述的助力型 電動汽車，其特征在于:所述離合器聯接在輸入軸和減速器之間。
6.按照權利要求5所述的助力型電動汽車，其特征在于:離合器和減速器之間設置鏈輪或者帶輪傳動機構。
7.按照權利要求3至6任一所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述離合器為離心式離合器或者超越式離合器。
8.按照權利要求2所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述離合機構包括安裝在動力輸出軸上的主動外掛齒、安裝在輸入軸上的從動外掛齒以及與主動外掛齒和從動外掛齒相嚙合的離合齒圈，離合齒圈聯接離合撥叉。
9.按照權利要求8所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述離合機構設置在減速器與輸入軸之間。
10.按照權利要求8或9所述的助力型電動汽車，其特征在于:所述減速器為減速齒輪組。
專利摘要本實用新型公開了一種助力型電動汽車，屬于車輛技術領域，其包括電機和發動機，特征在于還包括離合機構；所述發動機為無級調速發動機，無級調速發動機的動力輸出軸通過離合機構聯接電機的輸入軸。此種助力裝置一方面可使發動機的無級調速輸出與電機的無級變速相匹配；另一方面無級調速發動機的動能直接作用于電機，使電動汽車在不增大工作電流的情況下能夠爬坡或者加速，延長了其動力裝置的使用壽命，并避免了現有技術中由于多次轉換所帶來的能量流失。
文檔編號B60K17/04GK203093732SQ20132013353
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者趙玉寶 申請人:深圳市力馳電動汽車有限公司