專利名稱：油電混合動力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混合動力控制系統(tǒng)， 特別是一種將燃油發(fā)動機、電動機作為動力輸出源以輸出動力的 油電混合動力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，采用燃油作為動力來源的摩托車和采用電能作為動力 來源的電動車應(yīng)用廣泛。前者具有動力足，爬坡能力強，運行速 度快且能夠?qū)崿F(xiàn)快速能源補充，運行里程較長等優(yōu)點；但同時又 具有排放的廢氣容易造成環(huán)境污染，所采用的能源為非再生能源， 環(huán)保性能較差等缺陷。而后者具有采用可再生的能源，清潔環(huán)保 等優(yōu)點；但同時又具有動力不夠強勁，爬坡能力差，難以滿足快 速行駛需求，能源補充時間較長，電池存儲的電能有限，難以適 應(yīng)長途運行的要求等缺陷。
為此，人們發(fā)明了具備上述兩種動力來源的摩托車。但是， 兩種動力的切換問題一直難以得到妥善解決，因為油電混合動力 的摩托車在實際的行駛過程中，當時速處于高速狀態(tài)時希望采用 燃油發(fā)動機為動力，而當時速處于低速狀態(tài)時則希望以電動機為 動力，因此如何在行駛過程中快速方便地將動力來源在電動機與 燃油發(fā)動機之間切換更是存在相當大的技術(shù)難度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)所存在的上述問題，而提供 一種能夠方便地在電動機和發(fā)動機這兩種動力方式之間進行切 換，特別是在行駛過程中能夠根據(jù)當前的速度值實現(xiàn)自由切換動力方式的油電混合動力控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種油電混合動 力控制系統(tǒng)，用于控制電動機和發(fā)動機交替工作，其特征在于， 本控制系統(tǒng)包括中央控制單元，該中央控制單元與電動機相聯(lián)接 且能控制電動機開啟或關(guān)閉，上述中央控制單元還聯(lián)接有能采集 車輪轉(zhuǎn)速信號的速度取樣單元、設(shè)置在發(fā)動機處的點火裝置、以 及設(shè)置在油門線上且當車輪轉(zhuǎn)速達到或低于設(shè)定值時能在中央控 制單元控制下調(diào)整油門線長度的油門線伸縮裝置，該油門線與發(fā) 動機的化油器相聯(lián)接且當油門線縮短或伸長時能開啟或關(guān)閉發(fā)動 機。
本油電混合動力控制系統(tǒng)是用來控制電動機和發(fā)動機這兩種 動力方式之間切換的，其中速度取樣單元主要是用來采集車輪轉(zhuǎn) 速信號從而得知當前的行駛速度，而油門線長度是與當前的行駛 速度是相關(guān)聯(lián)的。當速度取樣單元采集到的當前行駛速度低于設(shè) 定值時，這時中央控制單元就控制點火裝置驅(qū)動電動機工作，發(fā) 動機不工作。當速度取樣單元采集到的當前行駛速度高于設(shè)定值 時，在中央控制單元控制下油門伸縮線裝置通過油門線將化油器 拉起，從而使中央控制單元就控制驅(qū)動發(fā)動機工作，同時中央控 制單元控制電動機停止工作。當速度取樣單元采集到的當前行駛 速度再次低于設(shè)定值時，這時中央控制單元就控制發(fā)動機停止工 作，同時中央控制單元就控制驅(qū)動電動機繼續(xù)工作，實現(xiàn)動力方 式的切換。這里的臨界速度可以根據(jù)需要確定。
在上述的油電混合動力控制系統(tǒng)中，所述的中央控制單元上 還聯(lián)接有當電動機處于工作狀態(tài)時用于控制電動機輸出功率的電 動速度控制單元。這里由于油門線長度較長，當電動機處于工作 狀態(tài)時通過電動速度控制單元只是將油門線收巻，電動速度控制 單元只是控制電動機工作，而不會影響到發(fā)動機工作。
在上述的油電混合動力控制系統(tǒng)中，所述的中央控制單元還連接有功能選擇單元，所述的功能選擇單元包括僅能使中央控制 單元控制電動機處于工作狀態(tài)的電動檔、能使中央控制單元根據(jù) 車輪轉(zhuǎn)速自動控制發(fā)動機或電動機工作的自動檔和僅能使中央控 制單元控制發(fā)動機處于工作狀態(tài)的汽動檔。
這里當開關(guān)打在電動檔時這時車輛只處于電動機驅(qū)動狀態(tài)， 此時油門線伸縮裝置是脫開，因此發(fā)動機是關(guān)閉的；當開關(guān)打在 自動檔時a、當前行駛速度小于設(shè)定值時，車輛為電動機驅(qū)動起 步，b、當前行駛速度高于設(shè)定值時，發(fā)動機執(zhí)行點火動作，油門 線伸縮裝置拉緊，發(fā)動機啟動成功后，電動機和發(fā)動機同時工作 30秒左右，關(guān)閉電動機，此后就發(fā)動機單獨工作，C、當前行駛
速度回落到小于設(shè)定值后，并持續(xù)5秒左右，電路自動關(guān)閉發(fā)動 機，再次回到電動機驅(qū)動狀態(tài)；當開關(guān)打在汽動檔時車輛只處
于發(fā)動機驅(qū)動狀態(tài)，此時油門線伸縮裝置拉緊，電動機是關(guān)閉的。 在上述的油電混合動力控制系統(tǒng)中，所述的速度取樣單元包 括能根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速采集轉(zhuǎn)速信號并將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號后傳 遞給中央控制單元的傳感器。這里通過傳感器采集當前行駛速度 并傳遞給中央控制單元，為進行驅(qū)動動力切換做準備。
在上述的油電混合動力控制系統(tǒng)中，所述的油門線伸縮裝置 包括伸縮控制電路，該伸縮控制電路包括當油門線伸縮時能移動 的動觸頭、設(shè)置在動觸頭兩側(cè)的靜觸頭一和靜觸頭二、以及一個 驅(qū)動器，上述的動觸頭、靜觸頭一、靜觸頭二和驅(qū)動器均與中央 控制單元相聯(lián)接。當動觸頭分別與靜觸頭一和靜觸頭二相接觸時， 能夠通過中央控制單元控制驅(qū)動器驅(qū)動電動機或發(fā)動機工作，以 實現(xiàn)驅(qū)動方式的準確切換。
在上述的油電混合動力控制系統(tǒng)中，當車輪轉(zhuǎn)速達到
15km/h 20km/h時，中央控制單元能使電動機停止工作并通過點 火裝置和油門線伸縮裝置控制發(fā)動機處于工作狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本油電混合動力控制系統(tǒng)的優(yōu)點在于能夠根據(jù)速度不同自動控制輸出車輪驅(qū)動動力是采用發(fā)動機驅(qū)動還是 電動機驅(qū)動當速度低于設(shè)定值時，控制電動機單獨作為驅(qū)動動 力，當速度高于設(shè)定值時，控制發(fā)動機作為驅(qū)動動力，也就是說 在運行過程中即可實現(xiàn)動力方式的自由切換，這樣就能充分利用 兩種動力方式的優(yōu)點，實現(xiàn)兩者的完美結(jié)合，達到低耗油、低污 染的目的。同時本控制系統(tǒng)具有電動檔、自動檔以及汽動檔三檔 功能供用戶選擇，操作也非常方便。
圖1是本油電混合動力控制系統(tǒng)整體電路原理方框圖。 圖2是本油電混合動力控制系統(tǒng)中的伸縮控制電路電路圖。 圖中，100、中央控制單元；101、油門線伸縮裝置；102、速 度取樣單元；103、功能選擇單元；103-1、電動檔；103-2、自動 檔；103-3、汽動檔；104、伸縮控制電路；104-1、動觸頭；104-2、 靜觸頭一；104-3、靜觸頭二； 104-4、驅(qū)動器；105、點火裝置； 106、電動機；107、發(fā)動機；108、電動速度控制單元；109、油門線。
具體實施例方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方 案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1所示，本油電混合動力控制系統(tǒng)是聯(lián)接在發(fā)動機107 和電動機106上，主要是用來控制電動機106和發(fā)動機107這兩 種動力方式之間切換的，包括上述發(fā)動機107和電動機106相聯(lián) 接的中央控制單元100，在發(fā)動機107與中央控制單元100之間 連接有點火裝置，在中央控制單元100上還聯(lián)接有速度取樣單元 102、油門線伸縮裝置101以及電動速度控制單元108。
具體來說，速度取樣單元102包括能根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速采集轉(zhuǎn)速信號并將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號后傳遞給中央控制單元100的傳 感器，主要是用來采集當前行駛速度并傳遞給中央控制單元100， 為進行驅(qū)動動力切換做準備。
油門線伸縮裝置101設(shè)置在用于控制開啟或關(guān)閉發(fā)動機107 的油門線109上，且油門線109長度是與當前的行駛速度是相關(guān) 聯(lián)的，油門線109是與發(fā)動機107的化油器相聯(lián)接，且當油門線 109縮短或伸長時能開啟或關(guān)閉發(fā)動機107。為了便于對用于在驅(qū) 動的電動機106和發(fā)動機107進行切換控制，如圖2所示，該油 門線伸縮裝置101包括伸縮控制電路104，該伸縮控制電路104 包括當油門線109伸縮時能移動的動觸頭104-1、設(shè)置在動觸頭 104-1兩側(cè)的靜觸頭一 104-2和靜觸頭二 104-3、以及一個驅(qū)動器 104-4，上述的動觸頭104-1、靜觸頭一 104-2、靜觸頭二 104-3 和驅(qū)動器104-4均與中央控制單元100相聯(lián)接。這里當動觸頭 104-1分別與靜觸頭一 104-2和靜觸頭二 104-3相接觸時，能夠 通過中央控制單元IOO控制驅(qū)動器104-4驅(qū)動電動機106或發(fā)動 機107工作，以實現(xiàn)驅(qū)動方式的準確切換。
本油電混合動力控制系統(tǒng)還具有電動檔103-1、自動檔103-2 以及汽動檔103-3三檔開關(guān)功能供用戶選擇，具體是通過連接在 中央控制單元IOO功能選擇單元103來體現(xiàn)的，功能選擇單元103 包括僅能使中央控制單元IOO控制電動機106處于工作狀態(tài)的電 動檔103-1、能使中央控制單元100根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速自動控制發(fā)動 機107或電動機106工作的自動檔103-2和僅能使中央控制單元 100控制發(fā)動機107處于工作狀態(tài)的汽動檔103-3。
1、這里當開關(guān)打在電動檔103-1時這時車輛只處于電動機 106驅(qū)動狀態(tài)，此時油門線伸縮裝置101是脫開，電動速度控制 單元108控制電動機106輸出功率工作，因此發(fā)動機107是關(guān)閉 的，2、當開關(guān)打在汽動檔103-3時車輛只處于發(fā)動機107驅(qū)動 狀態(tài)，此時油門線伸縮裝置101拉緊，電動機106是關(guān)閉的；3、當開關(guān)打在自動檔103-2時a、當速度取樣單元102采集到的當 前行駛速度低于20km/h設(shè)定值時，這時中央控制單元100就控制 驅(qū)動電動機106工作，發(fā)動機107不工作，車輛為電動機106驅(qū) 動起步，b、當速度取樣單元102采集到的當前行駛速度大于 20km/h設(shè)定值時，同時油門伸縮線裝置通過油門線109將化油器 拉起并使得點火裝置105點火，發(fā)動機107啟動成功后，電動機 106和發(fā)動機107同時工作30秒左右，此后中央控制單元100就 控制驅(qū)動發(fā)動機107單獨工作，中央控制單元IOO控制電動機106 停止工作。c、當速度取樣單元102采集到的當前行駛速度再次低 于設(shè)定值時20km/h后，并持續(xù)5秒左右，這時中央控制單元IOO 就控制發(fā)動機107停止工作，同時中央控制單元100就控制驅(qū)動 電動機106繼續(xù)工作，實現(xiàn)動力方式的切換，再次回到電動機106 驅(qū)動狀態(tài)。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說 明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例 做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離 本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了 100、中央控制單元；101、油門線伸 縮裝置；102、速度取樣單元；103、功能選擇單元；103-1、電動 檔；103-2、自動檔；103-3、汽動檔；104、伸縮控制電路；104-1、
動觸頭；104-2、靜觸頭一；104-3、靜觸頭二； 104-4、驅(qū)動器； 105、點火裝置；106、電動機；107、發(fā)動機；108、電動速度控 制單元；109、油門線等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。 使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把
它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1. 一種油電混合動力控制系統(tǒng)，用于控制電動機(106)和發(fā)動機(107)交替工作，其特征在于，本控制系統(tǒng)包括中央控制單元(100)，該中央控制單元(100)與電動機(106)相聯(lián)接且能控制電動機(106)開啟或關(guān)閉，上述中央控制單元(100)還聯(lián)接有能采集車輪轉(zhuǎn)速信號的速度取樣單元(102)、設(shè)置在發(fā)動機(107)處的點火裝置(105)、以及設(shè)置在油門線(109)上且當車輪轉(zhuǎn)速達到或低于設(shè)定值時能在中央控制單元(100)控制下調(diào)整油門線(109)長度的油門線伸縮裝置(101)，該油門線(109)與發(fā)動機(107)的化油器相聯(lián)接且當油門線(109)縮短或伸長時能開啟或關(guān)閉發(fā)動機(107)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述的中央控制單元(100)上還聯(lián)接有當電動機(106)處于工 作狀態(tài)時用于控制電動機(106)輸出功率的電動速度控制單元 (108)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述的中央控制單元(100)還連接有功能選擇單元(103)，所 述的功能選擇單元(103)包括僅能使中央控制單元(100)控制電動 機(106)處于工作狀態(tài)的電動檔(103-1)、能使中央控制單元(100) 根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速自動控制發(fā)動機(107)或電動機(106)工作的自動檔 (103-2)和僅能使中央控制單元(100)控制發(fā)動機(107)處于工作 狀態(tài)的汽動檔(103-3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的油電混合動力控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的速度取樣單元(102)包括能根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速采集轉(zhuǎn)速信號并將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成電信號后傳遞給中央控制單元(ioo)的傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的油電混合動力控制系統(tǒng)， 其特征在于，所述的油門線伸縮裝置(IOI)包括伸縮控制電路 (104)，該伸縮控制電路(104)包括當油門線(109)伸縮時能移動的 動觸頭(104-1)、設(shè)置在動觸頭(104-1)兩側(cè)的靜觸頭一 (104-2)和靜觸頭二 (104-3)、以及一個驅(qū)動器(104-4)，上述的動觸頭 (104-1)、靜觸頭一(104-2)、靜觸頭二 (104-3)和驅(qū)動器(104-4) 均與中央控制單元(100)相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在 于，當車輪轉(zhuǎn)速達到15km/h 25km/h時，中央控制單元(100)能 使電動機(106)停止工作并通過點火裝置(105)和油門線伸縮裝置 (101)控制發(fā)動機(107)處于工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油電混合動力控制系統(tǒng)。它解決了現(xiàn)有的在電動機與燃油發(fā)動機動力之間切換存在相當大的技術(shù)難度等問題。本油電混合動力控制系統(tǒng)，包括中央控制單元，該中央控制單元與電動機相聯(lián)接且能控制電動機開啟或關(guān)閉，中央控制單元還聯(lián)接有速度取樣單元、設(shè)置在發(fā)動機處的點火裝置、以及設(shè)置在油門線上且當車輪轉(zhuǎn)速達到或低于設(shè)定值時能在中央控制單元控制下調(diào)整油門線長度的油門線伸縮裝置，該油門線與發(fā)動機的化油器相聯(lián)接且當油門線縮短或伸長時能開啟或關(guān)閉發(fā)動機。本發(fā)明的優(yōu)點在于在運行過程中即可實現(xiàn)動力方式的自由切換，同時本控制系統(tǒng)具有電動檔、自動檔以及汽動檔三檔功能供用戶選擇，操作也非常方便。
文檔編號B62K11/00GK101531198SQ20091009757
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月11日
發(fā)明者李躍巖, 阮岳峰 申請人:臺州市黃巖華陽機電科技有限公司