CN105522921B - 汽车电动辅助驱动***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车电动辅助驱动***，包括电池、控制***和电机，所述控制***包括控制开关、触发器、同步器、电力控制器、平衡器、限速器、检样器和刹车反馈器，所述控制开关与所述电池相连接，所述电池与所述同步器和电力控制器相连接，所述触发器与所述同步器相连接，所述同步器与油门踏板相连接，所述电力控制器分别与所述同步器、平衡器、限速器、刹车反馈器和电机相连接，所述检样器与所述平衡器相连接。本发明发动机与电机同时驱动，各承担50％的能耗，用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少尾汽带来的环境污染，解决了现纯电动驱动带来的性能不稳定，电池重，成本高等技术问题。

Description

汽车电动辅助驱动***及控制方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，特别是涉及一种汽车电动辅助驱动***及控制方法。

背景技术

目前由于石油资源的日益缺乏，加上燃油汽车的污染越来越严重，越来越多的人投入到研究燃油汽车的替代产品上，电动汽车具有零排放和不使用石油资源的性能，电动汽车的出现很好地解决了能源稀缺的问题，因此出现了各种结构的电动汽车：

一、专利号201310458830.4揭露了一种电动汽车，包括电机控制器，锂离子电池组，电池管理器，电机，所述电机控制器与所述锂离子电池组相连接，所述锂离子电池组上设置有电池管理器，所述电机控制器上设置有电子油门；所述电机控制器通过***盘永磁同步电机变频器与所述电机相连接；所述电机包括前左驱动电机、前右驱动电机、后左驱动电机和后右驱动电机，所述前左驱动电机、前右驱动电机、后左驱动电机和后右驱动电机通过变速箱和传动轴分别与前左轮、前右轮、后左轮和后右轮相连接；所述变速箱分别连接在所述电机与所述传动轴的之间。

二、专利号201380010354.8揭露了一种电动汽车，其通过电动机的旋转驱动驱动轮而行驶，具备：车身，其包括车架；驱动模块，其包括能够向所述车架拆装的副车架、驱动轮、使电动汽车起步或加速的驱动装置、安装于所述副车架的驱动轮用悬架装置以及使电动汽车停止或减速的驱动轮用制动装置，其中，所述驱动装置具有安装于所述副车架并对所述驱动轮赋予驱动力的电动机；连接部，其在向所述车架安装所述副车架时，对所述车身和所述驱动模块的相对位置关系进行保持，并通过信号线连接所述车身和所述驱动模块；控制部，其利用经由所述连接部连接的所述信号线从所述车身侧输入的输入信号来控制所述驱动模块。

以上电动汽车，虽然解决了原燃油汽车带来的污染严重，资源短缺等的问题，但是其又带来了一些新的如下技术问题：电动汽车性能不稳定，电池重，成本高，容量小，无法支持电动汽车长时间的行驶，不适用于长途行驶使用，且存在废电池污染，充电不方便，充电耗费时间长，浪费时间等，使得电动汽车的应用受到一定的限制。对于现市面上性能好点的电动汽车，成本又非常高，需要一百多万一台，而对于市面上成本低的电动汽车，其性能又不好，速度受限。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种汽车电动辅助驱动***，本发明通过在原燃油汽车的从动轮上增加电动驱动，不改变原燃油汽车的结构设计，当汽车行驶时，发动机驱动驱动轮，电机驱动从动轮，发动机与电机同时驱动，各承担50％的能耗，用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少尾汽带来的环境污染，同时电池重量轻，成本低，减轻电池污染，由于电机与发动机同时驱动，即使是低排量的汽车也能够享受到高排量的速度和动力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车电动辅助驱动***，包括电池、控制***和电机，所述控制***包括控制开关、触发器、同步器、电力控制器、平衡器、限速器、检样器和刹车反馈器，所述控制开关与所述电池相连接，所述电池与所述同步器和电力控制器相连接，所述触发器与所述同步器相连接，所述同步器与油门踏板相连接，所述电力控制器分别与所述同步器、平衡器、限速器、刹车反馈器和电机相连接，所述检样器与所述平衡器相连接。

进一步的，所述汽车电动辅助驱动***还包括充电器，所述充电器与所述电池相连接。

进一步的，所述触发器安装在驱动轮上。

进一步的，所述控制开关设置在仪表盘或操纵盘上。

进一步的，所述电机的输出轴与两从动轮的共轴相连接。

进一步的，两所述电机的输出轴分别与两从动轮的半轴相连接。

进一步的，两所述电机的输出轴分别与两从动轮的轮毂相连接。

进一步的，所述限速器与连接发动机的控制器相连接，所述刹车反馈器与汽车刹车***相连接。

本发明的一种汽车电动辅助驱动***的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、按下仪表盘上的控制开关，启动电池，电池为同步器和电力控制器供电；

步骤二、触发器感应驱动轮的正反转信号，并输出感应信号启动同步器工作，同步器接收感应信号后同步驱动轮的旋转方向，并发出方向调整信号，另外，同步器还接收油门踏板的踩踏量调节信号，同步器接收油门踏板的踩踏量调节信号后同步驱动轮的转速，并发出转速调整信号；

步骤三、电力控制器接收同步器发出的方向调整信号和转速调整信号后，控制和调整电机的转速和旋转方向，以调整从动轮的转速和旋转方向，保证从动轮和驱动轮的转速相同，旋转方向一致；

步骤四、通过检样器测量电机的输出功率和发动机的输出动力，当检样器测得电机的输出功率和发动机的输出动力比例不在预定范围内时，发出比例调整信号至平衡器，通过平衡器调整电机的输出功率和发动机的输出动力，将得到的调节量信号发送给电力控制器，电力控制器接收调节量信号后调整电机的转速，以调整从动轮的转速；

步骤五、当汽车的速度超过最大限速时，限速器发送限速信号至电力控制器，电力控制器接收限速信号后调整电机的转速，以调整从动轮的转速；

步骤六、当汽车刹车***刹车时，通过刹车反馈器反馈刹车信号给电力控制器，电力控制器接收刹车信号后控制电机停止转动。

进一步的，在步骤五中，当汽车的速度超过最大限速时，通过限速器发送限速信号给连接发动机的控制器，通过连接发动机的控制器调整发动机的输出动力，以调整驱动轮的转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明通过在原燃油汽车的从动轮上增加电动驱动，不改变原燃油汽车的结构设计，当汽车行驶时，发动机驱动驱动轮，电机驱动从动轮，发动机与电机同时驱动，各承担50％的能耗，用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少尾汽带来的环境污染，减少原燃油汽车50％的环境污染。

2、本发明电机与发动机同时驱动，因此所需电池重量轻，成本低，减轻电池污染。

3、本发明性能好，整车成本低，非常经济实用，同时本发明即使是低排量的汽车也能够享受到高排量的速度和动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的框架示意图。

图2为本发明传动方式一的结构示意图。

图3为本发明传动方式二的结构示意图。

图4为本发明传动方式三的结构示意图。

上述附图标记：

1控制开关，2电池，3触发器，4同步器，5电力控制器，6电机，7油门踏板，8检样器，9平衡器，10限速器，11刹车反馈器，12从动轮。

具体实施方式

下面结合附图对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

需要说明的是，本发明中当一零件与另一零件“相连接”时，两零件之间的连接可以是直接连接，或者是存在居中零件的连接。

如图1所示，本发明提供的一种汽车电动辅助驱动***，包括电池2、控制***和电机6，所述控制***包括控制开关1、触发器3、同步器4、电力控制器5、平衡器9、限速器10、检样器8和刹车反馈器11，所述控制开关1与所述电池2相连接，所述电池2与所述同步器4和电力控制器5相连接，所述触发器3与所述同步器4相连接，所述同步器4与油门踏板7相连接，所述电力控制器5分别与所述同步器4、平衡器9、限速器10、刹车反馈器11和电机6相连接，所述检样器8与所述平衡器9相连接。

本发明的所述汽车电动辅助驱动***还包括充电器，所述充电器与所述电池2相连接。优选地，本发明的电池2采用锂电池。通过充电器实现电池2的充电，当电池2电量过低时，电力控制器5发送信号给声光报警装置，提示电池2电量过低，及时充电，当电量充满时，电力控制器5发送信号给声光报警装置，提示电池2已充满。

本发明的所述触发器3安装在驱动轮上。触发器3感应驱动轮的正反转信号，以启动同步器4工作。触发器3包括磁铁和线圈，当驱动轮的方向发生变化时，触发器3被触发，发出感应信号给同步器4，启动同步器4工作，同步器4同步驱动轮的方向和转速，同步器4发送调整信号给电力控制器5，通过电力控制器5调整电机6的转速和旋转方向，从而调整从动轮12的转速和旋转方向，保证驱动轮和从动轮12的转速相同，旋转方向一致。

本发明的所述控制开关1设置在仪表盘或操纵盘上。控制开关1设置在仪表盘或操纵盘上，便于操作，实现汽车的集成控制功能。

本发明电机6与两从动轮12的传动连接方式如下：

一、图2所示，所述电机6的输出轴与两从动轮12的共轴相连接，共轴即连接两从动轮12的轴，在方式一中只需一个电机6，电机6通过减速器驱动共轴转动，从而驱动两从动轮12转动。

二、图3所示，本发明的两所述电机6的输出轴分别与两从动轮12的半轴相连接，在方式二中两从动轮12分别配置一个电机6，电机6通过减速器驱动半轴转动，从而驱动两从动轮12转动。

三、图4所示，本发明的两所述电机6的输出轴分别与两从动轮12的轮毂相连接，在方式三中两从动轮12分别配置一个电机6，电机6的输出轴与轮毂相连接，从动轮12无需像方式一和方式二那样，配置共轴和半轴，电机6转动时，两从动轮12驱动旋转。

本发明通过在原燃油汽车的从动轮12上增加电动驱动，不改变原燃油汽车的结构设计，当汽车行驶时，发动机驱动驱动轮，电机6驱动从动轮12，发动机与电机6同时驱动，各承担50％的能耗，用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少尾汽带来的环境污染，解决了现纯电动驱动带来的性能不稳定，电池2重、调速怠慢等技术问题，本发明电池2重量轻，电池2成本低，减轻电池2污染，由于电机6与发动机同时驱动，即使是低排量汽车也能够享受到高排量的速度和动力。

另外，当汽车行驶时，如果电池2的电量过低，无法再实现电动驱动时，汽车仍旧可以使用燃油驱动，不会像现有纯电动汽车一样，当电池2没电时，必须先充满后，才能继续行驶，浪费时间，影响汽车的行驶，同时由于电池2没电可能地点不固定，因此必须多处设置电动汽车充电的站点，但是电池2充电慢，这此都极大地说明了纯电动汽车所带来的技术问题，因此导致纯电动汽车应用上具有一定的局限性。而本发明是在不改变原燃油汽车的结构设计的基础上，增加电动驱动，不对原燃油汽车进行改装，因此灵活度高，降低制造成本。在电池2有电的情况下，采用发动机和电机6同时驱动，以用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少环境污染，在电池6无电的情况下，汽车可继续通过燃油进行行驶，不影响汽车的行驶，也无需及时对电池2进行充电。

本发明所述限速器10与连接发动机的控制器相连接，所述刹车反馈器11与汽车刹车***相连接。限速器10防止汽车负载小时出现飞车，起一定的保护作用，防止汽车动力加大后，驾驶员超速驾驶。刹车反馈器11用于反馈汽车刹车***是否刹车，如果刹车，通过刹车反馈器11反馈信号给电力控制器5，通过电力控制器5控制电机6停止转动，实现汽车刹车的过程。

本发明的一种汽车电动辅助驱动***的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、按下仪表盘上的控制开关1，启动电池2，电池2为同步器4和电力控制器5供电；

步骤二、触发器3感应驱动轮的正反转信号，并输出感应信号启动同步器4工作，同步器4接收感应信号后同步驱动轮的旋转方向，并发出方向调整信号，另外，同步器4还接收油门踏板7的踩踏量调节信号，同步器4接收油门踏板7的踩踏量调节信号后同步驱动轮的转速，并发出转速调整信号；

步骤三、电力控制器5接收同步器4发出的方向调整信号和转速调整信号后，控制和调整电机6的转速和旋转方向，以调整从动轮12的转速和旋转方向，保证从动轮12和驱动轮的转速相同，旋转方向一致；

步骤四、通过检样器8测量电机6的输出功率和发动机的输出动力，当检样器8测得电机6的输出功率和发动机的输出动力比例不在预定范围内时，发出比例调整信号至平衡器9，通过平衡器9调整电机6的输出功率和发动机的输出动力，将得到的调节量信号发送给电力控制器5，电力控制器5接收调节量信号后调整电机6的转速，以调整从动轮12的转速；

步骤五、当汽车的速度超过最大限速时，限速器10发送限速信号至电力控制器5，电力控制器5接收限速信号后调整电机6的转速，以调整从动轮12的转速；

步骤六、当汽车刹车***刹车时，通过刹车反馈器11反馈刹车信号给电力控制器5，电力控制器5接收刹车信号后控制电机6停止转动。

在步骤五中，当汽车的速度超过最大限速时，通过限速器10发送限速信号给连接发动机的控制器，通过连接发动机的控制器调整发动机的输出动力，以调整驱动轮的转速。

本发明的汽车电动辅助驱动***，通过触发器3感应驱动轮的正反转信号，通过同步器4接收油门踏板7的踩踏量调节信号，同时同步器4接收触发器发出的感应信号，利用触发器3跟踪驱动轮的正反转，同步器4跟踪油门踏板的踩踏调节信号，即同步器4跟踪驱动轮的转速，从而将得到的驱动轮的转速和正反转信号发送给电力控制器5，通过电力控制器5控制和调整电机6的转速和旋转方向，以调整从动轮12的转速和旋转方向，实现本发明电动驱动的自动助力过程，以减少燃油的消耗，而通过检样器8实时测量电机6的输出功率和发动机的输出动力，当电机6的输出功率和发动机的输出动力不在预定比例范围内时，通过平衡器9来调节电机6的输出功率和发动机的输出动力的比例，以使得电机6的输出功率和发动机的输出动力在预定比例范围内，实现发动机与电机6同时驱动，以在电池2有电的情况下，以用50％的电节约50％的燃油，节能环保，减少环境污染。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种汽车电动辅助驱动***，其特征在于：包括电池、控制***和电机，所述控制***包括控制开关、触发器、同步器、电力控制器、平衡器、限速器、检样器和刹车反馈器，所述控制开关与所述电池相连接，所述电池与所述同步器和电力控制器相连接，所述触发器与所述同步器相连接，所述同步器与油门踏板相连接，所述电力控制器分别与所述同步器、平衡器、限速器、刹车反馈器和电机相连接，所述检样器与所述平衡器相连接；所述触发器安装在驱动轮上；所述控制开关设置在仪表盘或操纵盘上；

所述触发器，用于感应驱动轮的正反转信号，并输出感应信号启动同步器工作，触发器包括磁铁和线圈，安装在驱动轮上，当驱动轮的方向发生变化时，触发器被触发，发出感应信号给同步器，启动同步器工作，

所述同步器，用于接收油门踏板的踩踏量调节信号，同步器接收油门踏板的踩踏量调节信号后同步驱动轮的转速，并发出转速调整信号，通过电力控制器控制电机，保证从动轮和驱动轮的转速相同、旋转方向一致，

所述检样器，用于测量电机的输出功率和发动机的输出动力，当检样器测得电机的输出功率和发动机的输出功率，传送至平衡器，通过平衡器调整电机的输出功率和发动机的输出动力，

所述平衡器，用于在接收到检样器测得电机的输出功率和发动机的输出功率比例不在设置的预定范围内时，进行处理，调整电机的输出功率和发动机的输出动力，

所述限速器，用于当汽车的速度超过最大限速时，限速器发送限速信号至电力控制器，电力控制器接收限速信号后调整电机的转速，以调整从动轮的转速，

所述刹车反馈器，用于当汽车刹车***刹车时，通过刹车反馈器反馈刹车信号给电力控制器，电力控制器接收刹车信号后控制电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的汽车电动辅助驱动***，其特征在于，所述汽车电动辅助驱动***还包括充电器，所述充电器与所述电池相连接。

3.根据权利要求1所述的汽车电动辅助驱动***，其特征在于，所述电机的输出轴与两从动轮的共轴相连接。

4.根据权利要求1所述的汽车电动辅助驱动***，其特征在于，两所述电机的输出轴分别与两从动轮的半轴相连接。

5.根据权利要求1所述的汽车电动辅助驱动***，其特征在于，两所述电机的输出轴分别与两从动轮的轮毂相连接。

6.根据权利要求1所述的汽车电动辅助驱动***，其特征在于，所述限速器与连接发动机的控制器相连接，所述刹车反馈器与汽车刹车***相连接。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的汽车电动辅助驱动***的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、按下仪表盘上的控制开关，启动电池，电池为同步器和电力控制器供电；

步骤二、触发器感应驱动轮的正反转信号，并输出感应信号启动同步器工作，同步器接收感应信号后同步驱动轮的旋转方向，并发出方向调整信号，另外，同步器还接收油门踏板的踩踏量调节信号，同步器接收油门踏板的踩踏量调节信号后同步驱动轮的转速，并发出转速调整信号；

步骤三、电力控制器接收同步器发出的方向调整信号和转速调整信号后，控制和调整电机的转速和旋转方向，以调整从动轮的转速和旋转方向，保证从动轮和驱动轮的转速相同，旋转方向一致；

步骤四、通过检样器测量电机的输出功率和发动机的输出动力，当检样器测得电机的输出功率和发动机的输出动力比例不在预定范围内时，发出测得的信号至平衡器，通过平衡器调整电机的输出功率和发动机的输出动力，将得到的调节量信号发送给电力控制器，电力控制器接收调节量信号后调整电机的转速，以调整从动轮的转速；

步骤五、当汽车的速度超过最大限速时，限速器发送限速信号至电力控制器，电力控制器接收限速信号后调整电机的转速，以调整从动轮的转速；

步骤六、当汽车刹车***刹车时，通过刹车反馈器反馈刹车信号给电力控制器，电力控制器接收刹车信号后控制电机停止转动。

8.根据权利要求7所述的汽车电动辅助驱动***的控制方法，其特征在于，在步骤五中，当汽车的速度超过最大限速时，通过限速器发送限速信号给连接发动机的控制器，通过连接发动机的控制器调整发动机的输出动力，以调整驱动轮的转速。