專利名稱：將交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的方法
將交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求以下專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，并將其公開的內(nèi)容作為一個(gè)整體進(jìn)行參考印度專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?108/MUM/2009，申請(qǐng)日2009年9月15日；印度專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?2109/MUM/2009,申請(qǐng)日2009年9月15日；國(guó)際申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)朠CT/IN2009/000655，申請(qǐng)日2009年11月15日；國(guó)際申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)朠CT/IN2009/000656，申請(qǐng)日2009年11月15 日；及印度專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?386/MUM/2010，申請(qǐng)日2010年4月30日。
背景技術(shù)：
本公開內(nèi)容通常涉及混合動(dòng)力交通工具領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種可以添加到新的或現(xiàn)有的交通工具中轉(zhuǎn)變成混合動(dòng)力交通工具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本公開內(nèi)容進(jìn)一步涉及通過原始設(shè)備制造商或通過改裝應(yīng)用將新的或現(xiàn)有的交通工具改裝為混合動(dòng)力交通工具的方法。混合動(dòng)力交通工具提供給消費(fèi)者取代常常表現(xiàn)相對(duì)低的燃料效率和/或產(chǎn)生在運(yùn)行期間釋放的不良的排放物以及應(yīng)用傳統(tǒng)內(nèi)燃引擎、傳動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的交通工具的替代性選擇。消費(fèi)者對(duì)混合動(dòng)力交通工具的可接受性至少部分依賴于解決方案的成本及解決方案帶來的燃料效率及排放的減少的好處?；旌蟿?dòng)力交通工具的燃料效率及排放能力至少部分依賴于混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組件(例如，電動(dòng)馬達(dá)、電池、控制器、相關(guān)的軟件等)的設(shè)計(jì)及使用。這就需要提供具有在燃料效率及降低排放方面有效率的解決方案的，又能能平衡混合動(dòng)力交通工具的主要組件的獨(dú)立性的混合動(dòng)力交通工具和/或交通工具的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。同樣也需要提供能方便地作為重裝應(yīng)用安裝于現(xiàn)有的交通工具和/或通過原始的設(shè)備商整合入新交通工具的平臺(tái)的交通工具的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
發(fā)明概要本公開內(nèi)容的一個(gè)示例性實(shí)施例涉及將具有內(nèi)燃引擎、傳動(dòng)裝置、交流發(fā)電機(jī)及電池的交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的方法。該方法包括將電動(dòng)馬達(dá)安裝在配置為以旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃引擎的曲軸方式輔助內(nèi)燃引擎的交通工具中，安裝配置的向電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力的能量存儲(chǔ)部件，安裝配置的控制從能量存儲(chǔ)部件向電動(dòng)馬達(dá)傳遞的能量的數(shù)量的馬達(dá)控制單元，并且用新滑輪更換內(nèi)燃引擎的曲軸上的現(xiàn)有的滑輪，配置的該新滑輪接受在新滑輪和輔助馬達(dá)滑輪之間延伸的第一皮帶及在新滑輪和電動(dòng)馬達(dá)滑輪之間延伸的第二皮帶。本公開內(nèi)容的另一個(gè)示例性實(shí)施例涉及轉(zhuǎn)換具有內(nèi)燃引擎及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的交通工具的方法。該方法包括將電動(dòng)馬達(dá)安裝在配置為以旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃引擎的曲軸方式輔助內(nèi)燃引擎的交通工具中，使電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸經(jīng)萬向軸節(jié)配合于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)面的曲軸的末端，安裝配置的向電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力的能量存儲(chǔ)部件，及安裝配置的控制從能量存儲(chǔ)部件向電動(dòng)馬達(dá)傳遞的能量的數(shù)量的馬達(dá)控制單元。附圖簡(jiǎn)述
圖IA是根據(jù)示范性實(shí)施例的交通工具和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。圖IB是根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的交通工具和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理圖。
圖2是根據(jù)示范性實(shí)施例的如

圖1的具有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的交通工具的側(cè)視圖。圖3是圖2的交通工具的頂視圖。圖4A是圖2的交通工具的底視圖。圖4B是根據(jù)示范性實(shí)施例的圖2的交通工具的引擎外殼。圖5A是圖2的交通工具的曲軸上提供的現(xiàn)有滑輪的透視圖。圖5B是僅有圖5A的滑輪的透視圖。圖6A是替換曲軸上提供的現(xiàn)有滑輪的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的滑輪的透視圖。圖6B是圖6A的合適的滑輪的透視圖。圖7是圖2的交通工具的歧管的透視圖。圖8是圖2的交通工具的歧管的另一透視圖，移除了排氣隔熱罩。圖9A是加至交通工具中以支撐混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件的第一安裝設(shè)備的透視圖。圖9B是僅有第一安裝設(shè)備的透視圖。圖IOA是加至交通工具中以支撐混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件的第二安裝設(shè)備的透視圖。圖IOB是僅有第二安裝設(shè)備的透視圖。圖IlA是加至交通工具中以支撐混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組件的第三安裝設(shè)備的透視圖。圖IlB是僅有第三安裝設(shè)備的透視圖。圖12是根據(jù)所示的帶隔熱罩的示范性實(shí)施例的電動(dòng)馬達(dá)的安裝設(shè)備的透視圖。圖13A是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的新的空轉(zhuǎn)輪的透視圖。圖13B是圖13A的僅有空轉(zhuǎn)輪透視圖。圖14A是根據(jù)示范性實(shí)施例的安裝在交通工具的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的燃料開關(guān)的透視圖。圖15是根據(jù)示范性實(shí)施例的交通工具的踏板設(shè)計(jì)的透視圖。圖16是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接線盒和隔離器的透視圖。圖17是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的馬達(dá)控制單元的透視圖。圖18是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)設(shè)備的透視圖。圖19是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的充電器的透視圖。圖20是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可選的用戶接口和顯示的透視圖。圖21是根據(jù)示范性實(shí)施例的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路原理圖。

發(fā)明內(nèi)容
通常地參照?qǐng)D示，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100及其中的組件根據(jù)示例性實(shí)施例所示。 通過原始設(shè)備制造商和/或作為改裝應(yīng)用，配置混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100以安裝在交通工具內(nèi)(例如，汽車如轎車、卡車、運(yùn)動(dòng)型多用途車、小型貨車、公共汽車及類似物；三輪車、小摩托車、飛機(jī)、船艇等)，及提供能選擇性地通過輔助引擎的曲軸的旋轉(zhuǎn)降低引擎的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的和/或增加引擎的最大轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)。與不帶混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的相同的交通工具運(yùn)轉(zhuǎn)相比，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100加入交通工具是為了改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性(例如功耗等)、排放率和/或的交通工具動(dòng)力?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100可安裝在交通工具內(nèi)任何適當(dāng)?shù)奈恢眉芭c任何其他的交通工具組件相整合，并且可以是各種各樣的大小、形狀、及配置，且根據(jù)各種示范性實(shí)施例，可利用各種各樣的制造及裝配過程來安裝。所有類似的變化均包括在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。圖IA是根據(jù)示范性實(shí)施例的交通工具和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的示意圖?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100通常包括引擎(例如，柴油引擎、渦輪引擎等)，如燃?xì)馐絻?nèi)燃引擎102所示、電動(dòng)馬達(dá)104、馬達(dá)控制單元106及電能資源、如電池108所示。電池108是包括以電化電池或電池形式的許多能量存儲(chǔ)設(shè)備的電池組。(根據(jù)其他的示范性實(shí)施例，電容性的設(shè)備例如超級(jí)電容器和/或雙電層電容器可用于替換或加入電池中)。內(nèi)燃引擎102通過產(chǎn)生足以驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)交通工具的車輪110的轉(zhuǎn)矩輸出作為原動(dòng)力發(fā)揮功能。提供電動(dòng)馬達(dá)104以通過降低內(nèi)燃引擎102的驅(qū)動(dòng)負(fù)載(例如，至少部分分擔(dān)負(fù)載等)和/或調(diào)整內(nèi)燃引擎102的動(dòng)力而輔助內(nèi)燃引擎102。電動(dòng)馬達(dá)104通過電池108供能且通過馬達(dá)控制單元106被控制。馬達(dá)控制單元106在從如下所述的引擎?zhèn)鞲衅?12、馬達(dá)傳感器114和/或電池傳感器收到的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上控制電動(dòng)馬達(dá)106。首先應(yīng)該注意本公開內(nèi)容的目的，術(shù)語混合動(dòng)力，單獨(dú)使用或與術(shù)語如交通工具和/或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合使用，通常是用于關(guān)于具有包括多于一個(gè)的動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的交通工具。依據(jù)示例性實(shí)施例，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100利用內(nèi)燃引擎和電動(dòng)馬達(dá)。依據(jù)其他的實(shí)施例，內(nèi)燃引擎和/或電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及其中的控制系統(tǒng)可被各種已知的或其他適合的動(dòng)力源代替。通過電動(dòng)馬達(dá)104提供給內(nèi)燃引擎102的輔助的量及提供輔助的持續(xù)時(shí)間，至少部分地由馬達(dá)控制單元106所控制。馬達(dá)控制單元106包括配置的產(chǎn)生和/或收到一個(gè)或多個(gè)用于操作電動(dòng)馬達(dá)104的控制信號(hào)馬達(dá)控制器。馬達(dá)控制單元106可包括一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，微控制器)和配置的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的媒質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器)以存儲(chǔ)馬達(dá)控制單元106使用的各種數(shù)據(jù)和/或通過處理器執(zhí)行的指令以完成各種功能。馬達(dá)控制單元106的存儲(chǔ)器可包括包含在內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)模塊(例如，軟件模塊)，但不限于馬達(dá)控制模塊及能量管理模塊。配置馬達(dá)控制模塊以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)以控制電動(dòng)馬達(dá)104的運(yùn)轉(zhuǎn)。依據(jù)示例性實(shí)施例，馬達(dá)控制模塊基于一個(gè)或更多的基于實(shí)驗(yàn)的和/或制造模型的結(jié)果的馬達(dá)輔助配置可產(chǎn)生控制信號(hào)。配置能量管理模塊以管理電池108提供的能量。依據(jù)示例性實(shí)施例，可配置能量管理模塊以確定電池108中剩余的可用的電荷的數(shù)量及作為再生制動(dòng)的結(jié)果變?yōu)榈目捎玫碾姾桑膳渲靡曰谠陔姵?08中和/或其他的交通工具運(yùn)行條件的可用電荷而改變用于電動(dòng)馬達(dá)104的控制信號(hào)。馬達(dá)控制單元106接收來自于各種傳感器、電路和/或交通工具的其他組件例如內(nèi)燃引擎102、電動(dòng)馬達(dá)104、電池108的一個(gè)或多個(gè)輸入。輸入可包括數(shù)字輸入(例如，剎車、手剎、離合器、倒退、空調(diào)、點(diǎn)火裝置、模式選擇，例如經(jīng)濟(jì)或動(dòng)力等)、調(diào)制的和/或編碼的輸入(例如，車速傳感器、引擎速度傳感器、編碼器等)、模擬輸入(例如，馬達(dá)溫度、引擎溫度、電池108的溫度、節(jié)流閥位置、進(jìn)氣管壓力、剎車位置等)、和/或其他類型的輸入。依據(jù)示例性實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)輸入可通過隔離器電路系統(tǒng)(例如，電隔離器)隔離。在輸入中收到的信息可從各種交通工具傳感器(例如，現(xiàn)有的交通工具傳感器、引擎歧管理系統(tǒng)、加入到交通工具的供混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100使用的傳感器等)接收?？膳渲民R達(dá)控制控制單元106為產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)輸出，如馬達(dá)控制器動(dòng)力輸出，以切換動(dòng)力至馬達(dá)控制器，故障燈輸出以指示故障，顯示器輸出以顯示各種關(guān)于馬達(dá)控制單元106的信息(例如，至交通工具的駕駛員的、修理工等)，和/或其他類型的輸出?？膳渲民R達(dá)控制單元106以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)輸出(例如，數(shù)字輸出、模擬輸出等)如噴射器輸出和/或系統(tǒng)輸出?？膳渲脟娚淦鬏敵鲆钥刂迫剂蠂娚淦?例如，通過一個(gè)或多個(gè)控制器)，以延遲和/或限制引擎的燃料的流量。系統(tǒng)輸出可包括動(dòng)力供應(yīng)控制輸出、馬達(dá)控制器冷卻風(fēng)扇輸出、故障燈輸出、泵輸出、和/或其他類型的用于提供信息至和/或控制交通工具的各種組件的輸出(例如，包括引擎等)。配置馬達(dá)控制單元106以產(chǎn)生用以顯示的顯示盤信息至交通工具的駕駛員(例如，在顯示盤上或在交通工具的儀表板上或附近)。除了通過減少內(nèi)燃引擎102的負(fù)載和/或增加內(nèi)燃引擎的動(dòng)力輔助內(nèi)燃引擎102 夕卜，也可配置電動(dòng)馬達(dá)104成作為給電池108充電和/或供應(yīng)電能給交通工具內(nèi)的各種電力組件的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。例如，可進(jìn)一步配置電動(dòng)馬達(dá)104以供應(yīng)用于運(yùn)轉(zhuǎn)交通工具中的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能(例如，旋轉(zhuǎn)機(jī)械能等)。例如，如下面詳述，電動(dòng)馬達(dá)104可用于給交通工具的空調(diào)系統(tǒng)的部分的壓縮機(jī)功能。根據(jù)示例性實(shí)施例，電池108是串聯(lián)在一起的一組鉛酸電池。根據(jù)其他實(shí)施例，電池108可選自許多合適的電池包括，但不限于，鋰離子電池、鎳氫(NiMH)電池等。根據(jù)更加進(jìn)一步可替換的實(shí)施例，電池108可被替換或用于與其他類型的能量存儲(chǔ)部件結(jié)合(例如， 一個(gè)或多個(gè)電容器、超級(jí)電容器等)。當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)104作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能時(shí)，配置電池108以接收來自于電動(dòng)馬達(dá)104 的電荷。在交通工具運(yùn)行期間，如果電池108的電荷不充足，交通工具將作為僅僅以燃料為動(dòng)力的交通工具運(yùn)轉(zhuǎn)直到電池108被重新充電。根據(jù)示例性實(shí)施例，提供獨(dú)立的充電器以給電池108充電。這樣的充電器包括連接頭，如顯示的插頭134，允許使用者插入混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100，當(dāng)交通工具沒有使用時(shí)。根據(jù)闡述的實(shí)施例，顯示了電池108和獨(dú)立的充電器兩者都存儲(chǔ)在交通工具的行李箱中。根據(jù)其他的實(shí)施例，電池108和/或獨(dú)立的充電器可定位于交通工具的任何可用空間中。參照?qǐng)D1A，內(nèi)燃引擎102包括輸出軸，如展示的具有第一輸出118和第二輸出120 的曲軸116。配置第一輸出118與交通工具的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合用于傳遞動(dòng)力給一個(gè)或多個(gè)車輪110。根據(jù)闡述的實(shí)施例，交通工具是前輪驅(qū)動(dòng)的交通工具，并且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括通過一個(gè)或多個(gè)軸、差速器、聯(lián)動(dòng)裝置等與前輪110配合的傳動(dòng)裝置122 (自動(dòng)傳動(dòng)裝置或手動(dòng)傳動(dòng)裝置)。根據(jù)其他的實(shí)施例，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)100可用于后輪驅(qū)動(dòng)交通工具和/或所有輪驅(qū)動(dòng)交通工具。內(nèi)燃引擎102利用旋轉(zhuǎn)曲軸116通過傳動(dòng)裝置122傳遞旋轉(zhuǎn)機(jī)械能給驅(qū)動(dòng)車輪。電動(dòng)馬達(dá)104并聯(lián)地與內(nèi)燃引擎102配合以輔助內(nèi)燃引擎102提供旋轉(zhuǎn)機(jī)械能給傳動(dòng)裝置122。根據(jù)闡述的實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104與曲軸116的第二輸出120配合；第二輸出120在曲軸116的末端，與第一輸出118相對(duì)以便使電動(dòng)馬達(dá)104與曲軸116的末端配合，相對(duì)的是配合傳動(dòng)裝置122的末端(例如，在內(nèi)燃引擎102的相對(duì)面等)。在關(guān)于內(nèi)燃引擎102的這樣的位置配合的電動(dòng)馬達(dá)104，而不是在傳動(dòng)裝置122的相同面，可簡(jiǎn)化混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的加入，特別在應(yīng)用改裝中。進(jìn)一步的，定位電動(dòng)馬達(dá)104于傳動(dòng)裝置122 之前(例如，前面的等)允許電動(dòng)馬達(dá)104得到傳動(dòng)裝置122的齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)以減少電動(dòng)馬達(dá)104的負(fù)載。例如，對(duì)于具有的5檔手動(dòng)傳動(dòng)裝置的交通工具的一個(gè)示范性實(shí)施例，齒輪比隨著齒輪位置從第一齒輪到第五齒輪之間的變換可在大約3. 45至大約0. 8之間變化。 因此，對(duì)于給定的實(shí)施例，在傳動(dòng)裝置122之前的與曲軸116配合的電動(dòng)馬達(dá)104可方便地允許電動(dòng)馬達(dá)104提供第一齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩，比如果相同的電動(dòng)馬達(dá)104與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)122 之后的曲軸116配合的轉(zhuǎn)矩高3. 45倍。同樣地，系統(tǒng)允許更小的電動(dòng)馬達(dá)104用于符合特殊應(yīng)用的轉(zhuǎn)矩需求。電動(dòng)馬達(dá)104通過輔助曲軸116的旋轉(zhuǎn)而輔助內(nèi)燃引擎102以減少內(nèi)燃引擎102 的驅(qū)動(dòng)負(fù)載(例如，通過至少部分分擔(dān)負(fù)載等)和/或增加內(nèi)燃引擎102的動(dòng)力。因?yàn)閮?nèi)燃引擎102的驅(qū)動(dòng)負(fù)載能減少燃料的經(jīng)濟(jì)性(例如，功耗等)和/或能提高排放率。在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的使用中，電動(dòng)馬達(dá)104提供的輔助量，和/或通過電動(dòng)馬達(dá)104提供的輔助的時(shí)間段，可根據(jù)特殊需求和/或應(yīng)用的參數(shù)而變化。根據(jù)示例性實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104 提供輔助的目的是移動(dòng)內(nèi)燃引擎102至高效的運(yùn)轉(zhuǎn)地帶從而減少排放。電動(dòng)馬達(dá)104通常包括馬達(dá)外殼IM和輸出軸126。根據(jù)示例性實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)是三相交流電感應(yīng)馬達(dá)。根據(jù)其他的實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104可以是任何若干的馬達(dá)，包括但不限于，直流電馬達(dá)，具有可編程邏輯控制器的直流電馬達(dá)等。根據(jù)示例性實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104的定位與內(nèi)燃引擎相關(guān)，外殼124鄰近內(nèi)燃引擎102的一邊(例如，前面等)，帶基本上平行的及偏移曲軸116的輸出軸126。根據(jù)顯示的實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104定位于內(nèi)燃引擎102的前面(相對(duì)于交通工具的行駛方向)并且通過滑輪系統(tǒng)與內(nèi)燃引擎102配合。滑輪系統(tǒng)通常包括第一滑輪1 及第二滑輪130.第一滑輪1 可旋轉(zhuǎn)地與曲軸116的第二輸出120配合，同時(shí)第二滑輪130可旋轉(zhuǎn)地與電動(dòng)馬達(dá) 104的輸出軸IM配合。配合設(shè)備(例如，鏈、帶等)，如所示的皮帶132，位于第一滑輪128 及第二滑輪130之間。根據(jù)其他的實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104可定位在任意的若干與內(nèi)燃引擎相關(guān)的位置中(例如，上面、下面、在一個(gè)或多個(gè)側(cè)面、后面等)。根據(jù)其他實(shí)施例，滑輪系統(tǒng)可用任意其他合適的配合系統(tǒng)替代，包括但不限于，齒輪系統(tǒng)。參考圖1B，如其他的示例性實(shí)施例所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100。通過闡述的實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)104定位與內(nèi)燃引擎102相關(guān)，外殼IM的末端面向內(nèi)燃引擎102的末端并且輸出軸126至少部分地與曲軸116的第二輸出120對(duì)準(zhǔn)(例如，同軸、共中心的等)。軸配合(例如，萬向接頭、套管等)，如萬向軸節(jié)136所示，位于輸出軸1 及第二輸出120之間以直接地與使電動(dòng)馬達(dá)104與內(nèi)燃引擎102配合。配置萬向軸節(jié)136以補(bǔ)償在輸出軸1 與第二輸出120之間的任何少許的未對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)闡述的實(shí)施例，萬向軸節(jié)136安裝于第一滑輪128，可旋轉(zhuǎn)地由內(nèi)燃引擎102支撐。與上述詳細(xì)描述的關(guān)于圖IA的實(shí)施例相似，第一滑輪1 可支持配合至少一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的和空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)的皮帶。與具有并聯(lián)地與內(nèi)燃引擎配合的電動(dòng)馬達(dá)的典型的混合動(dòng)力交通工具相比，電動(dòng)馬達(dá)104的大小(即動(dòng)力需求)是相對(duì)小的。小的馬達(dá)比大的馬達(dá)便宜而且允許在在更低的成本下實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)。小的馬達(dá)也可占用更小的空間。由于交通工具內(nèi)的空間是受限的，更小的馬達(dá)的使用可允許混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100更容易地整合到交通工具中。更小的馬達(dá)也比更大的馬達(dá)輕，但是可適合提供短時(shí)間的需要的轉(zhuǎn)矩(例如，當(dāng)引擎排放物高時(shí)
8等)。與利用更大的馬達(dá)的系統(tǒng)相比，更小的馬達(dá)的使用可提供更高的燃料經(jīng)濟(jì)性及更低的排放。小的馬達(dá)也可允許在更低的電壓和/或電流下提供電力，可允許使用更小的導(dǎo)體提供混合動(dòng)力系統(tǒng)組件之間的動(dòng)力和/或可提高系統(tǒng)安全性。在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100中能減小電動(dòng)馬達(dá)104的大小至少有兩個(gè)原因。第一， 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100從未使交通工具作為純粹的動(dòng)力交通工具運(yùn)轉(zhuǎn)。換句話說，電動(dòng)馬達(dá)104從未自己驅(qū)動(dòng)交通工具，而是僅僅作為內(nèi)燃引擎102的動(dòng)力輔助的功能，除了可能作為發(fā)電機(jī)和/或作為用于一個(gè)或多個(gè)交通工具組件的驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。通過向內(nèi)燃引擎102 提供輔助，電動(dòng)馬達(dá)104允許內(nèi)燃引擎102在更高效的區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也提供交通工具需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。同樣地，電動(dòng)馬達(dá)104并不是必須要能夠符合同樣的內(nèi)燃引擎的轉(zhuǎn)矩和/ 或速度需求。第二，僅僅在選擇性時(shí)間段及在選擇的量提供輔助。同樣地，電動(dòng)馬達(dá)104不是必須在連續(xù)的基礎(chǔ)上運(yùn)轉(zhuǎn)，至少不是在運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩控制模式中。例如，在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，在輔助的好處(例如，減少了排放、增加了燃料經(jīng)濟(jì)性、提供了功率)更多時(shí)提供更多的輔助，而在在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，輔助的好處較少時(shí)提供更少的輔助。 根據(jù)示范性實(shí)施例，當(dāng)內(nèi)燃引擎102的速度相對(duì)低(例如，小于2000轉(zhuǎn)/分)時(shí)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100提供更多的輔助，而當(dāng)內(nèi)燃引擎102的速度相對(duì)高(例如，大于4500轉(zhuǎn)/分)時(shí)， 提供更少的輔助。換句話說，當(dāng)交通工具以相對(duì)高的速度運(yùn)行時(shí)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100允許內(nèi)燃引擎102提供更高的轉(zhuǎn)矩需求并且電動(dòng)馬達(dá)104不提供任何的輔助給內(nèi)燃引擎102。 當(dāng)在更低的速度有對(duì)更高的轉(zhuǎn)矩的突然的需求時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)104給予內(nèi)燃引擎102最大的輔助。已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)內(nèi)燃引擎102在更低的速度時(shí)，內(nèi)燃引擎102由于慣性和系統(tǒng)延遲滿足更高的轉(zhuǎn)矩水平需要一段時(shí)間。在這期間，電動(dòng)馬達(dá)104能在它的峰值容量運(yùn)行從而快速地滿足交通工具的轉(zhuǎn)矩需求。然而，峰值需求這樣的實(shí)例通常是遙遠(yuǎn)和少的。隨著這種策略，內(nèi)燃引擎102被推入預(yù)期的區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)燃引擎102的速度相對(duì)高的這種情況的例子是在加速期間。同樣地，配置混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100以在交通工具加速期間提供輔助?；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100可確定(例如，通過接收來自于一個(gè)或多于傳感器的信號(hào))存在交通工具加速的需求(例如，當(dāng)壓下加速器或汽車加速踏板)。作為響應(yīng)，控制電動(dòng)馬達(dá)104以在這期間提供輔助給內(nèi)燃引擎102。 根據(jù)示范性實(shí)施例，僅僅短暫地或短的脈沖地提供輔助。然而，在這短暫脈沖期間提供的輔助也許大于電動(dòng)馬達(dá)104的固定負(fù)載狀態(tài)的輔助。例如，電動(dòng)馬達(dá)104可在這期間在它的額定峰值運(yùn)轉(zhuǎn)。通過在它的固定負(fù)載狀態(tài)的電流之上短暫的運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)，交通工具的動(dòng)力需求也許可以被滿足并且當(dāng)使用更小的電動(dòng)馬達(dá)時(shí)，效率(例如，排放、燃料經(jīng)濟(jì)性等)可得到提尚。確定電動(dòng)馬達(dá)104向內(nèi)燃引擎102提供的輔助的量是許多因素的平衡。選擇電動(dòng)馬達(dá)104的一個(gè)策略是選擇能提供需要的最小動(dòng)力(例如，轉(zhuǎn)矩)需求以輔助內(nèi)燃引擎102 所需要的數(shù)量和持續(xù)時(shí)間的電動(dòng)馬達(dá)。這樣的策略允許電動(dòng)馬達(dá)104的大小、電池108的大小及混合動(dòng)力系統(tǒng)100的總重減少。根據(jù)示范性實(shí)施例，該策略包括選擇具有額定峰值在內(nèi)燃引擎102的動(dòng)力輸出(例如，馬力)大約40%和50%之間的電動(dòng)馬達(dá)104。以下是這樣的馬達(dá)選擇策略的實(shí)施例。在這樣的實(shí)施例中，交通工具具有額定為約47馬力的內(nèi)燃引擎102。根據(jù)在前面提出的策略，電動(dòng)馬達(dá)104的大小應(yīng)該是提供大約內(nèi)燃引擎102的40%馬力。為設(shè)計(jì)用作最大負(fù)載的情況，假定當(dāng)交通工具是在更高的檔位時(shí)，齒輪比是大約1:1。因此，電動(dòng)馬達(dá)104需要的最大動(dòng)力是大約18. 8馬力(即0.4 * 47)或大約14千瓦。而不是選擇接近于該固定負(fù)載狀態(tài)值的電動(dòng)馬達(dá)104，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的策略是選擇帶接近于該額定峰值的值電動(dòng)馬達(dá)104。通常地，馬達(dá)的額定峰值大約為4至5倍固定負(fù)載狀態(tài)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于短暫期間，電動(dòng)馬達(dá)104能在比它的固定負(fù)載狀態(tài)高4至5倍情況下運(yùn)轉(zhuǎn)而不過熱和/或損壞電動(dòng)馬達(dá)104。因此，在這樣的策略下，電動(dòng)馬達(dá)104應(yīng)該具有大約3. 5千瓦的固定負(fù)載狀態(tài)。在第二個(gè)實(shí)施例中，交通工具是具有額定在大約75至85馬力之間的內(nèi)燃引擎102 的中型車。使用上述相同的策略，具有大約6千瓦的固定負(fù)載狀態(tài)的電動(dòng)馬達(dá)104可選作混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100?？捎糜谶x擇電動(dòng)馬達(dá)104的另一個(gè)策略是選擇在固定負(fù)載狀態(tài)下不超過內(nèi)燃引擎102的最大馬力的1/10 (1/10)的電動(dòng)馬達(dá)104。根據(jù)示范性實(shí)施例，策略為選擇在固定負(fù)載狀態(tài)下內(nèi)燃引擎102的最大馬力在大約1/10至大約1/40之間的電動(dòng)馬達(dá)104。根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例，策略為選擇在固定負(fù)載狀態(tài)下內(nèi)燃引擎102的最大馬力在大約1/15 至大約1/40之間的電動(dòng)馬達(dá)104。根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例，策略為選擇在固定負(fù)載狀態(tài)下內(nèi)燃引擎102的最大馬力在大約1/20的電動(dòng)馬達(dá)104。根據(jù)其他的實(shí)施例，在選擇電動(dòng)馬達(dá)104中可使用不同的策略(例如，要求直到100%的空載轉(zhuǎn)矩作為最大轉(zhuǎn)矩的百分比的策略-即80%等)。一旦電動(dòng)馬達(dá)104安裝在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100中，電動(dòng)馬達(dá)100的溫度將通過馬達(dá)控制單元監(jiān)控以確保電動(dòng)馬達(dá)104不會(huì)過熱。因?yàn)轳R達(dá)控制單元106程序化的以僅僅可能低于大約4秒的脈沖期間的形式在額定峰值運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)馬達(dá)104，所以過熱的可能性是降低的?？商峁┮粋€(gè)或多個(gè)傳感器以檢測(cè)是否電動(dòng)馬達(dá)104是過熱的和/或即將過熱，如果是這樣，可配置以切斷電動(dòng)馬達(dá)104的動(dòng)力。在這樣的策略下選擇電動(dòng)馬達(dá)104導(dǎo)致相對(duì)低的電動(dòng)馬達(dá)104的動(dòng)力需求。因?yàn)殡妱?dòng)馬達(dá)104具有相對(duì)低的動(dòng)力需求，電池108的大小可能減小。進(jìn)一步地，更低的動(dòng)力需求也可允許使用更劃算的電池如鉛酸電池。例如，對(duì)于3. 5千瓦持續(xù)功率電動(dòng)馬達(dá)選為混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100案例，48伏的鉛酸型電池108可用于給電動(dòng)馬達(dá)104和馬達(dá)控制單元 106供能。根據(jù)示范性實(shí)施例，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100可使用12伏100安培的串聯(lián)連接的鉛酸型電池以提供48伏的電池108。隨著電動(dòng)馬達(dá)104和電池108的選擇的完成，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100準(zhǔn)備好加入交通工具中。如上面所提到，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100可以通過原始的設(shè)備生產(chǎn)商或作為改裝應(yīng)用加入交通工具中以提供給消費(fèi)者將現(xiàn)有的燃?xì)馐浇煌üぞ咿D(zhuǎn)變?yōu)榛旌蟿?dòng)力交通工具的能力。作為改裝應(yīng)用，因?yàn)楝F(xiàn)有的內(nèi)燃引擎102及傳動(dòng)裝置104不需要改裝以接受混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)交通工具100可作為相對(duì)無縫的轉(zhuǎn)變裝置提供。然而需要將混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100加入交通工具中的特殊步驟將依賴于混合動(dòng)力系統(tǒng)100待加入的交通工具的品牌和型號(hào)而變化，不考慮交通工具，需要的步驟包括i)在交通工具中找出空間以接受電動(dòng)馬達(dá)104 ；ii)重新定位、重新配置和/或重新移動(dòng)一定的交通工具組件來為電動(dòng)馬達(dá)104提供足夠的間隙；iii)安裝電動(dòng)馬達(dá)在交通工具中；iv)使電動(dòng)馬達(dá) 104與內(nèi)燃引擎102的曲軸配合；ν)安裝馬達(dá)控制單元106 ;vi)為給電動(dòng)馬達(dá)104及馬達(dá)控制單元106供能而安裝一個(gè)或多個(gè)能量存儲(chǔ)部件(例如，電池108等)。
參照?qǐng)D2A至21，通過示范性實(shí)施例展示了特定的改裝應(yīng)用。根據(jù)闡述的實(shí)施例， 被轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的交通工具是中型、四門的具有1. 4公升的引擎和手動(dòng)變速箱的客運(yùn)交通工具。利用前面所提出的策略，選擇了具有大約7. 5馬力或5. 5千瓦的連續(xù)額定功率的電動(dòng)馬達(dá)104以輔助內(nèi)燃引擎102。在轉(zhuǎn)變過程開始之前，交通工具包括電池、用于啟動(dòng)內(nèi)燃引擎102的啟動(dòng)馬達(dá)、用于給電池充電和給交通工具的電力系統(tǒng)供能的交流發(fā)電機(jī)、具有壓縮機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)、以及其他的組件。傳動(dòng)裝置122與內(nèi)燃引擎102的曲軸的側(cè)面配合，而滑輪200 (如圖5A和5B所示)與曲軸的第二側(cè)面配合，在傳動(dòng)裝置122的相反面。配置滑輪200以接收配合于交流發(fā)電機(jī)上的相應(yīng)滑輪的第一皮帶及接收配合于空調(diào)壓縮機(jī)上的相應(yīng)滑輪的第二皮帶。參照?qǐng)D4A和4B，改裝過程的預(yù)備步驟是至少部分地拆開交通工具的一定組件。這一步驟可包括移除交通工具的一個(gè)或多個(gè)前輪、交通工具的前保險(xiǎn)杠及也許會(huì)限制進(jìn)入內(nèi)燃引擎102的附近領(lǐng)域的任何防護(hù)物，如引擎外殼202所示。改裝交通工具的方法也包括移除曲軸的滑輪200 (如圖5A和5B所示)及用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滑輪204 (如圖6A和6B 所示)代替它。這一步驟包含鎖定內(nèi)燃引擎102的飛輪以避免曲軸如被移除的滑輪200般旋轉(zhuǎn)并且以混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滑輪204代替。根據(jù)示范性實(shí)施例，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滑輪204是一體式整體，包括第一滑輪部分206及第二滑輪部分208。第一滑輪部分206基本上與滑輪200的部分是相似的，配置的以接收配合交流發(fā)電機(jī)的皮帶。配置第二滑輪部分208以接收配合電動(dòng)馬達(dá)104而非空調(diào)壓縮機(jī)的皮帶。為驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，將在電動(dòng)馬達(dá)104及空調(diào)壓縮機(jī)之間提供新的皮帶。 同樣地，將使用電動(dòng)馬達(dá)104以驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)而非內(nèi)燃引擎102。假設(shè)在電動(dòng)馬達(dá)104和內(nèi)燃引擎102之間提供適當(dāng)?shù)碾x合器用于選擇性地使電動(dòng)馬達(dá)104與曲軸分離，這樣的安排可方便地允許空調(diào)運(yùn)行，即使內(nèi)燃引擎102關(guān)閉。根據(jù)示范性實(shí)施例，配置電動(dòng)馬達(dá)104以安裝在內(nèi)燃引擎102的前面，緊臨內(nèi)燃引擎102的排氣管的區(qū)域內(nèi)。參照?qǐng)D7和圖8，排氣管隔熱罩210被移除以在這區(qū)域內(nèi)為電動(dòng)馬達(dá)104提供額外的間隙。隨著排氣管隔熱罩210的移除，可增加一個(gè)或多個(gè)安裝支架以支持混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的組件。參照?qǐng)D9A至11B，改裝的方法包括步驟i)安裝空轉(zhuǎn)輪支架212于引擎主體上(如圖9A和9B所示)；ii)安裝完全垂直的支架214于引擎歧管附近(如圖IOA和IOB所示);iii)安裝馬達(dá)安裝支架216于引擎歧管上并且將它固定于垂直支架214 (如圖IlA和IlB所示)；及iv)安裝空調(diào)壓縮機(jī)支架218于引擎主體上(如圖 9A和9B所示)。根據(jù)示例性實(shí)施例，配置馬達(dá)安裝支架216為金屬材質(zhì)的L形狀的構(gòu)件形式。馬達(dá)安裝支架216包括配置的一個(gè)或多個(gè)開口 220以努力地推進(jìn)引擎歧管和電動(dòng)馬達(dá)104附近的空氣流通，減少電動(dòng)馬達(dá)104將過熱的可能性。電動(dòng)馬達(dá)104的總重支撐在中空的完全地被內(nèi)燃引擎102支撐的馬達(dá)安裝支架216上。根據(jù)其他的實(shí)施例，如果沒有足夠的空間以充分地支持電動(dòng)馬達(dá)104在內(nèi)燃引擎102上，電動(dòng)馬達(dá)104可至少部分由引擎主體和 /或框架支撐。參照?qǐng)D12，為進(jìn)一步地降低由于電動(dòng)馬達(dá)104鄰近內(nèi)燃引擎102、特別是鄰近排氣管而將過熱的可能性，在馬達(dá)安裝支架216和電動(dòng)馬達(dá)104之間提供隔熱罩222。隔熱罩 222可以是任意的各種各樣適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)以減少傳遞到電動(dòng)馬達(dá)104的熱量。
參照?qǐng)D13A和13B，改裝交通工具的方法也包括加入空轉(zhuǎn)輪224。配置空轉(zhuǎn)輪224 以可旋轉(zhuǎn)地安裝于已經(jīng)被安裝在引擎主體上的空轉(zhuǎn)輪支架212?？辙D(zhuǎn)輪224可用作緊帶滑輪，而且它的位置可以是可調(diào)節(jié)的以控制皮帶的張力(例如，空轉(zhuǎn)輪224在完全垂直方向可以是可調(diào)節(jié)的等)。參照?qǐng)D14，改裝交通工具的方法也包括安裝燃料開關(guān)226在交通工具上。燃料開關(guān)226作為限制對(duì)內(nèi)燃引擎102的燃料噴射器的燃料供應(yīng)的切斷設(shè)備。燃料開關(guān)226配合于馬達(dá)控制單元106并且被它所控制，可以是程序化的以通過移動(dòng)燃料開關(guān)226從開的位置到關(guān)閉位置而停止內(nèi)燃引擎102。根據(jù)示范性實(shí)施例，配置馬達(dá)控制單元106為在至少兩種情況下移動(dòng)燃料開關(guān)226至關(guān)閉位置。使用燃料開關(guān)226的第一種情況是，如果內(nèi)燃引擎102正在運(yùn)行而交通工具沒有在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)移動(dòng)。在這樣的情況下，馬達(dá)控制單元106發(fā)送信號(hào)至燃料開關(guān)226以停止燃料流向內(nèi)燃引擎106從而關(guān)閉內(nèi)燃引擎102。在這樣的配置中，馬達(dá)控制單元106和燃料開關(guān)226繞開可能提供向內(nèi)燃引擎106供應(yīng)燃料的信號(hào)的引擎管理系統(tǒng)。一旦馬達(dá)控制單元106收到交通工具即將移動(dòng)的信號(hào)，燃料開關(guān)將重新回到開的位置，然后至內(nèi)燃引擎102的燃料供應(yīng)重新開始。使用燃料開關(guān)226的第二種情況是，如果交通工具正在移動(dòng)但是沒有需要來自于內(nèi)燃引擎102的轉(zhuǎn)矩輸出。例如，當(dāng)交通工具正在向坡下滑行時(shí)就不需要內(nèi)燃引擎102，因?yàn)殡m然交通工具正在移動(dòng)，但是沒有內(nèi)燃引擎102上的轉(zhuǎn)矩需求。在這期間，內(nèi)燃引擎102 很可能低于它的空載速度運(yùn)轉(zhuǎn)。在這樣的情況下，馬達(dá)控制單元106發(fā)送信號(hào)給燃料開關(guān) 226以停止燃料流向內(nèi)燃引擎102從而關(guān)閉內(nèi)燃引擎102。當(dāng)馬達(dá)控制單元106收到內(nèi)燃引擎102重新到達(dá)它的空轉(zhuǎn)速度的信號(hào)時(shí)，燃料開關(guān)226重新回到開的位置并且至內(nèi)燃引擎102的燃料供應(yīng)重新開始。參照?qǐng)D15，改裝交通工具的方法可選擇性地包括安裝開關(guān)在交通工具的離合器踏板228下，將允許使用者啟動(dòng)交通工具而不必須插入鑰匙至點(diǎn)火裝置。不須插入鑰匙，使用者簡(jiǎn)單地壓下離合器踏板228以激活踏板下的開關(guān)。開關(guān)的激活啟動(dòng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以發(fā)動(dòng)內(nèi)燃引擎102的電動(dòng)馬達(dá)104。為了更大的交通工具的使用(例如，大于約1. 4公升)和/ 或柴油機(jī)的使用，電動(dòng)馬達(dá)104不能提供足夠的轉(zhuǎn)矩用于轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以發(fā)動(dòng)內(nèi)燃引擎102，可使用相同的開關(guān)以激活交通工具上的現(xiàn)有的啟動(dòng)馬達(dá)用于轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以發(fā)動(dòng)內(nèi)燃引擎102。參照?qǐng)D16和圖17，改裝交通工具的方法也包括安裝馬達(dá)控制單元106在交通工具內(nèi)。這包括安裝接線盒230、隔離器232和/或控制模塊234在交通工具內(nèi)。根據(jù)闡述的實(shí)施例，接線盒230和隔離器232所示為定位在交通工具的駕駛員座位下，而控制模塊234 所示為定位在交通工具的乘客座位下。根據(jù)其他的實(shí)施例，可在交通工具內(nèi)的各種位置放置接線盒230、隔離器232和控制模塊234。例如，接線盒230、隔離器232和/或控制模塊 234全部配置安裝在交通工具的儀表板下。圖21是混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的電路的示意圖，描述了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的各種組件的輸入和輸出，包括接線盒230、隔離器232和 /或控制模塊234。參照?qǐng)D18，改裝交通工具的方法也包括安裝電池108在交通工具的行李箱內(nèi)。電池108加入到交通工具內(nèi)的現(xiàn)有電池中，并且通過交通工具內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電纜線電氣連接于馬達(dá)控制單元106和電動(dòng)馬達(dá)104。現(xiàn)有交通工具的電池保持向現(xiàn)有的交通工具組件供能。根據(jù)示范性實(shí)施例，電池108包括5個(gè)12伏、100安培的串聯(lián)結(jié)合的鉛酸電池。根據(jù)其他的實(shí)施例，電池108可為上面提到的任意的各種能量存儲(chǔ)設(shè)備。根據(jù)其他的實(shí)施例，電池108可以是足夠的大小以便于它能替換交通工具的現(xiàn)有電池。對(duì)于這樣的配置，需要提供直流到直流的以降低電池108的48伏至現(xiàn)有交通工具組件所需要的12伏。參照?qǐng)D19，改裝交通工具的方法還包括安裝獨(dú)立的充電器236在交通工具的行李箱中，在交通工具沒有使用時(shí)，使用者可選擇地給電池108充電。充電器236包括配置的當(dāng)交通工具沒有使用時(shí)用戶能選擇性插入電源插座中的連接接頭(例如，插頭等)。而充電器 236所示為定位在電池108上的行李箱中，但是可替換地，可以i整合并且固定在行李箱的邊上，以便在行李箱中留有足夠的空間用于存儲(chǔ)。參照?qǐng)D20，改裝交通工具的方法可選擇性包括安裝第一用戶接口 238和/或第二用戶接口 240在交通工具內(nèi)。根據(jù)闡述的實(shí)施例，第一用戶接口 238和第二用戶接口 MO 兩者都安裝在交通工具的儀表板上，但是可替換地，可安置在整個(gè)交通工具的許多區(qū)域(如中間副儀表板，頂棚系統(tǒng)，側(cè)板等)。第一用戶接口 238和第二用戶接口 240兩者都配置了開關(guān)，使用戶可選擇性地在開和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。第一用戶接口 238允許用戶控制混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100是打開或關(guān)閉。如果混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100是關(guān)閉的，交通工具將簡(jiǎn)單地作為非混合動(dòng)力交通工具運(yùn)轉(zhuǎn)。第二用戶接口 240允許用戶可選擇地控制電池108何時(shí)充電。如上面所指出，第一用戶接口 238和第二用戶接口 240是可選擇的。同樣地，當(dāng)交通工具是在混合動(dòng)力模式運(yùn)轉(zhuǎn)和/或當(dāng)電池108在充電時(shí)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100能發(fā)揮功能，而不允許用戶有直接的控制。應(yīng)該理解圖2A至21僅僅闡述了能夠接受混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的交通工具的一個(gè)實(shí)施例及混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。已經(jīng)將混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100作為一套設(shè)備提供以簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)變過程。該套設(shè)備通常包括電動(dòng)馬達(dá)104、馬達(dá)控制單元106、電池108、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滑輪204、空轉(zhuǎn)輪支架212、垂直支架214、馬達(dá)安裝支架216、空調(diào)壓縮機(jī)支架 218、空轉(zhuǎn)輪224、燃料開關(guān)226、離合器踏板2 下的開關(guān)、接線盒230、隔離器232、控制模塊234及充電器236。根據(jù)其他的實(shí)施例，提供混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為獨(dú)立的組件和/或上面所述的任何組件的一個(gè)或多個(gè)的結(jié)合。當(dāng)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100由原始設(shè)備制造商使用時(shí)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包括的組件與作為改裝套件包括的部分有所不同。例如，原始的設(shè)備制造商很可能以電動(dòng)馬達(dá) 104替換交通工具的現(xiàn)有的交流發(fā)電機(jī)并且很可能以電池108替換交通工具現(xiàn)有的電池。 所有這樣的變型都認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)該注意，在闡述的實(shí)施例中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交通工具的部件的結(jié)構(gòu)和排列僅僅是用作說明。雖然在本公開內(nèi)容中的實(shí)施例在本發(fā)明中有詳細(xì)描述，閱覽本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易地理解許多修改都是可能的(例如，大小、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、形狀及各種部件的比例、參數(shù)值、安裝排列、材料使用、顏色、方向的變化)，而沒有從本質(zhì)上背離本發(fā)明所述的新穎性和優(yōu)勢(shì)。例如，由多種多樣的部件組成形成完整的所示原理或所示的原理由多種多樣的部件完整形成，接口的操作可以做相反的或其他的變換、或結(jié)構(gòu)的和/ 或構(gòu)件的或接頭的或系統(tǒng)的其他部件的長(zhǎng)度或?qū)挾茸兓??；旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100也可以是程序化的依賴于特殊應(yīng)用的需要以任意多的合適的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，與圖IA中所闡述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類似，在圖IB中所闡述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可用在前輪的、后輪的和
13/或所有輪驅(qū)動(dòng)的交通工具。更進(jìn)一步的，如果混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為一套設(shè)備，這樣的套組可包括任何許多的附加的傳感器和/或允許系統(tǒng)配合交通工具的硬件。應(yīng)該注意的是系統(tǒng)的部件和/或配件都可由任何各種各樣的能提供足夠的強(qiáng)度或堅(jiān)固的、任何各種各樣的顏色、紋路和組合的材質(zhì)構(gòu)成。因此，所有這樣的變型認(rèn)為是包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選的設(shè)計(jì)，運(yùn)行條件和解決辦法的其他替代，變化，改變和刪除以及其他實(shí)施例均不背離本發(fā)明的精神。 根據(jù)可替換的實(shí)施例，任何過程或方法步驟的次序或順序是可變換或重新排序的。在權(quán)利要求中，任何方法-加-功能的句子認(rèn)為是覆蓋了其中描述的實(shí)現(xiàn)了所描述功能的結(jié)構(gòu)，并且不僅僅是結(jié)構(gòu)的對(duì)等也包括對(duì)等的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的設(shè)計(jì)，運(yùn)行條件和解決辦法的其他替代，變化，改變和刪除以及其他實(shí)施例均不背離本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.將具有內(nèi)燃引擎、傳動(dòng)裝置、交流發(fā)電機(jī)和電池的交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的方法，該方法包括將電動(dòng)馬達(dá)安裝在配置為以旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃引擎的曲軸的方式輔助內(nèi)燃引擎的交通工具中；安裝配置為向電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力的能量存儲(chǔ)部件；安裝配置為控制從能量存儲(chǔ)部件向電動(dòng)馬達(dá)傳遞的能量的數(shù)量的馬達(dá)控制單元；及用新滑輪更換內(nèi)燃引擎的曲軸上的現(xiàn)有的滑輪，配置該新滑輪以接受在新滑輪和輔助馬達(dá)滑輪之間延伸的第一皮帶，及在新滑輪和電動(dòng)馬達(dá)滑輪之間延伸的第二皮帶。
2.權(quán)利要求1的方法進(jìn)一步包括從內(nèi)燃引擎移除歧管隔熱罩及在相同的位置配合安裝支架以支持電動(dòng)馬達(dá)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中安裝支架包括一個(gè)或多個(gè)開口以促進(jìn)電動(dòng)馬達(dá)附近的空氣流動(dòng)。
4.權(quán)利要求2的方法進(jìn)一步包括在安裝支架和電動(dòng)馬達(dá)之間應(yīng)用隔熱罩。
5.權(quán)利要求1的方法進(jìn)一步包括安裝配置為在收到馬達(dá)控制單元的信號(hào)的基礎(chǔ)上切斷內(nèi)燃引擎的燃料供應(yīng)的開關(guān)設(shè)備。
6.權(quán)利要求1的方法進(jìn)一步包括安裝開關(guān)設(shè)備在交通工具的離合器擋板下，使開關(guān)被激活時(shí)電動(dòng)馬達(dá)以曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃引擎。
7.權(quán)利要求1的方法進(jìn)一步包括在交通工具內(nèi)安裝插入式充電器以允許在沒有使用交通工具時(shí)用戶給能量存儲(chǔ)部件充電。
8.權(quán)利要求1的方法，其中輔助馬達(dá)滑輪包括交流發(fā)電機(jī)滑輪。
9.將具有內(nèi)燃引擎和傳動(dòng)裝置的交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力的交通工具的方法，該方法包括將電動(dòng)馬達(dá)安裝在配置為以旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃引擎的曲軸的方式輔助內(nèi)燃引擎的交通工具中；使交通工具的輸出軸通過萬向軸節(jié)配合于傳動(dòng)裝置對(duì)面的曲軸末端； 安裝配置的向電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力的能量存儲(chǔ)部件；及安裝配置為控制從能量存儲(chǔ)部件向電動(dòng)馬達(dá)傳遞的能量的數(shù)量的馬達(dá)控制單元。
10.權(quán)利要求9的方法，其中使電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸通過萬向軸節(jié)配合于傳動(dòng)裝置對(duì)面的曲軸末端的步驟包括，使電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸配合于滑輪，該滑輪為可旋轉(zhuǎn)的配合于內(nèi)燃引擎的。
11.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括將皮帶連接在滑輪和第一輔助滑輪與第二輔助滑輪其中至少一個(gè)之間。
12.權(quán)利要求11的方法，其中第一輔助滑輪包括交流發(fā)電機(jī)滑輪，而第二輔助滑輪包括用于空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)滑輪。
13.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括連接一個(gè)或多個(gè)安裝支架在交通工具中以至少部分地支持電動(dòng)馬達(dá)。
14.權(quán)利要求13的方法進(jìn)一步包括通過交通工具主體至少部分地支持電動(dòng)馬達(dá)。
15.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括安裝配置為在收到馬達(dá)控制單元的信號(hào)的基礎(chǔ)上切斷內(nèi)燃引擎的燃料供應(yīng)的開關(guān)設(shè)備。
16.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括安裝開關(guān)設(shè)備在交通工具的離合器踏板下，使開關(guān)被激活時(shí)電動(dòng)馬達(dá)以曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃引擎。
17.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括在交通工具內(nèi)安裝插入式充電器以允許在沒有使用交通工具時(shí)用戶給能量存儲(chǔ)部件充電。
18.權(quán)利要求9的方法進(jìn)一步包括從交通工具中移除和消除現(xiàn)有的電池和交流發(fā)電機(jī)至少需要一個(gè)的需求。
全文摘要
本發(fā)明公開了將具有內(nèi)燃引擎、傳動(dòng)裝置、交流發(fā)電機(jī)及電池的交通工具轉(zhuǎn)換為混合動(dòng)力交通工具的方法。該方法包括將電動(dòng)馬達(dá)安裝在配置為以旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃引擎的曲軸方式輔助內(nèi)燃引擎的交通工具中，安裝配置的向電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力的能量存儲(chǔ)部件，安裝配置的控制從能量存儲(chǔ)部件向電動(dòng)馬達(dá)傳遞的能量的數(shù)量的馬達(dá)控制單元，并且用新滑輪更換內(nèi)燃引擎的曲軸上的現(xiàn)有的滑輪，配置的該新滑輪接受在新滑輪和交流發(fā)電機(jī)滑輪之間延伸的第一皮帶及在新滑輪和電動(dòng)馬達(dá)滑輪之間延伸的第二皮帶。
文檔編號(hào)B60W20/00GK102483020SQ201080040724
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者T·K·柯沙崔亞 申請(qǐng)人:Kpit康明斯信息系統(tǒng)有限責(zé)任公司