[发明专利]电力活塞驱动式电动车及其工作方法

权利要求书

1.一种电力活塞驱动式电动车，其特征在于包括：制动系统、电力活塞电动机（20）、连接于电力活塞电动机（20）中的曲轴上的飞轮、设于飞轮上的离合器（21）、与离合器（21）的输出轴相连的变速箱（22）、与变速箱（22）的输出轴传动连接的车辆传动系统；

所述飞轮外缘的齿圈与一启动系统的驱动齿轮啮合；

所述电力活塞电动机（20）包括：多个缸体（1）、设于缸体（1）内的由永磁体制成的活塞（5）和用于将各活塞（5）与所述曲轴（2）传动连接的连杆（3）；曲轴（2）设于各缸体（1）的下方；

所述缸体（1）的上端设有与缸体（1）同轴心线的电磁铁（7），电磁铁（7）的线圈（8）与一线圈驱动电路相连，该线圈驱动电路与一CPU单元相连；电磁铁（7）设于由CPU单元控制的翻转机构上；

邻近缸体（1）的上、下止点处分别设有与CPU单元相连的上、下行程开关（13、14），缸体（1）的底部设有与所述CPU单元相连的霍尔传感器（15）；所述制动系统包括：制动踏板、由制动踏板传动控制的制动器和与所述CPU单元相连的用于检测制动踏板位置的制动踏板传感器；

各活塞（5）在相应的缸体（1）中对称分布于缸体（1）的高度中心线两侧，以确保连杆（3）适于连续传动曲轴（2），并使曲轴（2）输出的扭矩稳定；

所述霍尔传感器（15）设于缸体（1）的底部中央，且与所述活塞（5）的底面中央相对。

2.上述电动车的工作方法，其特征在于包括：

电动车启动时，采用所述启动系统驱动所述飞轮并使所述曲轴（2）转动，所述CPU单元通过各缸体（1）底部的霍尔传感器（15）检测各活塞（5）的位移方向；

若测得一缸体（1）内的活塞（5）正向下位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体（1）上方的电磁铁（7）的线圈（8）提供相应方向的电流，以使该电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相同，活塞（5）因来自电磁铁（7）的下斥力而在该缸体（1）内加速下移；

若测得一缸体（1）内的活塞（5）正向上位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体（1）上方的电磁铁（7）的线圈（8）提供相应方向的电流，以使该电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相反，活塞（5）因来自电磁铁（7）的上吸力而在该缸体（1）内加速上移；

待各电磁铁（7）的线圈（8）得电后，断开所述启动系统并保持各线圈（8）中的电流方向不变；

同时，当所述CPU单元通过所述下行程开关（14）测得一缸体（1）内的活塞（5）即将到达该缸体（1）的下止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体（1）上方的电磁铁（7）绕该电磁铁（7）的高度中心线旋转180°，且此时的活塞（5）已到达下止点，由于此时的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相反，活塞（5）因来自电磁铁（7）的上吸力而开始在该缸体（1）内向上位移；当所述CPU单元通过所述上行程开关（13）测得一缸体（1）内的活塞（5）即将到达该缸体（1）的上止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体（1）上方的电磁铁（7）绕该电磁铁（7）的高度中心线反向旋转180°，且此时的活塞（5）已到达上止点，由于此时的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相同，活塞（5）因来自电磁铁（7）的下斥力而开始向下位移；如此反复，从而使各活塞（5）经相应的连杆（3）驱动所述曲轴（2）运转并带动所述飞轮输出正扭矩，飞轮通过离合器（21）、变速箱（22）驱动车辆传动系统，从而驱动电动车；

当CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被踩下，即制动系统实施制动时，CPU单元启动电动机制动程序，即：

CPU单元先控制所述线圈驱动电路停止向各线圈（8）供电，然后由所述CPU单元通过所述霍尔传感器（15）检测各活塞（5）的位移方向，若测得一活塞（5）正向下位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈（8）提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相反，以降低活塞（5）的下移速率，从而制动所述曲轴（2）；若测得一活塞（5）正向上位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈（8）提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相同，以降低活塞（5）的上移速率，从而制动所述曲轴（2）；

在所述曲轴（2）未停止运转时，若CPU单元通过所述下行程开关（14）测得该活塞（5）即将到达该缸体（1）的下止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体（1）上方的电磁铁（7）绕该电磁铁（7）的高度中心线旋转180°，若此时的活塞（5）已到达下止点并开始向上位移，由于此时的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相同，活塞（5）在开始向上位移的同时承受来自电磁铁（7）的下斥力而制动所述曲轴（2）；若CPU单元通过所述上行程开关（13）测得该活塞（5）即将到达该缸体（1）的上止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体（1）上方的电磁铁（7）绕该电磁铁（7）的高度中心线反向旋转180°，若此时的活塞（5）已到达上止点并开始向下位移，由于此时的电磁铁（7）底部的磁极性与活塞（5）顶部的磁极性相反，活塞（5）因来自电磁铁（7）的上吸力而制动所述曲轴（2）；如此反复，以使所述飞轮对外输出负扭矩，直至所述曲轴（2）即将停止运转时，停止向各线圈（8）供电；或，直至CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被松开，即制动系统停止实施制动时，停止向各线圈（8）供电。