CN102926906B - 车辆发动机起动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车辆发动机起动系统，包括电机、用于发动机冷却用的水泵，其中，所述电机包括一输出轴，所述输出轴的一端通过第一离合器与水泵相连，另一端通过第二离合器与发动机的飞轮相连，所述电机输出轴可选择性地沿两相反方向其中之一旋转，从而选择性地起动发动机或驱动水泵。本发明的起动系统，起动电机在发动机起动完成后用作水泵的驱动电机，可省略一个电机，从而可节约电源并降低成本，有利于车辆冷却系统的优化控制。

Description

车辆发动机起动系统
技术领域
本发明涉及一种车辆发动机起动系统。
背景技术
随着地球环境的恶化，环境问题已经成为人们必须面对的生存问题，节能减排成为多数行业的重要考虑点。为顺应节能减排的发展趋势，汽车厂商已在大力开发和推广起动停车系统，所述起动停车系统在停车待行状态(如在红灯前停车或遇到交通堵塞时停车)下，暂时关闭发动机，从而省油并减少尾气排放，而在变换至行使状态时，重新起动发动机。
现有的车辆发动机起动停车系统，每个电机的功能单一，如起动电机起动完发动机之后不再工作，电机利用率低，成本高。
本发明旨在提供一种新型的车辆发动机起动系统。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆发动机起动系统，包括电机、用于发动机冷却用的水泵，其中，所述电机包括一输出轴，所述输出轴的一端通过第一离合器与水泵相连，另一端通过第二离合器与发动机的飞轮相连，所述电机输出轴可选择性地沿两相反方向其中之一旋转，从而选择性地起动发动机或驱动水泵。
优选地，所述电机输出轴与水泵相连的一端设外螺纹，所述连接电机输出轴与水泵的第一离合器包括可动地套设于电机输出轴上的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分，所述主动部分设内螺纹，与所述电机输出轴上的外螺纹螺合。
优选地，所述电机输出轴通过一齿轮减速结构与第一离合器连接。
优选地，所述齿轮减速机构包括与电机输出轴相固定的主动齿轮和固定至一转轴的从动齿轮，所述转轴设外螺纹，所述离合器包括可滑动地套设于转轴的设螺纹处的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分。
优选地，所述电机输出轴通过一皮带传动机构与第一离合器连接。
优选地，所述皮带传动机构包括与电机输出轴相固定的主动轮、固定至一转轴的从动轮、连接主动轮和从动轮的皮带，所述转轴设外螺纹，所述离合器包括可滑动地套设于转轴的设螺纹处的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分。
优选地，所述电机输出轴的另一端通过一齿轮箱与第二离合器相连。
优选地，所述电机输出轴的另一端与齿轮箱之间设有第三离合器，在电机起动发动机时，所述第三离合器接合电机与齿轮箱，在电机驱动水泵工作时，所述第三离合器分离电机与齿轮箱。
优选地，所述第二离合器为单向驱动、逆向打滑的单向离合器。
本发明的车辆发动机起动停车系统，起动电机在发动机起动完成后用作水泵的驱动电机，从而可节约电源并降低成本，有利于车辆冷却系统的优化控制。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的车辆发动机起动系统的简化示意图。
图2所示为本发明一实施例的车辆发动机起动系统的立体示意图。
图3所示为图2的车辆发动机起动系统的电机的立体示意图。
图4所示为图2的车辆发动机起动系统的电机、齿轮箱及两离合器的立体示意图。
图5为图4的剖视图。
图6至图7示出了依本发明另一实施例的车辆发动机起动系统。
图8至图9示出了本发明再一实施例的车辆发动机起动系统。
图10示出了本发明又一实施例的车辆发动机起动系统。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1所示为本发明的车辆发动机起动系统的简化示意图。
图2至图5示出了依本发明一实施例的车辆发动机起动系统。
请参阅图1与图2，一种车辆发动机起动系统，包括电机10、用于发动机20冷却用的水泵30，其中，所述电机10包括一输出轴12，所述输出轴12的两端分别通过第一和第二离合器40、50与水泵30及发动机20的飞轮22相连，所述电机输出轴12可选择性地沿两相反方向其中之一旋转，从而选择性地起动发动机20或驱动水泵30。
请一并参阅图3，所述电机输出轴12靠近水泵30的一端的外表面设外螺纹14。所述连接电机10与水泵30的第一离合器40的主动部分42可动地安装至电机输出轴12，从动部分44与水泵30转轴32(请参图7)固定，所述第一离合器40的主动部分42设内螺纹，与电机输出轴12的外螺纹14螺合，当电机输出轴12旋转时，所述第一离合器40的主动部分42沿电机输出轴12滑动，从而实现与离合器的从动部分44接合或分离。
请参阅图4与图5，所述电机输出轴12的另一端通过齿轮箱60连接至第二离合器50。在本实施例中，所述齿轮箱60为行星减速齿轮箱，包括一输出轴62，输出轴62的用于安装第二离合器50的部分设外螺纹。所述第二离合器50为单向离合器，具有单向驱动、反向打滑的特点，所述第二离合器50可滑动地套置于齿轮箱60的输出轴62上，设有对应输出轴62的外螺纹的内螺纹，所述第二离合器50受拨叉52驱动，所述拨叉52受电磁铁(solenoid)54驱动，所述第二离合器50的远离拨叉52的一端设齿轮56，所述电机输出轴12的另一端通过齿轮箱60可驱动齿轮56旋转，电磁铁52通电时，拨叉54的靠近电磁铁52的一端被吸引，从而使得靠近第二离合器50的一端向外拨所述第二离合器50直到齿轮56与发动机20的飞轮22啮合。
以下对工作原理进行详细描述。
在发动机20需要起动时，所述电机输出轴12沿一方向(如顺时针方向)旋转，位于电机10与水泵30之间的第一离合器40断开所述电机输出轴12与水泵30之间的连接，即第一离合器40的两部分42、44分离，电磁铁52通电，拨叉54靠近电磁铁52的一端被吸引，从而使得拨叉54靠近第二离合器50的一端向外拨第二离合器50，直到齿轮56与发动机20的飞轮22啮合，这样，电机输出轴12的旋转运动可传至发动机20的飞轮22，从而起动发动机20。发动机20起动完成后，电磁铁52断电，第二离合器50及其齿轮56退回原位，齿轮56不再与发动机20的飞轮22啮合。在发动机20起动完成后，齿轮56退回原位之前，由于第二离合器50具有逆向打滑的特点，从而可防止飞轮22的高速旋转运动传递至齿轮箱60的输出轴62而破坏齿轮箱60。当要求水泵工作时，所述电机输出轴12沿另一相反方向(如逆时针方向)旋转，所述第一离合器40的主动部分42沿电机输出轴12朝从动部分44滑动直至与之接合，从而使得所述电机10可驱动水泵30工作。
本发明的起动系统，起动电机10在发动机起动完成后用作水泵的驱动电机，从而可节约电源并降低成本，有利于车辆冷却系统的优化控制。
可以理解地，本发明的车辆发动机起动系统可用作车辆发动机起动停车系统。
图6所示为本发明另一实施例的车辆发动机起动系统的立体示意图。
图7所示为图6的车辆发动机起动系统的第一离合器及相应的齿轮减速机构的剖视示意图。
本实施例与前述实施例基本相同，不同之处在于电机输出轴12的末端通过一组齿轮减速机构后再与第一离合器40的主动部分42相连。
具体地，请参阅图6和图7，所述齿轮减速机构包括与电机输出轴12相固定的主动齿轮72，和固定至一转轴76的从动齿轮74，所述转轴76一端设外螺纹，另一端可旋转地安装至支架78，所述支架78固定至车架。所述第一离合器40的主动部分42套设于转轴76的设螺纹端，当电机输出轴12旋转时，通过齿轮减速机构带动转轴76旋转，所述第一离合器40的主动部分42沿转轴76滑动，从而实现与第一离合器40的从动部分44接合或分离。本实施例中，电机输出轴12与水泵30转轴32的中心错开(不在一条线上)，这样可避免车辆发动机起动系统沿电机中心方向过长。
图8所示为本发明再一实施例的车辆发动机起动系统的立体示意图。
图9所示为图8的车辆发动机起动系统的第一离合器及相应的皮带传动机构的剖视示意图。
本实施例与前述实施例基本相同，不同之处在于电机输出轴12的末端通过一皮带传动机构后再与第一离合器40相连。
具体地，请参阅图8和图9，所述皮带传动机构包括与电机输出轴12相固定的主动轮82、固定至一转轴76(请参阅图6)的从动轮84、连接主动轮82和从动轮84的皮带86，所述转轴76设外螺纹，所述第一离合器40的主动部分42套设于转轴76的设螺纹处，当电机输出轴12旋转时，通过皮带传动机构带动转轴76旋转，所述第一离合器40的主动部分42沿转轴76滑动，从而实现与第一离合器40的从动部分44接合或分离。
图10所示为本发明又一实施例的车辆发动机起动系统的电机及相关附件的立体示意图。
请参阅图10，可以理解地，在电机输出轴12与齿轮箱60之间可设第三离合器90，所述第三离合器90受另一拨叉58驱动，所述另一拨叉58受电磁铁52驱动，当发动机20需要起动时，电磁铁52通电，所述另一拨叉58的靠近电磁铁52的一端被吸引，另一端向外拨动第三离合器90以使得其与行星齿轮箱60的太阳轮64的设齿的一端接合，从而使得电机输出轴12的旋转运动可传递至齿轮箱60；发动机20起动完成后，电磁铁52断电，所述另一拨叉58带动第三离合器90回到原位，第三离合器90与齿轮箱60的太阳轮64分离。这样，在发动机20起动完成后、电机10驱动水泵30工作的过程中，齿轮箱60与电机分离，不再成为负载。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车辆发动机起动系统，包括电机、用于发动机冷却用的水泵，其中，所述电机包括一输出轴，所述输出轴的一端通过第一离合器与水泵相连，另一端通过第二离合器与发动机的飞轮相连，所述电机输出轴可选择性地沿两相反方向其中之一旋转，从而选择性地起动发动机或驱动水泵，所述电机输出轴的另一端通过一齿轮箱与第二离合器相连，所述电机输出轴的另一端与齿轮箱之间设有第三离合器，在电机起动发动机时，所述第三离合器接合电机与齿轮箱，在电机驱动水泵工作时，所述第三离合器分离电机与齿轮箱。
2.如权利要求1所述的车辆发动机起动系统，其中，所述电机输出轴与水泵相连的一端设外螺纹，所述连接电机输出轴与水泵的第一离合器包括可动地套设于电机输出轴上的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分，所述主动部分设内螺纹，与所述电机输出轴上的外螺纹螺合。
3.如权利要求1所述的车辆发动机起动系统，其中，所述电机输出轴通过一齿轮减速结构与第一离合器连接。
4.如权利要求3所述的车辆发动机起动系统，其中，所述齿轮减速机构包括与电机输出轴相固定的主动齿轮和固定至一转轴的从动齿轮，所述转轴设外螺纹，所述第一离合器包括可滑动地套设于转轴的设螺纹处的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分。
5.如权利要求1所述的车辆发动机起动系统，其中，所述电机输出轴通过一皮带传动机构与第一离合器连接。
6.如权利要求5所述的车辆发动机起动系统，其中，所述皮带传动机构包括与电机输出轴相固定的主动轮、固定至一转轴的从动轮、连接主动轮和从动轮的皮带，所述转轴设外螺纹，所述第一离合器包括可滑动地套设于转轴的设螺纹处的主动部分和与水泵转轴相固定的从动部分。
7.如权利要求1至6任一项所述的车辆发动机起动系统，其中，所述第二离合器为单向驱动、逆向打滑的单向离合器。
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