CN108468594A - 汽车空调压缩机传动结构及使用该传动结构的汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆领域中的汽车空调压缩机传动结构及使用该传动结构的汽车；汽车空调压缩机传动结构包括用于发动机输出轴连接的主动轮、用于与压缩机输入轴连接的从动轮和用于连接主动轮和从动轮的皮带，所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上；在活动设置的半带轮的位移过程中，皮带与两个半带轮接触的直径也会发生变化，带传动传动比因此而改变，空调压缩机的转速不受汽车发动机转速的影响，能够一直保持在高效转速范围，减小对发动机油耗的影响，减少能源的浪费。

Description

汽车空调压缩机传动结构及使用该传动结构的汽车
技术领域
本发明涉及车辆领域中的汽车空调压缩机传动结构及使用该传动结构的汽车。
背景技术
汽车空调压缩机是汽车制冷系统的核心部件，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，压缩机与汽车发动机之间为带传动，带传动的主动轮与发动机输出轴连接、从动轮与压缩机输入轴连接，带传动的传动比固定；为了提高在固定传动比下压缩机的工作效率，两个主要趋势是：一个是研发可变容量的压缩机，一个是研发电动压缩机；可变容量压缩机的成本较高，目前应用较少，主要用在高档车上；电动压缩机的能量来源为高压电，在新能源车上可以实现，传统车无稳定的大功率电源无法应用，同时电压缩机的成本也较高。现有普通汽车上使用的大多是定排量压缩机，在汽车运行过程中，压缩机的转速与发动机的转速成正比，即发动机转速很高，空调压缩机的转速也会很高；发动机转速较低，空调压缩机的转速也会比较低，压缩机的转速无法保持在高效转速范围，压缩机的运行对发动机的油耗影响较大，容易造成能源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车空调压缩机传动结构，用以解决现有汽车上的空调压缩机的转速受汽车发动机转速的影响，空调压缩机的转速无法保持在高效转速范围，而导致压缩机对汽车发动机的油耗影响较大，容易造成能源浪费的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该传动结构的汽车。
为实现上述目的，本发明的汽车空调压缩机传动结构的技术方案是：汽车空调压缩机传动结构包括用于发动机输出轴连接的主动轮、用于与压缩机输入轴连接的从动轮和用于连接主动轮和从动轮的皮带，所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上。
所述的主动轮为主动轮上的两个圆锥面的间距不可调的普通带轮，所述的从动轮包括圆台形的定半从动轮和动半从动轮，定半从动轮固定地设置在从动连接轴上，动半从动轮导向穿装在从动连接轴上。
所述的汽车空调压缩机传动结构包括用于驱动所述的动半从动轮动作的带轮驱动装置和用于控制连接所述的带轮驱动装置的控制器。
所述的带轮驱动装置包括步进电机，步进电机连接有驱动杆，驱动杆的端部连接有止推轴承，止推轴承的远离驱动杆一侧顶压在所述的动半从动轮上。
所述的控制器包括换挡调速控制器和步进电机控制器，换挡调速控制器与电磁离合器和ECU通信连接，换挡调速控制器与步进电机控制器控制连接。
本发明的汽车的技术方案是：汽车包括发动机、空调压缩机及设置在发动机与空调压缩机之间的压缩机传动结构，压缩机传动结构包括用于发动机输出轴连接的主动轮、用于与压缩机输入轴连接的从动轮和用于连接主动轮和从动轮的皮带，所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上。
所述的主动轮为主动轮上的两个圆锥面的间距不可调的普通带轮，所述的从动轮包括圆台形的定半从动轮和动半从动轮，定半从动轮固定地设置在从动连接轴上，动半从动轮导向穿装在从动连接轴上。
所述的汽车空调压缩机传动结构包括用于驱动所述的动半从动轮动作的带轮驱动装置和用于控制连接所述的带轮驱动装置的控制器。
所述的带轮驱动装置包括步进电机，步进电机连接有驱动杆，驱动杆的端部连接有止推轴承，止推轴承的远离驱动杆一侧顶压在所述的动半从动轮上。
所述的控制器包括换挡调速控制器和步进电机控制器，换挡调速控制器与电磁离合器和ECU通信连接，换挡调速控制器与步进电机控制器控制连接。
本发明的有益效果是：汽车空调压缩机传动结构包括主动轮、从动轮和皮带，所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上。在使用时，在所述的活动设置的半带轮的位移过程中，皮带沿着对应的两个半带轮上的圆锥面滑移，皮带与两个半带轮接触的直径也会发生变化，带传动传动比改变，空调压缩机的转速可以不受汽车发动机转速的影响，空调压缩机能够一直保持在高效转速范围，减小空调压缩机对发动机油耗的影响，减少汽车能源的浪费。
附图说明
图1为本发明汽车的具体实施例中的空调压缩机传动结构的结构示意图；
图2为图1中的从动轮的结构示意图；
图3为图1中的带轮驱动装置的结构示意图；
图4为本发明汽车的具体实施例中的换挡调速控制器的信号连接图；
图5为本发明汽车的具体实施例中的换挡调速控制器的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的汽车的具体实施例，如图1至图5所示，包括发动机1和空调压缩机2，发动机1通过皮带传动机构驱动空调压缩机2工作，所述的皮带传动机构包括设置在发动机1的输出轴上的主动轮3和设置在空调压缩机2的输入轴上的从动轮4，从动轮4的背向空调压缩机2的一侧设有从动轮驱动装置5。
如图2，从动轮4包括动半从动轮41、定半从动轮42和从动轮连接轴43，动半从动轮41和定半从动轮42均为圆台形结构，两半从动轮的小端相向设置，其中定半从动轮42固定地设置在从动轮连接轴43上，动半从动轮41导向穿装在从动轮连接轴43上。从动轮连接轴43的超出定半从动轮42的大端的一端通过电磁离合器6与空调压缩机2的输入轴传动连接。
如图3，从动轮驱动装置5包括步进电机51、驱动杆52和止推轴承53，驱动杆52连接在步进电机51上，止推轴承53设置在驱动杆52的末端，止推轴承53的背向驱动杆52的一侧顶压在动半从动轮41的大端端面上；在使用过程中，止推轴承53的与动半从动轮41贴合部分随动半从动轮41转动。
如图4，在本实施例中，汽车上还设有换挡调速控制器和步进电机控制器，换挡调速控制器与汽车ECU和电磁离合器6通信连接，换挡调速控制器与步进电机控制器控制连接。
换挡调速控制器从电磁离合器6获取空调压缩机2是否工作以及空调压缩机2的实时转速；换挡调速控制器从汽车ECU获取发动机1是否工作以及发动机1实时的转速；换挡调速控制器从步进电机控制器获取步进电机51当前的位置状态信息。
如图5，在使用时，换挡调速控制器结合发动机1的工作状态、空调压缩机2的工作状态和步进电机51的工作状态计算出动半从动轮41需要调节的位移量，计算完成后，换挡调速控制器对步进电机控制器发出控制信号，控制步进控制器控制步进电机51的伸缩位移量。
在发动机1的转速较高时，需要减小带传动的传动比，换挡调速控制器控制步进电机51伸出，驱动杆52顶推动半从动轮41，使动半从动轮41靠近定半从动轮42，皮带7在两半从动轮的圆锥面的挤压作用下，沿着两半从动轮的锥面朝向两半从动轮的外侧滑移，皮带7与两从动轮的接触半径增大，带传动的传动比减小，空调压缩机2转速保持在高效转速范围。
在发动机1的转速较低时，需要增加带传动的传送比，换挡调速控制器控制步进电机51收缩，动半从动轮41在皮带7的张紧力的作用下，朝向远离定半从动轮32的一侧滑移；在其他实施例中，也可以在两从动半带轮之间设置弹簧，弹簧受压，在驱动杆52缩回时，以弹簧的弹性力驱动动半从动轮41滑移。
在动半从动轮41滑移的同时，皮带7沿着两半从动轮的锥面向两半从动轮的内侧滑移，皮带7与两半从动轮的接触半径减小，带传动的传动比降低，空调压缩机2的转速能够保持在高效转速范围。
需要说明的是，在皮带7沿着两半从动带轮的圆锥面滑移的过程中，皮带7的张紧程度会改变，需要在皮带7传动路径上设置张紧轮，对于本领域的技术人员来说设置张紧轮的形式有很多，在此不再举例。
在本发明的汽车的其他实施例中，主动轮由两个圆台形结构的主动半带轮和供两主动半带轮安装的主动连接轴组成，其中一个主动半带轮导向安装在主动连接轴上、另一个主动半带轮固定地安装在主动连接轴上，汽车上设置有驱动导向设置的主动半带轮动作的主动轮驱动装置，主动轮驱动装置与上述具体实施例中的用于调节从动半带轮的驱动装置同步动作，以使皮带具有较好的对中。
在本发明的汽车的其他实施例中，组成从动轮的两从动半带轮均导向地设置在从动轮连接轴上，两从动半带轮均连接有带轮驱动装置，两带轮驱动装置控制对应的从动半带轮在从动连接轴上朝向相反的同步动作，以使皮带具有较好的对中效果。
在本发明的汽车的其他实施例中，所述的带轮驱动装置也可以采用齿轮齿条传动结构，齿条沿对应的两半带轮径向设置，两个半带轮分别与连有齿轮的拐臂或者连接有齿轮的滑座连接，两齿条分别对应有电机，通过电机带动两带轮相向运动或者背向运动。
本发明的汽车空调压缩机传动结构的具体实施例，汽车空调压缩机传动结构与上述本发明的汽车中设置在发动机与空调压缩机之间的传动机构相同，不再赘述。

Claims (10)

1.汽车空调压缩机传动结构，包括用于发动机输出轴连接的主动轮、用于与压缩机输入轴连接的从动轮和用于连接主动轮和从动轮的皮带，其特征在于：所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上。
2.根据权利要求1所述的汽车空调压缩机传动结构，其特征在于：所述的主动轮为主动轮上的两个圆锥面的间距不可调的普通带轮，所述的从动轮包括圆台形的定半从动轮和动半从动轮，定半从动轮固定地设置在从动连接轴上，动半从动轮导向穿装在从动连接轴上。
3.根据权利要求2所述的汽车空调压缩机传动结构，其特征在于：所述的汽车空调压缩机传动结构包括用于驱动所述的动半从动轮动作的带轮驱动装置和用于控制连接所述的带轮驱动装置的控制器。
4.根据权利要求3所述的汽车空调压缩机传动结构，其特征在于：所述的带轮驱动装置包括步进电机，步进电机连接有驱动杆，驱动杆的端部连接有止推轴承，止推轴承的远离驱动杆一侧顶压在所述的动半从动轮上。
5.根据权利要求3或4所述的汽车空调压缩机传动结构，其特征在于：所述的控制器包括换挡调速控制器和步进电机控制器，换挡调速控制器与电磁离合器和ECU通信连接，换挡调速控制器与步进电机控制器控制连接。
6.汽车，包括发动机、空调压缩机及设置在发动机与空调压缩机之间的压缩机传动结构，压缩机传动结构包括用于发动机输出轴连接的主动轮、用于与压缩机输入轴连接的从动轮和用于连接主动轮和从动轮的皮带，其特征在于：所述的皮带为V带，所述的主动轮和/或从动轮由两个半带轮组成，两半带轮上分别设有用于与V带配合的圆锥面，所述的两个半带轮中至少有一个半带轮相对于另一个半带轮位置可调地设置在相应的连接轴上。
7.根据权利要求6所述的汽车，其特征在于：所述的主动轮为主动轮上的两个圆锥面的间距不可调的普通带轮，所述的从动轮包括圆台形的定半从动轮和动半从动轮，定半从动轮固定地设置在从动连接轴上，动半从动轮导向穿装在从动连接轴上。
8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于：所述的汽车空调压缩机传动结构包括用于驱动所述的动半从动轮动作的带轮驱动装置和用于控制连接所述的带轮驱动装置的控制器。
9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于：所述的带轮驱动装置包括步进电机，步进电机连接有驱动杆，驱动杆的端部连接有止推轴承，止推轴承的远离驱动杆一侧顶压在所述的动半从动轮上。
10.根据权利要求8或9所述的汽车，其特征在于：所述的控制器包括换挡调速控制器和步进电机控制器，换挡调速控制器与电磁离合器和ECU通信连接，换挡调速控制器与步进电机控制器控制连接。
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