CN110978958A - 一种辅助增压汽车空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助增压汽车空调系统，包括车载空调压缩机，与所述车载空调压缩机通过第二皮带传动装置和第二离合装置进行可控制操作离合连接的驱动电机，所述驱动电机通过第三低压连接动力线连接48V蓄电池，48V蓄电池给驱动电机进行供电，通过驱动电机驱动车载空调压缩机制冷，节省燃料，减少尾气排放并提高驾乘体验。采用本发明，汽车停车或驻车时，可以在汽车燃油发动机完全关闭，不消耗任何燃油的条件能长时间使用48V蓄电池储存的电量来驱动车载空调压缩机制冷；最终达到节省燃料，减少尾气排放并提高驾乘体验感。
Description
技术领域
本发明属于乘用车技术领域，尤其涉及一种辅助增压汽车空调系统。
背景技术
当前为了应对越来越严苛的环保要求和不断提高的百公里燃油消耗目标，在现有内燃机热效率难以实现跨越式提升的掣肘下，越来越多的小型汽车选择搭建48V轻混动平台并配合发动机启停功能从而达到节能降耗的作用。
传统燃油车的车载空调压缩机由汽车发动机驱动，在车辆静止状态下(如驻车状态、发动机启停工作状态)如需要继续使用空调的制冷功能，必须使发动机处于怠速运转工作状态，这势必造成额外的油耗和尾气排放；同时汽车发动机产的废气和噪声也影响体验感和舒适度。
传统的废气涡轮增压器，在不增加发动机基础排量的前提下能够大幅度提高发动机的输出功率，但始终存在一个涡轮介入迟滞的问题(受到废气流速影响)。目前大部分涡轮增压要求发动机转速达到1500转以上才能有效输出，如果日常驾驶以市区拥堵路段为主，走走停停的状态下涡轮增压基本无法发挥预期的作用。整车在低转速时加速响应慢、线性差、驾驶体验较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助增压汽车空调系统，以解决背景技术的问题。
为实现上述目的，本发明的一种辅助增压汽车空调系统的具体技术方案如下：
一种辅助增压汽车空调系统，包括车载空调压缩机，与所述车载空调压缩机通过第二皮带传动装置和第二离合装置进行可控制操作离合连接的驱动电机，所述驱动电机通过第三低压连接动力线连接48V蓄电池，48V蓄电池给驱动电机进行供电，通过驱动电机驱动车载空调压缩机制冷。
进一步的，所述车载空调压缩机通过第三皮带传动装置和第三离合装置进行可控制操作离合连接的汽车燃油发动机。
进一步的，所述48V蓄电池通过第一低压连接动力线连接BSG电机，BSG电机通过第一皮带传动装置连接汽车燃油发动机，通过BSG电机和汽车制动能量回收方式对48V蓄电池进行充电。
进一步的，所述48V蓄电池通过第二低压连接动力线连接辅助涡轮增压电机，所述辅助涡轮增压电机通过第一离合装置与涡轮增压器的进气涡轮和涡轮增压器的废气涡轮的叶轮轴进行可控制操作的离合连接。
进一步的，所述辅助涡轮增压电机与驱动电机均为直流电机。
相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
1、采用本发明，汽车停车或驻车时，可以在汽车燃油发动机完全关闭，不消耗任何燃油的条件能长时间使用48V蓄电池储存的电量来驱动车载空调压缩机制冷；最终达到节省燃料，减少尾气排放并提高驾乘体验感；
2、汽车在怠速或汽车燃油发动机低转速(燃油发动机转速低于1500转)的工况下可以使用48V蓄电池驱动辅助涡轮增压电机实现涡轮增压，提高涡轮叶片基础转速，缩短涡轮增压响应时间，可在300ms(毫秒)以内使得涡轮增压达到最优工作效率；将显著降低传统废气涡轮增压的动力输出迟滞，响应速度慢的难题，使得整车动力输出更加线性，加速更加顺畅，驾乘体验感更高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中标号说明：汽车燃油发动机1、第一皮带传动装置2、BSG电机3、第一低压连接动力线4、48V蓄电池5、第二低压连接动力线6、辅助涡轮增压电机7、第一离合装置8、涡轮增压器的进气涡轮9、涡轮增压器的废气涡轮10、第三低压连接动力线11、驱动电机12、第二离合装置13、第二皮带传动装置14、车载空调压缩机15、第三离合装置16、第三皮带传动装置17。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1，对本发明的理解。
一种辅助增压汽车空调系统，包括车载空调压缩机15，与车载空调压缩机15通过第二皮带传动装置14和第二离合装置13进行可控制操作离合连接的驱动电机12，驱动电机12通过第三低压连接动力线11连接48V蓄电池5，48V蓄电池5给驱动电机12进行供电，通过驱动电机12驱动车载空调压缩机15制冷，节省燃料，减少尾气排放并提高驾乘体验，车载空调压缩机15通过第三皮带传动装置17和第三离合装置16进行可控制操作离合连接的汽车燃油发动机1，48V蓄电池5通过第一低压连接动力线4连接BSG电机3，BSG电机3通过第一皮带传动装置2连接汽车燃油发动机1，通过BSG电机3和汽车制动能量回收方式对48V蓄电池5进行充电，当48V蓄电池5电量足够时将驱动电机12运转，通过连接的离合器和皮带带动车载空调压缩机15制冷，此时汽车燃油发动机1和车载空调压缩机15处于离合断开状态，车载空调压缩机15将完全消耗48V蓄电池5电量来制冷。
在汽车燃油发动机1停止运转停车、驻车、发动机启停工作状态下时，车载空调压缩机15可持续工作运转产生制冷效果，车载燃油发动机1不产生任何噪音、油耗和尾气排放，驾乘人员舒适度明显提高。在汽车燃油发动机1工作工况下，车载空调压缩机15动力来源来自于48V蓄电池5，不会消耗汽车燃油发动机1动力，此时汽车燃油发动机1动力全部高效、节能的用于驱动车辆运行，最终解决了因开空调而造成车辆动力输出降低的问题。
驱动电机12驱动的车载空调压缩机15运行时长将取决于48V蓄电池5电量，当48V蓄电池5电量不足以驱动车载空调压缩机15运转时，通过第二离合装置13将驱动电机12和车载空调压缩机15连接断开，此时，车载空调压缩机15由汽车燃油发动机1驱动进行运转，同当前传统汽车的空调压缩机运转原理。
另外，48V蓄电池5通过第二低压连接动力线6连接辅助涡轮增压电机7，辅助涡轮增压电机7通过第一离合装置8与涡轮增压器的进气涡轮9和涡轮增压器的废气涡轮10的叶轮轴进行可控制操作的离合连接，辅助涡轮增压电机7与驱动电机12均为直流电机，当汽车燃油发动机1处于低转速工况时候，废气排放流速慢、压力低导致涡轮转速低，此时由整车ECU控制辅助涡轮增压电机7与叶轮轴直连，辅助涡轮增压电机7运转提高涡轮增压叶片转速，提高发动机单位进气量，整车ECU依据当前车速，发动机转速、油门开合度等要素自动匹配辅助涡轮增压电机的输出功率，使得涡轮增压器达到最优工作效率；当汽车燃油发动机1处于高转速工况，整车ECU判断仅依靠废气带动涡轮就能达到需要的进气增压效率时，辅助涡轮增压电机7轴与叶轮轴离合分离，并停止运转用于节省48V蓄电池5电量。
48V蓄电池5为车载空调压缩机15直接供电，汽车燃油发动机1动力全部用于驱动车辆，解决了开空调造成车辆动力输出下降的问题，同时解决了关闭汽车燃油发动机1时无法使用车载空调压缩机15制冷的问题，汽车燃油发动机1启停功能也不再和空调制冷功能存在冲突，最终实现整车节约燃油消耗、减少二氧化碳及及其他有害尾气排放，增强驾乘体验感。
将辅助涡轮增压电机7与传统涡轮增压器的废气涡轮10叶轮轴进行可离合的串联，显著提高低转速工况下的涡轮增压效率，降低传统涡轮增压器有效工作时对汽车燃油发动机1需较高基础转速输出的需求，提高加速工况时的涡轮增压响应速度，减少涡轮迟滞时间。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种辅助增压汽车空调系统，包括车载空调压缩机(15)，其特征在于：与所述车载空调压缩机(15)通过第二皮带传动装置(14)和第二离合装置(13)进行可控制操作离合连接的驱动电机(12)，所述驱动电机(12)通过第三低压连接动力线(11)连接48V蓄电池(5)，48V蓄电池(5)给驱动电机(12)进行供电，通过驱动电机(12)驱动车载空调压缩机(15)制冷。
2.根据权利要求1所述的辅助增压汽车空调系统，其特征在于，所述车载空调压缩机(15)通过第三皮带传动装置(17)和第三离合装置(16)进行可控制操作离合连接的汽车燃油发动机(1)。
3.根据权利要求2所述的辅助增压汽车空调系统，其特征在于，所述48V蓄电池(5)通过第一低压连接动力线(4)连接BSG电机(3)，BSG电机(3)通过第一皮带传动装置(2)连接汽车燃油发动机(1)，通过BSG电机(3)和汽车制动能量回收方式对48V蓄电池(5)进行充电。
4.根据权利要求3所述的辅助增压汽车空调系统，其特征在于，所述48V蓄电池(5)通过第二低压连接动力线(6)连接辅助涡轮增压电机(7)，所述辅助涡轮增压电机(7)通过第一离合装置(8)与涡轮增压器的进气涡轮(9)和涡轮增压器的废气涡轮(10)的叶轮轴进行可控制操作的离合连接。
5.根据权利要求4所述的辅助增压汽车空调系统，其特征在于，所述辅助涡轮增压电机(7)与驱动电机(12)均为直流电机。
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