CN201264514Y - 一种混合动力车的发电机、真空泵驱动结构 - Google Patents
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Abstract
一种混合动力车的发电机、真空泵驱动结构，它包括有：汽油发动机，发动机轮系，技术要点是：发动机曲轴前端与发动机轮系之间设置有一使发动机曲轴与该皮带轮系断开或结合的电控离合器；发动机轮系分别连接有一皮带驱动的启动发电一体式电机和真空助力泵与发电机集成于一体并共轴旋转的附载，该启动发电一体式电机通过导线与启动发电一体式电机控制器及动力电池串接，在发电机上还连接有一蓄电池。本新型只需在传统车的基础上更换集成真空助力泵的发电机、一体式电机及其控制系统、电控离合器，即可实现本实用新型的目的，节约开发成本、缩短开发周期。相对于DC－DC直流变换器及电动真空泵，可靠性、稳定性更佳，而且结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于机动车的混合动力技术领域，具体地说是在发动机驱动系统的基础上增加电驱动系统的一种混合动力车的发电机、真空泵驱动结构。
背景技术
随着能源的日益枯竭和环境污染问题的逐年严重，世界各国对节能环保问题越来越重视。而汽车工业在其发展的100多年内，虽然在节能、污染、排放和其他若干方面都取得了显著的改善和长足的进步，但是其尾气排出的污染物仍是当今地球大气的主要污染源。汽车行业消耗了世界石油产量的很大一部分，据统计：交通工具的能量消耗量占世界总能源消费的40％，汽车的能源消耗量约占1/4。随着汽车保有量的逐年增多，石油消耗量也会随之增加，因此开发并应用节能清洁的汽车迫在眉睫。在此大背景下，纯电动车技术、燃料电池技术、混合动力技术、其他代用燃料技术等应运而生。其中，混合动力技术是兼顾了节能环保性和产业化可行性的最佳组合，是未来几年发展的重要方向。国内外各汽车厂商都在不遗余力的研发混合动力技术，近几年提出的PHEV(插电式混合动力车，可使用民用电网为动力电池充电，纯电动行驶里程较长)具有很长的生命周期。
混合动力车通过以下途径来实现节能减排的目地：
1、停车时发动机关闭，取消怠速，再起动时使用电机快速启动发动机。
2、减小发动机排量，通过电机助力来提高整车的动力性。
3、优化发动机工作点，提高发动机工作效率
4、通过发电机来回收制动能量
5、在起步及低速时纯电动行驶，避免发动机工作在油耗高及排放恶劣的工况。
在开发混合动力车时会遇到这样的问题：混合动力车行驶发动机关闭时(混合动力车纯电动行驶)，发电机无法工作为12V蓄电池充电及为车用电气系统提供电能；不能为制动系统提供真空助力，导致制动失效。解决的办法可以采用DC-DC直流变换器及电动真空泵。但车用DC-DC直流变换器在国内没有成熟和稳定的产品，使用国外进口的DC-DC模块成本太高；混合动力车大多是在传统车的基础上开发的，大多数传统车(使用汽油发动机)都是从进气歧管处取的真空。使用电动真空泵对原车系统改变较大，而且电动真空泵在国内也很难找到成熟的产品。所以都不是最佳的解决方案，这是国内众多混合动力车型到目前为止还没有大规模产业化的重要因素。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种在发动机驱动系统的基础上增加电驱动系统的混合动力车的发电机、真空泵驱动结构。以较低的成本及对原车较小的改动来解决混合动力车行驶发动机关闭时无法为12V蓄电池充电及为车用电气系统提供电能和无法为制动系统提供真空助力的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括有：汽油发动机，发动机飞轮、发动机轮系，其特征是：发动机曲轴前端与发动机轮系之间设置有一使发动机曲轴与该皮带轮系断开或结合的电控离合器；发动机轮系分别连接有一皮带驱动的启动发电一体式电机和真空助力泵与发电机集成于一体并共轴旋转的附载，该启动发电一体式电机通过导线与启动发电一体式电机控制器及动力电池串接，在发电机上还连接有一蓄电池。
如果该结构方案作为插电式混合动力车的平台，则在动力电池上还连接有一充电装置。
皮带驱动的启动发电一体式电机(BSG)是通过其输出轴及电机皮带轮与皮带轮系连接的，也可以说该电机皮带轮已成为皮带轮系中的一部分。
本实用新型的动力电池可使用镍氢电池、锂离子电池等，其容量、比功率等参数由混合动力的设计方案及实现目标决定，如果该平台用于开发插电式混合动力车，需要增加充电装置。
本实用新型相对于使用DC-DC直流变换器及电动真空助力泵方案，该技术方案具有如下的优点：
1)结构简单，成本低。只需更换集成真空助力泵的发电机、BSG电机及其控制系统、电控离合器。
2)对原车系统改动较小，混合动力车通常都是在传统车的基础上开发的，对原车系统改动小可以节约开发成本、缩短开发周期。
3)相对于DC-DC直流变换器及电动真空泵，可靠性、稳定性更佳。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理简图
※※附图主要部分的符号说明※※
1：皮带驱动的启动发电一体式电机； 2：启动发电一体式电机控制器；3：动力电池； 4：发电机； 5、真空助力泵； 6：电控离合器；7：12V蓄电池； 8：汽油发动机； 9：发动机飞轮； 10：发动机轮系；11、充电装置
下面将结合附图通过实例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例：
由图1所示，图中的8为汽油发动机，9为发动机飞轮，10为发动机轮系，在发动机曲轴前端与发动机轮系10之间设置有一使发动机曲轴与该皮带轮系断开或结合的电控离合器6；发动机轮系10分别连接有一皮带驱动的启动发电一体式电机1(简称：BSG电机)和真空助力泵5与发电机4集成于一体并共轴旋转的附载，该启动发电一体式电机1通过导线与启动发电一体式电机控制器2(简称：BSG控制器)及动力电池3串接，在发电机4上还连接有一12V蓄电池7。在动力电池3上还连接有一充电装置11。
只要本结构的混合动力车行驶，集成真空助力泵5的发电机4就要运转，为12V蓄电池7充电及为车用电气系统提供电能，为制动系统提供真空助力。在发动机轮系中加入BSG电机，BSG电机通过皮带与发动机曲轴及集成真空助力泵的发电机连接。发动机曲轴与轮系之间加入了电控离合器，电控离合器的结合和分离由整车控制器根据行驶工况来控制。
混合动力车大多是在传统车的基础上开发的，传统车只要行驶发动机就要运转，为发电机等附载提供动力。发电机发电为车用电气系统提供电能、在12V蓄电池亏电时为其充电；传统车(使用汽油发动机)都是从进气歧管处取的真空，为制动系统提供真空助力。为保证行驶安全，在车辆行驶时必须有动力驱动发电机发电和为制动系统提供真空助力。有些混合动力车(全混合动力、插电式混合动力)有纯电动行驶的工况(发动机关机，由电机驱动整车行驶)。此时整车控制器控制电控离合器断开发动机曲轴与轮系的连接，BSG提供动力来驱动发电机(集成真空助力泵)。BSG电机控制器接收整车控制器的指令，使BSG电机动作。BSG电机的动力由动力电池提供，动力电池可以为镍氢电池、锂离子电池等。该方案结构简单，成本低，选用零部件都比较成熟，可以解决混合动力车在发动机关闭行驶时无法为12V蓄电池充电及无法为制动系统提供真空助力的问题，有利于推动混合动力车的产业化。
Claims (3)
1、一种混合动力车的发电机、真空泵驱动结构，它包括有：汽油发动机(8)，发动机飞轮(9)，发动机轮系(10)，其特征是：发动机曲轴前端与发动机轮系(10)之间设置有一使发动机曲轴与该皮带轮系断开或结合的电控离合器(6)；发动机轮系(10)分别连接有一皮带驱动的启动发电一体式电机(1)和真空助力泵(5)与发电机(4)集成于一体并共轴旋转的附载，该启动发电一体式电机(1)通过导线与启动发电一体式电机控制器(2)及动力电池(3)串接，在发电机(4)上还连接有一蓄电池。
2、根据权利要求1所述的混合动力车的发电机、真空泵驱动结构，其特征是：在动力电池(3)上还连接有一充电装置(11)。
3、根据权利要求1所述的混合动力车的发电机、真空泵驱动结构，其特征是：皮带驱动的启动发电一体式电机(1)是通过输出轴及电机皮带轮与发动机轮系(10)连接的。
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