CN203449913U - 蓄能式车辆混合动力驱动系统 - Google Patents

Abstract

蓄能式车辆混合动力驱动系统，包括发动机，发动机将其产生的转矩经由车辆传动系统传递至车辆的驱动轮，发动机的排气歧管上连接有废气涡轮增压器，废气涡轮增压器的压缩空气排气口与中冷器的第一进气口管道连接，中冷器的排气口通过管道连接有压缩空气储罐，空气马达的进气口与压缩空气储罐连通并由控制阀控制，空气马达转子的转矩经由车辆传动系统传递至车辆的驱动轮；中冷器的第二进气口与机械式增压器的压缩空气排气口管道连接，机械式增压器由制动能量回收系统驱动。本实用新型能够回收利用车辆正常行驶时的废气能量和制动时车辆行驶的动能，将其转化为空气的压力能，并进一步转化为驱动车辆的机械能，改善了车辆燃油经济性及排放性能。

Description

蓄能式车辆混合动力驱动系统

技术领域

本实用新型涉及车辆驱动系统，具体涉及利用压缩空气的蓄能式车辆混合动力驱动系统。

背景技术

发动机是车辆的心脏，作为动力发生装置，是通过进气系统将压缩空气扫入发动机气缸内，使压缩空气与燃料混合并在发动机内燃烧，使燃烧的热能转化为机械能输出，发动机产生的转矩经由车辆传动系统传递至驱动轮上，由此为车辆提供动力，这是典型的车辆驱动系统的工作原理，为了利用车辆行驶时发动机排出的高温高压的废气能量，在发动机排气歧管上通常还连接有废气涡轮增压器。现有的车辆动力发生装置通常是发动机，对于要求低速转矩高的起重机、绞车、升降机等机械则通常使用空气马达，现有的车辆大都采用单一的动力发生装置。另外，在车辆的制动过程中，制动器通常藉由刹车片和轮鼓或碟盘之间产生摩擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉，在汽车由于其运行工况需频繁地制动、启动的情况下，过多的能量则消耗在制动器上，若能把消耗在制动器上的能量尽量回收，对提高车辆燃油经济性大有益处。

实用新型内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种蓄能式车辆混合动力驱动系统，其能够回收利用车辆正常行驶时的废气能量和制动时车辆行驶的动能，将其转化为空气的压力能，并进一步转化为驱动车辆的机械能，改善车辆燃油经济性及排放性能。

本实用新型的技术方案如下：      

蓄能式车辆混合动力驱动系统，包括发动机，发动机将其产生的转矩经由车辆传动系统传递至车辆的驱动轮，发动机的排气歧管上连接有废气涡轮增压器，废气涡轮增压器的压缩空气排气口与中冷器的第一进气口管道连接，中冷器的排气口通过管道连接有压缩空气储罐，空气马达的进气口与压缩空气储罐连通并由控制阀控制，空气马达转子的转矩经由车辆传动系统传递至车辆的驱动轮；中冷器的第二进气口与机械式增压器的压缩空气排气口管道连接，机械式增压器由制动能量回收系统驱动。

其进一步技术方案为：

所述发动机的进气歧管通过管道与压缩空气储罐连通，并在所述连接管道上设有控制阀。

所述机械式增压器由发动机驱动。

本实用新型的技术效果：

本实用新型增设压缩空气储罐，废气涡轮增压器在车辆正常行驶过程中发动机排出废气能量的作用下压缩空气并将空气储存在储罐内，机械式增压器在制动能量回收系统回收制动过程中的能量的作用下压缩空气并将空气储存在储罐内，由此实现车辆正常行驶过程中以及制动过程中的能量的回收，并将回收的能量转化为压缩空气的压力能储存起来，在需要时利用空气马达将压力能转换为驱动车辆的机械能；本实用新型中的能量回收利用是基于压缩空气的中间转换作用，相比于传动的车辆驱动系统，在采用发动机的同时，增设了空气马达，尤其是在车辆低速行驶或起步时，可以空气马达驱动为主，这种混合动力发生装置的运用，能够确保能量的回收利用。这种基于压缩空气的蓄能式混合动力驱动系统，改善了车辆燃油经济性及排放性能。

附图说明                                

图1为本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

见图1，本实用新型包括发动机1，发动机1将其产生的转矩经由车辆传动系统2传递至车辆的驱动轮（图中未示出），发动机1的排气歧管上连接有废气涡轮增压器3，废气涡轮增压器3的压缩空气排气口与中冷器4的第一进气口41管道连接，中冷器4的排气口通过管道连接有压缩空气储罐5，空气马达6的进气口与压缩空气储罐5连通并由控制阀控制，空气马达6转子的转矩经由车辆传动系统2传递至车辆的驱动轮；中冷器4的第二进气口42与机械式增压器7的压缩空气排气口管道连接，机械式增压器7由制动能量回收系统8驱动，图1中箭头方向标示了发动机1排出的废气、压缩空气储罐5内压缩空气、两个增压器排出的压缩空气、外部空气的流动方向。

进一步地，所述发动机1的进气歧管通过管道与压缩空气储罐5直接连通，并在所述连接管道上设有控制阀；所述机械式增压器7还可由发动机1直接驱动。

本实用新型的运行方式如下：

1、车辆正常行驶过程中的动能回收、储存及利用：外部空气由入口31进入废气涡轮增压器3，车辆正常行驶过程中，发动机1排出的废气进入废气涡轮增压器3，所述废气带动废气涡轮增压器3工作，从而将进入废气涡轮增压器3中的外部空气压缩，压缩后的空气经由中冷器4冷却后进入并储存在压缩空气储罐5内，废气则从涡轮机壳体轴向上的排气出口排出；同样地，需要制动或启动车辆时，空气马达6将压缩空气储罐5的压缩空气的压力能转化为旋转的机械能，并将该旋转机械能通过车辆传动系统2传递至车辆的驱动轮，由此驱动车辆。 

2、车辆制动过程中的能量回收、储存及利用：外部空气由入口71进入机械式增压器7，制动能量回收系统8在车辆制动时利用离合器将车辆行驶过程中的动能耦合到机械式增压器7，带动机械式增压器7工作，将吸入的外部空气压缩，压缩后的空气经由中冷器4冷却后进入并储存在压缩空气储罐5内；需要制动或启动车辆时，空气马达6将压缩空气储罐5内的压缩空气的压力能转化为旋转的机械能，并将该旋转机械能通过车辆传动系统2传递至车辆的驱动轮，由此驱动车辆。

3、在压缩空气储罐5内压力不足时候，利用发动机1驱动机械式增压器7，机械式增压器7工作，压缩吸入的外部空气，并将压缩后的空气补充到压缩空气储罐5内，确保压缩空气储罐5内的压力始终保持在正常工作压力范围内。

本实用新型能够回收车辆正常行驶过程中以及制动过程中的能量，并将其转化为压缩空气的压力能储存起来，在需要时利用空气马达将压力能转换为驱动车辆的机械能，本实用新型中的能量回收利用是基于压缩空气的中间转换作用，相比于传动的车辆驱动系统，在采用发动机的同时，增设了空气马达，这种混合动力发生装置的运用，能够确保能量的回收利用，改善车辆燃油经济性及排放性能。 

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 

Claims (3)

1.蓄能式车辆混合动力驱动系统，包括发动机（1），发动机（1）将其产生的转矩经由车辆传动系统（2）传递至车辆的驱动轮，发动机（1）的排气歧管上连接有废气涡轮增压器（3），废气涡轮增压器（3）的压缩空气排气口与中冷器（4）的第一进气口管道连接，其特征在于：中冷器（4）的排气口通过管道连接有压缩空气储罐（5），空气马达（6）的进气口与压缩空气储罐（5）连通并由控制阀控制，空气马达（6）转子的转矩经由车辆传动系统（2）传递至车辆的驱动轮；中冷器（4）的第二进气口与机械式增压器（7）的压缩空气排气口管道连接，机械式增压器（7）由制动能量回收系统（8）驱动。

2.按权利要求1所述的蓄能式车辆混合动力驱动系统，其特征在于：所述发动机（1）的进气歧管通过管道与压缩空气储罐（5）连通，并在所述连接管道上设有控制阀。

3.按权利要求1所述的蓄能式车辆混合动力驱动系统，其特征在于：所述机械式增压器（7）由发动机（1）驱动。

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