CN212098407U - 车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆，该车辆包括动力系统和电气系统，所述动力系统包括发动机和用于驱动车轮的传动机构，所述发动机的动力输出轴仅与该传动机构传动相连；所述电气系统包括电池包、多个电驱装置和多个电气执行件，所述电池包用于为所述多个电驱装置提供电能，所述电驱装置与所述电气执行件一一对应设置，用于驱动所述电气执行件运行。发动机的动力输出轴仅与驱动车轮的传动机构相连，而除了动力系统之外的电气系统通过电池包提供能源，能够很大程度上减轻发动机的负荷，节约大量油耗；并且，将电气执行件通过电池包提供动力，则无需依附于发动机安装，能很大程度上简化发动机的结构，从而降低发动机的制造和维修成本。

Description

车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆。

背景技术

传统的燃油车以发动机作为整车的动力源，发动机包括两大机构和五大系统，分别是曲柄连杆机构，凸轮机构，燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和启动系统。其中，润滑系统的中机油泵设置在发动机的油底壳中，并通过传动轮系与发动机的飞轮输出侧相连；冷却系统的水泵也设置在发动机的内部，以能够与发动机的飞轮输出侧传动相连；此外，在发动机的外侧，其飞轮输出侧还连接有空调系统的压缩机和转向系统的液压泵；由此可见，车辆的润滑系统、冷却系统、空调系统和转向系统等电气系统均需要由发动机来提供动力，不仅增加了发动机的工作负荷和整车的油耗，还使发动机的整体结构十分复杂，加大了装配和维修难度，成本较高。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种车辆，该车辆的发动机结构简单，整车耗能低。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆，包括动力系统和电气系统，所述动力系统包括发动机和用于驱动车轮的传动机构，所述发动机的动力输出轴仅与该传动机构传动相连；所述电气系统包括电池包、多个电驱装置和多个电气执行件，所述电池包用于为所述多个电驱装置提供电能，所述电驱装置与所述电气执行件一一对应设置，用于驱动所述电气执行件运行。

可选地，所述车轮的所述传动机构包括离合器、变速箱、传动轴和驱动桥，所述发动机的动力输出轴与所述离合器的动力输入端相连，所述离合器的动力输出轴与所述变速箱的输入端相连，所述变速箱的动力输出轴与所述传动轴的动力输入端相连，所述传动轴的动力输出轴与所述驱动桥的动力输入端相连，所述驱动桥的动力输出轴与所述车轮相连。

可选地，所述电气系统包括空调系统，所述空调系统中的所述电气执行件包括压缩机，所述压缩机设置在车架上，所述电驱装置包括第一电机，所述第一电机的输出端与所述压缩机的输入端传动相连。

可选地，所述电气系统包括润滑系统，所述润滑系统中的所述电气执行件包括机油泵，所述电驱装置包括第二电机，所述第二电机的输出端与所述机油泵的输入端传动相连。

可选地，所述机油泵固定在所述发动机的油底壳的内壁上，所述油底壳上设置有用于容纳所述第二电机的腔室，所述第二电机的输出端形成为接插口，所述接插口从所述腔室中露出于所述油底壳的外部。

可选地，所述电气系统包括冷却系统，所述冷却系统中的所述电气执行件包括水泵，所述水泵设置在车架上，所述电驱装置包括第三电机，所述第三电机的输出端与所述水泵的输入端相连。

可选地，所述电气系统包括转向系统，所述转向系统中的所述电气执行件包括液压泵，所述转向系统还包括液压驱动缸，所述液压泵和所述液压驱动缸均设置在所述转向系统中，所述电驱装置包括第四电机，所述第四电机的输入端与所述液压泵的输入端相连，所述液压泵的输出端与所述液压驱动缸的输入端相连，所述液压驱动缸的输出端与所述车轮相连。

可选地，所述车辆还包括控制器和多个检测装置，所述检测装置用于检测电气系统的工作状态参数并反馈至所述控制器，所述控制器基于所述工作状态参数调节所述电驱装置的工作状态。

可选地，所述电池包由多个单体电池组成，至少部分所述单体电池形成为工作电源，其余部分所述单体电池形成为备用电源，所述工作电源与所述备用电源择一供电。

可选地，所述电气系统还包括以下至少一种：发动机的启动系统、点火系统、照明系统、仪表系统、信号系统和控制系统。

通过上述技术方案，发动机的动力输出轴仅与驱动车轮的传动机构相连，这样，发动机产生的动力只提供给传动机构，使传动机构将动力传递至车轮，以驱动车轮转动；而除了动力系统之外的电气系统通过电池包提供能源，不占用发动机的动力，相对于相关技术中发动机还作为部分电气系统的动力源来说，本公开实施例中的车辆能够很大程度上减轻发动机的负荷，节约大量油耗；并且，将电气执行件通过电池包提供动力，则无需依附于发动机安装，可以使部分电气系统中的电气执行件从发动机中分离出来，可作为独立的结构适应性安装在其它位置，这样能很大程度上简化发动机的结构，减少相应的传动零部件，从而降低发动机的制造和维修成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例的车辆的结构示意图。

附图标记说明

1、发动机；2、传动机构；21、离合器；22、变速箱；23、传动轴；24、驱动桥；3、电池包；4、空调系统；41、冷凝器；42、膨胀阀；43、蒸发器； 4、鼓风机；45、压缩机；46、第一电机；5、润滑系统；51、机油泵；52、第二电机；6、冷却系统；61、水泵；62、第三电机；63、散热器；64、膨胀水箱；71、液压泵；72、液压驱动缸；73、第四电机；8、车轮；9、控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后”通常是指朝向车头方向为前，朝向车尾方向为后，“内、外”是指相应部件轮廓的内与外。上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不解释为对本公开的限制。此外，所使用的术语如“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

本公开实施例提供一种车辆，如图1所示，该车辆包括动力系统和电气系统，其中：

动力系统包括发动机1和用于驱动车轮8的传动机构2，发动机1的动力输出轴仅与该传动机构2传动相连；即发动机1产生的动力只提供给传动机构2，通过传动机构2驱动车轮8转动，从而使车辆能够行驶。

电气系统包括电池包3、多个电驱装置和多个电气执行件，电池包3用于为多个电驱装置提供电能，电驱装置与电气执行件一一对应设置，用于驱动电气执行件运行。这里的电气系统是指除了上述动力系统之外的其它通过电能驱动的系统，例如将在下文中提及的空调系统4、冷却系统6等；电气执行件是指电气系统中能够将驱动力转化为系统所需的机械能的部件，例如将在下文中提及的压缩机45和水泵61等。

通过上述技术方案，发动机1的动力输出轴仅与驱动车轮8的传动机构 2相连，这样，发动机1产生的动力只提供给传动机构2，使传动机构2将动力传递至车轮8，以驱动车轮8转动；而除了动力系统之外的电气系统通过电池包3提供能源，不占用发动机1的动力，相对于相关技术中发动机1 还作为部分电气系统(如空调系统4、冷却系统6等)的动力源来说，本公开实施例中的车辆能够很大程度上减轻发动机1的负荷，节约大量油耗；并且，将电气执行件通过电池包3提供动力，则无需依附于发动机1安装，可以使部分电气系统中的电气执行件从发动机1中分离出来，可作为独立的结构适应性安装在其它位置，这样能很大程度上简化发动机1的结构，减少相应的传动零部件，从而降低发动机1的制造和维修成本。

这里需说明的是，本公开的车辆可以是通过发动机驱动的燃油车，例如只设置有发动机1的燃油车，或者设置有电动机和发动机1的混动车，包括但不限于各种小车、轻卡、重卡或诸如叉车的工程车，本公开对此不作限制。

在下文中，将结合附图1详细描述本公开实施例中的动力系统和电气系统，需说明的是，在不冲突的前提下，下文中的各个特征可以任意进行组合，本公开对此不作限制。

在本公开的一种示例中，如图1所示，车轮8的传动机构2包括离合器 21、变速箱22、传动轴23和驱动桥24，发动机1的动力输出轴与离合器21 的动力输入端相连，离合器21的动力输出轴与变速箱22的输入端相连，变速箱22的动力输出轴与传动轴23的动力输入端相连，传动轴23的动力输出轴与驱动桥24的动力输入端相连，驱动桥24的动力输出轴与车轮8相连。其中，离合器21用于切断或传递发动机1向传动机构2输出的动力，变速箱22用于改变从发动机1输出的转速和扭矩，传动轴23用于将来自变速箱 22的动力传递至驱动桥24，通过驱动桥24驱动车轮8转动。

这里需说明的是，上述传动机构2的各个构件的排列顺序并不仅限于此，在本公开的其它实施方式中，传动机构2中的离合器21、变速箱22、传动轴23和驱动桥24也可以按照其它任意合适的方式排列相连，本公开对此不作限制。

在本公开的实施例中，电气系统包括空调系统4，空调系统4中的电气执行件包括压缩机45，压缩机45设置在车架上，电驱装置包括第一电机46，第一电机46的输出端与压缩机45的输入端传动相连。这里，压缩机45的输入端通过第一电机46驱动，第一电机46通过电池包3提供动力，相对于相关技术中将压缩机45安装在发动机1外侧，发动机1通过传动系给压缩机45提供动力的方案来说，本公开实施例中的压缩机45通过第一电机46 驱动，并不需要依附于发动机1布置，因此，压缩机45可以布置在车架的任意合适的位置。进一步地，整个空调系统4都可以与发动机1间隔设置，使得空调系统4的布置灵活性更强。

在本公开的实施例中，第一电机46可以设置在压缩机45的内部，也可以设置在压缩机45的外部，本公开对此不作限制。

此外，如图1所示，空调系统4还可以包括冷凝器41、膨胀阀42、蒸发器43、鼓风机4和冷却风扇等组件，并且各个组件可以根据实际需要进行灵活布置，在本公开的一种示例性布置方式中，压缩机45的出口与冷凝器 41的入口相连，冷凝器41的出口与膨胀阀42的入口相连，膨胀阀42的出口与蒸发器43的入口相连，蒸发器43的出口与压缩机45的入口相连，鼓风机4靠近蒸发器43布置，用于将蒸发器43的冷量吹入车内空间，冷却风扇靠近冷凝器41布置，用于将冷凝器41的热量吹出车外空间。这样，通过蒸发器43为驾驶室降温，以提高车辆的舒适度。在本公开的其它实施方式中，空调系统4也可以包括诸如PTC加热器、膨胀水箱64、温度传感器等其它组件构成，并且，压缩机45、蒸发器43、冷凝器41等组件的布置方式可以根据实际需要并联或串联布置，但本公开并不仅限于此。

在本公开实施例中，上述电气系统还可以包括润滑系统5，润滑系统5 主要用于将发动机1油底壳中的机油泵51送至发动机1的油道中，对发动机1起润滑和散热作用。其中，润滑系统5中的电气执行件包括机油泵51，电驱装置包括第二电机52，第二电机52的输出端与机油泵51的输入端传动相连。这样，相对于相关技术中的机油泵51通过传动系与发动机1的飞轮输出侧传动相连的技术方案来说，本公开实施例的机油泵51通过第二电机 52驱动，这样，机油泵51就不受发动机1的限制，可以布置在油底壳内，以节约外部安装空间，也可以布置在油底壳外，以便于检修和更换。

作为本公开的一种示例性布置方式，该机油泵51可以固定在发动机1 的油底壳的内壁上，油底壳上设置有用于容纳第二电机52的腔室，第二电机52的输出端形成为接插口，接插口从腔室中露出于油底壳的外部。这样，将机油泵51布置在油底壳内便于泵送管道的布置，机油泵51通过第二电机 52驱动，可以省去相关技术中发动机1的飞轮输出侧与机油泵51之间的传动系，零部件少，安装方便且故障率低，能提高发动机1的整体性能。

将第二电机52安装在腔室中，可以避免机油渗入第二电机52，影响第二电机52的性能，在本公开的其他实施例中，第二电机52也可以集成在机油泵51中，只需将第二电机52上的接插口露出即可。上述第二电机52上的接插口可以为任意型号和类型的接插口，可以为一个也可以为多个，包括电源线接插口、数据信号传输接插口等，本公开对此不作限制。这里需说明的是，除了第二电机52上设置有接插口之外，在本公开提及的电驱装置中均可以根据其功能需求设置不同的接插口，例如第一电机46、第三电机62、第四电机73上均设置有接插口，本公开不再一一赘述。

在本公开的一种实施例中，如图1所示，电气系统包括冷却系统6，冷却系统6主要用于为车辆上的发热部件进行散热，例如为发动机1、涡轮增压器、变速箱22、电控设备等发热部件散热。冷却系统6中的电气执行件包括水泵61，水泵61设置在车架上，电驱装置包括第三电机62，第三电机62 的输出端与水泵61的输入端相连。相比于相关技术中将水泵61设置在发动机1内部，并通过传动系与发动机1的飞轮输出侧相连的技术方案，本公开实施例中的水泵61通过第三电机62驱动，则不受发动机1的限制，可以布置在车架上并与发动机1间隔布置，布置方式自由灵活。并且能够减少发动机1内部的零部件，简化了发动机1结构。

上述冷却系统6还可以包括水泵61、散热器63、膨胀水箱64和冷却风扇等组件，并且各个组件可以根据实际需要进行灵活布置，在本公开的一种示例性布置方式中，水泵61的出口与发动机1的冷却液入口相连，发动机1 的冷却液出口与散热器63的入口相连，散热器63的出口与膨胀水箱64的入口相连，膨胀水箱64的出口与水泵61的入口相连，冷却风扇靠近扇热器布置。在本公开的其他实施例中，冷却系统6还可以包括节温器、温度传感器等其他组件，并且水泵61、散热器63、节温器、膨胀水箱64可以根据实际需要布置，本公开对此不作限制。

在本公开的实施例中，上述电气系统还可以包括转向系统，转向系统用于为车轮8提供转向助力，转向系统中的电气执行件包括液压泵71，转向系统还包括液压驱动缸72，液压泵71和液压驱动缸72均设置在转向系统中，电驱装置包括第四电机73，第四电机73的输入端与液压泵71的输入端相连，液压泵71的输出端与液压驱动缸72的输入端相连，液压驱动缸72的输出端与车轮8相连。这样，相比于相关技术中将液压泵71布置在发动机1的外侧，使发动机1通过传动系给液压泵71提供动力的技术方案来说，本公开实施例中的转向系统的液压泵71通过第四电机73驱动，则该液压泵71 可以靠近用于驱动转向的液压驱动缸72布置，这样能减少能量传递损耗，增强传递给液压驱动缸72的转向动力，使转向更省力。

这里应理解的是，在本公开的其他实施方式中，液压泵71也可以布置在车架的其他位置，例如也可以靠近发动机1布置，或者靠近方向盘转轴布置等，本公开对此不作限制。

在上述技术方案中，将空调系统4、润滑系统5、冷却系统6和转向系统通过电池包3提供电能，并由电驱装置驱动运行。为了实现各个电气系统自动控制，相互协作，在本公开实施例中，该车辆还可以包括控制器9和多个检测装置，检测装置用于检测电气系统的工作状态参数并反馈至控制器9，控制器9基于工作状态参数控制电驱装置的运行。其中，控制器9可以是一个或多个，在一种示例中，电气系统可以只使用一个总控制器进行统一调控，例如ECU(Electronic Control Unit)控制器，这样更有利于各个系统的协调控制以及电池包电量的分配控制。在另一种示例中，电气系统中诸如空调系统4、润滑系统5等的各个子系统分别设置有各自独立的控制器，避免控制信号相互干涉，提高控制精度。

在本公开的电气系统中，可以包括多个检测装置，例如，在空调系统4 中，可以在空调的冷媒管路上设置温度检测器，或者在驾驶室安装温度传感器，以实时检测空调系统4中的冷媒温度或者检测驾驶室的温度，控制器9 根据检测装置检测的温度，对空调系统4进行实时调控。

再例如，在润滑系统5中，可以在发动机1内设置温度传感器检测机油温度，在机油泵51中设置压力传感器检测机油压力，根据机油温度和机油压力调节机油泵51的泵送功率；或者，在其他实施方式中，控制器9直接获取发动机1当前的转速等状态信息，根据发动机1的负荷情况调节机油泵 51的泵送功率，也就是说，可以在发动机1转速低时，降低机油泵51的转速，在发动机1转速高时，增加机油泵51的转速，以优化润滑系统5的能耗。

又例如，在冷却系统6中，可以设置多个温度传感器检测车辆发热部件的温度，从而通过控制器9控制冷却系统6中水泵61的功率。这里以发动机1的冷却为例，在发动机1处于冷机状态或者初始启动状态时，可以不启动水泵61；在发动机1中的冷却液温度超过预设温度阈值时，可以启动水泵 61，以对发动机1进行降温；这里，也可以设置多个温度阈值区间，不同的阈值区间对应不同的水泵61功率，当冷却液温度达到某一阈值区间内时，控制水泵61按照对应的功率工作，以实现能量的合理分配。

此外，在本公开的其他实施方式中，除了通过控制器9控制电气系统外，还可以在驾驶室设置操控台以手动控制，以空调系统4、冷却系统6、润滑系统5和转向系统为例，每个系统中的电驱装置与电池包3之间通过电缆线建立导电通路，而其开关按钮可以设置在操控台上，则驾乘人员可以根据仪表显示的各个系统的状态参数对各个系统进行开启和停止，这些开关按钮可以以机械联动的方式设置，以在控制器9暂时无法处理信号的情况下，还能对各个电气系统进行手动控制，提高车辆的安全性。

在本公开实施例中，电池包3作为电气系统中的能源，需要为电气系统和控制系统中的所有用电设备供电，因此需要时刻保证足够的电量，可以采用大容量的电池包3，该电池包3由多个单体电池组成，至少部分单体电池形成为工作电源，其余部分单体电池形成为备用电源，工作电源与备用电源择一供电，也就是说，首先启用工作电源为电气系统进行供电，当工作电源的电量不足时，可以将电源切换至备用电源进行供电。

电池包3作为电气系统的能源，因此需要经常充电，可以采用外接电源的方式为电池包3充电，例如，可以在车身上开设插接口，通过充电枪从充电桩对电池包3进行充电。

在本公开的实施例中，车辆还可以设置有报警系统，当工作电源的电量不足时，向驾乘人员发出警报，提醒驾乘人员在附近的充电桩进行充电，同时，在启用备用电源的情况下，控制器9可以控制空调系统4、润滑系统5 等短时间内对车辆正常行驶影响不大的系统断电或降低功率，以保证车辆上诸如转向系统、冷却系统6等电气系统的正常运行，以保证行车安全。

在本公开实施例中，电气系统除了上文中提及的空调系统4、润滑系统 5、冷却系统6和转向系统之外，还可以包括以下至少一种：发动机1的启动系统、点火系统、照明系统、仪表系统、信号系统和控制系统等，本公开对此不作限制。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆，其特征在于，包括动力系统和电气系统，

所述动力系统包括发动机(1)和用于驱动车轮(8)的传动机构(2)，所述发动机(1)的动力输出轴仅与该传动机构(2)传动相连；

所述电气系统包括电池包(3)、多个电驱装置和多个电气执行件，所述电池包(3)用于为所述多个电驱装置提供电能，所述电驱装置与所述电气执行件一一对应设置，用于驱动所述电气执行件运行。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车轮(8)的所述传动机构(2)包括离合器(21)、变速箱(22)、传动轴(23)和驱动桥(24)，所述发动机(1)的动力输出轴与所述离合器(21)的动力输入端相连，所述离合器(21)的动力输出轴与所述变速箱(22)的输入端相连，所述变速箱(22)的动力输出轴与所述传动轴(23)的动力输入端相连，所述传动轴(23)的动力输出轴与所述驱动桥(24)的动力输入端相连，所述驱动桥(24)的动力输出轴与所述车轮(8)相连。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电气系统包括空调系统(4)，所述空调系统(4)中的所述电气执行件包括压缩机(45)，所述压缩机(45)设置在车架上，所述电驱装置包括第一电机(46)，所述第一电机(46)的输出端与所述压缩机(45)的输入端传动相连。

4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电气系统包括润滑系统(5)，所述润滑系统(5)中的所述电气执行件包括机油泵(51)，所述电驱装置包括第二电机(52)，所述第二电机(52)的输出端与所述机油泵(51)的输入端传动相连。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述机油泵(51)固定在所述发动机(1)的油底壳的内壁上，所述油底壳上设置有用于容纳所述第二电机(52)的腔室，所述第二电机(52)的输出端形成为接插口，所述接插口从所述腔室中露出于所述油底壳的外部。

6.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电气系统包括冷却系统(6)，所述冷却系统(6)中的所述电气执行件包括水泵(61)，所述水泵(61)设置在车架上，所述电驱装置包括第三电机(62)，所述第三电机(62)的输出端与所述水泵(61)的输入端相连。

7.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电气系统包括转向系统，所述转向系统中的所述电气执行件包括液压泵(71)，所述转向系统还包括液压驱动缸(72)，所述液压泵(71)和所述液压驱动缸(72)均设置在所述转向系统中，所述电驱装置包括第四电机(73)，所述第四电机(73)的输入端与所述液压泵(71)的输入端相连，所述液压泵(71)的输出端与所述液压驱动缸(72)的输入端相连，所述液压驱动缸(72)的输出端与所述车轮(8)相连。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括控制器(9)和多个检测装置，所述检测装置用于检测电气系统的工作状态参数并反馈至所述控制器(9)，所述控制器(9)基于所述工作状态参数调节所述电驱装置的工作状态。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆，其特征在于，所述电池包(3)由多个单体电池组成，至少部分所述单体电池形成为工作电源，其余部分所述单体电池形成为备用电源，所述工作电源与所述备用电源择一供电。

10.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电气系统还包括以下至少一种：发动机(1)的启动系统、点火系统、照明系统、仪表系统、信号系统和控制系统。

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