本发明涉及混动汽车的技术领域，尤其是涉及一种弱混动力系统及控制方法。
背景技术：
传统燃油车的动力总成如图1所示，发动机前端是由带传动驱动的附件系统，附件系统至少包括发电机和机械式空调压缩机，这些附件通过皮带与发动机曲轴带轮相连，并从曲轴带轮上获得需要的动力。通常情况下，发电机与发电机带轮是直连状态，曲轴带轮与曲轴也是直连状态。在传统动力系统中，发动机在停机时，空调压缩机会因为失去动力而无法继续工作。
在混动系统中，当汽车在滑行或者等待过程中，系统可以选择关闭发动机以降低油耗提升经济性，但发动机关闭后空调也会随之关闭，当用户打开空调开关时，发动机则无法停机，此时系统的经济性和舒适性无法同时保证。
现有的解决方案是取消原有的机械式空调，配备可以独立运行、不依赖皮带传动的电子空调，基本原理是将空调压缩机与一个小电机和电机控制器集成，使用电池的能量驱动电机带动空调压缩机工作，电子空调会消耗一定的电能，但整体上既可以保证舒适性，相对于机械空调也可以提升实际驾驶过程中的经济性。但是，电子空调相对而言成本较高，对成本较为敏感的车型中很少配置。
基于以上问题，提出一种可以解决机械空调在经济性和舒适性之间的矛盾，同时又避免电子空调成本高的空调解决方案显得尤为重要。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种弱混动力系统及控制方法，以缓解现有技术中机械空调经济性和舒适性不可兼得，以及电子空调成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术手段为：
本发明提供的一种弱混动力系统包括依次传动连接的附件装置、发动机、离合器、变速器、差速器和行走轮；
所述发动机的曲轴传动轮与发动机主体之间设置有第一离合装置；
所述附件装置包括集成电机和空调压缩机，所述集成电机与所述曲轴传动轮传动连接，所述空调压缩机与所述发动机的曲轴传动轮传动连接，且所述空调压缩机与所述曲轴传动轮之间设置有第二离合装置；
所述曲轴传动轮所述集成电机、汽车控制器电连接及汽车蓄电池电连接；
所述第一离合装置、所述第二离合装置均与汽车控制器连接；
在所述发动机运行状态下，当所述第一离合装置结合，所述第二离合装置断开时，所述发动机能够驱动所述集成电机旋转，用于发电并储存在所述汽车蓄电池中，或者，所述集成电机与所述发动机协同工作，用于驱动汽车行驶；
在所述发动机运行状态下，当所述第一离合装置结合，所述第二离合装置结合时，所述发动机同步驱动集成电机和空调压缩机旋转，分别用于发电和用于运行汽车空调；
在所述发动机运行状态下，当第一离合装置断开时，所述发动机用于驱动汽车行驶；
在所述发动机运行状态下，当所述第一离合装置断开，所述第二离合装置结合时，所述集成电机驱动所述空调压缩机旋转，用于运行汽车空调；
在所述发动机停机状态下，当所述第一离合装置结合，所述第二离合装置断开时，所述集成电机驱动所述发动机旋转，用于起动所述发动机。
作为一种进一步的技术方案，所述集成电机的转轴上设置第一传动轮，所述第一传动轮与所述曲轴传动轮之间通过传动件连接；所述空调压缩机的输入端设置第二传动轮，所述第二传动轮与所述曲轴传动轮之间通过传动件连接。
作为一种进一步的技术方案，所述集成电机的转轴上设置有第一传动轮，所述空调压缩机的输入端设置有第二传动轮；
所述第一传动轮、所述第二传动轮及所述曲轴传动轮之间通过传动件连接。
作为一种进一步的技术方案，所述第一传动轮、所述第二传动轮及曲轴传动轮均采用带轮或者链轮，相应的，所述传动件采用皮带或者链条。
作为一种进一步的技术方案，所述第一传动轮的两侧处分别设置有用于张紧皮带的压带轮，或者，所述第一传动轮的两侧处分别设置有用于张紧链条的链条导轨。
作为一种进一步的技术方案，所述第一离合装置和所述第二离合装置均采用电液离合器或电磁离合器。
作为一种进一步的技术方案，所述附件装置还包括与所述曲轴传动轮传动连接的机械水泵和机械转向助力泵。
本发明提供的一种基于弱混动力系统的控制方法，包括以下步骤：
a：开启汽车供电系统，由汽车蓄电池为整车供电；
b：按下启动按钮，汽车控制器控制第一离合装置结合，第二离合装置断开，且集成电机开始旋转，集成电机通过第一传动轮和传动件驱动曲轴传动轮旋转，使发动机起动；
c：汽车控制器控制第一离合装置断开，在发动机驱动作用下，汽车实现行驶；
d：在行驶过程中，汽车控制器控制第一离合装置结合，第二离合装置断开，发动机依次通过曲轴传动轮、传动件及第一传动轮驱动集成电机旋转，用于发电并储存在汽车蓄电池中；或者，集成电机依次通过第一传动轮、传动件及曲轴传动轮与发动机协同工作，用于汽车加速行驶；
或者，汽车控制器控制第一离合装置结合，第二离合装置结合，发动机依次通过曲轴传动轮、传动件、第二传动轮驱动空调压缩机旋转，使汽车空调运行；并且发动机依次通过曲轴传动轮、传动件及第一传动轮驱动集成电机旋转，用于发电并储存在汽车蓄电池中；
e：在发动机停机时，汽车控制器控制第一离合装置断开，第二离合装置结合，集成电机依次通过第一传动轮、传动件、曲轴传动轮及第二传动轮驱动空调压缩机旋转，用于汽车空调运行；或者，集成电机依次通过第一传动轮、传动件及第二传动轮驱动空调压缩机旋转，用于汽车空调运行。
作为一种进一步的技术方案，在发动机运行状态下，汽车控制器根据接收到的用户指示判定是否需要空调运行；
当判定需要空调运行时，汽车控制器控制第一离合装置结合，第二离合装置结合，由发动机驱动空调压缩机旋转，用于空调运行。
作为一种进一步的技术方案，当发动机需要停机时，汽车控制器控制发动机停机，并通过监测元件实时监测发动机的停机状况，直至完全停机；
在发动机完全停机后，汽车控制器根据接收到的用户指示判定需要空调运行时，控制第一离合装置断开，第二离合装置结合，由集成电机驱动空调压缩机旋转，用于空调运行。
与现有技术相比，本发明提供的一种弱混动力系统及控制方法所具有的技术优势为：
本发明提供的一种弱混动力系统包括依次传动连接的附件装置、发动机、离合器、变速器、差速器和行走轮，其中，发动机的曲轴传动轮与发动机主体之间设置有第一离合装置；附件装置包括集成电机和空调压缩机，该集成电机与曲轴传动轮传动连接，空调压缩机与曲轴传动轮传动连接，且空调压缩机与曲轴传动轮之间设置有第二离合装置；集成电机、汽车控制器以及汽车蓄电池三者之间电连接；第一离合装置、第二离合装置均与汽车控制器电连接。本发明通过发动机、集成电机、第一离合装置的相互配合使用，能够使汽车实现多种运行状态，具体为：
在汽车控制器的控制作用下，当发动机停机时，第一离合装置结合，第二离合装置断开，此时，集成电机能够驱动发动机旋转起动；当发动机启动后，第一离合装置可以断开，此时单独由发动机驱动汽车行驶，第一离合装置也可以结合，此时，发动机可以带动集成电机旋转发电，并储存在汽车蓄电池中，而且，在汽车起步或者加速过程中，集成电机与发动机协同工作，用于提升汽车的加速性能；当汽车行驶过程中需要开启空调时，当第一离合装置结合，第二离合装置结合时，此时，由发动机驱动空调压缩机旋转，使空调运行；当发动机停机且需要空调时，第一离合装置断开，第二离合装置结合，此时，由集成电机单独驱动空调压缩机旋转，使空调运行。
通过上述技术方案，使得本发明中的弱混动离系统能够在发动机停机时开启空调，保证了车厢内的舒适性，同时，降低了发动机燃油，降低了油耗，提高了经济性；并且，集成电机兼具发电机和电动机功能，可以根据需要切换电动模式或发电模式，实现了电动助力、回收能量的功能；发动机驱动汽车行驶时，通过第一离合装置切断发动机与附件装置，减小了发动机负载，从而有效缓解了额外的损耗，对降低油耗具有一定的帮助；通过第一离合装置能够切断附件装置与发动机，从而，在保证附件装置工作的情况下增加了发动机停机的机会，提升了实际驾驶工况下节油率且不至于影响用户的舒适性。另外，该弱混动力系统还适用于汽车起停、滑行、纯电动行驶以及其他发动机需要停机而用于依然需要空调的情况。
本发明提供的一种基于上述弱混动力系统的控制方法，该控制方法所达到的技术优势及效果与上述弱混动力系统所达到的技术优势及效果相同，此处不进行赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的混动系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种弱混动力系统的结构示意图；
图3为图2所示的弱混动力系统中的第一传动轮、曲轴传动轮及第二传动轮之间连接的示意图；
图4为图2所示的弱混动力系统中的第一传动轮、曲轴传动轮、第二传动轮及机械水泵(机械转向助力泵)之间连接的示意图；
图5为本发明实施例提供的弱混动力系统的原理示意图。
图标：100－附件装置；110－集成电机；120－空调压缩机；130－第一传动轮；140－第二传动轮；150－传动件；200－发动机；210－曲轴传动轮；300－第一离合装置；400－第二离合装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
具体结构如图2－图5所示。
本实施例提供的一种弱混动力系统，包括依次传动连接的附件装置100、发动机200、离合器、变速器、差速器和行走轮，其中，发动机200的曲轴传动轮210与发动机200主体之间设置有第一离合装置300；附件装置100包括集成电机110和空调压缩机120，集成电机110与曲轴传动轮210传动连接，空调压缩机120与曲轴传动轮210传动连接，且空调压缩机120与曲轴传动轮210之间设置有第二离合装置400；集成电机110、汽车控制器以及汽车蓄电池三者之间电连接；第一离合装置300、第二离合装置400均与汽车控制器连接；当发动机200运行时，第一离合装置300结合，第二离合装置400断开，发动机200能够驱动集成电机110旋转，用于发电并储存在汽车蓄电池中，或者，集成电机110与发动机200协同工作，用于驱动汽车行驶；第一离合装置300结合，第二离合装置400结合，发动机200同步驱动集成电机110和空调压缩机120旋转，分别用于发电和用于运行汽车空调；当发动机200运行时，第一离合装置300断开，发动机200用于驱动汽车行驶；当发动机200运行时，第一离合装置300断开，第二离合装置400结合，集成电机110驱动空调压缩机120旋转，用于运行汽车空调；当发动机200停机时，第一离合装置300结合，第二离合装置400断开，集成电机110驱动发动机200旋转，用于起动发动机200。
需要说明的是，集成电机110既能够实现电机功能，又能够实现发电机功能，具体为，集成电机110采用集成电机控制器的电机系统，集成内容包括驱动电机控制器、发电机控制器、等，即该电机系统既可以作为发电机将机械能转换为电能并储存到汽车蓄电池中，又能够作为电动机将汽车蓄电池的电能转化为动能输出，为动力总成提供动力。而关于集成电机110控制器的电机系统可以与现有技术相似，该电机系统的具体结构及原理不属于本申请重点保护的技术方案，此处不进行详细阐述。
本实施例通过发动机200、集成电机110、第一离合装置300的相互配合使用，能够使汽车实现多种运行状态，具体为：
在汽车控制器的控制作用下，当发动机200停机时，第一离合装置300结合，第二离合装置400断开，此时，集成电机110能够驱动发动机200旋转起动；当发动机200启动后，第一离合装置300可以断开，此时单独由发动机200驱动汽车行驶，第一离合装置300也可以结合，此时，发动机200可以带动集成电机110旋转发电，并储存在汽车蓄电池中，而且，在汽车起步或者加速过程中，集成电机110与发动机200协同工作，用于提升汽车的加速性能；当汽车行驶过程中需要开启空调时，当第一离合装置300结合，第二离合装置400结合时，此时，由发动机200驱动空调压缩机120旋转，使空调运行；当发动机200停机且需要空调时，第一离合装置300断开，第二离合装置400结合，此时，由集成电机110单独驱动空调压缩机120旋转，使空调运行。
通过上述技术方案，使得本发明中的弱混动离系统能够在发动机200停机时开启空调，保证了车厢内的舒适性，同时，降低了发动机200燃油，降低了油耗，提高了经济性；并且，集成电机110兼具发电机和电动机功能，可以根据需要切换电动模式或发电模式，实现了电动助力、回收能量的功能；发动机200驱动汽车行驶时，通过第一离合装置300切断发动机200与附件装置100，减小了发动机200负载，从而有效缓解了额外的损耗，对降低油耗具有一定的帮助；通过第一离合装置300能够切断附件装置100与发动机200，从而，在保证附件装置100工作的情况下增加了发动机200停机的机会，提升了实际驾驶工况下节油率且不至于影响用户的舒适性。另外，该弱混动力系统还适用于汽车起停、滑行、纯电动行驶以及其他发动机200需要停机而用于依然需要空调的情况。
本实施例的可选技术方案中，集成电机110的转轴上设置第一传动轮130，第一传动轮130与曲轴传动轮210之间通过传动件150连接；空调压缩机120的输入端设置第二传动轮140，第二传动轮140与曲轴传动轮210之间通过传动件150连接。
本实施例的可选技术方案中，集成电机110的转轴上设置有第一传动轮130，空调压缩机120的输入端设置有第二传动轮140；第一传动轮130、第二传动轮140及曲轴传动轮210之间通过传动件150连接。
本实施例的可选技术方案中，第一传动轮130、第二传动轮140及曲轴传动轮210均采用带轮或者链轮，相应的，传动件150采用皮带或者链条。
本实施例的可选技术方案中，第一传动轮130的两侧处分别设置有用于张紧皮带的压带轮，或者，第一传动轮130的两侧处分别设置有用于张紧链条的链条导轨。
需要说明的时，本实施例中，集成电机110、空调压缩机120及发动机200之间连接，具体为，集成电机110上的第一传动轮130、空调压缩机120上的第二传动轮140和发动机200上的曲轴传动轮210三者之间的连接，第一种连接方式为，将曲轴传动轮210设计呈塔轮结构，第一传动轮130及第二传动轮140分别与塔轮结构通过传动件150连接，此时，采用两组传动件150，以实现第一传动轮130与曲轴传动轮210之间，以及第二传动轮140与曲轴传动轮210之间的连接；第二种连接方式为，第一传动轮130、第二传动轮140及曲轴传动轮210三者之间通过一组传动件150连接，实现三者之间的同步转动。本实施例中优选的，采用第二种连接方式，减少零件数量，提高传动效率。
进一步的，本实施例中，第一传动轮130、第二传动轮140及曲轴传动轮210均采用带轮或者链轮，相应的，传动件150采用皮带或者链条；为保证传动件150的张紧力，当采用皮带时，在皮带的外侧设置压带轮，该压带轮设置两组，分别位于第一传动轮130的两侧，或者，当采用链条时，在链条上设置链条导轨，该链条导轨分别位于第一传动轮130的两侧，由此提高了传动件150上的张紧力，提高了传动效率。本实施例中优选的，第一传动轮130、第二传动轮140及曲轴传动轮210均采用带轮的形式，而传动件150采用皮带形式，包括三角带、同步带等。
本实施例的可选技术方案中，第一离合装置300和第二离合装置400均采用电液离合器或电磁离合器。
为方便控制，第一离合装置300和第二离合装置400均采用电液离合器或者电磁离合器，且两者均与汽车控制器连接，在汽车控制器的控制作用下，第一离合装置300、第二离合装置400分别得电或者失电实现自动结合或者断开，便于控制。在结构方面，两个离合装置可以采用多片式离合器、单片式离合器或齿式离合器等。
本实施例的可选技术方案中，附件装置100还包括与曲轴传动轮210传动连接的机械水泵和机械转向助力泵，且附件装置100中的附件数量不受限制，这些附件均可以与曲轴传动轮210传动连接，通过曲轴传动轮210提供动力，以实现不同的功能。
本实施例提供的一种基于弱混动力系统的控制方法，包括以下步骤：
a：开启汽车供电系统，由汽车蓄电池为整车供电；
b：按下启动按钮，汽车控制器控制第一离合装置300结合，第二离合装置400断开，且集成电机110开始旋转，集成电机110通过第一传动轮130和传动件150驱动曲轴传动轮210旋转，使发动机200起动；
c：汽车控制器控制第一离合装置300断开，在发动机200驱动作用下，汽车实现行驶；
d：在行驶过程中，汽车控制器控制第一离合装置300结合，第二离合装置400断开，发动机200依次通过曲轴传动轮210、传动件150及第一传动轮130驱动集成电机110旋转，用于发电并储存在汽车蓄电池中；或者，集成电机110依次通过第一传动轮130、传动件150及曲轴传动轮210随发动机200旋转，用于汽车加速行驶；
或者，汽车控制器控制第一离合装置300结合，第二离合装置400结合，发动机200依次通过曲轴传动轮210、传动件150、第二传动轮140驱动空调压缩机120旋转，使汽车空调运行；并且发动机200依次通过曲轴传动轮210、传动件150及第一传动轮130驱动集成电机110旋转，用于发电并储存在汽车蓄电池中；
e：在发动机200停机时，汽车控制器控制第一离合装置300断开，第二离合装置400结合，集成电机110依次通过第一传动轮130、传动件150、曲轴传动轮210及第二传动轮140驱动空调压缩机120旋转，用于汽车空调运行；或者，集成电机110依次通过第一传动轮130、传动件150及第二传动轮140驱动空调压缩机120旋转，用于汽车空调运行。
本实施例的可选技术方案中，在发动机200运行状态下，汽车控制器根据接收到的用户指示判定是否需要空调运行；
当判定需要空调运行时，汽车控制器控制第一离合装置300结合，第二离合装置400结合，由发动机200驱动空调压缩机120旋转，用于空调运行。
本实施例的可选技术方案中，在发动机200需要停机时，汽车控制器控制发动机200停机，并通过监测元件实时监测发动机200的停机状况，直至完全停机；
在发动机200完全停机后，汽车控制器根据接收到的用户指示判定需要空调运行时，控制第一离合装置300断开，第二离合装置400结合，由集成电机110驱动空调压缩机120旋转，用于空调运行。
需要指出的是，在汽车控制器控制发动机200停机过程中，在发动机200内安装有监测曲轴转速的监测元件，用于监测发动机200的转速，只有当转速低于设定阀值时由汽车控制器判定为停机，如果高于设定阀值，则汽车控制器继续控制实施停机操作，直至转速低于设定阀值，以此判定停机。
而停机后，如果用户开启空调，此时发动机200不会起动，而是由汽车控制器控制集成电机110直接驱动空调压缩机120旋转，用于空调运行，缓解了发动机200再次启动造成的振动、高油耗问题。
而在汽车运行过程中，空调处于开启模式，如果此时汽车需要临时停车，发动机200需要停机，此时，汽车控制器控制第一离合装置300断开，第二离合装置400结合，并开启集成电机110，由集成电机110提供空调运行的动力，而不影响发动机200的正常停机。
本实施例提供的一种基于上述弱混动力系统的控制方法，由此，该控制方法所达到的技术优势及效果与上述弱混动力系统所达到的技术优势及效果相同，此处不进行赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。