混合动力汽车、汽车动力系统及空压机控制结构的制作方法

本实用新型涉及汽车设备技术领域，特别涉及一种混合动力汽车、汽车动力系统及空压机控制结构。

背景技术：

目前，混合动力汽车使用的空压机驱动分为纯发动机驱动及纯电机驱动，或者，根据混合动力汽车的不同运行模式进行复杂的控制策略进行驱动力的选择，但是，这种驱动存在着控制策略复杂，与整车控制策略兼容性差，经济性差等特点，因此不利于整车的节能及使用过程中的稳定性。

因此，如何实现整车节能，提高稳定性，是本技术领域人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种空压机控制结构，实现整车节能，提高稳定性。本实用新型还提供了一种混合动力汽车及汽车动力系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空压机控制结构，包括：

用于设置在混合动力汽车的电机与所述混合动力汽车的变速箱之间的主动齿轮，所述主动齿轮能够与所述电机的中间轴同轴设置；

用于连接所述电机的中间轴与所述主动齿轮的电磁离合器，所述电磁离合器处于分离状态时所述主动齿轮不随所述电机的中间轴转动，所述电磁离合器处于结合状态时所述主动齿轮随所述电机的中间轴转动；

从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合；

汽车空压机，所述汽车空压机的驱动端与所述从动齿轮连接。

可选地，上述空压机控制结构中，还包括用于向气动元器件提供压缩空气的储气罐，所述汽车空压机向所述储气罐充气。

可选地，上述空压机控制结构中，还包括设置于连接所述储气罐与所述汽车空压机的连接管道上的单向阀；

所述单向阀沿所述汽车空压机到所述储气罐的方向导通。

可选地，上述空压机控制结构中，所述储气罐上设置有用于检测其内部压力的气压传感器；

所述气压传感器与所述电磁离合器能够与所述混合动力汽车的整车控制器通信连接；当所述气压传感器检测的气压值n低于预设值时，所述整车控制器控制所述电磁离合器结合；当所述气压传感器检测的气压值n高于预设值时，所述整车控制器控制所述电磁离合器分离。

本实用新型还提供了一种汽车动力系统，包括发动机、发动机离合器、电机及变速箱，所述变速箱的输入端与所述电机的中间轴同轴连接；

还包括如上述任一项所述的空压机控制结构。

可选地，上述汽车动力系统中，所述发动机离合器设置于所述发动机与所述电机之间。

可选地，上述汽车动力系统中，所述变速箱的输入轴与所述电机的中间轴通过花键连接。

可选地，上述汽车动力系统中，所述主动齿轮及所述电磁离合器设置于所述电机的中间轴的后端；所述电机的中间轴的后端为所述电机的中间轴靠近所述变速箱的一端。

可选地，上述汽车动力系统中，所述主动齿轮及所述电磁离合器设置于所述变速箱的输入轴的前端；所述变速箱的输入轴的前端为所述变速箱的输入轴靠近所述电机的一端。

本实用新型还提供了一种混合动力汽车，包括汽车动力系统，其特征在于，所述汽车动力系统为如上述任一项所述的汽车动力系统。

本实用新型提供的空压机控制结构，通过设置主动齿轮、电磁离合器及从动齿轮，实现了单独控制汽车空压机启停的作用，无论混合动力汽车动力系统处于什么运行模式(纯电动模式、混合动力模式、纯发动机模式)，都不影响汽车空压机的启停操作。当电磁离合器处于分离状态时，主动齿轮不随电机的中间轴做同转速旋转运动；此时主动齿轮不会向从动齿轮传递动力，汽车空气压缩机处于非工作状态。而当电磁离合器处于结合状态时，主动齿轮随电机的中间轴一起转动，由于从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮带动从动齿轮运动，从而为汽车空气压缩机提供动力，汽车空气压缩机处于工作状态。由于汽车空压机启停可以单独操作，控制逻辑简单，有效提高了空压机控制结构的工作稳定性。空压机控制结构的结构简单，在现有混合动力汽车动力系统中无需进行大的改动就可实现，有效降低了成本。由于单独控制，空压机控制结构不会对其在特定工况下的整车动力性经济性产生负面影响，兼容性更强，也提高了经济性。只在启动时使得汽车空压机处于工作状态，降低功率消耗，提高节能效果，具有较好的经济性。并且，空压机控制结构不会一直处于工作状态，有效降低了整车噪音，提高了整车的舒适性。

本实用新型还提供了一种混合动力汽车及汽车动力系统。由于上述空压机控制结构具有上述技术效果，具有上述空压机控制结构的混合动力汽车及汽车动力系统也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中的空压机控制结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的电磁离合器、气压传感器及整车控制器的连接结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种空压机控制结构，实现整车节能，提高稳定性。本实用新型还提供了一种混合动力汽车及汽车动力系统。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1所示，本实用新型实施例提供了一种空压机控制结构，包括主动齿轮5、电磁离合器4、从动齿轮7及汽车空压机8。主动齿轮5用于设置在混合动力汽车的电机3与混合动力汽车的变速箱6之间，电磁离合器4用于连接电机3的中间轴与主动齿轮5，主动齿轮5能够与电机3的中间轴同轴设置；电磁离合器4处于分离状态时主动齿轮5不随电机3的中间轴转动，电磁离合器4处于结合状态时主动齿轮5随电机3的中间轴转动；从动齿轮7与主动齿轮5啮合；汽车空压机8的驱动端与从动齿轮7连接。

本实用新型实施例提供的空压机控制结构，通过设置主动齿轮5、电磁离合器4及从动齿轮7，实现了单独控制汽车空压机8启停的作用，无论混合动力汽车动力系统处于什么运行模式(纯电动模式、混合动力模式、纯发动机模式)，都不影响汽车空压机8的启停操作。当电磁离合器4处于分离状态时，主动齿轮5不随电机3的中间轴做同转速旋转运动；此时主动齿轮5不会向从动齿轮7传递动力，汽车空气压缩机8处于非工作状态。而当电磁离合器4处于结合状态时，主动齿轮5随电机3的中间轴一起转动，由于从动齿轮7与主动齿轮5啮合，主动齿轮5带动从动齿轮7运动，从而为汽车空气压缩机8提供动力，汽车空气压缩机8处于工作状态。由于汽车空压机8启停可以单独操作，控制逻辑简单，有效提高了空压机控制结构的工作稳定性。空压机控制结构的结构简单，在现有混合动力汽车动力系统中无需进行大的改动就可实现，有效降低了成本。由于单独控制，空压机控制结构不会对其在特定工况下的整车动力性经济性产生负面影响，兼容性更强，也提高了经济性。只在启动时使得汽车空压机8处于工作状态，降低功率消耗，提高节能效果，具有较好的经济性。并且，空压机控制结构不会一直处于工作状态，有效降低了整车噪音，提高了整车的舒适性。

本实施例提供的空压机控制结构，还包括用于向气动元器件提供压缩空气的储气罐11，汽车空压机8向储气罐11充气。汽车空气压缩机8将空气压缩给储气罐11进行充气，储气罐11再为汽车上的气动元器件(气动离合器执行机构、变速箱副箱或整车的刹车系统等)提供压缩空气来实现其特有的功能。

为了提高安全性能，还包括设置于连接储气罐11与汽车空压机8的连接管道上的单向阀9；单向阀9沿汽车空压机8到储气罐11的方向导通。也可以不设置单向阀9。

如图2所示，本实施例中，储气罐11上设置有用于检测其内部压力的气压传感器10；气压传感器10与电磁离合器4能够与混合动力汽车的整车控制器12通信连接；当气压传感器10检测的气压值n低于预设值时，整车控制器12控制电磁离合器4结合；当气压传感器10检测的气压值n高于预设值时，整车控制器12控制电磁离合器4分离。

为了避免反复的启停操作，预设值可以为区间，该区间的最小值为第一气压阈值n1，最大值为第二气压阈值n2。整车控制器12通过硬线或无线通信分别与电磁离合器4及气压传感器10进行连接，其工作过程如下：

气压传感器10检测一定时间内储气罐11中的气压值n，并将其反馈给整车控制器12，整车控制器12对气压传感器10反馈的信号进行解析，解析出此时储气罐11内的气压值n，并对该气压值n和预设值(第一气压阈值n1及第二气压阈值n2)进行比较判断。

当判断储气罐11中的气压值n低于设定的第一气压阈值n1(第一气压阈值n1为满足汽车各元器件正常工作的最低气压值)时，整车控制器12控制电磁离合器4结合，主动齿轮5随电机3的中间轴进行转动，并通过和从动齿轮7啮合为汽车空气压缩机8提供动力，此时汽车空气压缩机8工作为储气罐11进行充气。电磁离合器4结合的过程中，气压传感器10继续监测一定时间内储气罐11中的气压值n，整车控制器12对该气压值n与第二气压阈值n2进行判断比较。当判断储气罐11中的气压值n高于第二气压阈值n2(第二气压阈值n2为满足汽车各元器件正常工作的最高气压值)时，整车控制器12控制电磁离合器4分离，主动齿轮5不随电机3的中间轴转动，汽车空气压缩机8停止工作。之后的一段时间，储气罐11中的气体被其他元器件使用消耗不断减少时，整车控制器12会持续对储气罐11中的气压值n进行实时检测。当判断储气罐11中的气压值n高于第一气压阈值n1但低于第二气压阈值n2时，电磁离合器4会保持结合状态，此时汽车空气压缩机8继续为储气罐11充气。

本实用新型还提供了一种汽车动力系统，包括发动机1、发动机离合器2、电机3及变速箱6，变速箱6的输入端与电机3的中间轴同轴连接；还包括如上述任一种空压机控制结构。由于上述空压机控制结构具有上述技术效果，具有上述空压机控制结构的汽车动力系统也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。

本实施例中，发动机离合器2设置于发动机1与电机3之间。

当发动机离合器2分离时，此时处于纯电动模式，此时只有电机3作为动力源，通过电机3的中间轴传递扭矩给变速箱6的输入轴，变速箱6通过输出法兰将动力传递出去来驱动汽车运动。

当发动机离合器2结合，电机3作为发电机时，发动机1单独作为动力源，发动机1通过离合器2结合将发动机的扭矩传递给电机3的中间轴，电机3的中间轴将一部分发动机1的扭矩传递给变速箱6的输入轴，变速箱6通过输出法兰将动力传递出去来驱动汽车运动；同时电机3的中间轴将发动机1的剩余扭矩用来驱动电机3使其进行发电。

当发动机离合器2结合，电机3作为电动机输出扭矩时，此时处于混合动力模式，发动机1和电机3共同作为动力源，发动机1通过离合器2结合将发动机的扭矩传递给电机3的中间轴，电机3也将扭矩传递给电机3的中间轴，电机3的中间轴将发动机1和电机3的扭矩耦合传递给变速箱6的输入轴，变速箱6通过输出法兰将动力传递出去来驱动汽车运动。

通过上述设施，实现了汽车动力系统的纯电动模式、纯发动机模式及混合动力模式。

进一步地，变速箱6的输入轴与电机3的中间轴通过花键连接。无论汽车动力系统处于什么运行模式(纯电动模式、混合动力模式或纯发动机模式)，电机3的中间轴均通过花键和变速箱6的输入轴进行连接，其扭矩(单纯电机3的扭矩、发动机1和电机3的耦合扭矩或单纯发动机1的扭矩)均通过电机3的中间轴传递给变速箱6的输入轴。

本实施例中，主动齿轮5及电磁离合器4设置于电机3的中间轴的后端；电机3的中间轴的后端为电机3的中间轴靠近变速箱6的一端。通过上述设置，可以使得主动齿轮5通过轴承转动设置于电机3的中间轴的后端，仅在电磁离合器4处于结合状态时，主动齿轮5才与电机3的中间轴一起转动。

也可以使主动齿轮5及电磁离合器4设置于变速箱6的输入轴的前端；变速箱6的输入轴的前端为变速箱6的输入轴靠近电机3的一端。

当然，还可以将主动齿轮5及电磁离合器4设置于电机3的中间轴与变速箱6的输入轴的连接处。

本实用新型实施例提供的一种混合动力汽车，包括汽车动力系统，汽车动力系统为如上述任一种汽车动力系统。由于上述汽车动力系统具有上述技术效果，具有上述汽车动力系统的混合动力汽车也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。