一种混合动力汽车的发动机轮系及混合动力汽车的制作方法

1.本发明用于混合动力汽车（hev），具体为一种混合动力汽车的发动机轮机及混合动力汽车。


背景技术：

2.现有的混合动力汽车中，在发动机处于工作状态时，如车辆出现空调制冷需求，需要启动压缩机，现有技术中提供了这样一些手段。例如：在专利号为：cn101531133b的专利文件中提供了一种发动机曲轴皮带轮系统，该方案中描述采用带电磁离合器的曲轴皮带轮轮系，当发动机停机状态，曲轴皮带轮的电磁离合器处于断开状态（此时轮系和曲轴断开连接），轮系附件可以通过启动电机驱动。但集成电磁离合器的曲轴皮带轮结构复杂且空间占用较大，成本较高，并且电磁离合器的曲轴皮带轮需要专用的电子控制单元和控制逻辑，进而推升整个系统成本，且可靠性较低。
3.在专利号为：cn209469490u的专利中公开了一种发动机前端轮系结构，可实现发动机停机状态，靠另外一个启动电机通过单独轮系驱动机械压缩机。该专利结构通过单独配置一个启动电机（非启发一体启动电机），再通过复杂的轮系结构，驱动机械压缩机。在实际开发中，完全可以直接使用集成一体的电动压缩机，该结构复杂，且成本较高。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种混合动力汽车的发动机轮系及混合动力汽车，用于解决现有的发动机轮系结构复杂，在发动机启动时，要实现机械压缩机驱动的技术手段复杂，成本高的问题。
5.本发明的技术手段为：本发明提供了一种混合动力汽车的发动机轮系，包括：曲轴皮带轮、启动电机及机械压缩机，所述曲轴皮带轮通过皮带与所述启动电机和所述机械压缩机传动连接，形成发动机轮系；所述曲轴皮带轮的内圈用于与发动机曲轴刚性连接；单向轴承，其被布置成用于使所述曲轴皮带轮的内圈和外圈槽轮相互滑动或同步转动；依靠所述单向轴承的单向传递功能，使所述启动电机能够依靠所述曲轴皮带轮和所述单向轴承启动发动机而不驱动所述机械压缩机工作，或者，使所述启动电机能够依靠所述皮带驱动所述机械压缩机工作，且所述启动电机驱动机械压缩机的工作和发动机的工作独立进行。
6.优选地，所述启动电机顺时针旋转时，所述曲轴皮带轮的内圈和外圈槽轮通过所述单向轴承刚性连接，所述启动电机输出的扭矩通过所述皮带依次传递给所述外圈槽轮和所述内圈，进而拖动发动机曲轴转动，使发动机启动；当发动机被启动后，所述启动电机停止转动，所述曲轴皮带轮的内圈随发动机曲轴同步朝第一方向转动，所述曲轴皮带轮的内
圈和外圈槽轮因所述单向轴承脱离而分离，使发动机曲轴的输出扭矩不传递到启动电机；所述启动电机逆时针旋转时，所述启动电机通过所述皮带带动所述机械压缩机工作，所述曲轴皮带轮的内圈和外圈槽轮因所述单向轴承脱离而分离，使所述启动电机的扭矩不传递到发动机扭矩；其中，在所述启动电机处于逆时针旋转工况之外的任何工况，所述机械压缩机内部的电磁离合器均处于断电脱离的状态。
7.优选地，所述单向轴承的内圈套设在与所述曲轴皮带轮的内圈上，并与所述曲轴皮带轮的内圈刚性连接；所述单向轴承的外圈装配在所述曲轴皮带轮的外圈槽轮内圆周内，并与所述曲轴皮带轮的外圈槽轮刚性连接。
8.优选地，所述启动电机用于在接收到车身控制器发出的启动请求时而朝第一方向转动；所述启动电机用于在接收到空调系统发出的启动请求时而朝第二方向转动，所述机械压缩机内部的电磁离合器在接收到空调系统发出的启动请求时而通电结合。
9.本发明还提供了一种混合动力汽车，包括上述的混合动力汽车的发动机轮系。
10.本发明的有益效果为：由车辆的前端轮系侧的启动电机通过皮带启动发动机；在发动机停机或运行状态，启动电机都能通过皮带驱动空调压缩机，实现汽车在纯电工况下（发动机停机，靠整车后端的驱动电机驱动汽车行驶），依然可以靠机械压缩机制冷。
11.本发明可以使用机械压缩机取代电动压缩机降低成本，且能满足整车在任何情况下使用空调的需求。
12.本发明通过集成单向轴承的曲轴皮带轮实现启动电机通过轮系皮带直接驱动机械压缩机（或其他轮系附件）的功能，轮系结构简单，成本较低。
附图说明
13.图1是本实施例的发动机轮系的布置示意图；图2是本实施例中的启动电机启动发动机的工作示意图；图3是启动电机驱动机械压缩机的工作示意图；图4为本实施例中的曲轴皮带轮和单向轴承的装配示意图；图中，1
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曲轴皮带轮，11
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外圈槽轮，12
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单向轴承，13
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内圈；2
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启动电机；3
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机械压缩机；4
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皮带。
具体实施方式
14.下面根据说明书附图对本发明作进一步的描述。
15.参见图1，本发明提供了一种混合动力汽车使用的发动机轮系，该发动机轮系包括：曲轴皮带轮1、启动电机2、机械压缩机3、皮带4，其中，曲轴皮带轮1的内圈13与发动机曲轴通过键槽刚性连接，当由启动电机2带动皮带4拖动曲轴皮带轮1的外圈槽轮11顺时针旋转时单向轴承12锁止状态，此时曲轴皮带轮1的内圈13和外圈槽轮11通过单向轴承12刚性连接；当曲轴皮带轮1的外圈槽轮11逆时针旋转时单向轴承12处于脱离（滑动）状态。此时曲
轴皮带轮1的内圈13和曲轴皮带轮1的外圈槽轮11脱离刚性连接，相互为滑动状态。若发动机曲轴处于启动状态，即曲轴皮带轮1的内圈13处于顺时针旋转状态，单向轴承12处于脱离（滑动）状态，发动机曲轴的扭矩不能通过曲轴皮带轮1的外圈槽轮11传递到轮系。
16.参照图4，本实施例中，所述单向轴承12的内圈套设在与所述曲轴皮带轮1的内圈13上，并与所述曲轴皮带轮1的内圈13刚性连接；所述单向轴承12的外圈装配在所述曲轴皮带轮1的外圈槽轮11内圆周内，并与所述曲轴皮带轮1的外圈槽轮13刚性连接。
17.本实施例中的上述发动机轮系，具有如下工况：启动电机2启动发动机工况：参见图2，启动电机2顺时针旋转，曲轴皮带轮1的外圈槽轮11和内圈13通过单向轴承12刚性连接，启动电机2将扭矩通过皮带4传递给曲轴皮带轮1的外圈槽轮11，外圈槽轮11通过单向轴承12带动内圈13一起转动，进而由内圈13拖动发动机曲轴完成启动工况。当发动机启动后，启动电机2停止工作，此时单向离合器12处于脱离（滑动）状态，即曲轴皮带轮1的内圈13处于随发动机曲轴旋转的顺时针旋转状态，曲轴皮带轮1的外圈槽轮11和启动电机2处于同步的停止状态。
18.启动电机2驱动机械压缩机3工况：参见图3，无论发动机处于工作或停止状态，当整车需求空调，启动电机2逆时针旋转驱动机械压缩机3工作，此时单向离合器12处于脱离（滑动）状态，曲轴皮带轮1的外圈槽轮11跟随轮系逆时针旋转，启动电机2的扭矩不会传递到发动机曲轴。
19.此外，本技术实施例中，当启动电机2处于驱动机械压缩机3工况时，此刻整车若需启动发动机，启动电机2停止逆时针旋转，再顺时针旋转即可启动发动机，启动工况非常短暂，一般1秒以内完成，不会影响空调制冷效果。另外，当机械压缩机3不工作时，机械压缩机3内部的电磁离合器断电脱离，防止启动电机2处于启动工况时拖着机械压缩机3内部转子顺时针旋转，进而损坏机械压缩机3内部结构以及空调管路系统，并且不会造成启动电机2启动扭矩浪费进而节省蓄电池的电能。
20.本发明还提供了一种包含上述发动机轮系的混合动力汽车。