一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向泵和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向泵和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其包括發(fā)動機(jī)、自動離合器、電機(jī)、變速箱、傳動軸、后橋、車輪和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述發(fā)動機(jī)通過所述自動離合器與所述電機(jī)動力耦合，耦合后的動力經(jīng)所述變速箱分兩路輸出能量：一路能量經(jīng)所述傳動軸傳遞至所述后橋，由所述后橋驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行整車行駛；另一路能量傳遞至所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為整車提供氣源和轉(zhuǎn)向助力。本發(fā)明提供的這種集成結(jié)構(gòu)不存在工作重疊區(qū)和空白區(qū)，能持續(xù)穩(wěn)定的為整車提供助力轉(zhuǎn)向動力和氣源；可以廣泛在混合動力車輛領(lǐng)域中應(yīng)用。
【專利說明】
一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向泵和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動力車用部件，特別是關(guān)于一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，混合動力車輛在行進(jìn)過程中，一般都會具備純發(fā)動機(jī)、純電動及混動的模式切換，純發(fā)動機(jī)模式及混動模式下都是由發(fā)動機(jī)帶動液壓助力油栗提供轉(zhuǎn)向助力，發(fā)動機(jī)帶動空壓機(jī)為整車提供氣源。純電動模式下是由電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗提供轉(zhuǎn)向助力，由電動空壓機(jī)為整車提供氣源。而此電動液壓助力轉(zhuǎn)向栗和電動空壓機(jī)是通過逆變器實(shí)現(xiàn)對電動助力轉(zhuǎn)向栗和電動空壓機(jī)的啟停，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)液壓助力轉(zhuǎn)向栗助力轉(zhuǎn)向與電動助力轉(zhuǎn)向之間的切換，發(fā)動機(jī)空壓機(jī)和電動空壓機(jī)的切換過程。甚至有些混合動力車為了成本的考慮不增加電動空壓機(jī)及電動空壓機(jī)的逆變器，在純電動模式下使用整車氣瓶存儲的氣壓。這樣就會出現(xiàn)一種可能，一旦整車氣壓達(dá)不到設(shè)定的要求即使整車其他條件滿足純電動行駛的條件，這時因?yàn)檎嚉鈮翰贿_(dá)標(biāo)整車也不能進(jìn)入純電動驅(qū)動狀態(tài)，只能維持在發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)。
[0003]常規(guī)的混動車發(fā)動機(jī)液壓助力轉(zhuǎn)向栗助力轉(zhuǎn)向與電動液壓助力轉(zhuǎn)向之間的切換，切換過程要么存在兩者動力疊加要么存在兩者都不能提供動力的狀態(tài)。此兩種狀態(tài)，前一種會導(dǎo)致能耗的浪費(fèi)，后一種會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)暫時的動力中斷，從而導(dǎo)致方向盤短時間發(fā)生阻隔、停頓，這在車輛行進(jìn)過程中是非常危險的。
[0004]而兩種空壓機(jī)的工作狀態(tài)的切換如果發(fā)生時恰逢整車氣壓不足時會阻礙整車模式的切換，導(dǎo)致整車不能進(jìn)入純電動驅(qū)動狀態(tài)。影響整車最優(yōu)性能的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不存在工作重疊區(qū)和空白區(qū)，能持續(xù)穩(wěn)定的為整車提供助力轉(zhuǎn)向動力和氣源。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:該結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機(jī)、自動離合器、電機(jī)、變速箱、傳動軸、后橋、車輪和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);所述發(fā)動機(jī)通過所述自動離合器與所述電機(jī)動力耦合，耦合后的動力經(jīng)所述變速箱分兩路輸出能量:一路能量經(jīng)所述傳動軸傳遞至所述后橋，由所述后橋驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行整車行駛;另一路能量傳遞至所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為整車提供氣源和轉(zhuǎn)向助力。由于變速箱中間軸和輸入軸處于一直嚙合狀態(tài)，與變速箱的檔位速比沒有直接關(guān)系，且輸出轉(zhuǎn)速沒有經(jīng)過減速即使在變速箱處于低檔位工作狀態(tài)時能保持較高的輸出轉(zhuǎn)速，使助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)很容易達(dá)到工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括取力器、取力器傳動軸、空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗;經(jīng)所述變速箱輸出的另一路能量傳遞至所述取力器，所述取力器將能量通過所述取力器傳動軸傳輸至所述空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗。由于處于該位置的空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗工作狀態(tài)與發(fā)動機(jī)處的工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速范圍基本一致，因此可以直接采用現(xiàn)有的零部件無需額外進(jìn)行開發(fā)。
[0009]進(jìn)一步，由于設(shè)置有變速箱，因此變速箱輸入軸處的輸入轉(zhuǎn)速即發(fā)動機(jī)和電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速范圍可以維持在較小的范圍內(nèi)，這對于空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗的工作狀態(tài)及壽命都是有利的。
[0010]優(yōu)選地，所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括蓄能器，所述蓄能器與液壓助力轉(zhuǎn)向栗連接。由于增加了蓄能器，不僅具有穩(wěn)壓的作用還能在整車低速狀態(tài)時彌補(bǔ)液壓助力轉(zhuǎn)向不足的情況的缺陷。
[0011]優(yōu)選地，所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括氣瓶，所述氣瓶與空壓機(jī)出氣端連接為整車提供氣源。
[0012]優(yōu)選地，所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電磁閥和單向閥，所述空壓機(jī)出氣端與所述氣瓶之間設(shè)置有電磁閥和單向閥，所述單向閥和氣瓶設(shè)置均與原車狀態(tài)一致。
[0013]優(yōu)選地，所述變速箱采用AMT變速箱。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、常規(guī)的混動車發(fā)動機(jī)液壓助力轉(zhuǎn)向栗助力轉(zhuǎn)向與電動液壓助力轉(zhuǎn)向之間的切換，切換過程要么存在兩者動力疊加要么存在兩者都不能提供動力的狀態(tài)，導(dǎo)致能耗的浪費(fèi)和暫時的動力中斷，從而導(dǎo)致方向盤短時間發(fā)生阻隔、停頓，這在車輛行進(jìn)過程中是非常危險的。本發(fā)明有效杜絕了這一危險發(fā)生的可能性。2、本發(fā)明可以避免因?yàn)檎嚉鈮翰蛔悖瑹o法進(jìn)入整車純電動驅(qū)動狀態(tài)這一現(xiàn)象，從而一定程度上簡化了控制策略。3、本發(fā)明不需要采用兩套液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動空壓機(jī)，直接降低了混合動力車型的成本，還使控制部分變得簡單可靠。
[0015]綜上所述，本發(fā)明可以廣泛在混合動力車輛領(lǐng)域中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0017]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1-發(fā)動機(jī)、2-自動離合器、3-電機(jī)、4-變速箱、5-傳動軸、6-后橋、7-車輪、8-取力器、9-取力器傳動軸、10-空壓機(jī)、11-液壓助力轉(zhuǎn)向栗、12-蓄能器、13-氣瓶、14-電磁閥、15-單向閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0020]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其包括發(fā)動機(jī)1、自動離合器2、電機(jī)3、變速箱4、傳動軸5、后橋6、車輪7、取力器8、取力器傳動軸9、空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11;其中，取力器8、取力器傳動軸9、空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11為助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的部件。發(fā)動機(jī)I通過自動離合器2與電機(jī)3進(jìn)行動力親合，親合后的動力經(jīng)變速箱4分兩路輸出能量:一路能量經(jīng)傳動軸5傳遞至后橋6，由后橋6驅(qū)動車輪7轉(zhuǎn)動進(jìn)行整車行駛;另一路能量傳遞至取力器8，取力器8將能量通過取力器傳動軸9傳輸至空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11，為整車提供氣源和轉(zhuǎn)向助力。
[0021]在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中還包括蓄能器12，蓄能器12與液壓助力轉(zhuǎn)向栗11連接，通過蓄能器12進(jìn)行暫時的液壓蓄能，在整車起步階段當(dāng)液壓助力轉(zhuǎn)向栗11還未達(dá)到工作轉(zhuǎn)速時，由蓄能器12為整車提供助力轉(zhuǎn)向動力，并且在液壓助力轉(zhuǎn)向栗11正常工作時起到穩(wěn)壓的作用。
[0022]在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中還包括氣瓶13、電磁閥14和單向閥15?？諌簷C(jī)10出氣端經(jīng)氣瓶13為整車提供氣源。位于空壓機(jī)10出氣端與氣瓶13之間設(shè)置有電磁閥14和單向閥15，當(dāng)整車氣壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定水平時打開電磁閥14，使空壓機(jī)10出氣端與大氣相通，空壓機(jī)10空轉(zhuǎn)不工作；當(dāng)整車氣壓低于預(yù)先設(shè)定值時關(guān)閉電磁閥14，空壓機(jī)10處于工作狀態(tài)為整車補(bǔ)充氣壓。其中，單向閥15和氣瓶13設(shè)置均與原車狀態(tài)一致，不做任何改動。
[0023]在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，變速箱4采用AMT變速箱。
[0024]在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，取力器8設(shè)置在變速箱中間軸上，采用其對變速箱4的中間軸取力。變速箱4的中間軸和變速箱4的輸入軸處于一直嚙合狀態(tài)，當(dāng)變速箱處于在檔狀態(tài)時中間軸不僅與輸入軸嚙合還與變速箱輸出軸處于嚙合狀態(tài)，輸出轉(zhuǎn)速與變速箱的檔位速比沒有直接關(guān)系，且輸出轉(zhuǎn)速沒有經(jīng)過減速，即使在變速箱處于低檔位工作狀態(tài)時也能保持較高的輸出轉(zhuǎn)速。使液壓助力轉(zhuǎn)向栗11和空壓機(jī)1很容易達(dá)到工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
[0025]上述實(shí)施例中，取力器8還可以設(shè)置在電機(jī)3后端或設(shè)置在變速箱4的輸入端等其他任何位置，對電機(jī)后端或變速箱輸入端取力。此時，取力器傳動軸9可以經(jīng)變速箱4后將能量傳輸至液壓助力轉(zhuǎn)向栗11和空壓機(jī)10，或者和此相似的結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0026]基于上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在工作時，根據(jù)混合動力整車的工作狀態(tài)可以簡單的分為兩類工作狀態(tài):發(fā)動機(jī)工作模式和發(fā)動機(jī)不工作模式。以下對兩種工作模式下的本方案的工作模式進(jìn)行介紹。
[0027]發(fā)動機(jī)工作模式:發(fā)動機(jī)工作模式下無論是混動狀態(tài)還是純發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)自動離合器2都處于結(jié)合狀態(tài)，此時取力器8處輸出的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)I輸出的轉(zhuǎn)速一致，并且轉(zhuǎn)速變化與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化也一致。這種特性決定了本發(fā)明采用的空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11可以直接使用原發(fā)動機(jī)所附帶的空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗，無需額外進(jìn)行開發(fā)。
[0028]純電機(jī)驅(qū)動模式:純電機(jī)驅(qū)動模式時，自動離合器2處于分離狀態(tài)，此狀態(tài)時與發(fā)動機(jī)I狀態(tài)幾乎一致。因?yàn)椴捎昧穗姍C(jī)+變速箱的結(jié)構(gòu)所以即使在起步階段，因?yàn)樽兯傧涞牡蜋n速比較大，所以電機(jī)3的轉(zhuǎn)速相對于電機(jī)直驅(qū)的方案也需要達(dá)到一個較高的轉(zhuǎn)速，而取力器8的輸出轉(zhuǎn)速與變速箱4中間軸一致，所以即使在整車處于低速狀態(tài)時空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11也很容易達(dá)到正常工作的需求轉(zhuǎn)速。
[0029]另外，在整車處于高速時(一般此時發(fā)動機(jī)都參與工作)由于變速箱4的存在，變速箱4的高檔位速比較小，此時無需發(fā)動機(jī)I和電機(jī)3都處于很高的轉(zhuǎn)速，這樣就保證輸出到空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11的轉(zhuǎn)速也不會過高，從而保證空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11處于相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，不會對空壓機(jī)10和液壓助力轉(zhuǎn)向栗11造成損害。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:該結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機(jī)、自動離合器、電機(jī)、變速箱、傳動軸、后橋、車輪和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng);所述發(fā)動機(jī)通過所述自動離合器與所述電機(jī)動力耦合，耦合后的動力經(jīng)所述變速箱分兩路輸出能量:一路能量經(jīng)所述傳動軸傳遞至所述后橋，由所述后橋驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行整車行駛;另一路能量傳遞至所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為整車提供氣源和轉(zhuǎn)向助力。2.如權(quán)利要求1所述的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括取力器、取力器傳動軸、空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗;經(jīng)所述變速箱輸出的另一路能量傳遞至所述取力器，所述取力器將能量通過所述取力器傳動軸傳輸至所述空壓機(jī)和液壓助力轉(zhuǎn)向栗。3.如權(quán)利要求1所述的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括蓄能器，所述蓄能器與液壓助力轉(zhuǎn)向栗連接，由所述蓄能器穩(wěn)壓并在整車低速狀態(tài)時彌補(bǔ)液壓助力轉(zhuǎn)向的不足。4.如權(quán)利要求1所述的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括氣瓶，所述氣瓶與空壓機(jī)出氣端連接為整車提供氣源。5.如權(quán)利要求4所述的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電磁閥和單向閥，所述空壓機(jī)出氣端與所述氣瓶之間設(shè)置有電磁閥和單向閥，所述單向閥和氣瓶設(shè)置均與原車狀態(tài)一致。6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的混合動力車用液壓轉(zhuǎn)向栗和空壓機(jī)的優(yōu)化集成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述變速箱采用AMT變速箱。
【文檔編號】B62D5/04GK106080758SQ201610652069
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月10日 公開號201610652069.1, CN 106080758 A, CN 106080758A, CN 201610652069, CN-A-106080758, CN106080758 A, CN106080758A, CN201610652069, CN201610652069.1
【發(fā)明人】王宏宇, 潘鳳文, 戰(zhàn)東紅
【申請人】濰柴動力股份有限公司