一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)及車輛動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)及車輛動力系統(tǒng)，發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)包括發(fā)動機的輸出軸上連接的雙向接合離合器，所述雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。本發(fā)明在滿足怠速啟停的條件下，通過在傳動系統(tǒng)中增加一個儲能飛輪機構(gòu)來啟停發(fā)動機，發(fā)動機熄火前，利用發(fā)動機或車身動能帶動儲能飛輪機構(gòu)高速轉(zhuǎn)動；發(fā)動機點火時，利用儲能飛輪機構(gòu)的動能來啟動發(fā)動機，從而減少起動機和電池的點火頻次，提高其壽命。另外，汽車制動時可以利用儲能飛輪降低制動距離，并可回收部分制動能量，同時延長制動蹄片的壽命，具有較好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)及車輛動力系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機怠速啟停系統(tǒng)是使汽車在滿足怠速停車條件時，發(fā)動機完全熄滅不工作；當整車再需要啟動前進時，怠速啟停系統(tǒng)迅速響應(yīng)駕駛員啟動命令，快速啟動發(fā)動機，瞬時銜接，從而大大減少油耗和廢氣排放。
[0003]怠速啟停系統(tǒng)(Idle Stop-Start System)的工作原理是:當遇到紅燈或堵車時，車速低于3km/h，發(fā)動機將自動熄火；當駕駛員重新踏下離合器、油門踏板或松抬剎車的瞬間，起動機將快速啟動發(fā)動機。怠速啟停系統(tǒng)完全實現(xiàn)了全智能識別操控，不影響駕駛員正確的操作習(xí)慣，同時具有節(jié)能環(huán)保的效果，消除怠速空轉(zhuǎn)，省下怠速時間內(nèi)消耗的油料，在發(fā)動機自動熄火后，尾氣排放為零。另外，由于汽車在怠速時油料不能完全燃燒，是造成發(fā)動機積碳的主要原因，發(fā)動機積碳會燒機油增加能耗，且會降低發(fā)動機的動力輸出，使用該系統(tǒng)能夠延長發(fā)動機壽命:提高發(fā)動機動力輸出。
[0004]發(fā)動機怠速啟停主要的技術(shù)難點在于需要更耐用的起動機和蓄電池。一般的起動機和蓄電池設(shè)計允許通過很大的工作電流，但使用時間很短。怠速啟停使得發(fā)動機頻繁熄火和點火，大大增加起動機的使用頻率，導(dǎo)致起動機及蓄電池易于損壞，壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，以解決頻繁使用起動機啟動發(fā)動機導(dǎo)致起動機及蓄電池提前損壞的問題，同時提供了一種使用該輔助啟動系統(tǒng)的車輛動力系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，包括發(fā)動機的輸出軸上連接的雙向接合離合器，所述雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。
[0007]所述儲能飛輪機構(gòu)包括飛輪變速裝置及與其傳動連接的儲能飛輪，所述飛輪變速裝置與雙向接合離合器的第二動力連接端連接。
[0008]本發(fā)明用于怠速啟停的車輛動力系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:一種用于怠速啟停的車輛動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機，發(fā)動機上連接有發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，所述發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)包括發(fā)動機的輸出軸上連接的雙向接合離合器，所述雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。
[0009]所述儲能飛輪機構(gòu)包括飛輪變速裝置及與其傳動連接的儲能飛輪，所述飛輪變速裝置與雙向接合離合器的第二動力連接端連接。
[0010]本發(fā)明用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)及車輛動力系統(tǒng)在滿足怠速啟停的條件下，通過雙向接合離合器在傳動系統(tǒng)中增加一個儲能飛輪機構(gòu)來啟停發(fā)動機，控制雙向接合離合器的兩結(jié)合面的接合、分離狀態(tài)，在發(fā)動機熄火前，利用發(fā)動機或車身動能帶動儲能飛輪機構(gòu)高速轉(zhuǎn)動；發(fā)動機點火時，利用儲能飛輪機構(gòu)的動能來啟動發(fā)動機，從而減少起動機和電池的點火頻次，提高其壽命。另外，汽車制動時可以利用儲能飛輪降低制動距離，并可回收部分制動能量，同時延長制動蹄片的壽命，具有較好的經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0013]如圖1所示為本發(fā)明用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括發(fā)動機I的輸出軸上連接的雙向接合離合器2，該雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。
[0014]本實施例的雙向接合離合器由主動部分21 (即第一動力連接端)、第一從動部分22 (即第二動力連接端)、第二從動部分23 (即第三動力連接端)、壓緊機構(gòu)、操縱機構(gòu)(圖中未不出)五部分構(gòu)成。主動部分21與第一從動部分之間22及第一從動部分22與第二從動部分23之間各有一個接合面，其中A為接合面1，B為接合面2 ;主動部分21與發(fā)動機的輸出軸(即飛輪)連接；第一從動部分22與儲能飛輪機構(gòu)連接；第二從動部分23與變速箱輸入軸3連接。
[0015]雙向接合離合器2有四種工作狀態(tài)，分別為:接合面I接合，接合面2分離；接合面I接合，接合面2接合；接合面I分離，接合面2接合；接合面I分離，接合面2分離。
[0016]儲能飛輪機構(gòu)包括飛輪變速裝置4及與其傳動連接的儲能飛輪5，飛輪變速裝置與離合器機構(gòu)的第二動力連接端(即雙向接合離合器的第一從動部分22)連接。飛輪變速裝置4有空擋、低速擋及高速擋三個檔位。儲能飛輪5內(nèi)有大慣量的碳纖維飛輪，在飛輪變速裝置4的加速作用下可以高速旋轉(zhuǎn)。為減小能量損耗，飛輪在真空環(huán)境下旋轉(zhuǎn)，儲能飛輪5一般采用高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承。
[0017]本發(fā)明還提供了一種用于怠速啟停的車輛動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機，發(fā)動機上連接有發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，所述發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如上所述。
[0018]本發(fā)明的工作原理及過程如下:
[0019]發(fā)動機I長時間停止工作時，雙向接合離合器的接合面I和接合面2接合，飛輪變速裝置4處于空擋，此時儲能飛輪5與車輛的動力傳動系統(tǒng)的連接斷開。
[0020]發(fā)動機I冷啟動時，儲能飛輪5在靜止狀態(tài)，雙向接合離合器的接合面I分離，使發(fā)動機I與儲能飛輪5的連接斷開,發(fā)動機I的點火啟動由起動機實現(xiàn)。
[0021]汽車正常行駛時，雙向接合離合器的接合面I和接合面2接合，飛輪變速裝置4處于空擋，此時儲能飛輪5與傳動系統(tǒng)的連接斷開。
[0022]汽車開始制動時，雙向接合離合器的接合面I分離，接合面2接合，飛輪變速裝置4處于低速檔，發(fā)動機I立刻熄火，此時發(fā)動機I與儲能飛輪5的連接斷開，汽車的動能帶動儲能飛輪5開始旋轉(zhuǎn)；當儲能飛輪5轉(zhuǎn)速到一定值時，飛輪變速裝置4切換至高速檔，儲能飛輪5轉(zhuǎn)速快速升高。發(fā)動機制動時的能量被儲能飛輪部分回收。
[0023]汽車行駛工況滿足怠速熄火條件時，雙向接合離合器的接合面I接合，接合面2分離，飛輪變速裝置4處于高速檔，發(fā)動機的輸出扭矩經(jīng)飛輪變速裝置4增速后使儲能飛輪5高速旋轉(zhuǎn)，儲能飛輪5達到特定轉(zhuǎn)速后再分離接合面I并使發(fā)動機熄火。
[0024]汽車行駛工況滿足怠速點火條件時，雙向接合離合器的接合面I接合，接合面2分離，飛輪變速裝置4處于高速檔，高速旋轉(zhuǎn)的儲能飛輪5經(jīng)飛輪變速裝置4降速增扭后啟動發(fā)動機I。
[0025]當汽車再次起步時，雙向接合離合器的接合面I和接合面2接合，飛輪變速裝置4處于高速檔，高速旋轉(zhuǎn)的儲能飛輪5可用來給汽車加速。
[0026]以上實施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，不能以此限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本發(fā)明的思想，對本發(fā)明進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)動機的輸出軸上連接的雙向接合離合器，所述雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于怠速啟停的發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，其特征在于:所述儲能飛輪機構(gòu)包括飛輪變速裝置及與其傳動連接的儲能飛輪，所述飛輪變速裝置與雙向接合離合器的第二動力連接端連接。
3.一種用于怠速啟停的車輛動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機，其特征在于:發(fā)動機上連接有發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)，所述發(fā)動機輔助啟動系統(tǒng)包括發(fā)動機的輸出軸上連接的雙向接合尚合器，所述雙向接合離合器具有三個動力連接端，第一動力連接端用于與發(fā)動機的輸出軸連接，第二動力連接端與一儲能飛輪機構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于怠速啟停的車輛動力系統(tǒng)，其特征在于:所述儲能飛輪機構(gòu)包括飛輪變速裝置及與其傳動連接的儲能飛輪，所述飛輪變速裝置與雙向接合離合器的第二動力連接端連接。
【文檔編號】F02D29/02GK103993964SQ201410162786
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】鄔廣銘, 馬騰飛, 陳威, 王占彬, 李良, 李有哲 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司