專利名稱：發(fā)動機(jī)快速起停裝置和混合動力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及混合動力車，尤其涉及一種發(fā)動機(jī)快速起停裝置和具有該裝置的
混合動力車。
背景技術(shù)：
混合動力車是指采用兩種或兩種以上的儲能器、能源或轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動能源的車 輛，這種能源利用的靈活性使其應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前大部分混合動力車是將傳統(tǒng)車輛的內(nèi) 燃發(fā)動機(jī)與電動車輛的電機(jī)組合到一起，實現(xiàn)兩種動力優(yōu)勢的互補(bǔ)?；旌蟿恿嚥粌H可以 顯著改善燃油的經(jīng)濟(jì)性，而且可以大幅度降低有害氣體的排放。 為了進(jìn)一步改善車輛的經(jīng)濟(jì)性和排放，混合動力車上一般均設(shè)置有發(fā)動機(jī)快速起 停裝置，用于控制發(fā)動機(jī)的快速起動和停止，從而取消發(fā)動機(jī)怠速，降低油耗和排放。 現(xiàn)有技術(shù)中，一種常見的發(fā)動機(jī)快速起停裝置是BSG(Belt-alternatorStarter Generator,皮帶驅(qū)動起動電機(jī))，BSG采用皮帶傳動，需要設(shè)計專門的雙向皮帶張緊裝置， 成本較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種發(fā)動機(jī)快速起停裝置和混合動力車，成本較低。 為達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案 —種發(fā)動機(jī)快速起停裝置，包括電機(jī)、電機(jī)控制器和齒輪傳動裝置，其中， 所述電機(jī)控制器與所述電機(jī)電連接，并且所述電機(jī)控制器還具有用于與發(fā)動機(jī)電
子控制單元電連接的連接端； 所述齒輪傳動裝置具有與所述電機(jī)的輸出輪相連接的第一傳動端，以及用于與發(fā) 動機(jī)飛輪連接的第二傳動端。 —種混合動力車，包括發(fā)動機(jī)、與所述發(fā)動機(jī)電連接的發(fā)動機(jī)電子控制單元、與所 述發(fā)動機(jī)軸連接的發(fā)動機(jī)飛輪、以及發(fā)動機(jī)快速起停裝置，所述發(fā)動機(jī)快速起停裝置包括 電機(jī)、電機(jī)控制器和齒輪傳動裝置，其中， 所述電機(jī)控制器與所述電機(jī)電連接，并且還與所述發(fā)動機(jī)電子控制單元電連接； 所述齒輪傳動裝置一端與所述電機(jī)的輸出輪連接，另一端與所述發(fā)動機(jī)飛輪連 接。 本實用新型提供的發(fā)動機(jī)快速起停裝置和混合動力車中，電機(jī)控制器用于接收發(fā) 動機(jī)電子控制單元發(fā)送的控制信號，控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪傳動裝置用于實現(xiàn)電機(jī)與發(fā)動 機(jī)之間的動力傳動，從而本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)的快速起停。本實用新型使用了齒輪 傳動裝置，采用齒輪傳動方式，不需要設(shè)計專門的皮帶張緊裝置，成本較低。

圖1為本實用新型發(fā)動機(jī)快速起停裝置的原理結(jié)構(gòu)圖；[0015] 圖2為圖1所示發(fā)動機(jī)快速起停裝置中齒輪傳動裝置的一種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)示意圖； 圖3為圖1所示發(fā)動機(jī)快速起停裝置中齒輪傳動裝置的另一種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)示意圖。
具體實施方式為解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)快速起停裝置成本較高的問題，本實用新型提供一種發(fā) 動機(jī)快速起停裝置和混合動力車。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。 本實用新型提供一種發(fā)動機(jī)快速起停裝置，如圖1所示，發(fā)動機(jī)快速起停裝置1包 括電機(jī)2、電機(jī)控制器3和齒輪傳動裝置4，其中， 電機(jī)控制器3與電機(jī)2電連接，并且電機(jī)控制器3還具有用于與發(fā)動機(jī) ECU6 (Electronic Control Unit，電子控制單元)電連接的連接端； 齒輪傳動裝置4具有與電機(jī)2的輸出輪相連接的第一傳動端，以及用于與發(fā)動機(jī) 飛輪7連接的第二傳動端。 本實用新型的發(fā)動機(jī)快速起停裝置中，電機(jī)控制器3用于接收發(fā)動機(jī)ECU6發(fā)送的 控制信號，控制電機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪傳動裝置4用于實現(xiàn)電機(jī)2與發(fā)動機(jī)5之間的動力傳 動，從而本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)5的快速起停。本實用新型使用了齒輪傳動裝置4，采 用齒輪傳動方式，不需要設(shè)計專門的皮帶張緊裝置，成本較低。另外，采用齒輪傳動還具有 結(jié)構(gòu)緊湊、性價比高、對原車改動小等優(yōu)點(diǎn)。 本實用新型中，齒輪傳動裝置4用于實現(xiàn)電機(jī)2與發(fā)動機(jī)5之間的動力傳動，它具
體可以采用如下兩種實施方式 第一種實施方式(使用介輪) 如圖2所示，齒輪傳動裝置4包括傳動軸41 ，傳動軸41上設(shè)置有第一介輪42和第 二介輪43，其中， 第一介輪42與電機(jī)2的輸出輪44相嚙合； 第二介輪43用于與發(fā)動機(jī)飛輪相嚙合。 電機(jī)2的輸出輪44能夠通過第一介輪42和第二介輪43帶動發(fā)動機(jī)飛輪，進(jìn)而帶 動發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)ECU通過曲軸位置傳感器檢測點(diǎn)火正時信號，每次起動前，利用電機(jī)將發(fā) 動機(jī)拖動到一缸上止點(diǎn)位置，起動時電機(jī)迅速將發(fā)動機(jī)帶到300轉(zhuǎn)開始點(diǎn)火，從而實現(xiàn)發(fā) 動機(jī)的快速起動。 第二種實施方式(使用行星齒輪) 如圖3所示，齒輪傳動裝置4包括傳動軸45和行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，行星齒輪傳動 機(jī)構(gòu)包括齒圈46、行星架(位于齒圈46的后方，圖中未示出)、行星齒輪47和太陽輪48，其 中， 齒圈46固定設(shè)置，行星齒輪47設(shè)置在行星架上，行星齒輪47位于齒圈46內(nèi)部并 與齒圈46相嚙合，太陽輪48位于齒圈46中央并與行星齒輪47相嚙合； 太陽輪48固定連接在電機(jī)2的輸出軸上； 傳動軸45 —端與行星架固定連接，另一端上設(shè)置有用于與發(fā)動機(jī)飛輪7連接的輸 出齒輪49。 該種實施方式下，電機(jī)2的輸出軸先帶動太陽輪48，再帶動行星齒輪47運(yùn)轉(zhuǎn)，隨后 通過行星架和傳動軸45帶動輸出齒輪49運(yùn)轉(zhuǎn)，最后帶動發(fā)動機(jī)飛輪，進(jìn)而帶動發(fā)動機(jī)。發(fā)
5動機(jī)ECU通過曲軸位置傳感器檢測點(diǎn)火正時信號，每次起動前，利用電機(jī)將發(fā)動機(jī)拖動到 一缸上止點(diǎn)位置，起動時電機(jī)迅速將發(fā)動機(jī)帶到300轉(zhuǎn)開始點(diǎn)火，從而實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的快速 起動。 本實用新型中，齒輪傳動裝置4不限于上述兩種實施方式，它還可以在上述原理 的基礎(chǔ)上，采用其它結(jié)構(gòu)的實施方式，此處不一一贅述。 上述兩種實施方式中，為實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的快速起停，最好在起動前預(yù)知曲軸轉(zhuǎn)角位 置，即發(fā)動機(jī)的停止位置鎖定在一缸上止點(diǎn)位置。每次停機(jī)后，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器檢測的 信號得到當(dāng)前位置與一缸上止點(diǎn)目標(biāo)位置的距離，發(fā)動機(jī)ECU通過CAN總線命令電機(jī)將發(fā) 動機(jī)拖動到目標(biāo)位置，在下次起動時，發(fā)動機(jī)無需確定上止點(diǎn)位置，可實現(xiàn)快速起動。 另外，當(dāng)發(fā)動機(jī)起動至怠速階段后，對發(fā)動機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火使發(fā)動機(jī)自行運(yùn)轉(zhuǎn)，此時， 發(fā)動機(jī)就不再需要電機(jī)的帶動，即可斷開發(fā)動機(jī)與電機(jī)之間的齒輪傳動。斷開齒輪傳動可 以采用如下技術(shù)方案 如圖2和圖3所示，齒輪傳動裝置4還可以包括離合器和撥叉(圖2中50為離合 器，51為撥叉，圖3中52為離合器，53為撥叉)，其中， 離合器設(shè)置在傳動軸(41或45)上； 撥叉與離合器相對應(yīng)設(shè)置。 當(dāng)發(fā)動機(jī)起動至怠速階段后，即可控制撥叉，使撥叉撥動離合器，從而使發(fā)動機(jī)與 電機(jī)相分離。 本實用新型的發(fā)動機(jī)快速起停裝置可以根據(jù)駕駛員的意圖自動控制發(fā)動機(jī)起動 與停止。當(dāng)車輛行駛于城市路況中遇到等紅燈或堵車的情況時，可自動關(guān)閉發(fā)動機(jī)以節(jié)省 燃油消耗量，同時減少排放。當(dāng)檢測到駕駛員的起步意圖時，快速啟動發(fā)動機(jī)，以便提供足 夠的動力。發(fā)動機(jī)ECU通過CAN總線控制電機(jī)控制器，它可以根據(jù)需要靈活控制電機(jī)的工 作模式(電動模式或充電模式)，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的快速起?？刂疲瑹o需用戶手動控制電機(jī)。 與上述實施例的發(fā)動機(jī)快速起停裝置相對應(yīng)，本實用新型還提供一種混合動力 車，如圖1所示，它包括發(fā)動機(jī)5、與發(fā)動機(jī)5電連接的發(fā)動機(jī)ECU6、與發(fā)動機(jī)5軸連接的發(fā) 動機(jī)飛輪7、以及發(fā)動機(jī)快速起停裝置1，發(fā)動機(jī)快速起停裝置1包括電機(jī)2、電機(jī)控制器3 和齒輪傳動裝置4，其中， 電機(jī)控制器3與電機(jī)2電連接，并且還與發(fā)動機(jī)ECU6電連接； 齒輪傳動裝置4一端與電機(jī)2的輸出輪連接，另一端與發(fā)動機(jī)飛輪7連接。 本實用新型的混合動力車中，電機(jī)控制器3用于接收發(fā)動機(jī)ECU6發(fā)送的控制信 號，控制電機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪傳動裝置4用于實現(xiàn)電機(jī)2與發(fā)動機(jī)5之間的動力傳動，從而 本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)5的快速起停。本實用新型使用了齒輪傳動裝置4，采用齒輪傳 動方式，不需要設(shè)計專門的皮帶張緊裝置，成本較低。 同樣，本實用新型中的齒輪傳動裝置4可以采用如下兩種實施方式 第一種實施方式(使用介輪) 如圖2所示，齒輪傳動裝置4包括傳動軸41 ，傳動軸41上設(shè)置有第一介輪42和第 二介輪43，其中， 第一介輪42與電機(jī)2的輸出輪44相嚙合； 第二介輪43用于與發(fā)動機(jī)飛輪相嚙合。[0051] 第二種實施方式(使用行星齒輪) 如圖3所示，齒輪傳動裝置4包括傳動軸45和行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，行星齒輪傳動 機(jī)構(gòu)包括齒圈46、行星架(位于齒圈46的后方，未示出)、行星齒輪47和太陽輪48，其中， 齒圈46固定設(shè)置，行星齒輪47設(shè)置在行星架上，行星齒輪47位于齒圈46內(nèi)部并 與齒圈46相嚙合，太陽輪48位于齒圈46中央并與行星齒輪47相嚙合； 太陽輪48固定連接在電機(jī)2的輸出軸上； 傳動軸45 —端與行星架固定連接，另一端上設(shè)置有用于與發(fā)動機(jī)飛輪7連接的輸 出齒輪49。 上述兩種實施方式中，當(dāng)發(fā)動機(jī)起動至怠速階段后，對發(fā)動機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火使發(fā)動機(jī) 自行運(yùn)轉(zhuǎn)，此時，發(fā)動機(jī)就不再需要電機(jī)的帶動，即可斷開發(fā)動機(jī)與電機(jī)之間的齒輪傳動。 斷開齒輪傳動可以采用如下技術(shù)方案 如圖2和圖3所示，齒輪傳動裝置4還包括離合器和撥叉(圖2中離合器為50，撥 叉為51，圖3中離合器為52，撥叉為53)，其中， 離合器設(shè)置在傳動軸(41或45)上； 撥叉與離合器相對應(yīng)設(shè)置。 當(dāng)發(fā)動機(jī)起動至怠速階段后，即可控制撥叉，使撥叉撥動離合器，從而使發(fā)動機(jī)與 電機(jī)相分離。 本實用新型的混合動力車中，發(fā)動機(jī)快速起停裝置可以根據(jù)駕駛員的意圖自動控 制發(fā)動機(jī)起動與停止。當(dāng)車輛行駛于城市路況中遇到等紅燈或堵車的情況時，可自動關(guān)閉 發(fā)動機(jī)以節(jié)省燃油消耗量，同時減少排放。當(dāng)檢測到駕駛員的起步意圖時，快速啟動發(fā)動 機(jī)，以便提供足夠的動力。發(fā)動機(jī)ECU通過CAN總線控制電機(jī)控制器，它可以根據(jù)需要靈活 控制電機(jī)的工作模式(電動模式或充電模式)，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的快速起停控制，無需用戶手動 控制電機(jī)。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍； 如果不脫離本實用新型的精神和范圍，對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在 本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種發(fā)動機(jī)快速起停裝置，其特征在于，包括電機(jī)、電機(jī)控制器和齒輪傳動裝置，其中，所述電機(jī)控制器與所述電機(jī)電連接，并且所述電機(jī)控制器還具有用于與發(fā)動機(jī)電子控制單元電連接的連接端；所述齒輪傳動裝置具有與所述電機(jī)的輸出輪相連接的第一傳動端，以及用于與發(fā)動機(jī)飛輪連接的第二傳動端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)快速起停裝置，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括 傳動軸，所述傳動軸上設(shè)置有第一介輪和第二介輪，其中，所述第一介輪與所述電機(jī)的輸出輪相嚙合； 所述第二介輪用于與所述發(fā)動機(jī)飛輪相嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)快速起停裝置，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括 傳動軸和行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括齒圈、行星架、行星齒輪和太陽 輪，其中，所述齒圈固定設(shè)置，所述行星齒輪設(shè)置在所述行星架上，所述行星齒輪位于所述齒圈 內(nèi)部并與所述齒圈相嚙合，所述太陽輪位于所述齒圈中央并與所述行星齒輪相嚙合； 所述太陽輪固定連接在所述電機(jī)的輸出軸上；所述傳動軸一端與所述行星架固定連接，另一端上設(shè)置有用于與發(fā)動機(jī)飛輪連接的輸 出齒輪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動機(jī)快速起停裝置，其特征在于，所述齒輪傳動裝置還 包括離合器和撥叉，其中，所述離合器設(shè)置在所述傳動軸上； 所述撥叉與所述離合器相對應(yīng)設(shè)置。
5. —種混合動力車，其特征在于，包括發(fā)動機(jī)、與所述發(fā)動機(jī)電連接的發(fā)動機(jī)電子控制 單元、與所述發(fā)動機(jī)軸連接的發(fā)動機(jī)飛輪、以及發(fā)動機(jī)快速起停裝置，所述發(fā)動機(jī)快速起停 裝置包括電機(jī)、電機(jī)控制器和齒輪傳動裝置，其中，所述電機(jī)控制器與所述電機(jī)電連接，并且還與所述發(fā)動機(jī)電子控制單元電連接； 所述齒輪傳動裝置一端與所述電機(jī)的輸出輪連接，另一端與所述發(fā)動機(jī)飛輪連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力車，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括傳動軸，所 述傳動軸上設(shè)置有第一介輪和第二介輪，其中，所述第一介輪與所述電機(jī)的輸出輪相嚙合； 所述第二介輪與所述發(fā)動機(jī)飛輪相嚙合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動力車，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括傳動軸和 行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括齒圈、行星架、行星齒輪和太陽輪，其中，所述齒圈固定設(shè)置，所述行星齒輪設(shè)置在所述行星架上，所述行星齒輪位于所述齒圈 內(nèi)部并與所述齒圈相嚙合，所述太陽輪位于所述齒圈中央并與所述行星齒輪相嚙合； 所述太陽輪固定連接在所述電機(jī)的輸出軸上；所述傳動軸一端與所述行星架固定連接，另一端上設(shè)置有輸出齒輪，所述輸出齒輪與 所述發(fā)動機(jī)飛輪相嚙合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的混合動力車，其特征在于，所述齒輪傳動裝置還包括離合器和撥叉，其中，所述離合器設(shè)置在所述傳動軸上； 所述撥叉與所述離合器相對應(yīng)設(shè)置。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)動機(jī)快速起停裝置和混合動力車，為解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)快速起停裝置成本較高的問題而設(shè)計。所述發(fā)動機(jī)快速起停裝置，包括電機(jī)、電機(jī)控制器和齒輪傳動裝置，其中，所述電機(jī)控制器與所述電機(jī)電連接，并且所述電機(jī)控制器還具有用于與發(fā)動機(jī)電子控制單元電連接的連接端；所述齒輪傳動裝置具有與所述電機(jī)的輸出輪相連接的第一傳動端，以及用于與發(fā)動機(jī)飛輪連接的第二傳動端。
文檔編號B60K6/365GK201513273SQ200920173469
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者周罕華, 尹穎, 施紹有, 林逸, 詹文章, 魏躍遠(yuǎn) 申請人:北京汽車研究總院有限公司