專利名稱：一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，屬于電動汽車領域。
背景技術：
目前國內(nèi)外各大車企都在進行輕度混合動力技術的研究，其中皮帶傳動的起動/ 發(fā)電機一體化BSG是在ISG技術基礎上采用皮帶驅(qū)動技術，擁有其獨特的工作特性與優(yōu)點。 BSG技術采用皮帶驅(qū)動起動/發(fā)電一體化電機(簡稱BSG電機)取代原車發(fā)電機，對現(xiàn)有汽車動力總成結(jié)構(gòu)改動量小，改善了汽車燃油經(jīng)濟性、排放等各方面的指標。隨著石油價格的日益高漲和汽車尾氣排放對環(huán)境的影響加劇，電動汽車在全世界范圍內(nèi)進入了高速發(fā)展的時期。純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等電動汽車正在發(fā)揮各自的優(yōu)勢，得到規(guī)模性推廣應用。由于技術相對成熟，節(jié)能和環(huán)保效果明顯，混合動力汽車得到快速發(fā)展，并在各國優(yōu)惠政策的鼓勵下，逐步進入商業(yè)化推廣應用階段。2008年美國混合動力汽車銷量31. 4萬輛。在混合動力技術的發(fā)展上，表現(xiàn)出明顯的模塊化和平臺化趨勢，轎車混合動力系統(tǒng)的模塊化愈加明顯，逐步推進汽車動力的電氣化。從只具備自動啟停、怠速關機功能的 “微混合”、以并聯(lián)式混合動力發(fā)動機為主體的“中混合”和以混聯(lián)式為特征的“強混合”，隨著電功率的比例逐步提高，混合程度不斷提高，最終過渡到可充電式的串聯(lián)式“全混合”方式。在各類混合動力車型之中，盡管輕度混合動力汽車在降低油耗和改善排放方面的能力有限，但由于其對現(xiàn)有內(nèi)燃機汽車的改造成本最低，效果明顯，適合推向市場。皮帶驅(qū)動的起動/發(fā)電機一體化BSG是在ISG技術的基礎上用皮帶驅(qū)動技術，擁有其獨特的工作特性與優(yōu)點。BSG技術采用皮帶驅(qū)動起動/發(fā)電機一體化，對現(xiàn)有汽車動力總成結(jié)構(gòu)改動量小，改善了汽車燃油經(jīng)濟性、排放等各方面的指標。目前各種在研發(fā)的輕度混合動力車型中，為了實現(xiàn)發(fā)動機和BSG電機的連接，一般有兩種方式，齒輪傳動和皮帶傳動。齒輪傳動方式是采用帶離合器的電機輸出軸與發(fā)動機飛輪通過齒輪結(jié)構(gòu)實現(xiàn)嚙合和動力傳動，由齒輪組合通過合理設計實現(xiàn)減速增矩，實現(xiàn)輕度混合動力方案。皮帶傳動方式采用皮帶連接電機與發(fā)動機的飛輪，通過合理的設計，實現(xiàn)動力傳遞和減速增矩。齒輪傳動技術，由于采用齒輪作為傳動系統(tǒng)，起動噪聲大，齒輪磨損嚴重，并且系統(tǒng)需要增加額外的潤滑系統(tǒng)，大大增加了系統(tǒng)的復雜度和改造難度，同時也不利于維修和保養(yǎng)。皮帶傳動技術，由于采用皮帶作為動力傳動紐帶，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕等優(yōu)點， 對原車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改動很小，成本也很低廉。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術結(jié)構(gòu)的不足，本實用新型提供一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置。為了實現(xiàn)BSG電機既可以充當起動機提供起動發(fā)動機的動力，同時也能充當發(fā)電機提供整車電器負載用電和給蓄電池充電的能力，同時也要滿足結(jié)構(gòu)簡單可靠， 體積小，易于改造和安裝等優(yōu)點，本實用新型開發(fā)了一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置。一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，包括一具有起動機和發(fā)電機雙重功能的電機；一具有曲軸的發(fā)動機；一發(fā)電機皮帶輪；一發(fā)動機曲軸皮帶輪，所述發(fā)動機曲軸皮帶輪通過皮帶與電機皮帶輪連接；一水泵皮帶輪，所述水泵皮帶輪通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；一雙向張緊輪，所述雙向張緊輪通過一個張緊裝置支撐，通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；所述電機皮帶輪、發(fā)動機曲軸皮帶輪、水泵皮帶輪和雙向張緊輪通過皮帶圍繞連接，雙向張緊輪與張緊裝置直接連接。本實用新型的有益效果皮帶具有質(zhì)量輕的特點，與齒輪傳動比較，大大降低了整個動力總成結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 相對于采用齒輪傳動裝置，皮帶驅(qū)動平穩(wěn)、噪聲小，而且結(jié)構(gòu)簡單，沒有離合器等復雜結(jié)構(gòu)， 方便維修。皮帶具有輕質(zhì)，易拆卸更換、相對造價較低的特點。

當結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定，其中圖1為本實用新型示意圖。圖2為本實用新型的張緊裝置示意圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
具體實施方式
顯然，本領域技術人員基于本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實用新型的保護范圍。實施例1 如圖1所示，水泵皮帶輪1，皮帶2，發(fā)動機曲軸皮帶輪3，雙向張緊輪4， BSG電機皮帶輪5。一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，包括一個具有起動機和發(fā)電機雙重功能的BSG電機的BSG電機皮帶輪5、一個發(fā)動機曲軸皮帶輪3、一個水泵皮帶輪1，一個水泵皮帶輪1和一個支撐雙向張緊輪4的張緊裝置，上述各部件通過皮帶2圍繞連接。如圖2所示，張緊裝置6為一個圓柱型形狀液壓張緊裝置，有液壓缸的一端固定在機架上，另一端通過第一軸連接第一連接件7，第一連接件7上有滑槽10，第一連接件7通過第二軸9與第二連接件11連接，第二連接件11有軸桿鑲嵌在滑槽10中，第二連接件11 的另一端固定連接雙向張緊輪4，雙向張緊輪4以第二軸9為中心擺動，軸桿在滑槽10中滑動，撥動第一連接件7拉動或者壓迫液壓缸，對液壓缸施加力；隨著施加在液壓缸上面的力的增加，液壓缸的長度將縮小，但是隨著液壓缸的長度縮小，液壓缸的反作用力也越來越大。就這樣，液壓張緊裝置6支撐著雙向張緊輪4在一個很小的范圍內(nèi)活動，實現(xiàn)雙方向力矩。實施例2 液壓缸也可以用螺簧代替。張緊裝置為螺簧張緊裝置，有螺簧的一端固定在機架上，另一端通過第一軸連接第一連接件7，第一連接件7上有滑槽10，第一連接件7 通過第二軸9與第二連接件11連接，第二連接件11有軸桿鑲嵌在滑槽10中，第二連接件 11的另一端固定連接雙向張緊輪4，雙向張緊輪4以第二軸9為中心擺動，軸桿在滑槽10 中滑動，撥動第一連接件7拉動或者壓迫螺簧，對螺簧施加力。在整個動力總成動力傳動結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機與電機之間采取皮帶傳動方式進行動力傳輸，以發(fā)動機為整車的驅(qū)動動力源，電機系統(tǒng)用于實現(xiàn)發(fā)動機的快速啟動，在正常行駛工況下BSG電機和常規(guī)車發(fā)電機一樣由發(fā)動機驅(qū)動電機發(fā)電，給蓄電池充電；當車輛停下時， 發(fā)動機運轉(zhuǎn)停止，消除怠速狀態(tài)，再啟動時，BSG電機快速啟動發(fā)動機。整個過程中，BSG電機既充當起動機提供起動發(fā)動機起動的動力，同時也要充當發(fā)電機提供整車電器負載用電和給蓄電池充電的功能。BSG電機既作起動機，又作發(fā)電機。當 BSG電機充當起動機功能，反拖發(fā)動機實現(xiàn)發(fā)動機快速起動時，BSG電機力矩的方向為順時針，整個皮帶傳動系統(tǒng)順時針工作；當BSG電機充當發(fā)電機功能時，BSG電機向皮帶施加了一個反相的阻力矩，充當發(fā)動機的一個負載，實現(xiàn)發(fā)電供給整車電器負載和給蓄電池發(fā)電的功能，此時，BSG電機力矩的方向為逆時針，整個皮帶傳動系統(tǒng)依然順時針工作，因為BSG 電機的逆時針方向力矩遠遠小于發(fā)動機的順時針方向力矩。為了在同一個機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，在不同的工況下，實現(xiàn)這樣完全相反方向的力矩， 同時保證整個系統(tǒng)的功能，需要在整個傳動結(jié)構(gòu)中，增加一個雙向張緊輪，同時采用液壓張緊裝置支撐雙向張緊輪，通過雙向張緊輪和液壓張緊裝置來實現(xiàn)這個功能。液壓張緊裝置為一個圓柱型形狀，隨著施加在它上面的力的增加，它的長度將縮小，但是隨著它的長度縮小，它的反作用力也越來越大。就這樣，液壓張緊裝置支撐著雙向張緊輪在一個很小的范圍內(nèi)活動，實現(xiàn)雙方向力矩。在整個結(jié)構(gòu)中，水泵皮帶輪由BSG電機拖動或者由發(fā)動機曲軸皮帶輪拖動，一直順時針方向工作，帶動冷卻水循環(huán)，實現(xiàn)系統(tǒng)改造前的既定功能。術語解釋①BSG :Belt Driven Starter Generator的縮寫，指皮帶驅(qū)動起停系統(tǒng)，是一項輕度混合動力技術。這種混合動力系統(tǒng)通常加裝了皮帶驅(qū)動啟動電機(也就是常說的Belt alternator Starter Generator，簡稱BSG系統(tǒng))。該電機為發(fā)電啟動 (Stop-Start) 一體式電動機，用來控制發(fā)動機的啟動和停止，從而取消了發(fā)動機的怠速，降低了油耗和排放。②ISG integrated Starter and Generator的縮寫，是直接集成在汽車發(fā)動機主軸上的起動發(fā)電一體機，就是直接以某種瞬態(tài)功率較大的電機替代傳統(tǒng)的啟動電機，在起步階段短時替代發(fā)動機驅(qū)動汽車，并同時起到啟動發(fā)動機的作用，減少發(fā)動機的怠速損耗和污染，正常行使時，發(fā)動機驅(qū)動車輛，該電機斷開或者起到發(fā)電機的作用，剎車時，該電機還可以起到再生發(fā)電，回收制動能量的節(jié)能效果。如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本實用新型的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，其特征是包括一具有起動機和發(fā)電機雙重功能的電機；一具有曲軸的發(fā)動機；一發(fā)電機皮帶輪；一發(fā)動機曲軸皮帶輪，所述發(fā)動機曲軸皮帶輪通過皮帶與電機皮帶輪連接；一水泵皮帶輪，所述水泵皮帶輪通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；一雙向張緊輪，所述雙向張緊輪通過一個張緊裝置支撐，通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；所述電機皮帶輪、發(fā)動機曲軸皮帶輪、水泵皮帶輪和雙向張緊輪通過皮帶圍繞連接， 雙向張緊輪與張緊裝置直接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，其特征是張緊裝置為螺簧張緊裝置，有螺簧的一端固定在機架上，另一端通過第一軸連接第一連接件，第一連接件上有滑槽，第一連接件通過第二軸與第二連接件連接，第二連接件有軸桿鑲嵌在滑槽中，第二連接件的另一端固定連接雙向張緊輪，雙向張緊輪以第二軸為中心擺動，軸桿在滑槽中滑動，撥動第一連接件拉動或者壓迫螺簧，對螺簧施加力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，其特征是張緊裝置為液壓張緊裝置，有液壓缸的一端固定在機架上，另一端通過第一軸連接第一連接件，第一連接件上有滑槽，第一連接件通過第二軸與第二連接件連接，第二連接件有軸桿鑲嵌在滑槽中，第二連接件的另一端固定連接雙向張緊輪，雙向張緊輪以第二軸為中心擺動，軸桿在滑槽中滑動，撥動第一連接件拉動或者壓迫液壓缸，對液壓缸施加力。
專利摘要一種輕度混合動力汽車的雙向張緊皮帶傳動裝置，發(fā)動機曲軸皮帶輪通過皮帶與電機皮帶輪連接；一水泵皮帶輪，所述水泵皮帶輪通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；一雙向張緊輪，所述雙向張緊輪通過一個張緊裝置支撐，通過皮帶一向與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，另一向與電機皮帶輪連接；所述電機皮帶輪、發(fā)動機曲軸皮帶輪、水泵皮帶輪和雙向張緊輪通過皮帶圍繞連接，雙向張緊輪與張緊裝置直接連接。相對于采用齒輪傳動裝置，皮帶驅(qū)動平穩(wěn)、噪聲小，而且結(jié)構(gòu)簡單，沒有離合器等復雜結(jié)構(gòu)，方便維修。皮帶具有輕質(zhì)，易拆卸更換、相對造價較低的特點。
文檔編號F02N11/00GK202038159SQ20112008618
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者尹穎, 張友煥, 詹文章 申請人:北京汽車新能源汽車有限公司