采用同步器的增程式电动汽车的空调系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种采用同步器的增程式电动汽车的空调系统及控制方法，包括内燃机、离合器、ISG电机、第一齿轮、同步器、齿轮组、动力电池、机械空调压缩机、驱动电机，离合器位于内燃机和第一齿轮间，驱动电机与齿轮组相连，动力电池与ISG电机和驱动电机均相连；同步器装在ISG电机的转轴上且位于第一齿轮和齿轮组间，机械空调压缩机与ISG电机相连。本发明专利技术通过机械空调压缩机内的电磁离合器开闭实现整车空调系统的开关，可以由ISG电机带动，或者由驱动电机在同步器向右接合时带动，还可由内燃机在同步器向左接合且离合器闭合时带动，实现了多种工作模式及能量来源，克服了传统机械空调必须启动内燃机及高压空调消耗动力电池的能量缩短续驶里程的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与增程式电动汽车有关，具体属于一种采用同步器实现智能模式切换的增程式电动汽车的空调系统及控制方法。
技术介绍
混合动力汽车具有节油和排放低的优点，但是其仍然主要依靠化石燃料提供动力。以动力电池为能量的纯电动汽车，虽然不需要燃油提供动力，但是由于电池技术不成熟等因素，现阶段仍存在续驶里程短、难以广泛推广应用等问题。在此基础上出现了增程式电动汽车，这种增程式电动汽车不仅具有纯电动汽车零油耗和零排放的优点，而且在动力电池电量不足时可以通过内燃机与发电机构成的增程系统对动力电池充电，大大延长了车辆行驶里程，成为当前一种有效的解决方案。普通电动汽车的制冷空调系统基本上采用电动空调压缩机，不但成本较高，而且由于这种电动空调压缩机的动力源来自于动力电池，因此消耗动力电池的电能，使得电动汽车的续驶里程更加缩短，制约了电动汽车电动空调系统的应用。而增程式电动汽车上则可以采用机械空调压缩机，如图1所示，通常内燃机I通过皮带传动机构12带动机械空调压缩机7，虽然机械空调压缩机成本较低，但是这种空调压缩机在运行时必须启动内燃机1，不仅不便于空调系统的使用，而且还将增加燃油消耗和排放。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，可以实现空调系统的多种工作模式，提高燃油经济性，降低排放。为了解决上述问题，本专利技术提供一种采用同步器的增程式电动汽车的空调系统，包括内燃机、离合器、ISG电机、第一齿轮、同步器、齿轮组、动力电池、机械空调压缩机、驱动电机及输出轴，所述离合器一侧与内燃机相连，另一侧与第一齿轮连接，所述驱动电机的输入轴与齿轮组相连，所述动力电池与ISG电机和驱动电机均相连；所述同步器装在ISG电机的转轴上，且位于第一齿轮和齿轮组之间，机械空调压缩机与ISG电机相连接；当同步器位于左端位置且离合器闭合时，同步器的接合套与第一齿轮相接合，内燃机与机械空调压缩机相连，当同步器位于右端位置时，同步器的接合套与齿轮组的驱动轮相接合，驱动电机与机械空调压缩机相连，当同步器处于左端位置而离合器断开时，同步器的接合套与第一齿轮相接合，ISG电机与机械空调压缩机连通。进一步的，所述机械空调压缩机内具有电磁离合器。其中，所述动力电池设有与外部电源相连接的充电接口。本专利技术还提供一种采用同步器的增程式电动汽车的空调系统的控制方法，所述空调系统具有三种工作模式，分别为内燃机驱动模式、ISG电机驱动模式和驱动电机驱动模式，其中，当动力电池为ISG电机提供电能时，同步器的接合套与第一齿轮相接合而离合器处于断开状态，此时内燃机处于关闭状态，ISG电机通过机械空调压缩机内闭合的电磁离合器带动空调系统运行；当动力电池为驱动电机提供电能时，同步器的接合套与齿轮组的驱动轮相接合，驱动电机通过机械空调压缩机内闭合的电磁离合器带动空调系统运行；当动力电池不向ISG电机和驱动电机提供电能时，同步器的接合套与第一齿轮相接合且离合器闭合处于闭合状态，内燃机通过机械空调压缩机内闭合的电磁离合器带动空调系统运行。进一步的，当动力电池为驱动电机提供电能时，同步器的接合套与第一齿轮相接合而离合器处于断开状态，此时内燃机和ISG电机处于关闭状态，驱动电机通过输出轴输出驱动力单独驱动车辆行驶，此时处于驱动电机单独驱动模式；当动力电池同时为驱动电机和ISG电机提供电能时，同步器的接合套与齿轮组的驱动轮相接合，ISG电机通过齿轮组辅助驱动电机并通过输出轴输出驱动力，共同驱动车辆行驶，此时处于驱动电机与ISG电机共同驱动模式；当动力电池为ISG电机提供电能，同步器的接合套与第一齿轮相接合且离合器处于闭合状态时，ISG电机通过同步器和离合器启动内燃机,此时处于内燃机启动模式；当车辆制动时，同步器的接合套与齿轮组的驱动轮相接合，ISG电机通过齿轮组辅助驱动电机共同回收制动能量并转化为电能储存至动力电池中；当同步器的接合套与第一齿轮相接合且离合器处于闭合状态时，内燃机通过离合器和同步器与ISG电机的转子相连，内燃机和ISG电机构成动力增程结构，内燃机通过ISG电机发电，将电能储存至动力电池中或者直接为跛行模式下的驱动电机提供驱动车辆的电能。本专利技术的有益之处在于，通过机械空调压缩机内的电磁离合器的开闭实现整车空调系统的开关，不但可以由ISG电机带动，也可以由驱动电机在同步器向右接合时带动，还可以由内燃机在同步器向左接合且离合器闭合时带动，从而实现了空调系统的多种工作模式及能量来源，克服了传统机械空调必须启动内燃机以及高压空调消耗动力电池的能量使电动续驶里程缩短的缺点。附图说明图1是现有的增程式电动汽车中采用内燃机带动的空调系统的结构示意图；图2是本专利技术的增程式电动汽车空调系统的结构示意图；图3是本专利技术中增程式电动汽车处于驱动电机单独驱动模式下的能量传递路径示意图；图4是本专利技术中增程式电动汽车处于驱动电机与ISG电机共同驱动模式下的能量传递路径不意图；图5是本专利技术中增程式电动汽车处于制动模式下驱动电机与ISG电机共同回收制动能量的能量传递路径示意图；图6是本专利技术中增程式电动汽车处于内燃机启动模式下的能量传递路径示意图；图7是本专利技术中增程式电动汽车处于增程模式下的能量传递路径示意图；图8是本专利技术的增程式电动汽车中采用内燃机带动的空调系统的能量传递路径示意图；图9是本专利技术的增程式电动汽车中采用ISG电机带动的空调系统的能量传递路径示意图；图10是本专利技术的增程式电动汽车中采用驱动电机带动的空调系统的能量传递路径示意图。其中附图标记说明如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用同步器的增程式电动汽车的空调系统，其特征在于，包括内燃机（1）、离合器（10）、ISG电机（2）、第一齿轮（11）、同步器（3）、齿轮组（4）、动力电池（6）、机械空调压缩机（7）、驱动电机（5）及输出轴（9），所述离合器（10）一侧与内燃机（1）相连，另一侧与第一齿轮（11）连接，所述驱动电机（5）的输入轴与齿轮组（4）相连，所述动力电池（6）与ISG电机（2）和驱动电机（5）均相连；所述同步器（3）装在ISG电机（2）的转轴上，且位于第一齿轮（11）和齿轮组（4）之间，机械空调压缩机（7）与ISG电机（2）相连接；当同步器（3）位于左端位置且离合器（10）闭合时，同步器（3）的接合套与第一齿轮（11）相接合，内燃机（1）与机械空调压缩机（7）相连，当同步器（3）位于右端位置时，同步器（3）的接合套与齿轮组（4）的驱动轮相接合，驱动电机（5）与机械空调压缩机（7）相连，当同步器（3）处于左端位置而离合器（10）断开时，同步器（3）的接合套与第一齿轮（11）相接合，ISG电机（2）与机械空调压缩机（7）连通。

【技术特征摘要】
1.一种采用同步器的增程式电动汽车的空调系统，其特征在于，包括内燃机(I)、离合器(10)、ISG电机(2)、第一齿轮(11)、同步器(3)、齿轮组(4)、动力电池(6)、机械空调压缩机(7)、驱动电机(5)及输出轴(9)，所述离合器(10)—侧与内燃机(I)相连，另一侧与第一齿轮(11)连接，所述驱动电机(5)的输入轴与齿轮组(4)相连，所述动力电池(6)与ISG电机(2)和驱动电机(5)均相连；所述同步器(3)装在ISG电机(2)的转轴上，且位于第一齿轮(11)和齿轮组(4)之间，机械空调压缩机(7)与ISG电机(2)相连接；当同步器(3)位于左端位置且离合器(10)闭合时，同步器(3)的接合套与第一齿轮(11)相接合，内燃机(I) 与机械空调压缩机(7)相连，当同步器(3)位于右端位置时，同步器(3)的接合套与齿轮组(4)的驱动轮相接合，驱动电机(5)与机械空调压缩机(7)相连，当同步器(3)处于左端位置而离合器(10)断开时，同步器(3)的接合套与第一齿轮(11)相接合，ISG电机(2)与机械空调压缩机(7)连通。2.根据权利要求1所述的采用同步器的增程式电动汽车的空调系统，其特征在于，所述动力电池(6)设有与外部电源相连接的充电接口(8)。3.根据权利要求1所述的采用同步器的增程式电动汽车的空调系统，其特征在于，所述机械空调压缩机(7)内具有电磁离合器。4.如权利要求3所述的采用同步器的增程式电动汽车的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统具有三种工作模式，分别为内燃机驱动模式、ISG电机驱动模式和驱动电机驱动模式，其中，当动力电池(6)为ISG电机(2)提供电能时，同步器(3)的接合套与第一齿轮(11)相接合而离合器(10)处于断开状态，此时内燃机(I)处于关闭状态，ISG电机(2)通过机械空调压缩机(7)内闭合的电磁离合器带动空调系统运行；当动力电池(6)为驱动电机(5)提供电能时，同步器(3)的接合套与齿轮组(4)的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李至浩，顾佳鼎，何海，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：