CN110630374A - 混合动力增压机构、动力驱动***和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力增压机构、动力驱动***和车辆，其中混合动力增压机构包括：发动机排气驱动装置、发电***和电动增压器。所述发电***利用所述发动机排气驱动装置所产生的动能来产生电能；所述发电***所产生的电能适于驱动所述电动增压器运转以向发动机增压。该混合动力增压机构可避免产生涡轮迟滞的弊端，并且不会损失发动机的动能，进而可使增压效果更好，还能够实现即时开关，以增加驾驶员的操纵感，并可提高发动机***的可靠耐久性。

Description

混合动力增压机构、动力驱动***和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种混合动力增压机构、动力驱动***和车辆。
背景技术
传统发动机增压机构为直接利用发动机排出的废气来驱动机械涡轮增压装置对发动机进行增压，由于利用废气直接驱动涡轮增压存在涡轮迟滞，即在发动机达到一定转速下才能实现增压效果，并且还会导致发动机动能的损失，导致发动机增压效果较差，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种混合动力增压机构，该混合动力增压机构可避免产生涡轮迟滞的弊端，并且不会损失发动机的动能，进而可使增压效果更好。
本发明又提出了一种具有上述混合动力增压机构的动力驱动***。
本发明还提出了一种具有上述动力驱动***的车辆。
根据本发明的实施例的混合动力增压机构，包括：发动机排气驱动装置；发电***，所述发电***利用所述发动机排气驱动装置所产生的动能来产生电能；电动增压器，所述发电***所产生的电能适于驱动所述电动增压器运转以向发动机增压。
根据本发明的实施例的混合动力增压机构，该混合动力增压机构可避免产生涡轮迟滞的弊端，并且不会损失发动机的动能，进而可使增压效果更好，还能够实现即时开关，以增加驾驶员的操纵感，并可提高发动机***的可靠耐久性。
另外，根据发明实施例的混合动力增压机构，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述发电***包括：发电装置，所述发动机排气驱动装置适于驱动所述发电装置发电。
根据本发明的一些实施例，所述发电***还包括：储能装置，所述发电装置所产出的电能储存在所述储能装置内。
根据本发明的一些实施例，所述发电***还包括：整流装置，所述整流装置设置在所述发电装置与所述储能装置之间。
根据本发明的一些实施例，所述混合动力增压机构还包括：减速机构，所述减速机构连接在所述发动机排气驱动装置与所述发电装置之间。
根据本发明的一些实施例，所述混合动力增压机构还包括：增压开闭装置，所述增压开闭装置连接在所述储能装置与所述电动增压器之间。
根据本发明的一些实施例，所述发动机排气驱动装置包括：涡轮装置。
根据本发明的一些实施例，所述电动增压器相对于所述涡轮装置独立地运转。
根据本发明另一方面的动力驱动***，包括上述的混合动力增压机构。
根据本发明再一方面的车辆，包括上述的动力驱动***。
附图说明
图1是根据本发明实施例的混合动力增压机构的结构示意图。
附图标记：
混合动力增压机构100，发动机排气驱动装置1，发电***2，电动增压器3，发电装置21，储能装置22，整流装置23，减速机构4，发动机200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1描述根据本发明实施例的混合动力增压机构100。
根据本发明实施例的混合动力增压机构100可以包括：发动机排气驱动装置1、发电***2和电动增压器3。
如图1所示，发动机排气驱动装置1为利用发动机200排出的废气驱动自身运转的机构，其中，发动机排气驱动装置1适于与发动机200的排气口相连，以便于发动机200排出的废气能够驱动发动机排气驱动装置1运转而产生动能，而发电***2会利用发动机排气驱动装置1所产生的动能来产生电能。
进一步，发电***2所产生的电能适于驱动电动增压器3运转，进而电动增压器3能够将压缩后的空气送进发动机200进气机构以向发动机200增压，从而实现发动机200的增压。
由于传统发动机200增压机构为直接利用发动机200排出的废气来驱动机械涡轮增压装置对发动机200进行增压，由于利用废气直接驱动涡轮增压存在涡轮迟滞，即在发动机200达到一定转速下才能实现增压效果，并且还会导致发动机200动能的损失，导致发动机200增压效果较差。
而本发明实施例通过增加发动机排气驱动装置1以及发电***2，利用发动机200所排出的废气进行发电，并间接利用电能驱动电动增压器3对发动机200进行增压，即将发动机200所产生的热能转换为发动机排气驱动装置1的机械能再转换为发电***2中的电能以驱动电动增压器3为发动机200进行增压，其中，由于废气只驱动发动机排气驱动装置1运转，因此，不会损失发动机200的动能，提高了增压的效率，而只要车辆运行，发动机200运转，废气排出就会立即驱动发动机排气驱动装置1运转，而发动机排气驱动装置1也会立即带动发电***2立即发电，进而使发电***2产生的电能能够立即驱动电动增压器3运转以实现快速增压，从而避免了废气直接驱动涡轮增压所产生的涡轮迟滞的弊端，进而可使增压效果更好。
并且，由于本发明的电动增压器3是由发电***2作为能源而运转的，因此，只需要切断发动***对电动增压器3的能源供给即可使电动增压器3停止运转，即可便捷的实现停止向发动机200增压，因此，当驾驶员对车辆有额外的动力性需求时，可通过控制发电***2向电动增压器3供电，以实现电动增压器3对发动机200到的增压，进而提高整车性能，而当驾驶员对车辆没有额外的动力性需求时，则可控制发电***2停止向电动增压器3供电，随即电动增压器3将停止运转，不向发动机200增压。由此，可使电动增压器3能够实现即时开关，可增加驾驶员的操纵感，并且可提高发动机200***的可靠耐久性。
根据本发明实施例的混合动力增压机构100，该混合动力增压机构100可避免产生涡轮迟滞的弊端，并且不会损失发动机200的动能，进而可使增压效果更好，还能够实现即时开关，以增加驾驶员的操纵感，并可提高发动机200***的可靠耐久性。
如图1所示，发电***2包括：发电装置21，发动机排气驱动装置1适于驱动发电装置21发电，以产生高压交流电。例如，发电装置21可为发电机，发动机排气驱动装置1适于与发电机的转子相连并驱动转子转动以产生电能。
进一步，发电***2还包括：储能装置22，发电装置21所产出的电能适于储存在储能装置22内，以便于储能装置22能够为电动增压器3提供电能以驱动电动增压器3运转并向发动机200增压。
并且，更便于即时开关电动增压器3，即控制储能装置22与电动增压器3断开电连接不向电动增压器3提供电能，电动增压器3则会停止运转，以提高发动机200***的可靠耐久性。
再进一步，发电***2还包括：整流装置23，整流装置23设置在发电装置21与储能装置22之间，整流装置23可将发电装置21所产生的高压交流电转化成高压直流电为储能装置22充电，进而实现为电动增压器3提供所需的高压直流电以驱动电动增压器3运转。其中，储能装置22可为高压蓄电池，而整流装置23可为整流器，整流器电连接在发电机与高压蓄电池之间。
参照图1，混合动力增压机构100还包括：减速机构4，减速机构4连接在发动机排气驱动装置1与发电装置21之间。由于发动机排气驱动装置1在由废气驱动运转时转速极高，所以需要通过减速机构4将***转速降到发电装置21的工作区域，以使发电装置21能够正常发电，避免损坏发电装置21。其中，减速机构4可为高减速比减速机构4。由此，可使减速效果更好。
根据本发明的一些实施例，混合动力增压机构100还包括：增压开闭装置(图中未示出)，增压开闭装置电连接在储能装置22与电动增压器3之间，以用于控制储能装置22与电动增压器3之间电连接的通断。当驾驶员对车辆有额外的动力性需求时，可控制增压开闭装置开启，以使储能装置22能够为电动增压器3供电，以实现电动增压器3对发动机200的增压，进而提高整车性能，而当驾驶员对车辆没有额外的动力性需求时，则可控制增压开闭装置断开，以使储能装置22不能够为电动增压器3供电，随即电动增压器3将停止运转，不向发动机200增压。由此，可进一步实现电动增压器3的即时开关，可增加驾驶员的操纵感，并且可提高发动机200***的可靠耐久性。
根据本发明的一些实施例，发动机排气驱动装置1包括：涡轮装置，采用涡轮装置更便于获取废气的能量以转化为机械能，使机械能的转化效率更高，进而可使增压的效率以及效果更好。
根据本发明的一些实施例，电动增压器3相对于涡轮装置独立地运转。由此，避免了电动增压器3和涡轮装置相互影响，以保证整个混合动力增压机构100的稳定正常运行。
下面根据图1描述混合动力增压机构100的整体运行过程：
首先，发动机200启动运行并且排气口排出废气，废气驱动发动机排气驱动装置1运转以产生机械能，之后，发动机排气驱动装置1经过减速机构4的减速将***转速降到发电装置21的工作区域以驱动发电装置21发电，发电装置21所产生的高压交流电经过整流装置23的整流转化成高压直流电为储能装置22充电，再之后，储能装置22为电动增压器3提供所需的电能以驱动电动增压器3运转，最后，电动增压器3将压缩后的空气送进发动机200进气机构以实现对发动机200增压。
根据本发明另一方面的动力驱动***，包括上述的混合动力增压机构100。该动力驱动***的动力性更好。
根据本发明再一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的动力驱动***。对于车辆的其它构造例如变速器、制动***、转向***等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种混合动力增压机构(100)，其特征在于，包括：
发动机排气驱动装置(1)；
发电***(2)，所述发电***(2)利用所述发动机排气驱动装置(1)所产生的动能来产生电能；
电动增压器(3)，所述发电***(2)所产生的电能适于驱动所述电动增压器(3)运转以向发动机(200)增压。
2.根据权利要求1所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，所述发电***(2)包括：发电装置(21)，所述发动机排气驱动装置(1)适于驱动所述发电装置(21)发电。
3.根据权利要求2所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，所述发电***(2)还包括：储能装置(22)，所述发电装置(21)所产出的电能储存在所述储能装置(22)内。
4.根据权利要求3所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，所述发电***(2)还包括：整流装置(23)，所述整流装置(23)设置在所述发电装置(21)与所述储能装置(22)之间。
5.根据权利要求2所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，还包括：减速机构(4)，所述减速机构(4)连接在所述发动机排气驱动装置(1)与所述发电装置(21)之间。
6.根据权利要求3所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，还包括：增压开闭装置，所述增压开闭装置连接在所述储能装置(22)与所述电动增压器(3)之间。
7.根据权利要求1所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，所述发动机排气驱动装置(1)包括：涡轮装置。
8.根据权利要求7所述的混合动力增压机构(100)，其特征在于，所述电动增压器(3)相对于所述涡轮装置独立地运转。
9.一种动力驱动***，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力增压机构(100)。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9中所述的动力驱动***。
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