专利名称：双速比皮带传动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及双速比皮带传动系统，所述双速比皮带传动系统用于在第一速度比下和在第二速度比下驱动汽车发动机附件。
背景技术：
汽车发动机一般包括若干附件，所述附件用在发动机和汽车的操作中。这些附件可以包括动力转向泵，空调压缩机，交流发电机，油泵，燃油泵等。这些附件一般由蛇形皮带驱动。蛇形皮带接合在每个附件上及发动机曲轴上的皮带轮。发动机曲轴提供转矩，以便驱动附件。
因为皮带由曲轴驱动，所以在车辆加速和减速期间，皮带必定经受发动机速度变化。换句话说，附件的工作速度与发动机的速度成正比。
由于每个附件都必需设计成在整个发动机速度范围内都令人满意地工作，所以发动机速度的变动，尤其是发动机速度大于怠速，造成各附件低效操作。这肯定意味着，对发动机速度范围的大部分，效率都低于最佳值。另外，在较高的发动机速度下，需要更大的功率驱动附件，导致降低了燃油效率和减少了可用扭矩。因此，需要使其中一部分或全部附件与发动机曲轴脱开连接，以便它们可以在较低或较窄最佳速度范围内被驱动。
该技术的代表是授于Meck Stroth的美国专利5700121(1997)，所述专利公开了用于给各种不同的旋转式汽车附件提供动力的系统。
为了“帮助”小型尺寸的起动器起见，现有技术要求在发动机起动时各附件与发动机脱开。另外，现有技术中没有教导为减少发动机施加的振动而使用与曲轴阻尼器组合的离合器单元。
现有技术中需要一种双速比皮带传动系统，所述双速比皮带传动系统具有一带电磁离合器的离合器单元，该电磁离合器在发动机起动时接合。现有技术中需要一种双速比皮带传动系统，所述双速比皮带传动系统还包括具有曲轴阻尼器的离合器单元。本发明满足这些需要。
发明概述本发明的主要目的是提供一种双速比皮带传动系统，具有离合器单元，该离合器单元带有在发动机起动时接合的电磁离合器。
本发明另一个目的是提供一种双速比皮带传动系统，所述双速比皮带传动系统还包括具有曲轴阻尼器的离合器单元。
本发明的另一些方面将通过本发明的下面说明和附图指出或者变得显而易见。
本发明包括用于给旋转的附件提供动力的双速比皮带传动系统。系统包括离合器单元和超速离合器，上述离合器单元可旋转地连接到旋转轴上，而上述超速离合器直接安装到旋转轴上。系统还包括多个旋转的附件，所述旋转的附件通过上述超速离合器可旋转地连接到上述离合器单元上和可旋转地连接到上述旋转轴上，以使上述附件在第一速度比下由上述离合器单元驱动，而在第二速度比下由上述旋转轴直接驱动，同时上述离合器单元在发动机工作条件的预定值下工作，因而形成上述第一和第二速度比之间的转换，同时上述离合器单元在发动机起动时接合。
附图简介附图包括在说明书中，并形成说明书的一部分，附图示出本发明的优选实施例，并与说明书一起，用来阐明本发明的原理。
图1是双速比皮带传动系统的示意图。
图2是双速比皮带传动系统的示意平面图。
图3是离合器单元的一半剖视图。
图4是双槽式皮带轮(dual pulley)的一半剖视图。
图4A是双槽式皮带轮可供选择的实施例的一半剖视图。
图5是双速比皮带传动系统第一可供选择的实施例的示意图。
图6是双速比皮带传动系统第一可供选择的实施例的示意平面图。
图7是双速比皮带传动系统第二可供选择的实施例的示意图。
图8是双速比皮带传动系统的第二可供选择的实施例的示意平面图。
图9是双速比皮带传动系统的离合器单元的第二可供选择的实施例的一半剖视图。
图9A是图9中离合器单元的可供选择的实施例。
图10是双速比皮带传动系统的离合器单元第二可供选择的实施例用的双槽式皮带轮的一半剖视图。
图10A是图10中双槽式皮带轮的可供选择的实施例的一半剖视图。
图11是双速比皮带传动系统中包括电动发电机(motergenerator)的可供选择的配置的示意图。
图12是包括图11中电动发电机的可供选择的实施例的示意平面图。
优选实施例详细说明图1示出一种双速比皮带传动系统。本发明的系统用第一或第二皮带轮传动比工作，上述第一和第二皮带轮传动比通过离合器单元11选定。在第一发动机速度下采用第一皮带轮传动比。在第二发动机速度下采用第二皮带轮传动比。
系统包括两个皮带。用来传送转矩的皮带由离合器单元的状态决定。第一皮带轮传动比或第二皮带轮传动比通过接合或者分开离合器单元11而选定。接合离合器单元这种状态下用与离合器单元上的第一皮带轮接合的皮带来驱动系统。
在第一方式(发动机速度在接近怠速下)中，系统上的第二皮带不直接从发动机曲轴传送转矩，而是将转矩从双槽式皮带轮传送到发动机的附件，上述双槽式皮带轮也与第一皮带接合。
在第二方式(发动机速度大于怠速)中，离合器分开，这使第一皮带轮和第一皮带与所述系统分离。这样各附件由第二皮带驱动，所述第二皮带用一单向离合器接合到曲轴上。在第二方式中，各附件以比如果用第一皮带实施的速度相对较慢的速度驱动，因为第二传动皮带轮传动比比第一传动皮带轮传动比小。这是由于第二方式中第二皮带轮具有比第一方式中第一皮带轮小的直径。
所述系统包括一安装在驱动装置旋转轴(driver rotating shaft)如发动机曲轴(CRK)上的离合器单元11。
离合器单元11包括第一和第二皮带轮及曲轴阻尼器、隔离装置或二者，及电磁离合器。离合器单元11还包括单向离合器。
离合器单元11通过多肋式蛇形皮带16传动连接到发动机附件水泵WP(皮带轮17)，动力转向泵PS(皮带轮13)，交流发电机ALT(皮带轮15)，怠速皮带轮IDL(皮带轮18)，和空调压缩机AC(皮带轮19)上。张紧装置TEN(皮带轮14)按照顺时针从曲轴算起设置在动力转向泵双槽式皮带轮13之后。皮带16是该技术领域中已知的多肋式皮带。
第二多肋式皮带12使离合器单元11与双槽式皮带轮13连接，所述双槽式皮带轮13连接到动力转向泵PS上。在这个实施例中，皮带12安装在两点式驱动装置上。如图2所示，皮带16在物理上设置在发动机和皮带12之间。
如图3所示的离合器单元11包括轮毂40和安装于其上的单向离合器42。图3示出剖视图的上面一半，下面一半是所述上面一半的镜像并与上面一半对称。在这个实施例中，轮毂40直接连接到发动机曲轴(CRK)上。皮带轮66包括内毂44，承载皮带的外面部分660，和阻尼件68，所述阻尼件设置在内毂44和外面部分660之间。内毂44与单向离合器42接合。阻尼件68由在曲轴阻尼器技术领域中已知的弹性材料制成。外面部分660具有多肋式轮廓，但也可以包括皮带轮技术中已知的任何轮廓。
第二皮带轮62连接到电磁离合器60的转子48上。转子48，及因此皮带轮62，通过轴承46旋转地与轮毂40接合。轴承46在该技术中已知，包括滚珠轴承，套筒轴承，滚针轴承或任何适合于使用的其它轴承。电磁离合器60的线圈50通过背板64附接到发动机气缸体。
轮毂40通过轮毂延伸部分52和弹簧板54连接到电磁离合器板56上。离合器单元11用盖58盖住，所述盖58防止粉尘和碎屑进入离合器单元。离合器板56根据线圈50的激励状态与转子48接合。线圈50连接到发动机电气系统上。因为线圈50包含在皮带轮62的宽度内，所以可以看到离合器的小型尺寸。
参见图2，离合器单元11的皮带轮66用皮带16连接到动力转向泵上的双槽式皮带轮的第一皮带轮49上。图4是双槽式皮带轮13的剖视图。图4示出剖视图的上面一半，下面一半是所述上面一半的镜像，并与上面一半对称。双槽式皮带轮13包括皮带轮45和皮带轮49，它们各通过辐板41连接。离合器单元11的皮带轮62用皮带12连接到双槽式皮带轮13的皮带轮45上。
本发明的系统在下面每个实施例中都用两种方式操作。方式1是用于较低的发动机速度(包括怠速)。方式2是用于所有其它工作速度，亦即，高于怠速。
在方式1中，电磁离合器60的线圈50被激励，因此在发动机起动时离合器被锁定，以允许随着发动机的起动一起起动附件。由于离合器处于接合状态，如果附件在发动机起动后增加了速度，则该方法1能避免发动机速度骤降的问题。在方式1中，因为电磁板56与离合器60接合，所以皮带轮62和轮毂40一起旋转，因而将皮带轮62旋转锁定到轮毂40上。电磁板56通过轮毂延伸部分52直接连接到轮毂40上，并因而连接到曲轴CRK上。
皮带轮62通过皮带12将转矩从曲轴传送到皮带轮45上，所述皮带轮45安装在动力转向泵PS上。图4是双槽式皮带轮的剖视图。皮带轮49用与皮带轮45相同的速度旋转。皮带轮49通过皮带16将转矩传送到所有其它附件上。
在方式1中，皮带轮66被皮带16以比皮带轮62的旋转速度更快的旋转速度驱动，因此，将单向离合器42脱开。在方式1中，除了动力转向泵之外，所有的附件都通过皮带12和16呈串联驱动，不过没有转矩从皮带轮66传送到轮毂40。
例如，在5.3L V8发动机情况下，发明系统中各皮带轮的示例性直径如下(以mm计)
表1双速比皮带轮系统皮带轮直径在表1内的系统中，曲轴/动力转向皮带轮传动比如下165/140＝1.17(方式1[第一]传动比)128/163＝0.78(方式2[第二]传动比)在方式1中，各附件用与它们在直接连接附件传动系统的现有技术情况下相同的速度旋转。
为了对照起见，下面示出示例性的现有技术皮带轮直径(以mm计)
表2现有技术皮带轮直径表2内现有技术系统中曲轴/动力转向皮带轮传动比如下193/163＝1.18这个传动比与如上面表1中计算的方式1[第一]传动比基本上相同。这表明附件动比在表1和2中的系统之间基本上相同。然而，在本发明的系统中，相对的附件皮带轮直径可以不同，这取决于重量，生产成本，速度和其它系统要求。
表2中曲轴直径与表1中曲轴皮带轮(66)直径之间的比值为193/128＝1.5这表明在高于怠速的发动机速度下，由发明的系统所提供的整个附件的减速胜过现有技术系统。
皮带轮62可以有现有技术系统的直径193mm而不是165mm。由于皮带轮45的直径较小亦即140mm而不是163mm，所以在发明的系统中皮带轮62的直径可以减小到165mm。在方式1中，曲轴和动力转向泵之间的传动比保持相同193/163＝165/140＝1.17。
在方式2中，电磁离合器60脱开而离合器42接合。在从方式1转换到方式2期间，离合器可以脱开一段时间，例如3秒钟，以便减少对皮带和系统的冲击。线圈50电连接到一能源如车用电池或交流发电机上，并由发动机CPU(中央处理单元)控制。CPU包括计算机，存储器，连接总线和连接线路。CPU检测预定发动机工作条件，并且CPU根据多个检测到的工作条件的至少其中之一计算用于接合或脱开离合器单元的预定值，上述检测到的工作条件包括附件载荷，发动机速度，电池充电，节流阀位置，发动机冷却剂温度，车辆档位选择，车辆速度，歧管绝对压力，周围空气温度，进气质量流速及加速器位置。随着选定的工作条件通过发动机加速或减速变化，离合器相应地通电或断电。
在方式2中，第二皮带轮62与转子48一起在滚珠轴承46上自由转动，因此在皮带轮45和皮带轮62之间没有转矩传递。没有转矩通过皮带12在皮带轮45和皮带轮62之间传送。各附件仅由皮带16驱动，因为离合器42脱开。离合器42使皮带轮66通过轮毂40驱动。发动机通过皮带轮66将转矩传送到各附件。
在快速发动机减速情况下，当各附件由于它们的惯性而可以将转矩朝发动机方向传送时，离合器42脱开，使各附件能在低于发动机减速速率的速率缓慢下来。这减少了皮带16上的磨损。
皮带轮66的直径与皮带轮62的直径相比相对较小。例如，皮带轮66的直径为128mm而不是165mm。这种减小的皮带轮比使所有从动附件的相对速度减小到1/1.5。
这里描述的第一实施例要求最小的用于皮带传动系统的轴向空间，然而，离合器单元11也确实要求一定量用于电磁离合器50的额外轴向空间。该空间总计约为20-25mm。
图4A是双槽式皮带轮可供选择的实施例的剖视图。图4A示出剖视图的上面一半，下面一半是上面一半的镜像并与上面一半对称。在这个实施例中，弹性件226设置在腹板41与皮带轮45之间。双槽式皮带轮13连接到一个附件上，在这种情况下是连接到动力转向泵P_S上。弹性件226起到振动隔离器作用，以便减小发动机振动的幅度，所述振动的幅度要不然会通过皮带12从曲轴传递到附件上。隔离器主要是在发动机怠速下起作用，因为在大于怠速的速度下，离合器单元11使皮带轮45与曲轴中脱离连接从而不接收转矩。弹性件可以包括任何在该技术中已知的任何天然或合成橡胶或天然橡胶和合成橡胶的组合。
图5和6示出第一可供选择的实施例，此处离合器单元11传动装置包括一双槽式皮带轮组件29，所述组件29连接到空调压缩机上。
在这种情况下，每个皮带轮的直径如下
表3双速比皮带轮系统皮带轮直径在表3内系统中曲轴/A_C皮带轮传动比如下193/112＝1.72(方式1[第一]传动比)128/112＝1.14(方式2[第二]传动比)系统的操作与对图1和2的实施例的说明相同。在空调压缩机上安装双槽式皮带轮的优点是利用可用空间，因为电磁离合器通常被整合到空调压缩机皮带轮中。
一个与操作有关的事情是皮带更换。然而，若考虑到皮带12使用5-10％的时间而皮带16在所有时间里都使用，所以皮带16可能更经常需要更换，上述皮带16是相对于发动机设置在最里面的皮带。在所公开的实施例中，即使可能需要只更换其中一个皮带，也必须将两个皮带12和16都卸下。
为了解决这些问题，还说明了另一个实施例。
图7和8示出第二可供选择的实施例。两点式传动皮带32比蛇形皮带36更靠近发动机设置。皮带36从皮带32向外远离发动机放置。
即使这个实施例所有元件的概念和功能与上述各实施例类似，但各部件的设计和放置稍有不同。在这个第二可供选择的实施例中的主要差别是电磁离合器单元33安装在动力转向单元P_S上，见图9，而不是安装在曲轴上。在这个实施例中，双槽式皮带轮单元31是安装到曲轴上，见图10。
再参见图9，离合器单元33包括带线圈57的电磁离合器。图9示出剖视图的上面一半，下面一半是上面一半的镜像并与上面一半对称。线圈57通过背板75连接到固定外壳77上。外壳77不旋转，并用来将离合器安装到表面，例如发动机表面上。带皮带轮71的转子73旋转安装在外壳77上的滚珠轴承55上。轴承55包括滚珠轴承，但也可以包括该技术领域中已知的任何合适的轴承。离合器板61活动连接到第二皮带轮69上，所述皮带轮69带有若干轴67，例如3个轴67，这些轴67绕皮带轮69对称地间隔开。当线圈57不通电时，橡皮垫65使离合器板61偏离转子73。这种连接方式使得当线圈57通电并因此离合器接合时，离合器板61能在轴向上从皮带轮69移向转子73。皮带轮69还包括轮毂53，通过所述轮毂53把皮带轮69直接连接到附件上，如连接到动力转向泵轴上。可以看出，由于线圈57包含在皮带轮71的宽度内，而离合器板61包含在皮带轮69的宽度内，离合器获得小型的尺寸。
再参见图8，在这个第二可供选择的实施例中，在方式1中电磁离合器57接合。离合器板61具有与转子73的磨擦接合，因而使皮带轮71和69一致旋转。刚性连接到曲轴上的皮带轮90将转矩传送到皮带轮71上。皮带32是在载荷作用之下。皮带轮69把转矩传送到所有附件上，其中包括皮带轮86，然而，将单向离合器82被脱开，从而没有转矩从皮带轮86传送到轮毂80。在这种方式中，单向离合器82被脱开。所有转矩都是通过皮带32从皮带轮90传送。
在方式2中，当线圈57不通电时，皮带轮71自由旋转并且不传送转矩，因为皮带32与系统分离。离合器82接合并把转矩传送到各附件。皮带轮69传送转矩，因为它连接到轮毂53上，所述轮毂53直接连接到附件轴上。
上述所有皮带轮的直径如下(以mm计)
表4双速比皮带轮系统皮带轮直径表4内系统中曲轴/动力转向皮带轮的传动比如下165/140＝1.18(方式1[第一]传动比)128/163＝0.78(方式2[第二]传动比)第一皮带轮86的直径用与上述第一实施中相同的方式确定。在该方式中所有附件的速度比直接耦合的现有技术系统慢约1.5倍。
在该实施例中，电磁离合器33所需的轴向空间配置在动力转向泵及其双槽式皮带轮组件之间。为了适应这个额外的长度，可能需要沿着发动机纵向轴线朝向发动机飞轮方向移动动力转向泵。
在所有公开的实施例中的所有部件都是该技术领域中已知的部件。例如，单向离合器可以从Formsprog获得。电磁离合器可以从Ogura获得。例如，图3和9示出标准离合器，型号6 557162，最大转矩128N-m(图3)和型号10 515376，最大转矩120N-m。
图9A是图9中离合器单元的可供选择的实施例。图9A示出剖视图的上面一半，下面一半是上面一半的镜像，并与上面一半对称。在这个实施例中，弹性件246设置在皮带轮71和转子73之间。当离合器单元33直接连接到曲轴上时，弹性件246包括一阻尼器。在这个实施例中，当离合器单元33直接连接到附件轴上时，弹性件246包括振动隔离器，如图8中所示。弹性件246可以包括所有在该技术中已知的所有的天然或合成橡胶，或天然橡胶和合成橡胶的组合。
图10是用于双速比皮带传动系统的离合器单元的第二可供选择的实施例的双槽式皮带轮剖视图。图10示出剖视图的上面一半，下面一半是上面一半的镜像并与上面一半对称。双槽式皮带轮31在图8的系统中示出。皮带轮90连接到轮毂80上。皮带轮86通过单向离合器82旋转接合到轮毂80上。弹性阻尼件330设置在皮带轮86和转子84之间。阻尼件330衰减曲轴的扭转振动。弹性阻尼件可以包括该技术中已知的所有天然或合成橡胶，或者天然橡胶与合成橡胶的组合。转子84与单向离合器82接合。皮带轮86还包括惯性件88，所述惯性件88有助于降低由发动机点火所引起的速度和扭转瞬态过程。当离合器82超载时，它还利用附件的惯性。惯性件88包括一块体，所述块体的尺寸按照发动机曲轴的振动和惯性特点以及系统的阻尼要求选定。
图10A是图10中双槽式皮带轮可供选择的实施例的剖视图。图10A示出剖视图的上面一半，下面一半是上面一半的镜像，并与上面一半对称。在这种实施例中，弹性阻尼件302设置在皮带轮90和轮毂80之间。在这个实施例中，双槽式皮带轮31连接到发动机曲轴上。阻尼件302起阻尼器作用，以便隔离要不然会通过皮带16传送到附件上的曲轴振动。阻尼器302在高于发动机怠速的速度下的作用最大，在此时阻尼器吸收惯性载荷而不吸收转矩载荷，因为离合器60在大于怠速的发动机速度下脱开。弹性件可以包括所有该技术中已知的任何天然或合成橡胶，或者天然橡胶与合成橡胶的组合。
在上述任何实施例中，皮带12或者皮带16其中之一或二者都可以包括在该技术中已知的低模量皮带。低模量皮带包括具有拉力帘线的皮带，上述拉力帘线包括尼龙4、6或者尼龙6、6或者二者的组合。皮带的弹性模量是在约1500N/mm到约3000N/mm的范围内。低模量皮带的特点是它可以在没有张紧器或活动轴附件情况下安装在皮带传动系统上。低模量皮带用该技术已知的皮带安装工具简单地安装。上述安装工具可以在不需要用别的方法调节皮带轮轴的中心位置的情况下，用来把皮带滚动或者侧向推到传送皮带轮或附件皮带轮边缘的上方。低模量皮带尤其适合于两点式皮带，亦即皮带12和皮带32，因为如果将传动方式设计成可移动方式以便能安装和调节皮带12和皮带32的话会比将传动方式设计成直接连接到发动机安装表面如发动机气缸体上更贵。另外，相对于曲轴调节传动轴位置还耗费更多的装配时间。
在可供选择的实施例中，本发明的系统包括一电动发电机(motorgenerator)与各附件的组合。图11是包括电动发电机的可供选择的实施例示意图。电动发电机M/G通过皮带轮150与皮带16接合，上述皮带轮150与皮带16接合。因为电动发电机M/G包括发电机，所以在图1所示的实施例中所包括的交流发电机省去。另外，在这个可供选择的实施例中包括张紧器Ten(皮带轮20)，以保证合适的皮带张力。张紧器TEN在现有技术是已公知的。除了如图12中所述之外，图11中所示的系统如图1中所述。
图12是包括电动发电机的可供选择的实施例的示意平面图。可供选择的系统用两种方式工作。
起初，在第一方式中，当发动机关机时，电动发电机M/G作为电动机工作。当发动机停机作为电动机工作时，M/G使附件例如动力转向泵(P_S)和空调压缩机(A_C)运转。在这种方式中，利用M/G来按要求起动发动机。在起动发动机之后，M/G用第二方式起发电机作用，用于给汽车附件提供动力和用于给电池800充电提供电能。
当发动机从汽车停止的状态起动时，电动机方式中的M/G转动发动机曲柄。离合器60接通，因而接合皮带12和皮带轮62，因而把转矩通过皮带16从M/G传送至皮带轮13，至皮带12，至皮带轮62，并因而传送到曲轴。
在发动机起动过程期间，控制器500检测M/G的速度。控制器500使转换器400实施切换操作，以便实现起动发动机所需的转矩和速度。例如，如果在发动机起动时用于开关空调器A/C的信号处于开的状态，则与A/C的关闭状态相比，需要更高的转矩。因此，控制器500将切换控制信号加到转换器400上，以便使M/G能在更高转矩下用更大的速度旋转。
切换控制信号可以通过发动机和车辆的各种状态信号确定，上述状态信号提供给控制器500，并因此与储存在存储器中的特性存储值(map memory)对照。可供选择地，切换控制信号可以通过设置在控制器500中的中央处理单元(CPU)所实施的计算来确定。
一旦发动机运转，则M/G就作为发电机工作，并实现在本说明书中别处所述的双速比皮带轮工作方式。也就是说，离合器60接通用于发动机状态和接近怠速的第一工作速度范围，而离合器60关闭或脱开用于大于怠速的第二工作速度，如本说明书中所述。各附件连接到离合器单元上和单向离合器上，使得当发动机工作时，各附件在第一速度比下用离合器单元驱动，及在第二速度比下用单向离合器驱动，第一和第二速度比通过发动机工作条件选定。
在系统中使用M/G能实现双燃料经济改善。在第一种情况下，燃料经济改善通过在对高于怠速的速度以减小的速比使附件工作实现。在第二种情况下，燃料经济改善通过让发动机在预定的汽车工作情况停止，如在红灯时停止而让电动发电机组工作而实现。
更具体地说，当利用M/G作为发电机和发动机在接近怠速速度下工作时，离合器60如图1所述接通。在发动机速度高于怠速时，离合器60关闭而单向离合器42处于接合状态，故而将转矩从曲轴通过皮带轮66，通过皮带16传送到各附件。
当各附件由以电动机方式工作的M/G操作而发动机和曲轴停止工作时，离合器60断开。因为离合器60断开，实际上，这种配置好像离合器单元11处在“中间”档那样起作用，因而防止转矩从皮带轮150和皮带12传送到曲轴。另外，在这种方式中，单向离合器42处于超越模式，因此没有转矩从皮带16传送到曲轴。因此，各附件是在不使曲轴转动情况下由M/G驱动。在这种情况下，控制器500将切换控制信号加到转换器400上，以使在与所需附件的载荷相对应的速度和转矩下使M/G旋转。当然，对于大于怠速的发动机速度，离合器60也脱开，如图1和2所述。
当接收到发动机停止信号时，控制器500通过将用于中断燃油供应的信号传送到发动机，例如，传送到电动燃油泵(未示出)，使发动机停止。发动机停止操作可以在下述条件下实施，例如，汽车速度为零，部分或全部刹车，和变速杆处于D或N置位(setting)。利用使发动机停止的信号来脱开离合器60，因而使皮带12与曲轴分离。
上述说明并不是用来限制本发明系统的应用。在每个上述实施例中，可以选择在系统中每个皮带轮的直径，以便提供所希望的传动比。
尽管本文中已说明了本发明的各种形式，但对该技术的技术人员来说，很显然，在不脱离本文所述的发明精神和范围的情况下，可以对各零件的构造和关系进行各种改变。
权利要求
1.一种双速比皮带传动系统，包括离合器单元，所述离合器单元直接安装到驱动装置旋转轴上；单向离合器，所述单向离合器直接安装到驱动装置旋转轴上；多个旋转的附件，所述附件通过上述单向离合器可旋转地连接到上述离合器单元和可旋转地连接到上述驱动装置旋转轴上，使得上述附件由上述离合器单元在第一速度比下驱动，而由上述驱动装置旋转轴通过上述单向离合器在第二速度比下直接驱动，上述离合器单元在发动机工作条件的预定值下工作，从而限定上述第一和第二速度比之间的转变；及上述离合器单元在发动机起动时接合。
2.如权利要求1所述的系统，其中上述第一速度比大于第二速度比。
3.如权利要求1所述的系统，其中上述离合器单元包括电磁离合器。
4.如权利要求1所述的系统，还包括控制器，所述控制器用于使上述离合器单元在上述预定值下工作。
5.如权利要求4所述的系统，其中上述控制器接收来自多个传感器的输入。
6.如权利要求5所述的系统，其中上述控制器根据多个检测到的工作条件的至少其中之一计算上述预定值，上述检测到的工作条件包括附件载荷，发动机速度，电池充电，节气门位置，发动机冷却剂温度，车辆档位选择，车辆速度，进气歧管绝对压力，周围空气温度，进气质量流速或加速器位置或上述条件其中2个或更多个条件的组合。
7.如权利要求6所述的系统，其中上述控制器使上述离合器单元在上述预定值下开始脱开，直至离合器单元完全脱开为止，因而限定形成了脱开时间段，上述脱开时间段为约3秒钟。
8.如权利要求6所述的系统，其中上述控制器在发动机起动之后使上述离合器单元在上述预定时间处开始接合，直至上述离合器单元完全接合为止，因而限定了接合时间段，同时上述接合时间段为约3秒钟。
9.一种双速比皮带传动系统，包括离合器单元，所述离合器单元直接安装到旋转轴上；单向离合器，所述单向离合器包括阻尼器，单向离合器直接安装到旋转轴上；至少一个附件，所述附件可旋转地连接到离合器单元上和单向离合器上，使得附件由离合器单元在第一速度比下驱动，而由单向离合器在第二速度比下驱动；第一速度比和第二速度比通过发动机工作条件选定；及离合器单元在发动机起动时接合。
10.如权利要求9所述的系统，其中离合器单元包括电磁离合器。
11.如权利要求9所述的系统，其中单向离合器的阻尼器还包括弹性材料。
12.如权利要求9所述的系统，其中第一速度比大于第二速度比。
13.双速比皮带传动系统，包括离合器单元，所述离合器单元直接连接到附件旋转轴上；单向离合器，所述单向离合器直接连接到第二旋转轴上；附件旋转轴，所述附件旋转轴可旋转地连接到单向离合器上，使得附件由离合器单元在第一速度比下驱动，而由单向离合器在第二速度比下驱动；第一速度比和第二速度比由发动机工作条件确定；及离合器单元在发动机起动时接合。
14.如权利要求13所述的系统，其中单向离合器还包括皮带轮和惯性件。
15.如权利要求13所述的系统，其中单向离合器包括阻尼件。
16.如权利要求13所述的系统，其中离合器包括电磁离合器。
17.如权利要求15所述的系统，其中阻尼件包括弹性材料。
18.如权利要求13所述的系统，其中第一速度比大于第二速度比。
19.双速比皮带传动系统，包括发动机；电动发电机；附件，所述附件具有一附件轴，该附件轴由电动发电机或由发动机驱动；离合器单元，所述离合器单元可操作地设置在电动发电机和发动机之间，离合器接合使得电动发电机起动发动机；单向离合器，所述单向离合器可操作地设置在发动机和电动发电机之间，单向离合器接合使得发动机驱动电动发电机；所述附件连接到离合器单元和单向离合器，使得当发动机工作时，附件由离合器单元在第一速度比下驱动，而由单向离合器在第二速度比下驱动，第一速度比和第二速度比通过发动机工作条件选定；及离合器单元脱开用于第二速度比的操作。
20.如权利要求19所述的系统，其中离合器单元还包括电磁离合器。
21.如权利要求19所述的系统，其中离合器单元设置在发动机曲轴上。
22.如权利要求19所述的系统，其中离合器单元设置在附件轴上。
23.如权利要求19所述的系统，还包括双槽式皮带轮，所述双槽式皮带轮设置在附件轴上。
24.如权利要求19所述的系统，还包括振动阻尼件，所述振动阻尼件设置在附件和发动机之间。
25.如权利要求21所述的系统，还包括振动阻尼件，所述振动阻尼件设置在单向离合器和附件之间。
26.如权利要求21所述的系统，还包括振动阻尼件，所述振动阻尼件设置在单向离合器和发动机发电机之间。
27.一种双速比离合器，包括轮毂第一皮带轮，所述第一皮带轮通过单向离合器可旋转地连接到轮毂上；第二皮带轮，所述第二皮带轮可旋转地连接到轮毂上；及制动件，所述制动件连接到轮毂上，所述制动件可与第二皮带轮接合，所述制动件当通电时随着轮毂的旋转锁紧第二皮带轮的旋转。
28.如权利要求27所述的离合器，其中制动件包括电磁线圈。
29.如权利要求27所述的离合器，还包括阻尼件，所述阻尼件设置在轮毂和第一皮带轮之间。
30.如权利要求27所述的离合器，还包括轴承，所述轴承设置在第二皮带轮和轮毂之间。
31.一种双槽式皮带轮，包括轮毂；第一皮带轮，所述第一皮带轮通过单向离合器可旋转地连接到轮毂上；第二皮带轮，所述第二皮带轮连接到轮毂上；及阻尼件，所述阻尼件设置在第二皮带轮和轮毂之间。
32.如权利要求31所述的双槽式皮带轮，其中第一皮带轮包括有肋式轮廓。
33.一种双速比离合器，包括外壳；第一皮带轮，所述第一皮带轮可旋转地与外壳接合；第二皮带轮，所述第二皮带轮可旋转地与外壳接合；制动器，所述制动器包括电磁线圈和板，所述板设置在第一皮带轮和第二皮带轮之间；制动器当接合时使第一皮带轮和第二皮带轮的旋转同步；及第二皮带轮可连接到旋转轴上，旋转轴与第二皮带轮同心。
34.如权利要求33所述的离合器，还包括偏置件，所述偏置件设置在板和皮带轮之间，当电磁线圈不通电时，偏置件推动板远离与第一皮带轮的接合。
35.如权利要求34所述的离合器，其中电磁线圈直接连接到外壳上，并包含在第一皮带轮的宽度内。
36.如权利要求34所述的离合器，其中板具有与第一皮带轮的摩擦接合。
37.如权利要求33所述的离合器，其中第一皮带轮还包括阻尼件。
38.双槽式皮带轮，包括轮毂；第一皮带轮，所述第一皮带轮通过单向离合器可旋转地连接到轮毂上；第二皮带轮，所述第二皮带轮连接到轮毂上；及阻尼件，所述阻尼件设置在第一皮带轮和单向离合器之间。
39.如权利要求38所述的双槽式皮带轮，其中第一皮带轮包括有肋式轮廓。
40.如权利要求38所述的双槽式皮带轮，其中第一皮带轮还包括惯性件。
全文摘要
一种用于给旋转的附件提供动力的双速比皮带传动系统。系统包括离合器单元和超速离合器，上述离合器单元可旋转地连接到旋转轴上，而上述超速离合器直接安装到旋转轴上。系统还包括多个旋转附件，所述旋转附件通过上述超速离合器可旋转地连接到上述离合器单元上和可旋转地连接到上述旋转轴上，以使上述附件在第一速度比下由上述离合器单元驱动，而在第二速度比下直接由上述旋转轴驱动，同时上述离合器单元在发动机工作条件的预定值下工作，因而形成在上述第一和第二速度比之间转换，上述离合器在发动机起动时接合。
文档编号F02B67/06GK1926357SQ200480042539
公开日2007年3月7日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年3月24日
发明者A·塞基 申请人:盖茨公司