为机动车中的被机械地驱动的附件提供动力的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了为机动车辆中被机械地驱动的附件提供动力的系统和方法。皮带混合起动发电机可在发动机关闭时选择性地驱动附件。皮带混合起动发电机还可选择性地驱动发动机的机轴。使用离合器以从皮带接收或提供旋转动力。
【专利说明】为机动车中的被机械地驱动的附件提供动力的系统和方法
[0001]本申请是申请日为2008年6月11日、申请号为200810109643.4、发明名称为“为机动车中的被机械地驱动的附件提供动力的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及为机动车中的被机械地驱动的附件提供动力的系统和方法。
【背景技术】
[0003]混合动力技术(hybrid technology)可分为“全混合动力技术”和“微混合动力技术”。全混合动力技术可包含能够不依靠内燃机而独立地将扭矩传递到轮子并为车辆提供推进力的电机。微混合动力技术可包含一种不能推进车辆但是在车辆静止时能够支持发动机的快速起动以及发动机的开/关操作的混合起动发电机(Integrated StarterGenerator, ISG)。
[0004]在基于微混合动力技术的传统ISG中，ISG可与内燃机和传动装置串联安装。ISG代替了传统的发动机起动器以及为附件和蓄电池(battery storage)产生电力的传统的交流发电机/发电机。ISG可允许发动机在瞬间从每分钟零转加速到每分钟几百转，从而除了燃油经济以及减小排放管排放物的益处之外还提供连续的起停能力。
【发明内容】
[0005]本发明实施例可采取一种用于为车辆的附件提供动力的系统的形式。所述系统包括:发动机，包括机轴；电动机；被机械地驱动的附件。电动机和机轴被构造为选择性地机械地结合。电动机和附件被构造为选择性地机械地结合。
[0006]本发明的实施例可采取一种用于给车辆的附件提供动力的系统的形式。所述车辆包括具有机轴的发动机和电动机。所述系统包括皮带、第一离合器和第二离合器以及被机械地驱动的附件。电动机和机轴被构造为通过皮带和第一离合器选择性地机械地结合。电动机和附件被构造为通过皮带和第二离合器选择性地机械地结合。
[0007]本发明的实施例可采取一种用于给车辆的附件提供动力的方法的形式，其中，所述车辆包括具有机轴的发动机、电动机和被机械地驱动的附件。电动机和机轴被构造为选择性地机械地结合。电动机和附件被构造为选择性地机械地结合。所述方法包括:使电动机和机轴机械地分离；使电动机和附件机械地结合；从电动机给附件提供机械动力。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是根据本发明实施例的皮带混合起动发电机系统的主视框图，显示由公用皮带驱动的发动机、混合起动发电机以及附件装置。
[0009]图2是图1的发动机的侧视框图，显示通过离合器与公用皮带啮合的机轴。
[0010]图3是图1的混合起动发电机的侧视框图，显示通过离合器与公用皮带啮合的混合起动发电机。[0011]图4是图1的泵的侧视框图，显示通过离合器与公用皮带脱离啮合的泵。
【具体实施方式】
[0012]基于微混合动力技术的传统ISG可能不能在发动机关掉时保持内部的环境舒适水平，这是因为空调(A/C)压缩机位于前端辅助驱动(Front End Accessory Drive, FEAD)系统上，并且在发动机关闭时不运转。因此，在热的环境条件下，必须对通过关掉发动机节约燃油还是使发动机运转而为驾驶员提供舒适的室内温度做出选择。
[0013]本发明的实施例通过提供一种用于在内燃机不旋转时驱动A/C压缩机的装置来克服内部舒适问题:ISG可被置于FEAD上。这种皮带混合起动发电机(BISG)通过辅助的皮带连接到发动机的前部和一个或多个FEAD附件装置，以驱动FEAD上的一个或多个一个或多个附件装置，其中，所述辅助的皮带是传统的内燃机技术所使用的皮带。这种装置可包括交流发电机或动力转向泵。BISG结构使得发动机控制器在车辆不移动时选择性的关掉发动机，然后在驾驶员希望为轮子提供动力而使车辆移动时快速地重新起动发动机。
[0014]在一些实施例中，发动机上的机轴皮带轮是一种与发动机相对的被永久地结合到机轴上的离合器从动装置。而增加的离合器允许机轴皮带轮从发动机机轴分离。这允许通过BISG装置使用辅助驱动器(例如A/C压缩机)上的现有的离合器和现有的FEAD皮带系统。在一个申请中，在热的环境温度下期望关闭发动机系统而节省燃油，同时驾驶员希望内部凉爽。通过使机轴皮带轮与机轴相分离，BISG能继续驱动A/C压缩机从而能够一直保持内部凉爽。
[0015]图1是混合起动发电机系统10的侧视框图。发动机12、电动机14 (S卩，混合起动发电机)、泵16 (即，水泵)、动力转向泵和空调压缩机18分别通过皮带轮22、24、26和28选择性地共用蛇形皮带20。
[0016]图2是发动机12和皮带轮22的侧视框图。机轴30可通过离合器32与皮带轮22选择性地哨合。离合器32被显不为处于哨合位置。如果离合器32处于哨合位置,则发动机12从蛇形皮带20接收旋转动力或给蛇形皮带20提供旋转动力。如果离合器32处于分离位置，则发动机12不会从蛇形皮带20接收旋转动力或给蛇形皮带20提供旋转动力。
[0017]图3是电动机14和皮带轮24的侧视框图。动力轴34可通过离合器36选择性地与皮带轮24哨合。离合器36被显不为处于哨合位置。如果离合器36处于哨合位置,则电动机14给蛇形皮带20提供旋转动力。如果离合器36处于分离位置，则电动机14不给蛇形皮带20提供旋转动力。
[0018]图4是泵16和皮带轮26的侧视框图。动力轴38可通过离合器40选择性地与皮带轮26啮合。离合器40被显示为处于分离位置。如果离合器40处于啮合位置，则泵16从蛇形皮带20接收旋转动力。如果离合器26处于分离位置，则泵16不从蛇形皮带20接收旋转动力。空调压缩机18和皮带轮28具有与泵16和皮带轮26的离合器结构类似的离合器结构。
[0019]参照图1至图4，为了起动发动机12，离合器32和36将处于啮合位置，而离合器40将处于分离位置。这样，电动机14驱动蛇形皮带20。如果发动机12运转并且泵16需要机械动力，则离合器36和40将处于啮合位置，而离合器32将处于分离位置。如果发动机12运转并且泵16需要机械动力，则离合器32和40将处于啮合位置，而离合器36将处于分离位置。这样，发动机12驱动蛇形皮带20。
[0020]虽然已经示出并描述了本发明的实施例，但是并不意味着这些实施例示出和描述了本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的话语是描述性的话语，而不是限制性的，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。
【权利要求】
1.一种汽车附件动力系统，包括: 皮带； 第一离合器、第二离合器和第三离合器； 发动机，包括适于经第一离合器与皮带选择性地机械地结合的机轴； 皮带混合起动发电机，适于经第二离合器与皮带选择性地机械地结合； 被机械地驱动的附件，适于经第三离合器与皮带选择性地机械地结合。
2.如权利要求1所述的系统，其中，皮带为蛇形皮带。
3.如权利要求1所述的系统，其中，被机械地驱动的附件包括空调压缩机。
4.如权利要求1所述的系统，其中，被机械地驱动的附件包括动力转向泵。
5.如权利要求1所述的系统，其中，被机械地驱动的附件包括水泵。
6.一种用于给汽车附件动力系统的被机械地驱动的附件提供动力的方法，该汽车附件动力系统包括:皮带、第一离合器、第二离合器和第三离合器；发动机，包括适于经第一离合器与皮带选择性地机械地结合的机轴；皮带混合起动发电机，适于经第二离合器与皮带选择性地机械地结合；被机械地驱动的附件，适于经第三离合器与皮带选择性地机械地结合，所述方法包括: 使机轴经第一离合器与皮带机械地分离； 使皮带混合起动发电机经第二离合器与皮带机械地结合； 使附件经第三离合器与皮带机械地结合； 经皮带从皮带混合起动发电机给附件提供机械动力。
【文档编号】F02N99/00GK103754105SQ201310745462
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2008年6月11日 优先权日:2007年7月12日
【发明者】保罗·迈克尔·丹尼斯顿, 保罗·M·加特纳 申请人:福特全球技术公司