CN101126346B - 辅助装置驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种辅助装置驱动系统。本发明的装置适于在发动机停止运转时将功率提供给一个或多个混合电动机械车辆的皮带传动的辅助装置。有利地，可以利用单个电动机给多个辅助装置提供功率，由此节省与为每个辅助装置制造和安装单独的电动机相关的成本。该装置包括电动机、电动机离合器、发动机离合器以及辅助装置传动皮带。当发动机运转时，该辅助装置传动皮带将扭矩从发动机曲轴传递到皮带传动的辅助装置。当发动机停止运转时，该辅助装置传动皮带将扭矩从电动机传递到皮带传动的辅助装置。

Description

辅助装置驱动系统
技术领域
本发明涉及一种配置成驱动车辆上的电子辅助装置的系统。
背景技术
常规机动车辆上的电子辅助装置通过来自发动机的输出提供功率。混合电动机械车辆通常包括内燃机和一个或多个电动机/发电机。混合动力车辆中的一些电子辅助装置可能需要功率，而发动机停止了运转，且车辆由电动机/发电机提供功率。传统地，为了在发动机停止运转时给混合动力车辆提供功率，有必要给每个这种配件提供一个独立的电动机。
发明内容
本发明的装置适于在发动机停止运转时将功率提供给混合电动机械车辆的一个或多个皮带传动的辅助装置。有利地，可以利用单个电动机给多个辅助装置提供功率，由此节省与为每个辅助装置制造和安装单独的电动机相关的成本。皮带传动的辅助装置例如包括动力转向装置；空调压缩机；水泵；冷却风扇等等。
该装置包括电动机、电动机离合器、发动机离合器以及辅助装置传动皮带。当发动机运转时，该辅助装置传动皮带将扭矩从发动机曲轴传递到皮带传动的辅助装置。当发动机停止运转时，该辅助装置传动皮带将扭矩从电动机传递到皮带传动的辅助装置。
电动机离合器配置成当发动机停止运转时将扭矩从电动机传递到辅助装置传动皮带，以及配置成当发动机运转时自由地旋转而不传送扭矩(即空转)。因此，当发动机驱动该辅助装置传动皮带时，可通过电动机离合器将电动机从系统有效地移除，从而系统可在不会导致效率损失的情况下工作，该效率损失是由反驱动电动机引起的。附加地，当发动机工作时，通过使电动机和系统分离，将不再需要电动机以最大的发动机转速旋转，这是有利的，因为这将不再需要更加耐用且昂贵的电动机。
发动机离合器配置成当发动机运转时将扭矩从内燃机传递到辅助装置传动皮带，以及当发动机停止运转时其配置成空转。因此，当发动机停止运转时，可通过发动机离合器将其有效地从系统移除，从而系统可在不会导致效率损失的情况下工作，该效率损失是由反驱动发动机引起的。
根据本发明的一个方面，该辅助装置驱动系统包括多个传递滑轮，多个传递滑轮的每一个都适于将转动从辅助装置传动皮带传递到车辆辅助装置之一。
根据本发明的另一个方面，该辅助装置驱动系统包括多个张力滑轮，所述张力滑轮适于保持辅助装置传动皮带中的张力，使得以有效的方式通过辅助装置传动皮带传递能量。
根据本发明的又一个方面，该辅助装置驱动系统包括与发动机离合器相连的发动机离合器滑轮，其配置成使能量便于从发动机传递到辅助装置传动皮带。
根据本发明的又一个方面，该辅助装置驱动系统包括与电动机离合器相连的电动机离合器滑轮，其配置成使能量便于从电动机传递到辅助装置传动皮带。
当在下文结合随附的附图详细描述实施本发明的最佳方式时，本发明上面的特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明具有辅助装置驱动系统的混合电动机械车辆的示意图；以及
图2是图1中辅助装置驱动系统的示意图。
具体实施方式
本发明的装置适于在发动机停止运转时向一个或多个混合电动机械车辆的皮带驱动的辅助装置提供功率。该皮带驱动的辅助装置例如包括动力转向装置；空调压缩机；水泵；冷却风扇等等
参考图1，其示出的混合电动机械车辆10包括辅助装置驱动系统12。该辅助装置驱动系统12优选包括电动机14、电动机离合器16、电动机离合器滑轮18、辅助装置传动皮带20、发动机离合器22以及发动机离合器滑轮24。辅助装置传动皮带20与皮带驱动的辅助装置26连接，使得可向其传递功率。该辅助装置驱动系统12优选还包括具有曲轴30的内燃机28。
混合动力车辆10配置成，通过选择性地操作发动机28或电动机/发电机34，向变速器36提供功率和操作车辆10，而可以使燃料经济性最优化。本发明的辅助装置驱动系统12允许当发动机28运转时辅助装置26由发动机28驱动，而在发动机28停止运转时由电动机14驱动，这将在下文详细的描述。通过这种方式，辅助装置26即使在混合动力车辆10正由电动机/发电机34提供功率且发动机28停止运转时也是可操作的。附加地，可以利用单个电动机向多个辅助装置提供功率，由此节省与为每个辅助装置制造和安装单独的电动机相关的成本。
根据本发明的一个优选实施例，电动机离合器16和发动机离合器22是超限运转的单向离合器。然而，应该理解，该超限运转的单向离合器仅仅是一个优选实施例，对于离合器16和22也可以实施可替换的离合器结构。电动机离合器16包括与电动机14连接的驱动构件17a，和与电动机离合器滑轮18连接的受驱动构件17b。发动机离合器22包括与曲轴30连接的驱动构件23a，和与发动机离合器滑轮24连接的受驱动构件23b。可选地，发动机离合器22可以包括一阻尼系统，例如谐波平衡器(未示出)。如现有技术所熟知的，“谐波平衡器”是一种适于减小共振频率的传输和保护发动机28的设备。
如现有技术所熟知的，超限运转的单向离合器根据离合器上的相对速度传送扭矩，其中离合器上的相对速度定义为驱动构件相对受驱动构件的速度。作为一个实例，电动机离合器16可以配置成，在驱动构件17a的速度大于受驱动构件17b的速度时传送扭矩，而在受驱动构件17b的速度大于驱动构件17a的速度时不传送扭矩(或空转)。类似地，发动机离合器22可以配置成，如果驱动构件23a的速度大于受驱动构件23b的速度时传送扭矩，而在受驱动构件23b的速度大于驱动构件23a的速度时不传送扭矩(或空转)。因此，当发动机28停止运转时，驱动构件23a的速度为零，发动机离合器22将空转，同时系统12将由电动机14提供功率，从而在不会反驱动发动机28的情况下向辅助装置26提供功率。
当发动机28运转时，辅助装置驱动系统12配置成使扭矩从发动机28通过曲轴30、发动机离合器22、发动机离合器滑轮24、辅助装置传动皮带20传递到辅助装置26。根据一个优选实施例，当发动机28运转时，电动机离合器16空转，以从辅助装置驱动系统12将电动机14有效地移除，从而系统12在不会导致效率损失的情况下工作，该效率损失是由电动机14的旋转引起的。附加地，当发动机28工作时，通过使电动机14与辅助装置驱动系统12分离，不再需要电动机14以最大的发动机转速旋转，这是有利的，因为这将不再需要更加耐用且昂贵的电动机。
当发动机28停止运转时，辅助装置驱动系统12配置成使扭矩从电动机14通过电动机离合器16、电动机离合器滑轮18、辅助装置传动皮带20传递到辅助装置26。通过这种方式，当混合动力车辆10正由电动机/发电机34提供功率且发动机28停止运转时，辅助装置26可以由电动机14提供功率。根据一个优选实施例，当发动机28停止运转时，发动机离合器22空转，以从辅助装置驱动系统12将发动机28有效地移除，从而系统12可在不会导致效率损失的情况下工作，该效率损失是由曲轴30的旋转引起的。
参考图2，其示出了本发明的一个优选实施例的示意图。内燃机28的曲轴30将扭矩传递给发动机离合器22的驱动构件23a(在图1中示出)。电动机14将扭曲传递给电动机离合器16的驱动构件17a(在图1中示出)。多个传递滑轮42的每一个都适于将转动从辅助装置传动皮带20传递到辅助装置26之一(在图1中示出)。可替换地，辅助装置26可以直接与辅助装置传动皮带20连接，而不用实施传递滑轮42。多个张力滑轮44优选地实施成保持辅助装置传动皮带20中的张力，使得以有效的方式传递功率。应该理解，尽管在图2中示出的实施例是优选的，但是也可以设想可替换的实施例，例如具有不同数量的滑轮和/或辅助装置传动皮带、具有不同的辅助装置传动皮带结构、和/或具有不同的滑轮结构的实施例。
尽管已经详细地描述了实施本发明的最佳方式，但是对本发明所涉及领域熟悉的技术人员将认识到，实施本发明的各种可替换设计和实施例都落入随附权利要求的范围中。

Claims (5)

1.一种在混合电动机械车辆中适于给一个或多个车辆辅助装置提供功率的驱动系统，该混合电动机械车辆通常包括内燃机和一个或多个电动机/发动机，该驱动系统包括：
配置成给所述一个或多个辅助装置产生功率的电动机；
与所述电动机可操作地连接的辅助装置传动皮带，所述辅助装置传动皮带配置成将所述电动机产生的功率传递给所述一个或多个辅助装置；以及
与所述电动机和所述辅助装置传动皮带可操作地连接的电动机离合器，所述电动机离合器配置成使电动机与辅助装置传动皮带选择性地耦合，使得功率可从电动机传递给辅助装置，所述电动机离合器还配置成使所述电动机与所述辅助装置传动皮带选择性地分离，使得所述辅助装置传动皮带在不会导致效率损失的情况下由可替换的功率源驱动，该效率损失是由反驱动电动机引起的；以及
与发动机和所述辅助装置传动皮带联系的发动机离合器，所述发动机离合器配置成使发动机与辅助装置传动皮带选择性地耦合，使得功率可从发动机传递给辅助装置，所述发动机离合器还配置成使发动机与辅助装置传动皮带选择性地分离，使得所述辅助装置传动皮带在不会导致效率损失的情况下由电动机驱动，该效率损失是由反驱动发动机引起的，
其中所述发动机离合器还配置成当发动机运转时将功率从内燃机传递到辅助装置传动皮带，以及当发动机停止运转时被配置成空转。
2.如权利要求1所述的驱动系统，还包括多个与所述辅助装置传动皮带和所述辅助装置可操作地连接的传递滑轮，所述多个传递滑轮每一个都适于将转动从辅助装置传动皮带传递给车辆辅助装置之一。
3.如权利要求2所述的驱动系统，还包括多个与所述辅助装置传动皮带可操作地连接的张力滑轮，所述多个张力滑轮适于保持所述辅助装置传动皮带中的张力，从而以有效的方式通过辅助装置传动皮带传递能量。
4.如权利要求3所述的驱动系统，还包括与所述电动机离合器相连的电动机离合器滑轮，所述电动机离合器滑轮配置成使能量便于从电动机传递到辅助装置传动皮带。
5.如权利要求4所述的驱动系统，还包括与所述发动机离合器相连的发动机离合器滑轮，所述发动机离合器滑轮配置成使能量便于从发动机传递到辅助装置传动皮带。
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