CN103375322B - 发动机曲轴隔离器组件 - Google Patents

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Abstract

一种发动机组件，包括：发动机结构、旋转地支撑在发动机结构上的曲轴、曲轴隔离器组件和带。曲轴隔离器组件包括：被固定以与曲轴一起转动的毂、联接到毂的曲轴隔离器皮带轮、和机械离合器。机械离合器与毂和曲轴隔离器皮带轮接合。机械离合器在第一操作条件期间固定毂以与曲轴隔离器皮带轮一起转动并且在第二操作条件期间允许在毂与曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动。带与曲轴隔离器皮带轮和辅助驱动系统接合。

Description

发动机曲轴隔离器组件
技术领域
本公开涉及发动机曲轴隔离器组件。
背景技术
本节提供与本公开相关的背景信息，该背景信息未必是现有技术。
内燃发动机可包括在发动机起动条件期间最初给曲轴转动提供动力的起动器。初始起动事件可产生驾驶员可察觉的转矩反转。在混合起动-停止系统中，发动机会经历许多起动和停止事件，从而提供会影响车辆驾驶性能的许多次发动机关闭与发动机起动转换。
发明内容
根据本公开，一种发动机组件可包括：发动机结构、旋转地支撑在发动机结构上的曲轴、曲轴隔离器组件和带。曲轴隔离器组件可包括：被固定以与曲轴一起转动的毂、联接到该毂的曲轴隔离器皮带轮、和机械离合器。机械离合器可与毂和曲轴隔离器皮带轮接合。机械离合器可在第一操作条件期间固定毂以与曲轴隔离器皮带轮一起转动并且在第二操作条件期间可允许在毂与曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动。带可与曲轴隔离器皮带轮和辅助驱动系统接合。
发动机组件可额外地包括马达，该马达构成具有马达皮带轮的起动器。带可与曲轴隔离器皮带轮和马达皮带轮接合。
本发明还提供如下方案：
1. 一种曲轴隔离器组件，包括：
毂，所述毂适合于被固定而与发动机曲轴一起转动；
曲轴隔离器皮带轮，所述曲轴隔离器皮带轮联接到所述毂并且适合于与带接合，所述带与辅助驱动系统接合；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动且在第二操作条件期间允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动。
2. 如方案1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在第一旋转方向上能够转动，直到所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在第一旋转方向上一起转动。
3. 如方案2所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，在所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在第一旋转方向上一起转动之前，所述机械离合器允许所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上相对于所述毂旋转至少5度。
4. 如方案1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，还包括与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合的扭簧，所述扭簧将所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动。
5. 如方案4所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，在所述第二操作条件期间所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在彼此相反的第一旋转方向和第二旋转方向能够旋转至少10度。
6. 如方案1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，所述机械离合器包括：离合器致动器，所述离合器致动器被固定而与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的一个一起转动；以及离合器挡块，所述离合器挡块被限定在所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮的另一个上；在所述第一操作条件期间当所述离合器致动器邻接所述离合器挡块时，所述毂被固定而与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
7. 如方案6所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，还包括扭簧，所述扭簧与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动，所述曲轴隔离器皮带轮限定腔，所述腔构成限定离合器挡块的内周缘表面，所述离合器致动器被固定而与所述毂一起转动并且具有偏置构件，所述偏置构件在向外的径向方向上推动所述离合器致动器并且与所述曲轴隔离器皮带轮的内周缘表面形成接合。
8. 一种发动机组件，包括：
发动机结构；
曲轴，所述曲轴旋转地被支撑在所述发动机结构上；
曲轴隔离器组件，所述曲轴隔离器组件包括：
被固定以与所述曲轴一起转动的毂；
联接到所述毂的曲轴隔离器皮带轮；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动且在第二操作条件期间允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动；以及
带，所述带与所述曲轴隔离器皮带轮和辅助驱动系统接合。
9. 如方案8所述的发动机组件，其特征在于，还包括构成起动器的马达，其包括与所述带接合的马达皮带轮。
10. 如方案9所述的发动机组件，其特征在于，所述第一操作条件包括利用所述马达的发动机起动，所述马达经由所述带给所述曲轴的转动提供动力。
11. 如方案10所述的发动机组件，其特征在于，使所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在第一旋转方向上转动，直到所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
12. 如方案11所述的发动机组件，其特征在于，在所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上转动之前，所述机械离合器允许所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上相对于所述毂旋转至少5度。
13. 如方案10所述的发动机组件，其特征在于，所述第二操作条件包括所述曲轴经由所述带给所述马达皮带轮的转动提供动力。
14. 如方案13所述的发动机组件，其特征在于，所述曲轴隔离器组件包括与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合的扭簧，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动。
15. 如方案14所述的发动机组件，其特征在于，在所述第二操作条件期间所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在彼此相反的第一旋转方向和第二旋转方向上能够旋转至少10度。
16. 如方案8所述的发动机组件，其特征在于，所述机械离合器包括：离合器致动器，所述离合器制动器被固定以与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的一个一起转动；以及离合器挡块，所述离合器挡块被限定在所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的另一个上；在所述第一操作条件期间当所述离合器致动器邻接所述离合器挡块时，所述毂被固定以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
17. 如方案16所述的发动机组件，其特征在于，所述机械离合器包括扭簧，所述扭簧与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动，所述曲轴隔离器皮带轮限定构成内周缘表面的腔，所述内周缘表面限定所述离合器挡块，所述离合器致动器被固定而与所述毂一起转动并且具有偏置构件，所述配置构件在向外的径向方向推动所述离合器致动器并且与所述曲轴隔离器皮带轮的内周缘表面形成接合。
18. 如方案8所述的发动机组件，其特征在于，还包括曲轴减振器，所述曲轴减振器联接到所述曲轴并且适合于在所述第二操作条件期间阻尼所述曲轴的扭转振动。
19. 一种发动机组件，包括：
发动机结构；
旋转地被支撑在所述发动机结构上的曲轴；
曲轴隔离器组件，所述曲轴隔离器组件包括：
被固定而与所述曲轴一起转动的毂；
联接到所述毂的曲轴隔离器皮带轮；
偏置构件，所述偏置构件与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且将所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮联接以便彼此一起转动同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起旋转，并且在第二操作条件期间允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动；
形成起动器的马达，其包括马达皮带轮；以及
带，所述带与所述曲轴隔离器皮带轮和所述马达皮带轮接合。
20. 如方案19所述的发动机组件，其特征在于，所述第一操作条件包括利用所述马达起动发动机，所述马达经由所述带给所述曲轴的转动提供动力，并且所述第二操作条件包括所述曲轴经由所述带给所述马达皮带轮的转动提供动力。
从本文中所提供的描述，本公开的进一步的应用范围将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体实例意图只是以说明为目的而并非意图限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的附图只是以说明为目的而决不是意图以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本公开的发动机组件的平面视图；
图2是图1的发动机组件的曲轴隔离器皮带轮的透视图；
图3是图1的曲轴隔离器皮带轮的内部部件的平面视图；和
图4是图1的发动机组件中位于曲轴上的曲轴减振器和曲轴隔离器皮带轮。
在附图的若干个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本公开的实例。下面的描述在本质上只是示例性的并且不意于限制本公开、其应用或使用。
提供示范性实施例使得本公开将是详尽的，并且将把范围完全传达给本领域技术人员。提供陈述许多具体细节(例如特定部件、装置和方法的实例)以提供对本公开实施例的详尽理解。本领域技术人员应理解的是，不必采用具体细节，示范性实施例可具体化为许多不同形式并且不应被理解成限制本公开的范围。在一些示范性实施例中，对于众所周知的方法、众所周知的装置结构、和众所周知的技术不作详细说明。如在本文中使用，术语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、以及/或者执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或成组的)和存储器。
当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、接合、连接或联接到其它元件或层，或者可存在介于中间的元件或层。相反，当元件被称为“直接地在另一个元件或层上”、“直接地接合到”、“直接地连接到”或“直接地联接到”另一元件或层时，会不存在介于中间的元件或层。用来描述各元件之间关系的其它词语应当以类似的方式来解释(例如，“在---之间”相对于“直接地在---之间”、“邻接”相对于“直接地邻接”等)。如本文中使用，术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意组合和全部组合。
尽管本文中可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区别开。除非上下文明确指出，在本文中使用时术语例如“第一”、“第二”和其它数字术语不暗含顺序或次序。因此，下面所述的第一元件、部件、区域、层或部分可以称之为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离示范性实施例的教导。
参照图1-图4，发动机组件10可包括：发动机结构12、曲轴14、曲轴减振器16、曲轴隔离器组件18、电马达20、蓄电池22、空调压缩机24和辅助驱动系统26。发动机结构12可包括发动机缸体28和联接到发动机缸体28的气缸盖30。曲轴14可被支撑成在发动机缸体28上旋转。如图4中所示，曲轴减振器16和曲轴隔离器组件18可各自联接到曲轴14的端部。
曲轴减振器16可阻尼由于燃烧而施加在曲轴14上的扭转振动，并且可包括毂32、柔性材料34和质量体36。毂32可被固定而与曲轴14一起转动，柔性材料34可位于毂32和质量体36之间并且被固定到毂32和质量体36。柔性材料34可采用多种形态，包括但不限于弹性体。
曲轴隔离器组件18可包括：毂38、曲轴隔离器皮带轮 40、机械离合器42、扭簧44、弹簧引导件46和轴承48。毂38可被固定以便与曲轴14一起转动，并且在正常发动机工作期间可经由扭簧44联接到曲轴隔离器皮带轮40并且在发动机起动期间可经由机械离合器42联接到曲轴隔离器皮带轮40。毂38可包括中心体50，该中心体50接纳曲轴14和从中心体50向外延伸的径向臂52。臂52可限定与扭簧44的第一端接合的弹簧座54。
弹簧引导件46可被固定以便与曲轴隔离器皮带轮40一起转动并且可限定与扭簧44的第二端接合的其它弹簧座56。扭簧44通常可使曲轴隔离器皮带轮40偏至中间（中性）位置(如图3中所见)并且当曲轴隔离器皮带轮40相对于毂转动时可向曲轴隔离器皮带轮40和毂38施加旋转力。扭簧44可把毂38的转动传递至曲轴隔离器皮带轮40同时允许毂38与曲轴隔离器皮带轮40之间有限的相对转动。曲轴隔离器皮带轮40可限定外周缘皮带轮表面58和内腔60。毂38的臂52可位于腔60中。
机械离合器42可包括：离合器挡块62、离合器致动器64和偏置构件66。离合器挡块62可被腔60的内周缘表面68所限定。离合器致动器64可位于毂38的臂52的外周缘与腔60的内周缘表面68之间。在当前非限制性例子中，固定离合器致动器64而使其与毂38一起转动。然而，应理解本公开并不局限于这些布置。例如，替代的布置可包括：被固定而与曲轴隔离器皮带轮40一起转动的离合器致动器64、和被限定在毂38上的离合器挡块 62。偏置构件66可在向外的径向方向上推动离合器致动器64使其滑动接合腔60的内周缘表面68。
电马达20可包括马达皮带轮70，并且可与蓄电池22连接。电马达20可构成用于发动机组件10的起动器、和用于蓄电池22的发电机。辅助驱动系统26可包括：带72、带张紧轮74、空调压缩机皮带轮76、马达皮带轮70和曲轴隔离器皮带轮40。带72可与带张紧轮74、空调压缩机皮带轮76、马达皮带轮70和曲轴隔离器皮带轮40接合。
在第一操作条件期间，电马达20起到起动器的作用并且经由带72为曲轴14的转动提供动力。在第二操作条件期间，曲轴14可为马达皮带轮70的转动提供动力，并且电马达20可构成给蓄电池22充电的发电机。第二操作条件可包括具有缸内燃烧的正常发动机工作，为曲轴14在第一旋转方向(R1)上转动提供动力。
在第一操作条件期间，电马达20可在第一旋转方向上驱动曲轴隔离器皮带轮40远离图3中所示的中间位置，直到离合器致动器64邻接离合器挡块62并固定毂38以与曲轴隔离器皮带轮40在第一旋转方向(R1)上一起转动。所述中间位置可提供在毂38被固定以与曲轴隔离器皮带轮40在第一旋转方向(R1)上一起转动之前曲轴隔离器皮带轮40在第一旋转方向(R1)上的第一角位移(θ1)。因此，发动机停止与发动机运行条件之间的转换可以较不易被驾驶员察觉。第一角位移(θ1)可大于5度，更具体地大于10度。
在第二操作条件期间，当由于辅助驱动系统26所施加的负荷而使曲轴隔离器皮带轮40相对于毂38和曲轴14振动时，扭簧44可被压缩。扭簧44可大体阻尼辅助驱动系统26施加在曲轴14上的负荷。可把扭簧44的尺寸设计成允许在第一旋转方向以及与第一旋转方向(R1)相反的第二旋转方向(R2)上的第二角位移(θ2)。第二角位移(θ2)可以小于第一角位移(θ1)。第二角位移(θ2)可以小于10度。在当前非限制性例子中，第二角位移(θ2)为大约15度，第一角位移(θ1)为大约20度。
在当前非限制性例子中，发动机组件10构成起动-停止混合应用，其中在暂时停止期间发动机组件10被暂时关闭并且当恢复行驶时被重新起动。包括机械离合器42的上述曲轴隔离器组件18适应在重新起动发动机组件10期间所经历的转矩反转。

Claims (20)

1.一种曲轴隔离器组件，包括：
毂，所述毂适合于被固定而与发动机曲轴一起转动；
曲轴隔离器皮带轮，所述曲轴隔离器皮带轮联接到所述毂并且适合于与带接合，所述带与辅助驱动系统接合；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动且在第二操作条件期间允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动。
2.如权利要求1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在第一旋转方向上能够转动，直到所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在第一旋转方向上一起转动。
3.如权利要求2所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，在所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在第一旋转方向上一起转动之前，所述机械离合器允许所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上相对于所述毂旋转至少5度。
4.如权利要求1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，还包括与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合的扭簧，所述扭簧将所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动。
5.如权利要求4所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，在所述第二操作条件期间所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在彼此相反的第一旋转方向和第二旋转方向能够旋转至少10度。
6.如权利要求1所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，所述机械离合器包括：离合器致动器，所述离合器致动器被固定而与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的一个一起转动；以及离合器挡块，所述离合器挡块被限定在所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮的另一个上；在所述第一操作条件期间当所述离合器致动器邻接所述离合器挡块时，所述毂被固定而与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
7.如权利要求6所述的曲轴隔离器组件，其特征在于，还包括扭簧，所述扭簧与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动，所述曲轴隔离器皮带轮限定腔，所述腔构成限定离合器挡块的内周缘表面，所述离合器致动器被固定而与所述毂一起转动并且具有偏置构件，所述偏置构件在向外的径向方向上推动所述离合器致动器并且与所述曲轴隔离器皮带轮的内周缘表面形成接合。
8.一种发动机组件，包括：
发动机结构；
曲轴，所述曲轴旋转地被支撑在所述发动机结构上；
曲轴隔离器组件，所述曲轴隔离器组件包括：
被固定以与所述曲轴一起转动的毂；
联接到所述毂的曲轴隔离器皮带轮；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动且在第二操作条件期间允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间的相对转动；以及
带，所述带与所述曲轴隔离器皮带轮和辅助驱动系统接合。
9.如权利要求8所述的发动机组件，其特征在于，还包括构成起动器的马达，其包括与所述带接合的马达皮带轮。
10.如权利要求9所述的发动机组件，其特征在于，所述第一操作条件包括利用所述马达的发动机起动，所述马达经由所述带给所述曲轴的转动提供动力。
11.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，使所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在第一旋转方向上转动，直到所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
12.如权利要求11所述的发动机组件，其特征在于，在所述机械离合器固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上转动之前，所述机械离合器允许所述曲轴隔离器皮带轮在所述第一旋转方向上相对于所述毂旋转至少5度。
13.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，所述第二操作条件包括所述曲轴经由所述带给所述马达皮带轮的转动提供动力。
14.如权利要求13所述的发动机组件，其特征在于，所述曲轴隔离器组件包括与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合的扭簧，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动。
15.如权利要求14所述的发动机组件，其特征在于，在所述第二操作条件期间所述曲轴隔离器皮带轮相对于所述毂在彼此相反的第一旋转方向和第二旋转方向上能够旋转至少10度。
16.如权利要求8所述的发动机组件，其特征在于，所述机械离合器包括：离合器致动器，所述离合器制动器被固定以与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的一个一起转动；以及离合器挡块，所述离合器挡块被限定在所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮中的另一个上；在所述第一操作条件期间当所述离合器致动器邻接所述离合器挡块时，所述毂被固定以与所述曲轴隔离器皮带轮一起转动。
17.如权利要求16所述的发动机组件，其特征在于，所述机械离合器包括扭簧，所述扭簧与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合，所述扭簧把所述毂的转动传递至所述曲轴隔离器皮带轮同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动，所述曲轴隔离器皮带轮限定构成内周缘表面的腔，所述内周缘表面限定所述离合器挡块，所述离合器致动器被固定而与所述毂一起转动并且具有偏置构件，所述偏置构件在向外的径向方向推动所述离合器致动器并且与所述曲轴隔离器皮带轮的内周缘表面形成接合。
18.如权利要求8所述的发动机组件，其特征在于，还包括曲轴减振器，所述曲轴减振器联接到所述曲轴并且适合于在所述第二操作条件期间阻尼所述曲轴的扭转振动。
19.一种发动机组件，包括：
发动机结构；
旋转地被支撑在所述发动机结构上的曲轴；
曲轴隔离器组件，所述曲轴隔离器组件包括：
被固定而与所述曲轴一起转动的毂；
联接到所述毂的曲轴隔离器皮带轮；
偏置构件，所述偏置构件与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且将所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮联接以便彼此一起转动同时允许所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动；以及
机械离合器，所述机械离合器与所述毂和所述曲轴隔离器皮带轮接合并且在第一操作条件期间固定所述毂以与所述曲轴隔离器皮带轮一起旋转，并且在第二操作条件期间允许在所述毂与所述曲轴隔离器皮带轮之间有限的相对转动；
形成起动器的马达，其包括马达皮带轮；以及
带，所述带与所述曲轴隔离器皮带轮和所述马达皮带轮接合。
20.如权利要求19所述的发动机组件，其特征在于，所述第一操作条件包括利用所述马达起动发动机，所述马达经由所述带给所述曲轴的转动提供动力，并且所述第二操作条件包括所述曲轴经由所述带给所述马达皮带轮的转动提供动力。
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