專利名稱：為機動車中的被機械地驅動的附件提供動力的系統和方法
技術領域：
背景技術：
混合動力技術(hybrid technology )可分為"全混合動力技術"和"微混 合動力技術"。全混合動力技術可包含能夠不依靠內燃機而獨立地將扭矩傳遞 到輪子并為車輛提供推進力的電機。微混合動力技術可包含不能推進車輛但 是在車輛靜止時能夠支持發動機的快速起動以及發動機的開/關操作的混合 起動發電才幾(Integrated Starter Generator, ISG )。
在基于微混合動力技術的傳統ISG中，ISG可與內燃機和傳動裝置串聯 安裝。ISG代替了傳統的發動機起動器以及為附件和蓄電池(battery storage ) 產生電力的傳統的交流發電機/發電機。ISG可允許發動機在瞬間從每分鐘零 轉加速到每分鐘幾百轉，從而除了燃油經濟以及減小排氣管排放物的益處之 外還提供連續的起停能力。
發明內容
本發明的實施例可釆取一種用于為車輛的附件提供動力的系統的形式。 所述系統包括發動機，包括機軸；電動機；被機械地驅動的附件。電動機 和機軸被構造為選l奪性地機械地結合。電動機和附件;故構造為選4奪性地機械 地結合。
本發明的實施例可采取一種用于給車輛的附件提供動力的系統的形式。 所述車輛包括具有機軸的發動機和電動機。所述系統包括皮帶、第一離合器 和第二離合器以及^皮機械地驅動的附件。電動機和機軸^皮構造為通過皮帶和 第一離合器選擇性地機械地結合。電動機和附件被構造為通過皮帶和第二離 合器選擇性地機械地結合。
本發明的實施例可采取一種用于給車輛的附件提供動力的方法的形式， 其中，所述車輛包括具有機軸的發動機、電動才幾和^皮機械地驅動的附件。電
動機和機軸纟皮構造為選l奪性地機械地結合。電動機和附件一皮構造為選擇性地
機械地結合。所述方法包括使電動機和機軸機械地分離；使電動機和附件 機械地結合；從電動機給附件提供機械動力。
圖1是根據本發明實施例的皮帶混合起動發電機系統的主視框圖，顯示 由共用皮帶驅動的發動機、混合起動發電機以及附件裝置。
圖2是圖1的發動機的側視框圖，顯示通過離合器與共用皮帶嚙合的機軸。
圖3是圖1的混合起動發電機的側視框圖，顯示通過離合器與共用皮帶 嚙合的混合起動發電機。
圖4是圖1的泵的側視框圖，顯示通過離合器與共用皮帶脫離嚙合的泵。
具體實施例方式
基于微混合動力技術的傳統ISG可能不能在發動機關掉時保持內部的環 境舒適水平，這是因為空調(A/C)壓縮機位于前端輔助驅動(Front End Accessory Drive, FEAD)系統上，并且在發動才幾關閉時不運轉。因此，在熱
員提供舒適的室內溫度做出選擇。
本發明的實施例通過提供一種用于在內燃機不旋轉時驅動A/C壓縮機的 裝置可被置于FEAD上的ISG來克服內部舒適問題。這種皮帶混合起動發 電機(BISG)通過輔助的皮帶連接到發動機的前部和一個或多個FEAD附件 裝置，以驅動FEAD上的一個或多個附件裝置，其中，所述輔助的皮帶是傳 統的內燃機技術所使用的皮帶。這種裝置可包括交流發電機和動力轉向泵。 BISG結構使得發動機控制器在車輛不移動時選擇性地關掉發動機，然后在駕 駛員希望為輪子提供動力而使車輛移動時快速地重新起動發動機。
在一些實施例中，相對于被永久地結合到機軸上，發動機上的機軸皮帶 輪是一種離合器從動裝置。而增加的離合器允許機軸皮帶輪從發動機機軸分 離。這允許通過BISG裝置使用輔助驅動器(例如，A/C壓縮機)上的現有的 離合器和現有的FEAD皮帶系統。在一個申請中，在熱的環境溫度下期望關 閉發動機系統而節省燃油，而駕駛員希望內部涼爽。通過使機軸皮帶輪與機 軸相分離，BISG能繼續驅動A/C壓縮機，從而能夠一直保持內部涼爽。
圖1是皮帶混合起動發電機系統10的側視框圖。發動機12、電動機14 (例如，混合起動發電才幾)、泵16(例如，水泵)、動力轉向泵和空調壓縮才幾 18分別通過皮帶輪22、 24、 26和28選擇性地共用蛇形皮帶20。
圖2是發動機12和皮帶輪22的側視框圖。機軸30可通過離合器32與 皮帶輪22選擇性地嚙合。離合器32被顯示為處于嚙合位置。如果離合器32 處于嚙合位置，則發動機12從蛇形皮帶20接收旋轉動力或給蛇形皮帶20提 供旋轉動力。如果離合器32處于分離位置，則發動機12不會從蛇形皮帶20 接收旋轉動力或給蛇形皮帶20提供旋轉動力。
圖3是電動機14和皮帶輪24的側視框圖。動力軸34可通過離合器36 選擇性地與皮帶輪24嚙合。離合器36被顯示為處于嚙合位置。如果離合器 36處于嚙合位置，則電動機14給蛇形皮帶20提供旋轉動力。如果離合器36 處于分離位置，則電動機14不給蛇形皮帶20提供旋轉動力。
圖4是泵16和皮帶輪26的側視框圖。動力軸38可通過離合器40選擇 性地與皮帶輪26嚙合。離合器40被顯示為處于分離位置。如果離合器40處 于嚙合位置，則泵16從蛇形皮帶20接收旋轉動力。如果離合器26處于分離 位置，則泵16不從蛇形皮帶20接收旋轉動力。空調壓縮機18和皮帶輪28 具有與泵16和皮帶輪26的離合器結構類似的離合器結構。
參照圖l至圖4，為了起動發動機12，離合器32和36將處于嚙合位置， 而離合器40將處于分離位置。這樣，電動機14驅動蛇形皮帶20。如果發動 機12運轉并且泵16需要機械動力，則離合器36和40將處于嚙合位置，而 離合器32將處于分離位置。這樣，電動機14驅動蛇形皮帶20。如果發動機 12運轉并且泵16需要機械動力，則離合器32和40將處于嚙合位置，而離 合器36將處于分離位置。這樣，發動機12驅動蛇形皮帶20。
雖然已經示出并描述了本發明的實施例，但是并不意味著這些實施例示 出和描述了本發明的所有可能的形式。相反，在說明書中使用的詞語是描述 性的詞語，而不是限制性的，應當理解，在不脫離本發明的精神和范圍的情 況下可進行各種改變。
權利要求
1、一種用于給車輛的附件提供動力的系統，包括發動機，包括機軸；電動機；被機械地驅動的附件，其中，電動機和機軸被構造為選擇性地機械地結合，其中，電動機和附件被構造為選擇性地機械地結合，從而為附件提供動力。
2、 如權利要求l所述的系統，還包括皮帶和離合器，其中，電動機和機 軸被構造為通過皮帶和離合器選擇性地機械地結合。
3、 如權利要求2所述的系統，其中，皮帶為蛇形皮帶。
4、 如權利要求l所述的系統，還包括皮帶和離合器，其中，電動機和附 件被構造為通過皮帶和離合器選擇性地機械地結合。
5、 如權利要求l所述的系統，其中，機軸和附件^皮構造為選擇性地機械 地結合。
6、 如權利要求5所述的系統，還包括皮帶和離合器，其中，機軸和附件 被構造為通過皮帶和離合器選擇性地機械地結合。
7、 如權利要求l所述的系統，其中，電動機是皮帶混合起動發電機。
8、 如權利要求l所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括空調壓縮機。
9、 如權利要求l所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括動力轉向泵。
10、 如權利要求l所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括水泵。
11、 一種用于給車輛的附件提供動力的系統，該車輛包括具有機軸的發 動才幾和電動才幾，所述系統包4舌皮帶；第一離合器和第二離合器；被機械地驅動的附件，其中，電動機和機軸被構造為通過皮帶和第一離 合器選擇性地機械地結合，其中，電動機和附件被構造為通過皮帶和第二離 合器選擇性地機械地結合，從而為附件提供動力。
12、 如權利要求11所述的系統，其中，機軸和附件被構造為選擇性地機 械地結合。
13、 如權利要求11所述的系統，其中，電動機是皮帶混合起動發電機。
14、 如權利要求11所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括空調壓縮機。
15、 如權利要求11所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括動力轉向泵。
16、 如權利要求11所述的系統，其中，被機械地驅動的附件包括水泵。
17、 如權利要求11所述的系統，其中，包括具有機軸的發動機、電動機和被機械地驅動的附件，其中，電動機和機軸被構造為選擇性地機械地結合，其中，電動機和附件被構造為選擇性地機械地結合，所述方法包括使電動機和機軸機械地分離；使電動機和附件機械地結合；從電動機給附件提供機械動力。
18、 如權利要求17所述的方法，其中，車輛還包括離合器，其中，電動機和機軸通過離合器才幾械地分離。
19、 如權利要求17所述的方法，其中，車輛還包括離合器，其中，電動機和附件通過離合器機械地結合。
全文摘要
本發明公開了為機動車中的被機械地驅動的附件提供動力的系統和方法。皮帶混合起動發電機可在發動機關閉時選擇性地驅動附件。皮帶混合起動發電機還可選擇性地驅動發動機的機軸。使用離合器以從皮帶接收或提供旋轉動力。
文檔編號F02N99/00GK101342861SQ20081010964
公開日2009年1月14日 申請日期2008年6月11日 優先權日2007年7月12日
發明者保羅·M·加特納, 保羅·邁克爾·丹尼斯頓 申請人:福特全球技術公司