用于带-交流发电机-起动机混合电动车辆的附件驱动系统及方法技术方案

本发明专利技术的方法和设备提供了用于带－交流发电机－起动机混合电动车辆的附件驱动系统。该设备包括一连接到发动机输出轴上的驱动轮；分别可操作地被连接到多个被驱动轮中的一个上的多个附件；位于发动机曲轴及变速器之间的可选择性接合的力矩传递装置；可操作地被连接到另一被驱动轮上的带－交流发电机－起动机系统；传动带，可操作性地连接驱动轮和从动轮，并可操作地在驱动轮和多个从动轮之间传递力矩；可操作地连接到力矩传递装置上、发动机和带－交流发电机－起动机系统上的控制器，该控制器用来控制力矩传递装置、发动机和带－交流发电机－起动机系统以确保附件足以被驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及到一种用于驱动混合电动车辆上具有带-交流发电机-起动机(belt-alternator-starter，BAS)系统的混合动力车辆附件的方法和设备。
技术介绍
传统的机动车辆上的附件由发动机输出的动力所驱动。混合电动车辆通常包括一内燃机发动机和一个或多个电动马达/发电机。混合动力车辆中的某些附件可能在发动机关闭且车辆由电动马达/发电机驱动时需要动力供给。通常，为了在发动机关闭时驱动混合动力车辆附件，就需要给各个此类附件提供一电动机。典型的汽车附件驱动系统包括一连接到发动机输出轴-通常为曲轴-上的驱动轮。围绕该驱动轮的是一柔性驱动带，该驱动带依次围绕多个从动轮。该柔性驱动带在驱动轮和从动轮之间传递力。这些从动轮可被固定附着在本领域公知的附件上，例如动力转向泵、空调压缩机、发电机和水泵。一种带-交流发电机-起动机(BAS)系统使用一相对于附件驱动系统的其它组件安装的组合式起动机和交流发电机马达/发电机。该系统将起动机和电动机马达/发电机组合成一个装置，从而可如同传统的起动机一样以有效的方式安装到一同样有效的空间内。
技术实现思路
本专利技术的方法和设备提供了用于带-交流发电机-起动机混合电动车辆的附件驱动系统。该设备包括可选择地将发动机连接于变速器的力矩传递装置。驱动轮连接到发动机曲轴上。多个从动轮分别被连接到多个附件中的一个上。带-交流发电机-起动机系统被连接到另一从动轮上。传动带与驱动轮和从动轮可连接结合并可操作地在驱动轮和从动轮之间传递力矩。控制器可操作地连接到力矩传递装置、发动机和带-交流发电机-起动机系统上。该控制器可用于控制力矩传递装置、发动机和带-发电机-起动机系统以确保附件足以被驱动。通过要求混合动力链即使在输送给发动机的燃油被切断和/或车辆停止的情况下也能够保持最小的输入(发动机)速度，本专利技术的方法使得附件能够在所有运行条件下被发动机或带-交流发电机-起动机系统的动力驱动，而无需通常所需的各个附件的驱动电机。动力或是从发动机或是从带-交流发电机-起动机系统传递给多个附件。发动机、带-交流发电机-起动机系统、和力矩传递装置例如用电子控制器进行控制，以保证每个附件都能够吸收到足够的动力以维持全速运转。根据本专利技术的一个方面，该设备包括可操作地连接于带-交流发电机-起动机系统的储能装置，例如电池，该储能装置用于在发动机产生的动力过多或动力通过制动恢复时存储来自带-交流发电机-起动机系统的动力。根据本专利技术的另一方面，混合动力链被控制以确保车辆运行中输入速度(也即发动机曲轴转速和附件驱动轮转速)不在预定最小发动机转速之下运行，包括输送给发动机的燃油被切断以减小油料消耗的情况下。根据本专利技术的另一方面，对于配备了可变阀致动的发动机，该方法包括当输送给发动机的燃油被切断且附件被带-交流发电机-起动机系统的动力所驱动时正确地操控吸入、排出阀(例如，保持吸入、排出阀的关闭)，从而减小转动阻抗和泵送损失、提高附件驱动系统的效率。上面的特征及优点以及本专利技术的其它特征和优点根据下面对实现本专利技术的最佳方式的详细描述及附图而显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的具有一附件驱动系统的混合电动车辆的简图。具体实施例方式参考附图，同样的组件用同样的数字表示。图1所示为具有一附件驱动系统11的电力混合动力链10的示意简图。附件驱动系统11包括一发动机12，用于传递输出动力给驱动轮16和/或变速器18。驱动轮16可操作地通过一曲柄或输出轴14连接到发动机12上。发动机12连接到控制器，例如控制器14上并由其控制。控制器34可包括一复合控制模块、发动机控制模块、变速器控制模块、电动机/发电机控制模块和必要的电力驱动或动力电子电路。例如离合器20的可选择性接合的力矩传递装置安置在发动机12和变速器18之间。离合器20有效地与控制器24连接并被其控制。离合器20配置成可操作地将发动机曲轴14与变速器18接合或脱离接合，使得动力可在其中选择性地传递。更精确的是，当离合器20处于接合状态时，发动机曲轴14传出的力矩或动力就可以通过变速器18通过一末级传动21来驱动混合动力车辆。相反地，当离合器20处于脱离状态时，发动机曲轴14传出的力矩或动力就不能传递给变速器18。驱动轮16可操作性地通过一驱动带24连接到多个驱动轮26、26’及一从动轮28上。各个从动轮26、26’可操作性地分别连接到多个附件30、30’中的一个上。从动轮28可操作性地连接到一带-交流发电机-起动机(BAS)系统32上。附件30，30’例如可包括动力转向泵、水泵、或空调压缩机。BAS系统32优选地包括一组合的交流发电机和起动机/发电机(未示出)，并可操作性地连接到控制器34和储能装置36上。储能装置36适于当发动机12产生多余的动力或当车辆制动而恢复动力时储存来自BAS系统32的动力。根据此优选实施例，储能装置36是一电池，然而，也可预想使用一备用的储能装置。来自发动机12的动力可通过曲轴14、驱动轮16和驱动带24传递给附件30、30’和BAS系统32。传递给BAS系统32的动力可通过BAS系统32的发电机部分从驱动带24的旋转运动转变成电能，并且该电能可存储于存储装置36内。另外，BAS系统32可操作地通过从动轮28、驱动带24及从动轮26、26’传递给附件30，30’。为了在发动机12关闭时驱动混合动力车辆的附件，通常需要为各个此类附件提供一单独的电机。因此，通过控制BAS系统32在发动机12关闭时驱动所有的附件30、30’，本专利技术省去了需要用来驱动附件30、30’的多个电机相关制造及安装的费用。附件30、30’必须以高于预定的最小速度分别被驱动以保持完全运转。因此，根据一优选实施例，本专利技术设立了一预设算出的最小发动机速度Vm以保证附件30、30’被完全驱动。为实现本专利技术的目的，附件30、30’当接收到足够动力保持完全运转时被“完全驱动”，并且“发动机速度”定义为使用附着在曲轴14上的常规速度传感器(未示出)测出的曲轴14的转速。应推荐的是当发动机速度被监测及控制以保证附件30、30’被完全驱动，可选实施例可监测及控制附件驱动系统11的其它特性，例如一个或多个轮16、26、26’、28和/或驱动带24的转动速度。在发动机12加油后正常运转的情况下，如同常规的车辆，附件30，30’被发动机12所驱动。在车辆的发动机12将要被关闭的情况下，控制器34关闭输送给发动机12的燃油，这时BAS系统32运转以驱动附件30、30’。更精确地，在燃油的输送关闭后，控制器34控制BAS系统32的从动轮28、驱动带24及从动轮26、26’传递给附件30、30’。由于BAS系统32通过驱动带24传递动力给附件30、30’，固定于其上的驱动轮16和曲轴14同样需要被驱动。对于配置了可变阀致动的发动机，为了减少曲轴转速阻抗及发动机泵送损失，以及因此提高附件驱动系统11的效率，当输送给发动机12的燃油被切断后，控制器34可正确地操纵吸气阀13a和排气阀13b(例如，但不限于，同时保持吸气阀13a和排气阀13b关闭)，并且驱动附件30，30’被BAS系统32驱动。如果发动机12被关闭，车辆减速至停止，离合器20脱离从而将发动机12与变速器18分离。因此，控制器34可控制B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合电动车辆的附件驱动系统，包括：　　　　发动机，具有可操作地与变速器相连的发动机曲轴；　　　　可选择性接合的力矩传递装置，位于发动机曲轴及变速器之间；　　　　连接到发动机曲轴上的驱动轮；　　　　可操作地连接于多个驱动轮之一上的附件；　　　　可操作地连接于另一所述驱动轮上的带－交流发电机－起动机系统；　　　　柔性传动带，可操作性地连接所述驱动轮和多个从动轮，并可操作地在驱动轮和多个从动轮之间传递力矩；　　　　控制器，可操作地连接到力矩传递装置、发动机和带－发电机－起动机系统上，所述控制器用来控制力矩传递装置、发动机和带－发电机－起动机系统以确保发动机运转中附件足以被发动机驱动，或发动机关闭时足以能被带－交流发电机－起动机系统驱动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PB乌索洛，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]