根據(jù)35U.S.C.§119(e)，本申請要求2014年3月31日提交的美國臨時專利申請No.61/972,530的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于驅(qū)動用于車輛的附件裝置的系統(tǒng)，尤其是這樣一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用曲軸、傳動軸或電機(jī)的輸出來驅(qū)動附件裝置，且被構(gòu)造成用于優(yōu)化曲軸、傳動軸和電機(jī)的相應(yīng)輸出之間的切換。

背景技術(shù)：

共同擁有的美國專利申請No.14/049,532公開了一種同步化附件裝置驅(qū)動系統(tǒng)，其從電機(jī)或從變速器輸入軸的曲軸提供動力至附件驅(qū)動軸。然而，為了跟蹤曲軸或輸入軸超過特定水平的速度變化，必須增加電機(jī)的負(fù)荷量，進(jìn)而增加了電池和電子器件要求。另外，還必須增加帶張力要求。前述要求導(dǎo)致成本和復(fù)雜度增加以及能量效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本文所描述的方面，提供了一種用于車輛的附件驅(qū)動系統(tǒng)，包括：至少一個附件裝置；和離合器組件。所述離合器組件包括：電機(jī)；驅(qū)動軸，其連接至電機(jī)和所述至少一個附件裝置，且布置成用于將扭矩提供至所述至少一個附件裝置；至少一個離合器，其布置成使驅(qū)動軸相對于車輛變速器的輸入軸或車輛發(fā)動機(jī)的曲軸連接和斷開；和至少一個控制單元。所述至少一個控制單元被構(gòu)造成：使用至少一個離合器將驅(qū)動軸連接至曲軸或輸入軸；使驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸一起旋轉(zhuǎn)；使用所述至少一個離合器將驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸相應(yīng)地斷開；使用電機(jī)使驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)以第一絕對比率加速或減速，所述第一絕對比率小于發(fā)動機(jī)的加速或減速的第二絕對比率，和當(dāng)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度處于曲軸或輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)定范圍內(nèi)時，閉合所述至少一個離合器，以使驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸接合。

根據(jù)本文所描述的方面，提供了一種用于車輛的附件驅(qū)動系統(tǒng)，包括：至少一個附件裝置；和離合器組件。所述離合器組件包括：電機(jī)；驅(qū)動軸，其連接至所述至少一個附件裝置，且布置成用于將扭矩提供至所述至少一個附件裝置；至少一個離合器，其布置成用于將驅(qū)動軸相對于車輛變速器的輸入軸或車輛發(fā)動機(jī)的曲軸連接和斷開；和至少一個控制單元。所述控制單元被構(gòu)造成：當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速低于閾值時，使用所述至少一個離合器將驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸斷開，以及使用電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；加速發(fā)動機(jī)；以及，當(dāng)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度匹配曲軸或輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度時，閉合所述至少一個離合器，以將驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸接合。

根據(jù)本文所描述的方面，提供了一種用于車輛的附件驅(qū)動系統(tǒng)，包括：至少一個附件裝置；和離合器組件。所述離合器組件包括：電機(jī)；驅(qū)動軸，其連接至所述至少一個附件裝置，且布置成用于將扭矩提供至所述至少一個附件裝置；第一離合器和第二離合器；和至少一個控制單元。所述至少一個控制單元被構(gòu)造成用于：加速曲軸的旋轉(zhuǎn)；使用第一離合器將驅(qū)動軸連接至曲軸或輸入軸；使用第二離合器將曲軸和輸入軸不可相對旋轉(zhuǎn)地連接；使用電機(jī)使驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸一起旋轉(zhuǎn)；檢測曲軸旋轉(zhuǎn)的加速或減速的第一絕對比率大于閾值，或接收來自變速器的換擋信號；響應(yīng)于檢測到第一絕對比率或接收到換擋信號，使用第一離合器將驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸斷開；開始對于變速器的換擋；使用電機(jī)使驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)以小于第一絕對比率的第二絕對比率加速或減速；以及當(dāng)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度匹配曲軸或輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度時，閉合第一離合器，以將驅(qū)動軸與曲軸或輸入軸接合。

附圖說明

通過參考示意性附圖僅通過示例公開了各個實施例，在附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，其中：

圖1是具有附件驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的示意性框圖；

圖2A是示出了用于換擋的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的圖；

圖2B是示出了用于換擋的附件驅(qū)動軸速度的圖；

圖3A是示出了用于發(fā)動機(jī)啟動的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的圖；以及，

圖3B是示出了用于發(fā)動機(jī)啟動的附件驅(qū)動軸速度的圖。

具體實施方式

首先，應(yīng)當(dāng)理解，在不同的附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示本公開的相同或函數(shù)上相似的結(jié)構(gòu)元素。應(yīng)當(dāng)理解，本公開不限于所公開的這些方面。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，本公開并不局限于所描述的特定實施方式、材料和改型，并且這些當(dāng)然可以改變。還應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的術(shù)語僅僅用于描述各特定方面的目的，并且不意在限制本公開的范圍。

除非另加定義，否則這里使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的意義與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員常規(guī)理解的相同。應(yīng)當(dāng)理解，與本文所描述的那些類似或等價的任何方法、裝置或材料可用于本發(fā)明的實施或測試。

圖1是具有附件驅(qū)動系統(tǒng)100的車輛的示意性框圖。用于車輛102的驅(qū)動系統(tǒng)100包括至少一個附件裝置104和離合器組件106，以及電機(jī)108和連接至附件裝置104的驅(qū)動軸110。軸110布置成用于提供扭矩至附件裝置104。組件106包括至少一個離合器112，所述至少一個離合器112布置成使驅(qū)動軸110相對于車輛變速器116的輸入軸114連接和斷開，或布置成使驅(qū)動軸110相對于車輛發(fā)動機(jī)120的曲軸118連接和斷開。在一個示例性實施例中，組件106包括驅(qū)動軸110與曲軸118之間的單個離合器112A。以下論述針對連接驅(qū)動軸110和曲軸118的單個離合器112A，但是應(yīng)當(dāng)理解，該論述適用于多于一個的離合器112。組件106包括至少一個控制單元122，該至少一個控制單元122被構(gòu)造成：使用離合器112A來將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114連接；通過曲軸118或輸入軸114來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸110；和使用離合器112A將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114斷開。單元122被構(gòu)造成：使用電機(jī)108使驅(qū)動軸110的旋轉(zhuǎn)在絕對比率126下加速或減速，所述絕對比率126小于對于曲軸或輸入軸的加速或減速的絕對比率124；且當(dāng)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度處于曲軸118或輸入軸114的旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)定范圍127內(nèi)時，閉合離合器112A以使驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114接合。

在一個示例性實施例中，組件106包括離合器128，所述離合器128布置成將曲軸118與輸入軸114不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。在一個示例性實施例中，范圍127包括曲軸118或輸入軸114的旋轉(zhuǎn)速度與驅(qū)動軸110的旋轉(zhuǎn)速度基本上匹配。在一個示例性實施例中，控制單元122被構(gòu)造成：檢測絕對比率124，且當(dāng)比率124大于閾值134時，使用離合器112A將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114斷開。在一個示例性實施例中，控制單元122被構(gòu)造成：接收來自變速器的換擋信號129，且響應(yīng)于接收到信號129而使用離合器112A使驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114斷開。信號129表示變速器開始換擋。如下文所述，比率124和126之間的差可在換擋過程中發(fā)生。

圖2A是示出了對于換擋的示例性發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速130相對于時間T的圖。

圖2B是示出了對于換擋的示例性附件驅(qū)動軸速度相對于時間T的圖。使用圖2A和2B以及圖1所示的構(gòu)型對以上對于圖1所描述的操作進(jìn)一步闡述。從T＝0至?xí)r間Tl，發(fā)動機(jī)速度130例如隨著車輛102在特定擋位加速而增加。在該時間段期間，離合器112A閉合，從而曲軸118或輸入軸114將動力提供至驅(qū)動軸110。控制單元122在時間Tl處開始對于變速器116的換擋操作。因此，存在發(fā)動機(jī)速度的急劇減速。控制單元122監(jiān)測發(fā)動機(jī)速度130，并確定在時間Tl處開始的減速達(dá)到比率124，例如，單元122將發(fā)動機(jī)速度130的加速度和減速度絕對值與閾值134進(jìn)行比較，且標(biāo)記發(fā)動機(jī)速度130的大于閾值134的任何加速度和減速度絕對值。

一旦比率124被檢測到，單元122就打開離合器112A以將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114斷開，并使用電機(jī)108在較低的絕對值下加速或減速驅(qū)動軸110，如函數(shù)138的部分138A所示。如果離合器112A不打開，驅(qū)動軸110的速度和加速度通過部分138B示出。例如，函數(shù)138從T＝0至Tl的斜率的絕對值小于函數(shù)138B從Tl至T2的斜率的絕對值。在時間T2處開始，函數(shù)138的斜率增加且函數(shù)136的斜率減小，直至速度130和132在時間T3處基本上相等，在該時間處單元122閉合離合器112A，從而曲軸118或輸入軸114再次將動力提供至驅(qū)動軸110。如上所述，函數(shù)138B的更急劇減速將要求電機(jī)容量、電池和電子器件要求和帶張力要求上的不期望增加。

因此，單元122在驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114斷開的附近、例如緊之前或僅之后或同時地開始對于變速器的換擋。在一個示例性實施例中，單元122被構(gòu)造成：在閉合離合器112A以將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114接合之前完成換擋。如上所示，曲軸118或輸入軸114布置成使驅(qū)動軸110以絕對比率加速或減速，例如以通過函數(shù)136從T＝0至Tl的斜率所示的絕對比率加速或減速，所述絕對比率小于Tl與T2之間的絕對比率。

在一個示例性實施例中，組件106包括將驅(qū)動軸110與輸入軸114連接的離合器112B。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)離合器128閉合時，閉合離合器112A或112B均將相同的動力提供至驅(qū)動軸110。然而，在離合器128打開且離合器112B閉合的情況下，來自變速器的動力被傳遞至未連接至曲軸118的驅(qū)動軸110。

圖3A是示出了對于發(fā)動機(jī)啟動的示例性發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的圖。

圖3B是示出了對于發(fā)動機(jī)啟動的示例性附件驅(qū)動軸速度的圖。以下論述針對具有離合器112A和128(離合器128閉合)的實施例進(jìn)行，但是應(yīng)當(dāng)理解，該論述也適用于包括離合器112B的實施例。圖3A和3B示出了發(fā)動機(jī)120關(guān)停或在相對較低的速度下怠速的示例性情況。在T＝0處開始，發(fā)動機(jī)120通過開啟發(fā)動機(jī)或從怠速模式加速。前一種情況通過函數(shù)140的部分140A示出，且后一種情況通過函數(shù)140的部分140B示出。單元122被構(gòu)造成：當(dāng)轉(zhuǎn)速130低于閾值142時打開離合器112A。例如，低于閾值142的速度130不足以適當(dāng)?shù)仳?qū)動附件104。在圖3A和3B中，從T＝0至T4，對于140的速度130低于閾值142。

當(dāng)離合器112A打開時，電機(jī)108驅(qū)動驅(qū)動軸110。例如，函數(shù)144的部分144A、144B和144C分別示出了速度132基本上不變、減小或增加的情況。

在一個示例性實施例中，當(dāng)驅(qū)動軸速度132處于速度130的預(yù)定范圍127內(nèi)時，單元122被構(gòu)造成：閉合離合器112A以將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114連接。此后，操作如關(guān)于圖2A和2B所述地那樣進(jìn)行。在一個示例性實施例中，在時間T5處，函數(shù)144等于函數(shù)140，且單元122被構(gòu)造成：在時間T5處閉合離合器112A，以將驅(qū)動軸110與曲軸118或輸入軸114連接。

在一個示例性實施例中，單元122被構(gòu)造成：保持離合器112A打開，直至速度130穩(wěn)定。例如，在預(yù)期換擋的情況下，單元122保持離合器112A打開經(jīng)過時間T4，直至速度130和132例如在時間T6處位于范圍127內(nèi)或基本上相等，在該時刻處，單元122閉合離合器112A。在一個示例性實施例中，單元122保持離合器112A打開度過多個換擋。

有益地，扭矩變速器對于驅(qū)動軸110的受控切換解決了上述關(guān)于電機(jī)108的過旋轉(zhuǎn)(over-rotating)問題。即，在曲軸118和/或輸入軸114的過度加速或減速時間過程中將驅(qū)動軸110與曲軸118和/或輸入軸114斷開的能力能夠減小電機(jī)容量，并因而降低電池和電子器件要求。另外，可降低帶張力要求。前述因素降低了成本和復(fù)雜性，且增加了燃料效率。

應(yīng)當(dāng)理解，上述公開內(nèi)容以及其他特征和函數(shù)或其替代物可按需要組合成許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用。其中多種目前未預(yù)見到的或未預(yù)料到的替代方案、修改、變型或改進(jìn)隨后可由本領(lǐng)域技術(shù)人員來進(jìn)行，也期望由權(quán)利要求所涵蓋。