具有CVT和电动机的混合动力式风扇驱动器制造技术

一种混合动力式辅件驱动系统具有两种运行模式，一种机械模式和一种电动模式。该辅件典型地是一个冷却风扇。一种连续可变机械式皮带传动机构按照一种运行模式来驱动该辅件。一个电动机与被用来将旋转运动转换成轴向运动的一个行星滚子螺杆机构一起用于改变槽轮的位置并因此改变驱动比。当脱离接合这种机械驱动模式时，可以实用该电动机来以第二种模式驱动该辅件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用连续可变变速器的混合动力式风扇驱动器，该风扇驱动器具有两种运行模式，一种机械模式和一种电动驱动模式。
技术介绍
随着国家强制的燃油经济性和排放法规的不断地收紧，车辆生产商越发迫于压力而去寻找提高燃油经济性并且使内燃发动机的排放物降到最低的新技术。处于新型排放与燃油经济性技术前沿的是车辆动力传动系的电气化。对于传统上被直接与发动机速度相关联的动力传动系部件而言，电气化实现了多种复杂的控制选择。此外，已经提出的一些混合动力系统正引入新的燃料节省技术，例如起动/停止技术。车辆典型地包括一种冷却系统，以便消散由车辆动力设备(如内燃发动机)产生的热量。在典型的车辆中，冷却系统将冷却剂移动经过发动机。流经发动机的冷却剂吸收热量并传输其离开发动机。然而，来自冷却剂的热量最后必须通过使空气经过散热器而消散到空气中。如果车辆正在以显著的速度移动，则被迫经过散热器的冲压空气经常是足够冷却散热器的。然而，当车辆正以低速移动时，就要求风扇来移动空气经过散热器。这些冷却风扇是以多种不同方式来驱动的。很多系统可供用于将来自发动机的动力传输至这些旋转的冷却风扇上。这些系统中的某些系统包括开/关离合器以及粘性风扇驱动器。通过这些装置或系统，一种连续皮带被用来将旋转能量从车辆发动机传输到这些风扇驱动系统的冷却风扇上。对于协助车辆及发动机的热管理的改进的风扇驱动系统存在一种需要。同样对于能够改善燃料经济性并减小不希望的车辆排放物的热系统存在一种需要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种连续可变皮带皮带轮传输系统，这种传输系统具有两种运行模式并且具体用于运行一个发动机冷却风扇。该系统由一种双皮带轮组件组成，带有在这两个皮带轮之间传输旋转运动的一个连续皮带。这些皮带轮各自由前部槽轮和后部槽轮形成，这些槽轮限定了相反的多个圆锥形表面。这些皮带轮之间的驱动比由这些槽轮的圆锥形表面之间的V形皮带的位置所确定。本专利技术包括一种连续可变系统，该系统具有两种运行模式，一种机械模式和一种电动模式。一种模式提供了一种直接可变速度机械式驱动。第二种模式提供了对于风扇的直接电动式驱动。本专利技术包括一个橡胶皮带连续可变变速器(CVT)风扇驱动器，该风扇驱动器在输入侧上具带有离心配重皮带张紧机构并且在输出机构上具有直接起作用的电动槽轮控制机构。一个滚子螺杆机构被用来控制在输出构件上的该后部槽轮的位置。一个电动机，如无刷式直流(BLDC)电动机，被用来电动地控制该滚子螺杆机构的致动。本专利技术可以管理车辆及发动机中的热系统，并且同时可以改善燃料经济性并减少不希望的车辆排放物。当根据附图和所附权利要求来考虑时，本专利技术的另外的目的、特征和益处对于本领域普通技术人员而言将从优选实施方案的以下说明中变得清楚。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的CVT系统的示意图。图2是可以与本专利技术一起使用的CVT系统的输出槽轮的一个实施方案。图3展示了一种行星滚子螺杆槽轮定位机构。图4是可以与本专利技术的一个实施方案一起使用的CVT输入构件的放大视图。图5和图6是一个放大视图描绘了可以与本专利技术的一个实施方案一起使用的行星滚子螺杆机构的多个部件。图7是图2中所示的实施方案的一部分的一个放大透视部分截面。图8是图2中所示的实施方案的一部分的另一个放大透视部分截面。图9展示了可以与本专利技术一起使用的一个棘爪构件的一个实施方案。图10是展示了根据本专利技术的一个混合动力式风扇驱动器的这些功能模式的图7J\ ο图11是一个状态转换图描绘了根据本专利技术的驱动模式转换过程。图12和图13展示了与本专利技术的一个实施方案一起使用的棘爪式离合器机构。具体实施例方式为了促进和理解本专利技术的原理的目的，现在将参见在图中所展示的这些实施方案并且将使用特定的语言对它们进行说明。尽管如此，应理解在此并不旨在限制本专利技术的范围。本专利技术包括在所展示的装置和所说明的方法中以及本专利技术的原理的进一步应用中的任何替代方案以及其他修改，这些将是在本专利技术所涉及的领域中的普通技术人员通常会想到的。一般而言，本专利技术涉及用于驱动一种冷却风扇的连续可变皮带驱动系统，该驱动系统是具有两种运行模式的混合动力式系统。优选的实施方案具有一个第一机械模式，该机械模式包括一个橡胶皮带连续可变变速器(CVT)，这种可变变速器具有由一个电动机特别是无刷直流(BLDC)电动机所驱动的一种速比控制。第二种模式是一种直接电动驱动模式，在该模式中CVT的输出构件是由控制该机械驱动比的同一个BLCD电动机所驱动的。如对于大多数CVT系统，存在着两个V形构件，一个驱动构件和一个从动构件。一个具有V形截面的连续皮带被定位在这两个V形槽轮之间。该皮带被配置为与一对相对皮带轮槽轮的面对的圆锥形摩擦表面相接合。CVT系统的连续可变特征是通过改变特定皮带轮的这些槽轮之间的距离来实现的。如果在这两个皮带轮之一上这些槽轮是被移动分开，则该V形皮带径向地向内移动到一个较低的枢转旋转半径上。如果这些槽轮被移动得更靠近一起时，这些圆锥形表面将V形皮带径向地向外推动，这样使该皮带跨在较大的直径上。有时CVT系统被称为“无限可变的变速器”系统，因为事实上该V带几乎可以被定位在任何无限范围的半径处，该半径取决于这些圆锥形皮带轮槽轮之间的距离。通过本专利技术，一种连续可变皮带驱动系统优选地被用来驱动一个冷却风扇。这就允许通过对这些槽轮进行调节从而确立一个适当的皮带比，来使冷却风扇的转速与冷却发动机所要求的量值相当。根据本专利技术的一个优选实施方案的混合动力式风扇驱动系统在图1中被示意地示出并且总体上由参考数字10表示。这个系统包括一个输入槽轮驱动组件12以及一个输出槽轮驱动组件14。一个冷却风扇16被直接连接到该输出槽轮组件上的固定槽轮构件18 上并且由其直接驱动。该冷却风扇16典型地被邻近车辆散热器(未示出)定位。这个输入槽轮构件组件12被直接连接到发动机20上并且以发动机的输入转速来驱动。一个连续皮带22 (优选为一个橡胶皮带)被定位在这两组槽轮12与14之间。该皮带优选地呈V形并且可以用多种已知的构型和材料来制成。皮带是通过与驱动构件组件12 的皮带轮摩擦接触而被驱动的。同样地，槽轮组件14的从动构件是通过与该旋转皮带的摩擦接触而被推动的。驱动构件组件12包括一个驱动轴24，该驱动轴可以被构形为安装到发动机上，如通过安装构件26。从动槽轮构件组件14具有一个轴观，该轴具有被附接到用于相对于该输入槽轮构件改变比值的可移动的槽轮构件32上的一个电动机30。在图2中更详细地示出了一个优选的此种类型的从动槽轮构件组件。根据本专利技术的本实施方案的CVT皮带驱动系统所起的作用不同于典型的CVT驱动系统。传统的CVT驱动系统使用一个向心离心配重系统来进行该输入构件上的比值控制， 并且通过该输出构件上的一个弹簧使皮带张紧。因为本专利技术要求直接电动控制，这些功能被反向于是电动致动器被整合在输出构件中。图2展示了被用来控制风扇驱动比的一个输出构件。一个电动机30被用来转动一个行星滚子螺杆机构40 (在图3中示出)，这个螺杆机构使后部槽轮32轴向地移动并且改变驱动比。当输出构件上的这些槽轮移动得更靠近一起时，皮带被驱使到这些槽轮上的一个较大半径。因为皮带具有一个固定长度并且在输入构件与输出构件之间存在一个固定中心距离，该皮带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·罗比，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：