[发明专利]用于诸如增压器的发动机辅助装置的驱动装置

说明书

本发明公开了一种用于内燃机的增压装置。所述增压装置包括具有旋转驱动输入的增压器、以及传输装置，所述传输装置具有用于从内燃机接收驱动力的旋转驱动输入和连接到增压器的输入的旋转驱动输出。所述传输装置包括可操作地连接在传输装置的输入与输出之间的变速器，所述变速器具有由输入以运行比驱动的输出。具有控制系统，所述控制系统操作以使发动机将由输入状态指示的一定量的转矩传送到控制系统。所述控制系统进一步操作以设置变速器的运行比。

技术领域

本发明涉及一种用于发动机辅助驱动的驱动装置。具体地，本发明具 体地但不是唯一地应用于一种用于增压器或者其它装置的驱动装置，其中 驱动通过包括无级变速器(CVT)的驱动系统被从内燃机传送到增压器。

背景技术

本发明特定应用于客车和轻载车辆。虽然这不是本发明的唯一应用， 但是该应用将用作说明本发明如何可以实施的基础。在这点上，本发明的 实施例将典型地用于由驾驶员使用踏脚板从而允许驾驶员控制发动机通 常传送给车辆的传输装置的转矩量来控制的发动机。在汽油发动机的情况 下，该踏板将直接或者间接控制节流阀的位置，该节流阀调节进入发动机 的空气的流量，而在柴油机的情况下，踏板将直接或者间接控制将注射到发动机中的燃料的量。因此，在本说明书中，通常使用的术语“油门踏板” 将用于通常指与对发动机操作的实际物理作用无关的踏板。

压力感应被视作对提高内燃机效率有重要的贡献，从而减少二氧化碳 排放物。具体地，由发动机驱动的增压器(与排气式涡轮增压器相反)可 以对任何给定时间进入发动机的空气量并因此对燃料提供相当大程度的 控制，进而结合减少的废气排放可以提供改进的发动机功率的控制和驱动 响应。

通常，增压器必须被驱动的转速大于发动机曲柄轴的转速一个大的因 子。例如，用于客车的典型汽油发动机将以在750rpm与6000rpm之间的速 度运行，而离心式增压器可能需要以在40000rpm与250000rpm之间的速度 运行。迄今，这已经典型地通过在曲柄轴与增压器之间设置固定比率的增 速齿轮系来获得。

显然以曲柄轴速度的固定倍数驱动增压器不是最佳的。如果增压器系 统被构造成以低发动机速度输送最大可能的发动机转矩，则功率在高发动机速度下出现浪费。如果增压器系统被构造成使得所述增压器系统以高发 动机速度供应需要的发动机转矩，则低发动机速度下的发动机转矩可能不 足。显然在曲柄轴与增压器之间提供可变比率驱动可用于减少输送到增压 器的浪费的能量的量，同时在低发动机速度下最大化发动机转矩输出，并 且可连续变化比率的驱动显然优于步进变化比率的驱动。

现在考虑以下情况，即发动机运转以使用发动机可用转矩中的较小百 分比的转矩以基本上稳定的速度驱动车辆，并且驾驶员突然压下油门踏板， 例如以追上较慢车辆。理想地，增压器将在尽可能短的时间内加速到其最 大速度以响应驾驶员对最大发动机转矩的要求。响应于这种要求，如果可 变比率的驱动被立即从低比率扫掠到高比率，则发动机的输出转矩的相当 大部分仅需要加速增压器，因此将不用加速车辆。在没有适当控制的情况 下，可以想到的情况是这么多转矩被增压器驱动吸收，突然的油门踏板输 入实际上会导致输送给驱动轮的转矩瞬时减少。这是非常不希望出现的。

包括转矩受控的变速器的无级变速系统可以提供对该控制问题的直 接解决方案。这种变速器对本领域技术人员是公知的，WO-A-2004090382 中公开的示例是典型的但不是唯一的环形行走轮驱动式。到传输装置的控 制输入可以控制将要输送给增压器的转矩，并且这可以被设置成预定的最 大值或者当前的总发动机转矩的一个比例值(可以是固定或可变的)，因 此确保发动机的净输出转矩足以满足驾驶员的要求。然而，转矩受控的变速器通常需要施加到该变速器的转矩传送元件的作用力，因此诸如控制致 动器的控制部件通常相对较大且昂贵。虽然这对于诸如主传动商用车输送 的较大系统不存在问题，但是在低功率应用中使用转矩受控系统会导致不 成比例的高致动器功率消耗。因此，虽然转矩受控输送对于控制目的是理 想的，但是对于例如诸如油泵、交流发电机、增压器、水泵、动力转向装 置和辅助风扇驱动装置的变速前端辅助驱动(FEAD)装置可能不会提供 使成本和重量必须保持到绝对最小值的可接受的解决方案。