[發明專利]變速混合電動增壓器組件和具有該組件的車輛的控制方法

有效

• 申請號: 201310108043.7
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103362640B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: R·P·本杰;W·N·埃博根;V·楚拉帕斯;M·D·普賴爾
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: F02B39/10
• 分類號: F02B39/10;F02B39/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 雷明;吳鵬

1.一種用于發動機的增壓器組件，該發動機具有曲軸和進氣歧管，該進氣歧管限定氣室，經由該氣室向發動機提供空氣流，該增壓器組件包括：

增壓器，該增壓器在通往發動機的空氣流中位于所述氣室的上游，其中，所述增壓器具有第一轉子和第二轉子，所述第一轉子安裝在第一軸上并能隨該第一軸旋轉，所述第二轉子與所述第一轉子嚙合并安裝在第二軸上且能經由所述第一軸的旋轉隨所述第二軸旋轉；

能選擇性地作為馬達和發電機運行的電動馬達-發電機；

行星齒輪裝置，所述行星齒輪裝置具有操作性地連接成通過該電動馬達-發電機旋轉的第一部件、能連接成通過發動機曲軸旋轉的第二部件、和操作性地連接以便隨所述第一軸旋轉的第三部件；

兩個能選擇性地接合的扭矩傳遞機構，這些扭矩傳遞機構包括離合器和制動器，該離合器能選擇性地接合以便操作性地連接所述第二部件以隨發動機曲軸旋轉，該制動器能選擇性地接合以保持該第一軸固定；以及

控制系統，所述控制系統構造成控制所述電動馬達-發電機、所述制動器和所述離合器以實現不同的操作模式，

其中，所述發動機具有節氣門體和位于該節氣門體中的節流閥，其中，所述氣室在通往所述發動機的空氣流中位于所述節氣門體的下游，其中，所述增壓器在通往所述發動機的空氣流中與所述節流閥串聯并且還包括蓄能裝置，該蓄能裝置操作性地連接到所述電動馬達-發電機，以用于在該電動馬達-發電機作為馬達工作時向該電動馬達-發電機供給電力，并用于在該電動馬達-發電機作為發電機工作時從該電動馬達-發電機接收電力；

其中，所述控制系統構造成控制所述電動馬達-發電機以使之作為發電機工作，并使所述節流閥移至相對打開位置，以使得由于跨所述增壓器的節流壓降而引起的扭矩從所述增壓器經所述行星齒輪裝置提供給所述電動馬達-發電機，從而將節流損失作為電能捕集在所述蓄能裝置中，

其中，所述控制系統構造成交替地進行下列控制：當所述蓄能裝置的充電狀態達到預定最大值時使電動馬達-發電機作為馬達工作、使制動器接合、打開旁通閥并且將節流閥置于管理節流壓降的相對關閉位置，從而所述電動馬達-發電機驅動所述曲軸直至所述蓄能裝置的充電狀態達到預定最小值，然后使所述電動馬達-發電機作為發電機工作、使所述節流閥移至相對打開位置，以使得由于跨所述增壓器的節流壓降而引起的扭矩經所述行星齒輪裝置從所述增壓器提供給所述電動馬達-發電機。

2.根據權利要求1所述的增壓器組件，其中，至少一個車輛附件操作性地連接到所述第二部件；其中，所述控制系統構造成在發動機停止運轉時分離所述離合器，并且在發動機停止運轉操作模式中控制所述電動馬達-發電機使之作為馬達工作以便向所述至少一個車輛附件提供動力。

3.根據權利要求1所述的增壓器組件，其中，所述控制系統構造成在發動機起動操作模式中使制動器和離合器兩者都接合，并控制所述電動馬達-發電機使之作為馬達工作以通過所述行星齒輪裝置起動所述發動機。

4.根據權利要求1所述的增壓器組件，其中，所述控制系統構造成當所述發動機運轉時僅使所述離合器接合，并且在發動機增壓操作模式中控制電動馬達-發電機使之作為馬達工作，從而發動機扭矩和電動馬達-發電機扭矩兩者都驅動所述增壓器。

5.根據權利要求4所述的增壓器組件，其中，所述控制系統構造成在發動機增壓操作模式期間改變電動馬達-發電機的速度，以便基于發動機扭矩命令來控制由所述增壓器提供的發動機增壓。

6.根據權利要求4所述的增壓器組件，其中，所述增壓器組件還包括：

旁通通路，所述旁通通路構造成容許空氣從所述增壓器的入口流向所述氣室，從而繞開所述第一和第二轉子；以及

旁通閥，所述旁通閥能操作以控制通過所述旁通通路的空氣流；

其中，所述控制系統構造成在發動機增壓操作模式期間控制旁通閥的位置，以在發動機扭矩命令改變時調節所述氣室中的空氣的壓力。