[发明专利]车辆的发动机冷却剂泵驱动系统及装置

说明书

技术领域

本发明公开的内容通常涉及一种发动机冷却剂泵驱动系统及装置，特别涉 及一种可变速发动机的冷却剂泵驱动系统及装置。

背景技术

典型的发动机冷却系统使用例如由皮带驱动的发动机驱动水泵，以使在发 动机缸体和散热器之间循环的例如水-乙二醇混合物的冷却液循环流动。由于水 泵直接使用皮带由发动机驱动，因此它的速度由发动机的速度决定，并且只要 发动机运行，水泵就会持续的工作，从而，由于无论发动机是否需要冷却，冷 却液都将在冷却回路中持续不断的工作和循环，而造成持续的损耗。而且，所 述水泵应当被设计为对在例如接近怠速或处于高坡度牵引力期间的最坏情形发 动机转速提供所需的流量和压力。这将导致在更高的发动机转速情况下，水泵 的流量远高于所需的流量，进而增加了冷却系统的损耗，最终导致油耗增加。

已经提出其它水泵系统用于从发动机上分离冷却剂泵并通过使用电机驱动 的或电动离合器驱动的泵提供按需的冷却剂流量。上述这两种系统都可以通过 提供按需的冷却剂流量以及将与发动机皮带驱动的冷却剂泵相关的附加损耗降 低到最小和/或消除的方式来改善车辆的燃油经济性。但是，电机驱动的冷却剂 泵需要大功率电机，控制所述电机转速的功率电子设备，和可靠的电源，其中 所述电源包括发动机驱动的交流发电机和电池。典型的电机驱动冷却剂泵的总 功率损耗还包括发动机交流发电机、功率电子装置、电机和水泵系统的大量损 耗。例如使用电磁离合器的电动离合器驱动的冷却剂泵，可以开启或关闭，但 不能连续的调节输出速度，从而会在发动机上产生很大的冲击载荷。

因此，在本领域需要一种能够克服这些缺点的发动机冷却剂泵驱动系统。

发明内容

本发明的一个实施例包括用于车辆的发动机冷却剂泵驱动系统，该车辆包 括发动机，发动机冷却系统，和至少一个用于检测车辆的至少一种工作状态的 传感器。冷却剂泵驱动系统包括一个磁流变流体(MRF)离合器和一个冷却剂 泵。MRF离合器包括通过MRF与扭矩输出部分连接的扭矩输入部分，扭矩输 入部分可以接受发动机的扭矩输入。冷却剂泵用于与MRF离合器的扭矩输出 部分可操作性的连接。响应来自至少一个传感器的信号，MRF离合器被构造 为由扭矩输入部分向扭矩输出部分提供连续可变的扭矩传递，因此通过以可连 续变速的冷却剂泵，向发动机冷却系统提供可变的冷却剂流量。

本发明的另一种实施例包括用于将发动机冷却剂泵和车辆发动机连接起来 的MRF离合器，车辆包括至少一个产生可代表表示发动机温度的信号的传感 器。所述MRF离合器包括通过MRF与扭矩输出部分连接的扭矩输入部分， 扭矩输入部分用于接收发动机的输入扭矩。扭矩输入部分包括其间具有空间的 第一部分和第二部分，第一部分位于第二部分的径向外侧，所述第一部分被构 造为接收来自发动机的扭矩输入，第一部分和第二部分被构造为绕相同的旋转 轴线一起旋转。扭矩输出部分包括连接到轴上的转子，所述转子设置在所述第 一部分和第二部分之间的空间内，以便在转子与第一和第二部分之间形成环， 所述环容纳MRF，并且所述轴被构造为与冷却剂泵可操作的连接。MRF离合 器还包括轴向地设置在第二部分内侧的固定的磁场发生器。响应来自至少一个 传感器的信号，磁场发生器可产生变强度的磁场，该磁场与所述第一部分、第 二部分、转子和MRF场联通，从而由扭矩输入部分向扭矩输出部分提供连续 的可变扭矩传递。

附图说明

参照下述示例性的附图，其中类似的元件在附图中具有类似的附图标记：

图1以方框图的形式描述了根据本发明的一个实施例的发动机冷却剂系统 的示例性实施例；

图2以剖面图的形式描绘了根据本发明的一个实施例的泵驱动系统的示例 性实施例；和

图3以剖面图的形式描绘了根据本发明的一个实施例的示例性泵驱动系统 中所使用的磁流变流体离合器的示例性实施例。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种通过使集成在发动机附件驱动装置和发动机冷 却剂泵之间的磁流变流体(MRF)耦合装置(离合器)直接控制发动机驱动冷 却剂泵的速度的装置。通过控制由发动机驱动轴传递到发动机冷却剂泵的扭 矩，MRF离合器提供可连续调节的冷却剂泵的速度。MRF离合器可以是冷却 剂泵组件的一部分或皮带轮组件的一部分。