DE10047840A1 - Controller for cone pulley gear has speed sensor attached to guide part, which forms vibration damper in free-running section of transfer medium, in contact region of guide component - Google Patents
Controller for cone pulley gear has speed sensor attached to guide part, which forms vibration damper in free-running section of transfer medium, in contact region of guide componentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes; mit einem Sensor zur Ermittlung der Umlaufgeschwindigkeit eines zwischen einem antriebsseitigen und einem abtriebsseitigen Kegelscheibenpaar umlaufenden Übertragungsmittels.The invention relates to a control device for a belt-driven; with a sensor to determine the Circulation speed one between one on the drive side and one pair of rotating conical pulleys on the output side.
In dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird das als Keilriemen, Kette oder Schubgliederband ausgebildete Übertragungsmittel jeweils zwischen dem antriebsseitigen und dem abtriebsseitigen Kegelscheibenpaar geführt. Eine Verstellung des Übersetzungsverhältnisses wird durch eine gegensinnige Veränderung des axialen Abstandes der Kegelscheibenpaare bewirkt, wodurch sich an dem antriebsseitigen und dem abtriebsseitigen Kegelscheibenpaar entgegengesetzt veränderte wirksame Wälzkreisdurchmesser ergeben. Zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmomentes wird das Übertragungsmittel zwischen den Scheiben eingeklemmt, wozu die Scheiben jeweils mit einer Anpresskraft axial gegeneinander gedrückt werden. Die Anpresskraft soll dabei derart bemessen sein, daß Reibschlupf zwischen den Scheiben und dem Übertragungsmittel zuverlässig vermieden wird, da die beteiligten Bauteile bei auftretendem Reibschlupf durch die damit verbundene Reibungswärme kurzfristig zerstört würden. Andererseits soll die Anpresskraft nicht zu groß sein, um eine den Getriebewirkungsgrad verschlechternde Überanpressung zu vermeiden.In the conical pulley belt transmission, this is used as a V-belt, chain or Thrust link belt trained transmission means between each on the input side and the output side conical pulley pair. An adjustment of the gear ratio is caused by an opposite change in the axial Distance between the conical disk pairs causes, which is on the drive side and the effective modified opposite the cone pulley pair on the output side Result in pitch circle diameter. For the frictional transmission of torque the transmission medium is clamped between the disks, for which purpose the disks are pressed axially against each other with a contact pressure. The contact pressure should be such that frictional slip between the discs and the Transmission means is reliably avoided because the components involved frictional slip occurring due to the associated frictional heat in the short term would be destroyed. On the other hand, the contact pressure should not be too great to match the Avoid excessive overpressure deteriorating transmission efficiency.
Zur Erreichung dieser Ziele ist es bekannt, die Anpresskräfte des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes in Abhängigkeit des momentan übertragenen Drehmomentes und des aktuell eingestellten Übersetzungsverhältnisses veränderbar zu steuern. Außerdem ist es möglich, das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit geringer Überanpressung nahe an der Schlupfgrenze zu steuern, wenn eine schnelle Erkennung von auftretendem Schlupf und eine entsprechende Reaktion durch eine Erhöhung der Anpresskräfte vorgesehen ist. To achieve these goals, it is known that the contact pressure of the Conical pulley belt transmission depending on the currently transmitted Torque and the currently set gear ratio can be changed Taxes. It is also possible to use the conical pulley belt transmission to control low overpressure close to the slip limit when a fast Detection of slip occurring and a corresponding reaction by a Increasing the contact pressure is provided.
Eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit reibschlüssiger Kraftübertragung, das als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ausgebildet sein kann, ist in der DE 44 11 628 A1 angegeben. In dem Verfahren ist vorgesehen, die wirksamen Durchmesser und die Drehzahlen der Kegelscheibenpaare sowie die Umlaufgeschwindigkeit des Übertragungsmittels zu erfassen, durch eine Auswertung dieser Daten jeweils einen aktuellen Schlupfwert für das antriebsseitige und das abtriebsseitige Kegelscheibenpaar zu ermitteln, und diese Schlupfwerte bei einer Abweichung von vorgegebenen Sollwerten durch eine Beeinflussung der jeweiligen Anpresskräfte auf diese Sollwerte einzuregeln.A corresponding device and a corresponding method for controlling a continuously variable transmission with frictional power transmission, which as Conical pulley belt transmission can be formed is in DE 44 11 628 A1 specified. The process provides for the effective diameter and the Speeds of the conical disk pairs and the rotational speed of the To capture transmission means, each by evaluating this data Current slip value for the drive-side and the output-side conical disk pair to determine, and these slip values in the event of a deviation from predetermined target values by influencing the respective contact forces to regulate these target values.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung der Umlaufgeschwindigkeit des Übertragungsmittels eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist in der DE 44 40 278 C1 näher beschrieben. Ein Sensor zur Ermittlung der Umlaufgeschwindigkeit ist in einem Gleitschuh integriert, der über eine federbelastete Schwinge in einem Drehgelenk gelagert ist. Der Gleitschuh ist derart ausgebildet, daß er sich gleitend entweder auf Bauteilen des Übertragungsmittels oder alternativ an den Innenseiten eines Kegelscheibenpaares abstützt. Der Abstand des Sensors von dem Übertragungsmittel ist somit weitgehend konstant, kann jedoch u. U. infolge von Schwingungen der Schwinge variieren. Nachteilig ist auch der beträchtliche Aufwand für die Schwinge mit dem Gleitschuh sowie die reibungsbehaftete Beeinflussung des Übertragungsmittels.A device for determining the rotational speed of the transmission medium a conical pulley belt transmission is closer in DE 44 40 278 C1 described. A sensor for determining the circulation speed is in one Sliding shoe integrated, via a spring-loaded swing arm in a swivel joint is stored. The slide shoe is designed such that it slides on either Components of the transmission means or alternatively on the inside of a Is supported. The distance of the sensor from the transmission means is therefore largely constant, but may U. due to vibrations of the rocker vary. Another disadvantage is the considerable effort for the rocker with the Sliding shoe and the frictional influence on the transmission medium.
Es ergibt sich somit das Problem, die gattungsgemäße Steuerungsvorrichtung derart weiterzubilden, daß unter Vermeidung der genannten Nachteile eine möglichst einfache und kostengünstige Anordnung des Sensors gegeben ist, wobei der Abstand des Sensors von dem Übertragungsmittel zur Vermeidung von Fehlsignalen weitgehend konstant sein sollte.The problem thus arises of the generic control device in this way to further develop that as simple as possible while avoiding the disadvantages mentioned and inexpensive arrangement of the sensor is given, the distance of the Sensor largely from the transmission means to avoid false signals should be constant.
Das Problem wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß in einem freilaufenden Bereich des Übertragungsmittels ein als Schwingungsdämpfer wirksames Führungsbauteil angeordnet ist, und daß der Sensor in einem Kontaktbereich des Führungsbauteiles mit dem Übertragungsmittel befestigt ist.The problem is inventively in connection with the preamble of the claim 1 solved in that in a free-running area of the transmission means as Vibration damper effective guide member is arranged, and that the sensor in a contact area of the guide component is attached to the transmission means.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Advantageous embodiments of the control device according to the invention are in the Claims 2 to 7 specified.
Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes weist einen Sensor zur Ermittlung der Umlaufgeschwindigkeit eines zwischen einem antriebsseitigen und einem abtriebsseitigen Kegelscheibenpaar umlaufenden Übertragungsmittels auf. Durch die Anordnung des Führungsbauteiles in einem freilaufenden Bereich des Übertragungsmittels werden die dort auftretenden lateralen und radialen Schwingungen des Übertragungsmittels gedämpft, was zu einem besseren Gleichlauf des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und somit auch zu geringeren Signalschwankungen des Sensors führt. Im Kontaktbereich mit dem Führungsbauteil gleitet das Übertragungsmittel in relativ konstantem Abstand an diesem vorbei, so daß dieser Bereich besonders für die Anordnung des Sensors geeignet ist. Es ist somit möglich, einen induktiv oder optisch wirksamen Sensor zu verwenden, der relativ unempfindlich und daher preiswert ist. Dennoch sind Fehlsignale aufgrund der günstigen Anordnung des Sensors und der reduzierten Schwingungen des Übertragungsmittels weitgehend ausgeschlossen.The control device of the invention Conical pulley belt transmission has a sensor for determining the Circulation speed one between one on the drive side and one pair of rotating conical pulleys on the output side. Through the Arrangement of the guide component in a free running area of the The lateral and radial vibrations occurring there are the means of transmission damped the transmission medium, resulting in better synchronization of the Conical pulley belt transmission and thus also to less Signal fluctuations in the sensor leads. In the contact area with the guide component the transmission medium slides past it at a relatively constant distance, so that this area is particularly suitable for the arrangement of the sensor. So it is possible to use an inductive or optically effective sensor that is relative insensitive and therefore inexpensive. Nevertheless, false signals are due to the cheap Arrangement of the sensor and the reduced vibrations of the transmission medium largely excluded.
Das Führungsbauteil ist vorteilhaft auf der Schubseite und mittig zwischen den Kegelscheibenpaaren angeordnet, da ohne die Verwendung eines Schwingungsdämpfers dort die stärksten Schwingungen auftreten würden, d. h. Schwingungen dort am wirkungsvollsten unterdrückt bzw. gedämpft werden können, um einen guten Gleichlauf des Übertragungsmittels und damit des gesamten Kegelscheibenumschlingungsgetriebes zu erreichen.The guide member is advantageous on the push side and in the middle between the Cone pulley pairs arranged because without the use of a Vibration damper the strongest vibrations would occur there, d. H. Vibrations can be suppressed or damped most effectively there good synchronization of the transmission medium and therefore of the whole To achieve conical pulley belt transmission.
Dabei kann das Führungsbauteil besonders einfach und preisgünstig radial fixiert gelagert werden, wenn es an einem Ort konstanten radialen Abstandes des Übertragungsmittels von einer Axialebene, d. h. der Verbindungsebene der Drehachsen der Kegelscheibenpaare, angeordnet wird. Bei gleich großen antriebsseitigen und abtriebsseitigen Kegelscheibenpaaren liegt dieser Ort mittig zwischen den Kegelscheibenpaaren in einem seitlichen Abstand von der Axialebene, der von der Länge des endlosen Übertragungsmittels abhängt.The guide component can be fixed radially in a particularly simple and inexpensive manner be stored if there is a constant radial distance of the Transmission means from an axial plane, i.e. H. the connection plane of the axes of rotation of the conical disk pairs is arranged. If the drive side and on the output side of the conical disk pairs, this location lies in the middle between the Conical disk pairs at a lateral distance from the axial plane, that of the Length of the endless transmission medium depends.
Da sich aber auch an diesem Ort die Neigung der Laufbahn des Übertragungsmittels in Bezug auf die Axialebene übersetzungsabhängig verändert, ist das Führungsbauteil vorteilhaft zur Anpassung an die variable Neigung der Laufbahn des Übertragungsmittels um eine parallel zu den Drehachsen der Kegelscheibenpaare angeordnete Drehachse schwenkbar gelagert. Hierdurch wird eine negative Beeinflussung des Übertragungsmittels durch das Führungsbauteil, wie z. B. übersetzungsabhängige Verspannungen, vermieden.However, since the inclination of the career of the transmission medium also changes at this location The guide component has changed depending on the translation in relation to the axial plane advantageous to adapt to the variable inclination of the path of the transmission medium about an axis of rotation arranged parallel to the axes of rotation of the conical disk pairs pivoted. This will have a negative impact on the Transmission means through the guide member, such as. B. translation dependent Tensions avoided.
Schwingungen des Übertragungsbauteiles werden besonders wirkungsvoll gedämpft, wenn das Führungsbauteil mindestens zwei Seitenführungselemente zur seitlichen und zwei Radialführungselemente zur radialen Führung des Übertragungsmittels aufweist, wobei die Führungselemente jeweils gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, so daß eine Ausweichbewegung des Übertragungsmittels unmöglich und somit ein konstanter Abstand des Übertragungsmittels von dem Sensor gegeben ist.Vibrations of the transmission component are damped particularly effectively, if the guide member has at least two lateral guide elements for lateral and has two radial guide elements for radial guidance of the transmission means, wherein the guide elements are arranged opposite each other, so that an evasive movement of the transmission means impossible and thus a constant distance of the transmission means from the sensor is given.
Zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Übertragungsmittel und den Führungselementen und zur Vermeidung einer verschleißbedingten Vergrößerung des Abstandes des Übertragungsmittels von dem Sensor können die Führungselemente Gleitflächen aus einem reibungsarmen und verschleißfesten Material aufweisen, was beispielsweise durch eine Beschichtung mit Teflon erreichbar ist.To reduce the friction between the transmission medium and the Guide elements and to avoid wear-related enlargement of the Distance of the transmission medium from the sensor can be the guide elements Sliding surfaces made of a low-friction and wear-resistant material have what can be achieved, for example, by coating with Teflon.
Zur Erhöhung der Stabilität des Führungsbauteiles weist dieses vorteilhaft einen geschlossenen Querschnitt mit seitlichen und radialen Führungswänden auf, die entweder unmittelbar als Führungselemente wirksam sind oder spezielle Führungselemente aufweisen.To increase the stability of the guide component, this advantageously has one closed cross-section with lateral and radial guide walls that are either directly effective as guide elements or special Have guide elements.
Ein geschlossener Querschnitt ist einfach und preisgünstig dadurch erzielbar, daß das Führungsbauteil aus zwei U-förmigen Führungsschienen montierbar ausgebildet ist.A closed cross section is simple and inexpensive to achieve in that the Guide component of two U-shaped guide rails is designed to be mountable.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung dienen.Further details of the invention emerge from the following detailed Description and the accompanying drawings, which serve as examples to explain the serve sensor arrangement according to the invention.
Hierzu zeigen, jeweils in schematischer Form,:To do this, each in schematic form:
Fig. 1 eine Gesamtansicht des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, Fig. 1 is an overall view of the cone pulley belt transmission,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht gemäß Schnitt II-II von Fig. 1 bzw. Schnitt II-II von Fig. 3, und Fig. 2 is an enlarged sectional view according to section II-II of Fig. 1 and section II-II of Fig. 3, and
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht gemäß Schnitt III-III von Fig. 2. Fig. 3 is an enlarged sectional view according to section III-III of FIG. 2.
In Fig. 1 ist ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 abgebildet, das ein antriebsseitiges Kegelscheibenpaar 2 mit einer antriebsseitigen Drehachse 3 und ein abtriebsseitiges Kegelscheibenpaar 4 mit einer abtriebsseitigen Drehachse 5 umfaßt, deren Drehung im Uhrzeigersinn 6 vorgesehen ist, und zwischen denen ein Übertragungsmittel 7 zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmomentes umlaufend geführt ist. Durch eine entgegengesetzt gerichtete Verstellung des axialen Abstandes der Kegelscheibenpaare 2, 4 ergeben sich unterschiedliche wirksame Wälzkreisdurchmesser und somit ein stufenlos verstellbares Übersetzungsverhältnis.In Fig. 1, a cone pulley 1 is shown, which comprises a drive-side cone pulley pair 2 with a drive-side rotational axis 3 and an output-side conical pulley 4 with a driven-side rotating shaft 5, the rotation of which is provided in a clockwise direction 6, and between which a transfer means 7 for the frictional transmission of a Torque is circulating. An oppositely directed adjustment of the axial distance between the conical disk pairs 2 , 4 results in different effective pitch circle diameters and thus an infinitely adjustable transmission ratio.
Auf der Schubseite 8 des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 ist in einem freilaufenden Bereich des Übertragungsmittels 7 ein als Schwingungsdämpfer. 9 wirksames Führungsbauteil 10 angeordnet. Das Führungsbauteil 10 besteht im wesentlichen aus zwei U-förmigen Führungsschienen 11, 12, einer inneren Führungsschiene 11 und einer äußeren Führungsschiene 12, die im vorliegenden Fall über Haltebügel 13 und Haltenasen 14 zusammengehalten werden und um das Übertragungsmittel 7, zumindest teilweise, einen geschlossenen Querschnitt bilden. Seitlich ist in einem Kontaktbereich des Führungsbauteiles 10 mit dem Übertragungsmittel 7 ein Sensor 15 angeordnet. Der Sensor 15 ist einer nicht abgebildeten Steuerungsvorrichtung zur Vermeidung von Reibschlupf zwischen den Kegelscheibenpaaren 2, 4 und dem Übertragungsmittel 7 zugeordnet und ist zur Ermittlung der Umlaufgeschwindigkeit des Übertragungsmittels 7 vorgesehen. Das Führungsbauteil 10 ist zur Anpassung an übersetzungsbedingt unterschiedliche Neigungen der Laufbahn des Übertragungsmittels 7 gegenüber der Axialebene 16 des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 1 um eine Drehachse 17 schwenkbar gelagert, die parallel zu den Drehachsen 3, 5 der Kegelscheibenpaare 2, 4 mittig angeordnet ist.On the thrust side 8 of the conical pulley belt transmission 1 is in a free-running area of the transmission means 7 as a vibration damper. 9 effective guide member 10 arranged. The guide component 10 consists essentially of two U-shaped guide rails 11 , 12 , an inner guide rail 11 and an outer guide rail 12 , which in the present case are held together via retaining brackets 13 and retaining lugs 14 and around the transmission means 7 , at least partially, a closed cross section form. A sensor 15 is arranged laterally in a contact area of the guide component 10 with the transmission means 7 . The sensor 15 is assigned to a control device (not shown) to avoid frictional slip between the conical disk pairs 2 , 4 and the transmission means 7 and is provided for determining the rotational speed of the transmission means 7 . The guide component 10 is pivotally mounted about an axis of rotation 17 which is arranged in the center parallel to the axes of rotation 3 , 5 of the pairs of conical disks 2 , 4 in order to adapt to different translation-related inclinations of the track of the transmission means 7 with respect to the axial plane 16 of the conical pulley belt transmission 1 .
Zur Verdeutlichung der Anordnung des Sensors 15 ist das Führungsbauteil 10 im Bereich des Sensors 15 in Fig. 2 in einer vergrößerten Schnittansicht gemäß Schnitt II- II von Fig. 1 dargestellt. Es ist erkennbar, daß das Übertagungsmittel 7 als Schubgliederband 18 ausgebildet ist, das durch seitliche Führungswände 19 und durch radiale Führungswände 20 relativ eng geführt ist, um Lateralschwingungen 21 und Radialschwingungen 22 des Übertragungsmittels 7 zu vermeiden. Der Sensor 15, der induktiv oder optisch wirksam ausgebildet sein kann, ist derart angeordnet, daß das Übertragungsmittel 7 in relativ geringem und nahezu konstantem Abstand 23 an diesem vorbeigeführt wird. Somit kann der Sensor 15 relativ unempfindlich und damit preiswert sein. Fehlsignale sind aufgrund der günstigen Anordnung des Sensors 15 und der mittels des Führungsbauteiles 10 reduzierten Schwingungen 21, 22 des Übertragungsmittels 7 weitgehend ausgeschlossen.To clarify the arrangement of the sensor 15 , the guide component 10 in the area of the sensor 15 in FIG. 2 is shown in an enlarged sectional view according to section II-II of FIG. 1. It can be seen that the transmission means 7 is designed as a pusher belt 18 which is guided relatively closely by lateral guide walls 19 and by radial guide walls 20 in order to avoid lateral vibrations 21 and radial vibrations 22 of the transmission means 7 . The sensor 15 , which can be designed to be inductive or optically effective, is arranged such that the transmission means 7 is guided past it at a relatively small and almost constant distance 23 . Thus, the sensor 15 can be relatively insensitive and therefore inexpensive. False signals are largely excluded due to the favorable arrangement of the sensor 15 and the vibrations 21 , 22 of the transmission means 7 reduced by means of the guide component 10 .
Aus der Abbildung von Fig. 3, die das Führungsbauteil 10 im Bereich des Sensors 15 in einer vergrößerten Schnittansicht gemäß Schnitt III-III von Fig. 2 zeigt, ist insbesondere der Aufbau des Schubgliederbandes 18 und die gelenkige Lagerung 24 des Führungsbauteiles 10 erkennbar. From the map of Fig. 3, which shows the guide member 10 in the region of the sensor 15 in an enlarged sectional view according to section III-III of Fig. 2, in particular the structure of the push belt 18 and the pivotable support 24 of the guide component 10 is visible.
11
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
cone pulley
22
antriebsseitiges Kegelscheibenpaar
pair of conical pulleys on the drive side
33
antriebsseitige Drehachse
drive axis of rotation
44
abtriebsseitiges Kegelscheibenpaar
pair of conical pulleys on the output side
55
abtriebsseitige Drehachse
output axis of rotation
66
Drehung (im Uhrzeigersinn)
Rotation (clockwise)
77
Übertragungsmittel
transmission means
88th
Schubseite
thrust side
99
Schwingungsdämpfer
vibration
1010
Führungsbauteil
guiding member
1111
innere Führungsschiene
inner guide rail
1212
äußere Führungsschiene
outer guide rail
1313
Haltebügel
headband
1414
Haltenase
retaining nose
1515
Sensor
sensor
1616
Axialebene
axial plane
1717
Drehachse
axis of rotation
1818
Schubgliederband
Thrust belt
1919
seitliche Führungswand
side guide wall
2020
radiale Führungswand
radial guide wall
2121
Lateralschwingung
Lateralschwingung
2222
Radialschwingung
radial oscillation
2323
Abstand
distance
2424
gelenkige Lagerung
articulated storage
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AUDI AG, 85057 INGOLSTADT, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Effective date: 20150401 |