WO2007033879A1 - Zugmitteltrieb für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2007033879A1
WO2007033879A1 PCT/EP2006/065589 EP2006065589W WO2007033879A1 WO 2007033879 A1 WO2007033879 A1 WO 2007033879A1 EP 2006065589 W EP2006065589 W EP 2006065589W WO 2007033879 A1 WO2007033879 A1 WO 2007033879A1
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WO
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traction
traction drive
tensioning
drive according
drive
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Application number
PCT/EP2006/065589
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Rainer Pflug
Roman Kern
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Schaeffler Kg
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    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0802—Actuators for final output members
    • F16H2007/0812—Fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0802—Actuators for final output members
    • F16H2007/0823—Electric actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874—Two or more finally actuated members

Definitions

  • the invention relates to a traction mechanism drive for an internal combustion engine, with a trained as a belt or chain traction means, which is guided over the drive and driven gears of a crankshaft and at least one camshaft and / or driven ancillaries.
  • the traction means used is driven by a crankshaft.
  • the camshaft of an internal combustion engine which opens and closes the intake and exhaust valves of the engine, is coupled via the traction means.
  • coupling ancillary units for example, a water pump, a power steering pump, an air compressor or an electric generator can be mentioned.
  • Such belt or chain drives are subjected due to torque fluctuations and angular velocity and speed changes during operation mechanical vibration excitations, which in turn burden the belt or chain drive. In the resonance range, these vibrations lead to disturbing noises. From these vibrations continue to result in increased frictional forces that adversely affect the life of the traction device and the efficiency of the drive.
  • a traction drive of the type described above is known.
  • At least one abreibreibendes wheel which is associated with one of the camshaft, out of round, for which purpose the wheel is provided with recesses distributed over the circumference.
  • the Number of wells corresponds to the dominant order of rotation. This essentially only the attenuation or elimination of audible vibration noise is possible.
  • the generation of the vibrations induced thereon in the traction drive is not variable.
  • the invention is thus based on the problem of specifying a traction mechanism drive in which a variable coupling of the elimination of uneven vibrations resulting from Dreun-uniformity, etc., is possible.
  • a traction drive of the type mentioned that at least one traction means leading clamping element is provided in the drive, which is oscillating movable for coupling oscillations in the traction mechanism via a controllable adjusting means.
  • the coupled into the drive vibrations or forces for vibration compensation are generated controlled by a controllable actuating means, that is, it is any adaptation to the vibration conditions or operating conditions possible.
  • the adjusting means can be electrically controlled, thus allowing a time-dependent control or regulation of the oscillating movement operation of the clamping element.
  • the frequency and amplitude of the induced oscillation generated thereby can thus be varied and actively influenced at any time. This allows optimal vibration generation to eliminate the unwanted drive vibrations, so you can optimally adapt to the actual conditions, which are known to undergo a steady change during normal operation due to the continuous load and speed change.
  • the traction mechanism according to the invention is thus extremely variable in terms of vibration damping and leaves an optimal Vibration suppression in almost all operating conditions, thus over the entire speed range, too.
  • the tensioning element which can be moved by means of a suitable control device can either be a tensioning rail pivotally mounted about a pivot point and on which the actuating element engages.
  • the tensioning element can also be a tensioning roller arranged on a tensioning lever pivotally mounted about a pivot point, on which tensioning lever the actuating element engages.
  • any tensioning means acting on the traction means for example, the belt, which is mounted movably in a suitable manner and can be coupled to the actuating element.
  • the oscillating movement of the tensioning element is preferably periodic, usually after the unwanted non-uniformities in the train are also periodic in nature. The inventively given variability of the control and thus the vibration generation but also allows aperiodic oscillating motion if necessary.
  • the adjusting element and thus the time-dependent movement of this clamping element is preferably controllable in dependence on the momentary in the traction drive given vibration conditions or in dependence of a measure of this representing information.
  • the control is thus taking into account the actual situation with respect to the given unwanted vibrations in the traction mechanism, the active generation of the clamping element movement and thus the coupling of the countervibrations is thus fed back directly to the given vibration conditions in the traction drive.
  • the engine speed is called, which is a measure of the crankshaft speed and thus the movement of Switzerlandstoffstriebs and consequent rotational nonuniformities, etc.
  • the control of the control element via a correspondingly designed map for example, just in response to the speed information, the z. B. is tapped by an engine control unit or the like.
  • This characteristic can, for example, in a be stored suitable control device for the actuator.
  • the fact that the characteristic curve is designed for the actual design of the train, that is to say taking into account the number and type of loads incorporated in the traction mechanism, etc., is of course expedient and an optimized control. It is also conceivable that the control of the control element takes place directly via the engine control unit, in which then the corresponding characteristic or the map is stored.
  • An alternative to the control via a map or a characteristic provides to provide directly on the clamping element detecting means for occurring in the traction drive vibrations, in particular in the form of a load cell, wherein the actuating element and thus the time-dependent movement of the clamping element in dependence of the detection result is controllable.
  • the vibration behavior is detected directly and used as the basis for the control of the actuating element.
  • the clamping element which is controlled according to the invention via the adjusting element, is preferably arranged in the traction arm of the traction mechanism drive. It is also conceivable, however, to arrange a further tensioning element in the slack side of the traction mechanism drive and also to drive it in an oscillating manner in accordance with the invention. In this case, therefore, a vibration coupling takes place at two different Buchstofftrums, the two control elements usually work asynchronously.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a traction mechanism according to the invention a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a traction mechanism according to the invention of a second embodiment
  • Fig. 3 is a schematic diagram of a traction mechanism according to the invention a third embodiment
  • Fig. 4 is a diagram illustrating the different control options of the control element.
  • Fig. 1 shows a traction mechanism drive 1 of an internal combustion engine, which is not shown here in detail. Shown is a drive wheel 2, which sits on a crankshaft not shown in detail, and two output gears 3, 4, sitting for example on two camshafts. Of course, further units can be integrated into the traction mechanism, which are not shown here for clarity.
  • the wheels 2, 3, 4 are looped by a traction means 5, for example a belt. Upon rotation of the crankshaft and thus of the drive wheel 2, the driven wheels 3, 4 and thus the camshafts, which are coupled via the traction means 5, rotated accordingly.
  • a first clamping element 7 in the form of a clamping rail 8 which is rotatable about a pivot point 9, which is spring-loaded against the traction means 5 at the other end with a clamping device 10, for example a hydraulic tensioner. Over this, the required tension medium tension is maintained in the slack side.
  • a tensioning element 12 in the form of a tensioning rail 13 is likewise arranged, which likewise rotates about a pivot point 14. bar is.
  • This tensioning rail 13 is connected to an adjusting element 15, which has a piston 16 which, as shown by the double arrow A, is oscillating longitudinally movable.
  • the piston 16 is coupled to the tensioning rail 13.
  • the tensioning rail 13 During the oscillating movement of the piston 16, the tensioning rail 13 inevitably also experiences a corresponding oscillating movement about the pivot point 14. This leads to the fact that due to the tensioning rail movement in the pulling strand 11 actively a vibration is coupled after the Switzerlandtrum is alternately elongated and relieved by the rail movement.
  • a control device 17 is associated with the actuating element 15, which in the example shown is an integral part of the actuating element 15, but can also be arranged separately therefrom.
  • This control device 17 is connected, for example, with an engine control unit 18, from which information is continuously given, for example, about the current engine rotational speed, which is a measure of the rotational speed of the traction drive.
  • FIG. 1 shows a traction mechanism drive 1 with two clamping elements 7, 12 in the form of slide rails
  • Fig. 2 shows a traction mechanism according to the invention 1 ', in which as clamping elements 7', 12 ', two clamping levers 19, 20, each with a tension roller 21, 22 arranged on the end, which acts on the traction means 5', is used.
  • the clamping levers 19, 20 are also pivotable about respective pivot points 23, 24 here.
  • the tensioning element 12 'engaging in the tensioning element 11' is here also coupled to an actuating element 15 ', which here also has an integrated control device 17', which communicates with the engine device 18 ', for example.
  • the driver 17 ' may also be coupled to another controller or other information source that provides information indicative of the actual situation with respect to the vibrations to be damped in the traction drive.
  • the piston 16 ' can also be moved in and out in an oscillating manner so that corresponding eliminating countervibrations or counterforces can be induced in the traction 11'.
  • the tensioning element T can be spring-loaded via a hydraulic tensioner or the like.
  • the driving means 17 'as shown in dashed lines is also communicates with the engine control unit 18'. That is, an actively controlled counter-vibration generation can be made here in the slack side 6 'on the clamping element 7'.
  • corresponding characteristic fields or characteristic curves are stored, for example, in the respective control devices 17, 17 ', which indicate with which frequency and which amplitude the respective clamping element is to be oscillated in order to optimally counteract the given actual oscillations to be able to.
  • Information given by the engine control unit 18, 18 'or the other described information source, the respective control device 17, 17' that characteristic or that map or select the appropriate control parameters, based on the actual situation for driving the control element 15, 15 ' use is. For example, directly from the engine control unit given the engine speed, so the drive frequency and amplitude is selected based on the map or the characteristic curve, which is based on the given speed information, which is a measure of the vibration situation in the engine is optimized.
  • a traction mechanism drive 1 according to the invention which corresponds structurally to traction mechanism drive 1 from FIG. 1.
  • the tensioning element 7" in the form of tensioning rail 8 is spring-loaded here only via a tensioning device 10", for example in the form of a hydraulic tensioner.
  • the tensioning element 12 "in the form of the tensioning rail 13" shown here is in turn coupled to an actively controllable, oscillating actuating element 15 ".
  • a detection means 25 in the form of, for example, a load cell 26 is integrated in the tensioning rail 13" , is measured directly on the time course of the given Switzerlandstoffschwingungen and their amplitude.
  • the output signal of the detection means 25 is given to the drive device 17 ", which controls the actuating element 15" and thus the movement of the piston 16 "accordingly, in order to counteract the actual vibrations measured in situ.
  • FIG. 4 shows by way of example a diagram in which the time along the abscissa and along the coordinate the path of movement about which a tensioning element is deflected via an adjusting element are plotted.
  • the right diagram shows the situation for a higher speed U 2 .
  • the oscillation frequency of both the actively generated oscillations (solid curve I) and of the oscillations to be damped on the driving side (dashed curve II) increases. Again, there is the eliminating superposition of the periodic curves. Shown is a higher amplitude at higher speed, which is merely exemplary in nature. 4 shows that with the inventively integrated, actively controllable control element any operating situations can be optimally damped by the generated countervibrations can be variably controlled in both the frequency and the amplitude generated and generated and induced.
  • any desired adjusting element can be used, which allows an oscillating movement of the respective clamping element. It is conceivable, for example, a controlled via a piezoelectric element piston vibrator, wherein the piezoelectric element is driven via the actuating element side drive means for changing the shape accordingly. With regard to the sometimes very high control frequencies, an electrical control is suitable, but is not a basic requirement.

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Abstract

Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einem als Riemen oder Kette ausgebildeten Zugmittel (5, 5'), das über die Antriebs- und Abtriebsräder (2, 3, 4) einer Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle und/oder anzutreibender Nebenaggregate geführt ist, wobei im Trieb (1, 1', 1'') wenigstens em das Zugmittel (5, 5') führendes Spannelement (12, 7', 12', 12'') vorgesehen ist, das zum Einkoppeln von Schwingungen in den Zugmitteltrieb (1, 1' , 1'') über em ansteuerbares Stellmittel (15, 15' , 15'') oszillierend bewegbar ist.

Description

Beschreibung der Erfindung
Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einem als Riemen oder Kette ausgebildeten Zugmittel, das über die Antriebs- und Abtriebsräder einer Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle und/oder anzutreibender Nebenaggregate geführt ist.
Hintergrund der Erfindung
Insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren werden Riemenoder Kettentriebe verwendet, bei denen das verwendete Zugmittel über eine Kurbelwelle angetrieben wird. Über das Zugmittel ist beispielsweise die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, welche die Einlass- bzw. Auslassventile des Motors öffnet und schließt, gekoppelt. Als ankoppelbare Nebenaggregate ist beispielsweise eine Wasserpumpe, ein Lenkhilfspumpe, ein Klimakompressor oder ein elektrischer Generator zu nennen.
Solche Riemen- oder Kettentriebe sind aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Winkelgeschwindigkeits- und Drehzahländerungen während des Betriebs mechanischen Schwingungsanregungen unterworfen, die ihrerseits den Riemen- bzw. Kettentrieb belasten. Im Resonanzbereich führen diese Schwingungen zu störenden Geräuschen. Aus diesen Schwingungen resultieren weiterhin erhöhte Reibungskräfte, die die Lebensdauer des Zugmittels sowie den Wirkungsgrad des Triebes negativ beeinträchtigen.
Aus DE 195 20 508 A1 ist ein Zugmitteltrieb der eingangs beschriebenen Art bekannt. Zur Eliminierung von Schwingungen ist hier zumindest ein abtreibendes Rad, welches einer der Nockenwelle zugeordnet ist, unrund ausgebildet, wozu das Rad mit über den Umfang verteilten Vertiefungen versehen ist. Die Anzahl der Vertiefungen entspricht der dominanten Ordnung der Drehbewegung. Hierüber ist im Wesentlichen nur die Dämpfung bzw. Eliminierung hörbarer Schwingungsgeräusche möglich. Darüber hinaus ist infolge der unveränderlichen Form des unrunden Rades die Erzeugung der hierüber in den Zugmitteltrieb induzierten Schwingungen nicht variabel.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Zugmitteltrieb anzugeben, bei dem eine variable Einkopplung von der Eliminierung von aus Dre- hungleichförmigkeit etc. resultierenden ungewünschten Schwingungen möglich ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Zugmitteltrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Trieb wenigstens ein das Zugmittel führendes Spannelement vorgesehen ist, das zum Einkoppeln von Schwingungen in den Zugmitteltrieb über ein ansteuerbares Stellmittel oszillierend bewegbar ist.
Beim erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb werden die in den Trieb eingekoppelten Schwingungen bzw. Kräfte zum Schwingungsausgleich über ein ansteuerbares Stellmittel gesteuert erzeugt, das heißt, es ist eine beliebige Anpassung an die schwingungstechnischen Gegebenheiten bzw. die Betriebsbedingungen möglich. Das Stellmittel kann elektrisch angesteuert werden, lässt also eine zeitabhängige Steuerung oder Regelung des oszillierenden Bewegungsbetriebs des Spannelements zu. Die Frequenz und Amplitude der hierüber erzeugten induzierten Schwingung kann also zu jedem Zeitpunkt variiert und aktiv beein- flusst werden. Dies ermöglicht eine optimale Schwingungserzeugung zur Eliminierung der ungewünschten Triebschwingungen, man kann sich also optimal den Ist-Gegebenheiten anpassen, welche bekanntlich während des üblichen Betriebs infolge der kontinuierlichen Last- und Drehzahlveränderung einem stetigen Wechsel unterliegen. Der erfindungsgemäße Zugmitteltrieb ist also hinsichtlich der Schwingungsdämpfung äußerst variabel und lässt eine optimale Schwingungsunterdrückung in annähernd allen Betriebszuständen, mithin also über den gesamten Drehzahlbereich, zu.
Das über eine geeignete Steuerungseinrichtung ansteuerbare Stellmittel bewegbare Spannelement kann entweder eine um einen Drehpunkt schwenkbar gelagerte Spannschiene sein, an der das Stellelement angreift. Alternativ kann das Spannelement auch eine an einem um einen Drehpunkt schwenkbar gelagerten Spannhebel angeordnete Spannrolle sein, an welchem Spannhebel das Stellelement angreift. Mithin ist also jedwedes am Zugmittel, also beispielsweise dem Riemen angreifende Spannelement geeignet, das in geeigneter Weise bewegbar gelagert ist und mit dem Stellelement gekoppelt werden kann. Die oszillierende Bewegung des Spannelements ist bevorzugt periodisch, nachdem üblicherweise die ungewünschten Ungleichförmigkeiten im Zug ebenfalls periodischer Natur sind. Die erfindungsgemäß gegebene Veränderbarkeit der Ansteuerung und damit der Schwingungserzeugung lässt aber auch eine aperiodische oszillierende Bewegung im Bedarfsfall zu.
Das Stellelement und damit die zeitabhängige Bewegung dieses Spannelements ist bevorzugt in Abhängigkeit der momentanen im Zugmitteltrieb gegebenen Schwingungsverhältnisse oder in Abhängigkeit einer ein Maß dafür darstellenden Information steuerbar. Die Steuerung erfolgt also unter Berücksichtigung der tatsächlichen Ist-Situation hinsichtlich der gegebenen ungewollten Schwingungen im Zugmitteltrieb, die aktive Erzeugung der Spannelementbewegung und damit die Einkopplung der Gegenschwingungen ist also direkt auf die gegebenen Schwingungsverhältnisse im Zugmitteltrieb rückgekoppelt.
Als eine Information, in Abhängigkeit welcher die Steuerung erfolgen kann, ist beispielsweise die Motordrehzahl zu nennen, die ein Maß für die Kurbelwellendrehzahl und damit die Bewegung des Zugmittelstriebs und daraus folgend die Drehungleichförmigkeiten etc. ist. Bevorzugt erfolgt die Ansteuerung des Stellelements über ein entsprechend ausgelegtes Kennfeld, beispielsweise eben in Abhängigkeit der Drehzahlinformation, die z. B. von einem Motorsteuergerät oder dergleichen abgegriffen wird. Diese Kennlinie kann beispielsweise in einer geeigneten Ansteuereinrichtung für das Stellelement abgelegt sein. Dass die Kennlinie auf die tatsächliche Auslegung des Zugs, also unter Berücksichtigung der Anzahl und Art der in den Zugmitteltrieb eingebundenen Lasten etc. ausgelegt ist, ist selbstverständlich und einer optimierten Ansteuerung zweckdienlich. Denkbar ist aber auch, dass die Ansteuerung des Stellelements unmittelbar über das Motorsteuergerät erfolgt, in dem dann die entsprechende Kennlinie oder das Kennfeld abgelegt ist.
Eine Alternative zur Ansteuerung über ein Kennfeld oder eine Kennlinie sieht vor, unmittelbar am Spannelement ein Erfassungsmittel für im Zugmitteltrieb auftretende Schwingungen, insbesondere in Form einer Kraftmessdose vorzusehen, wobei das Stellelement und damit die zeitabhängige Bewegung des Spannelements in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses steuerbar ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung wird also das Schwingungsverhalten unmittelbar erfasst und als Basis für die Ansteuerung des Stellelements verwendet. Diese direkte Erfassung am Zugmitteltrieb selbst lässt es zu, auf etwaige Unregelmäßigkeiten sofort reagieren zu können, während eine Kennfeld- oder Kennliniensteuerung infolge der vorgegebenen Kennfelder/Kennlinien insoweit invariant ist.
Das Spannelement, das erfindungsgemäß über das Stellelement angesteuert wird, ist bevorzugt im Zugtrum des Zugmitteltriebs angeordnet. Denkbar ist es aber auch, ein weiteres Spannelement im Leertrum des Zugmitteltriebs anzuordnen und auch dieses erfindungsgemäß aktiv oszillierend anzusteuern. In diesem Fall erfolgt also eine Schwingungseinkopplung an zwei verschiedenen Zugmitteltrums, wobei die beiden Stellelemente in der Regel asynchron arbeiten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs einer dritten Ausführungsform, und
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der unterschiedlichen Ansteuermöglichkeiten des Stellelements.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 1 einer Brennkraftmaschine, die hier nicht näher dargestellt ist. Gezeigt ist ein Antriebsrad 2, das auf einer nicht näher gezeigten Kurbelwelle sitzt, sowie zwei Abtriebsräder 3, 4, die beispielsweise auf zwei Nockenwellen sitzen. Selbstverständlich können noch weitere Aggregate in den Zugmitteltrieb eingebunden sein, die der Übersichtlichkeit halber hier jedoch nicht dargestellt sind. Die Räder 2, 3, 4 sind von einem Zugmittel 5, beispielsweise einem Riemen, umschlungen. Bei Drehung der Kurbelwelle und damit des Antriebsrads 2 werden die Abtriebsräder 3, 4 und damit die Nockenwellen, die über das Zugmittel 5 gekoppelt sind, entsprechend gedreht.
Im Leertrum 6 des Zugmittels 5 ist ein erstes Spannelement 7 in Form einer Spannschiene 8, die um einen Drehpunkt 9 drehbar ist, angeordnet, die am anderen Ende mit einer Spanneinrichtung 10, beispielsweise einem Hydraulikspanner, gegen das Zugmittel 5 angefedert ist. Hierüber wird im Leertrum die erforderliche Zugmittelspannung aufrecht erhalten.
Gegenüberliegend im Zugtrum 1 1 ist ebenfalls ein Spannelement 12 in Form einer Spannschiene 13 angeordnet, die ebenfalls um einen Drehpunkt 14 dreh- bar ist. Diese Spannschiene 13 ist mit einem Stellelement 15 verbunden, das einen Kolben 16 aufweist, der, wie durch den Doppelpfeil A dargestellt ist, oszillierend längsbeweglich ist. Der Kolben 16 ist mit der Spannschiene 13 gekoppelt. Während der oszillierenden Bewegung des Kolbens 16 erfährt zwangsläufig auch die Spannschiene 13 eine entsprechende oszillierende Bewegung um den Drehpunkt 14 herum. Dies führt dazu, dass aufgrund der Spannschienenbewegung in das Zugtrum 11 aktiv eine Schwingung eingekoppelt wird, nachdem das Zugtrum durch die Schienenbewegung abwechselnd gelängt und entlastet wird. Die Einkopplung dieser Schwingung bzw. wechselnden Zugkräfte in das Zugmittel erfolgt nun derart, dass eine ungewünschte Schwingung im Zugmittel, die beispielsweise durch Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle oder durch Drehungleichförmigkeit im Bereich der Nockenwellen induziert werden, kompensiert bis vollständig eliminiert werden können. Die Einkopplung der aktiv erzeugten Schwingungen erfolgt also so, dass sie die ungewünscht inhärenten Schwingungen auslöschen. Hierzu ist dem Stellelement 15 eine Ansteuerungs- einrichtung 17 zugeordnet, die im gezeigten Beispiel integraler Teil des Stellelements 15 ist, aber auch separat dazu angeordnet sein kann. Diese Ansteuereinrichtung 17 ist beispielsweise mit einem Motorsteuergerät 18 verbunden, von dem kontinuierlich eine Information beispielsweise über die aktuelle Motorendrehzahl, die ein Maß für die Drehzahl des Zugmitteltriebs ist, gegeben wird. Anhand dieser Drehzahlinformation und der genauen Kenntnis der Auslegung des Zugmittelstriebs ist das Schwingungsverhalten im Zugmitteltrieb, das aus den ungewünschten Schwingungen resultiert, bekannt. Anhand der Drehzahlkenntnis kann nun aber auch exakt die Erzeugung der Gegenschwingungen über das Stellelement 15 gesteuert werden. Es erfolgt dabei eine zeitabhängige, also in ihrer Frequenz variable und der gegebenen Situation angepasste Erzeugung der Gegenschwingungen, die natürlich auch in ihrer Amplitude entsprechend variiert werden können, eben konkret abgestimmt auf die gegebenen Frequenz- und Amplitudenverhältnisse der zu eliminierenden Triebschwingungen.
Während Fig. 1 einen Zugmitteltrieb 1 mit zwei Spannelementen 7, 12 in Form von Spannschienen zeigt, zeigt Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 1 ', bei dem als Spannelemente 7', 12' zwei Spannhebel 19, 20 mit jeweils einer endseitig angeordneten Spannrolle 21 , 22, die am Zugmittel 5' angreift, verwendet wird. Die Spannhebel 19, 20 sind auch hier um entsprechende Drehpunkte 23, 24 verschwenkbar.
Das im Zugtrum 11 ' angreifende Spannelement 12' ist auch hier mit einem Stellelement 15' gekoppelt, das auch hier über eine integrierte Steuerungseinrichtung 17', die beispielsweise mit dem Motorgerät 18' kommuniziert, verfügt. Selbstverständlich kann die Ansteuerungseinrichtung 17' auch mit einem anderen Steuergerät oder einer anderen Informationsquelle, die eine Information, die ein Maß für die Ist-Situation bezogen auf die zu dämpfenden Schwingungen im Zugmitteltrieb gibt, gekoppelt sein. Der Kolben 16' ist auch hier oszillierend ein- und ausfahrbar, so dass im Zugtrum 11 ' entsprechende eliminierende Gegenschwingungen oder Gegenkräfte induziert werden können.
Das Spannelement T kann, wie auch das Spannelement 7, über einen Hydraulikspanner oder dergleichen angefedert sein. In Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist jedoch die Möglichkeit, auch das Spannelement 7' mit einem aktiv ansteuerbaren Stellelement 15' zu koppeln, dessen Ansteuerungseinrichtung 17' wie gestrichelt gezeigt ist ebenfalls mit dem Motorsteuergerät 18' kommuniziert. Das heißt, hier kann auch im Leertrum 6' über das Spannelement 7' eine aktiv gesteuerte Gegenschwingungserzeugung vorgenommen werden.
Bei den Ausgestaltungen gemäß den Figuren 1 und 2 sind beispielsweise in den jeweiligen Ansteuereinrichtungen 17, 17' entsprechende Kennfelder oder Kennlinien abgelegt, die angeben, mit welcher Frequenz und welcher Amplitude das jeweilige Spannelement oszillierend zu bewegen ist, um den gegebenen Ist-Schwingungen optimal entgegenwirken zu können. Über die vom Motorsteuergerät 18, 18' oder der anderen beschriebenen Informationsquelle gegebene Information kann die jeweilige Ansteuereinrichtung 17, 17' diejenige Kennlinie oder dasjenige Kennfeld oder den entsprechenden Ansteuerparameter wählen, der bezogen auf die Ist-Situation zur Ansteuerung des Stellelements 15, 15' zu verwenden ist. Wird beispielsweise vom Motorsteuergerät unmittelbar die Motorendrehzahl gegeben, so wird anhand des Kennfelds oder der Kennlinie genau diejenige Ansteuerfrequenz und Amplitude gewählt, die bezogen auf die gegebene Drehzahlinformation, die ein Maß für die Schwingungssituation im Trieb darstellt, optimiert ist.
Fig. 3 zeigt demgegenüber einen erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 1 ", der vom Aufbau her dem Zugmitteltrieb 1 aus Fig. 1 entspricht. Das Spannelement 7" in Form der Spannschiene 8" ist hier nur über eine Spanneinrichtung 10" beispielsweise in Form eines Hydraulikspanners federbelastet. Das Spannelement 12" in Form der hier gezeigten Spannschiene 13" wiederum ist mit einem aktiv ansteuerbaren, oszillierend arbeitenden Stellelement 15" gekoppelt. Anders als bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist hier in der Spannschiene 13" ein Erfassungsmittel 25 in Form beispielsweise einer Kraftmessdose 26 integriert, über die direkt der zeitliche Verlauf der gegebenen Zugmittelschwingungen sowie deren Amplitude gemessen wird. Das Ausgangssignal des Erfassungsmittels 25 wird der Ansteuereinrichtung 17" gegeben, die das Stellelement 15" und damit die Bewegung des Kolbens 16" entsprechend steuert, um den in situ gemessenen Ist-Schwingungen entgegen zu wirken.
Fig. 4 zeigt exemplarisch ein Diagramm, bei dem längs der Abszisse die Zeit, und längs der Koordinate der Bewegungsweg, um den ein Spannelement über ein Stellelement ausgelenkt wird, aufgetragen ist.
Im linken Teil des Diagramms ist für eine gegebene Motorendrehzahl U-i, die ein Maß für die Triebbewegung und damit die Erzeugung der ungewünschten Schwingungen ist, exemplarisch der Zeit-Weg-Verlauf, mithin also die Frequenz und die Amplitude, der aktiv über das Stellelement erzeugten Spannelementbewegung und damit der induzierten Schwingung in das Zugmittel dargestellt. Die aktiv erzeugte Kurve ist durchgezogen dargestellt und mit I gekennzeichnet. Die gestrichelte Kurve, die mit Il gekennzeichnet ist, stellt den Verlauf der zu bedämpfenden, aus den Drehungleichförmigkeiten etc. resultierenden Zugmittelschwingung dar. Ersichtlich überlagern sich beide periodischen Schwingungen derart, dass sie einander auslöschen, also im Idealfall vollständig eliminie- ren.
Im rechten Diagramm ist die Situation für eine höhere Drehzahl U2 dargestellt. Ersichtlich steigt die Oszillationsfrequenz sowohl der aktiv erzeugten Schwingungen (ausgezogene Kurve I) als auch die der triebseitig vorliegenden zu bedämpfenden Schwingungen (gestrichelte Kurve II). Auch hier ergibt sich die eliminierende Überlagerung der periodischen Kurven. Gezeigt ist eine höhere Amplitude bei höherer Drehzahl, wobei dies lediglich exemplarischer Natur ist. Fig. 4 zeigt damit, dass mit dem erfindungsgemäß integrierten, aktiv ansteuerbaren Stellelement beliebige Betriebssituationen optimal bedämpft werden können, indem die erzeugten Gegenschwingungen sowohl in der Frequenz als auch der erzeugten Amplitude variabel angesteuert bzw. erzeugt und induziert werden können.
Als Stellelement kann jedes beliebige Stellelement verwendet werden, das eine oszillierende Bewegung des jeweiligen Spannelements ermöglicht. Denkbar ist beispielsweise ein über ein Piezoelement gesteuerter Kolbenschwinger, wobei das Piezoelement über die stellelementseitig Ansteuereinrichtung zur Formänderung entsprechend angesteuert wird. Im Hinblick auf die mitunter sehr hohen Ansteuerfrequenzen bietet sich eine elektrische Ansteuerung an, ist aber nicht Grundvoraussetzung.
Bezugszeichenliste
1 Zugmitteltrieb
V Zugmitteltrieb
1 " Zugmitteltrieb
2 Antriebsrad
3 Abtriebsrad
4 Abtriebsrad
5 Zugmittel
5' Zugmittel
6 Leertrum
6' Leertrum
7 Spannelement
T Spannelement
7" Spannelement
8 Spannschiene
8" Spannschiene
9 Drehpunkt
10 Spanneinrichtung
10" Spanneinrichtung
1 1 Zugtrum
1 1 ' Zugtrum
12 Spannelement
12' Spannelement
12" Spannelement
13 Spannschiene
13" Spannschiene
14 Drehpunkt
15 Stellelement
15' Stellelement
15" Stellelement
16 Kolben
16' Kolben 16" Kolben
17 Ansteuereinrichtung
17' Ansteuereinrichtung
17" Ansteuereinrichtung
18 Motorsteuergerät
18' Motorgerät
19 Spannhebel
20 Spannhebel
21 Spannrolle
22 Spannrolle
23 Drehpunkt
24 Drehpunkt
25 Erfassungsmittel
26 Kraftmessdose
A Doppelpfeil
I Kurve
II Kurve
Ui Motorendrehzahl
U2 höhere Drehzahl

Claims

Patentansprüche
Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einem als Riemen oder Kette ausgebildeten Zugmittel, das über die Antriebs- und Abtriebsräder einer Kurbelwelle und mindestens einer Nockenwelle und/oder anzutreibender Nebenaggregate geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Trieb (1 , Y, 1 ") wenigstens ein das Zugmittel (5, 5') führendes Spannelement (12, 7', 12', 12") vorgesehen ist, das zum Einkoppeln von Schwingungen in den Zugmitteltrieb (1 , Y, 1 ") über ein ansteuerbares Stellmittel (15, 15', 15") oszillierend bewegbar ist.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12, 12") eine um einen Drehpunkt (9, 14) schwenkbar gelagerte Spannschiene (13, 13") ist, an der das Stellelement (15, 15") angreift.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (7', 12') eine an einem um einen Drehpunkt (23, 24) schwenkbar gelagerten Spannhebel (19, 20) angeordnete Spannrolle (21 , 22) ist, an welchem Spannhebel (19, 20) das Stellelement (15') angreift.
Zugmitteltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oszillierende Bewegung periodisch ist.
Zugmitteltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (15, 15', 15") und damit die zeitabhängige Bewegung des Spannelements (12, 7', 12', 12") in Abhängigkeit der momentanen im Zugmitteltrieb (1 , Y, 1 ") gegebenen Schwingungsverhältnisse oder einer ein Maß dafür darstellenden Information steuerbar ist.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (15, 15', 15") und damit die zeitabhängige Bewegung des Spannelements (12, 7', 12', 12") über ein Kennfeld steuerbar ist. Zugmitteltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Spannelement (12") ein Erfassungsmittel (25) für im Zugmitteltrieb (1 ") auftretende Schwingungen, insbesondere in Form wenigstens einer Kraftmessdose (26) vorgesehen ist, wobei das Stellelement (15") und damit die zeitabhängige Bewegung des Spannelements (12") in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses steuerbar ist.
Zugmitteltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12, 12', 12") im Zugtrum (1 1 , 1 1 ') des Zugmitteltriebs (1 , Y, 1 ") angreift.
Zugmitteltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zugtrum (1 1 ') und im Leertrum (6') ein mit jeweils einem Stellelement (15') gekoppeltes, über dieses oszillierend bewegbares Spannelement (7', 12') angreift.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860346A3 (de) * 2006-05-23 2008-04-09 AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH Führungs- und Spannvorrichtung für Kettentriebe
WO2008119614A1 (de) * 2007-04-03 2008-10-09 Schaeffler Kg Spannvorrichtung für einen zugmitteltrieb
DE102012217206A1 (de) 2012-09-24 2014-03-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb
EP3309426A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-18 Deere & Company Riemenspannungsteuerungssystem und -verfahren

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200066A (ja) * 1986-02-26 1987-09-03 Fuji Heavy Ind Ltd タイミングベルトの自動調整装置
JPH0518447A (ja) * 1991-07-09 1993-01-26 Mazda Motor Corp エンジンのベルト張力制御装置
DE19520508A1 (de) 1995-06-03 1996-12-05 Audi Ag Umschlingungstrieb
JPH10274052A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Honda Motor Co Ltd エンジンにおける無端伝動帯の張力調整装置
JP2002054700A (ja) * 2000-08-07 2002-02-20 Honda Motor Co Ltd 無端チェーンの張力調整装置
EP1398538A2 (de) * 2002-09-11 2004-03-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Kettenspannvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6069344A (ja) * 1983-08-31 1985-04-20 Mazda Motor Corp 気筒数制御エンジンのバランサ装置
DE19932001A1 (de) * 1999-07-09 2001-01-25 Klett Ingenieur Gmbh Vorrichtung zur Nutzung von Erdwärme und Verfahren zu deren Betreibung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200066A (ja) * 1986-02-26 1987-09-03 Fuji Heavy Ind Ltd タイミングベルトの自動調整装置
JPH0518447A (ja) * 1991-07-09 1993-01-26 Mazda Motor Corp エンジンのベルト張力制御装置
DE19520508A1 (de) 1995-06-03 1996-12-05 Audi Ag Umschlingungstrieb
JPH10274052A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Honda Motor Co Ltd エンジンにおける無端伝動帯の張力調整装置
JP2002054700A (ja) * 2000-08-07 2002-02-20 Honda Motor Co Ltd 無端チェーンの張力調整装置
EP1398538A2 (de) * 2002-09-11 2004-03-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Kettenspannvorrichtung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860346A3 (de) * 2006-05-23 2008-04-09 AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH Führungs- und Spannvorrichtung für Kettentriebe
WO2008119614A1 (de) * 2007-04-03 2008-10-09 Schaeffler Kg Spannvorrichtung für einen zugmitteltrieb
DE102012217206A1 (de) 2012-09-24 2014-03-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb
EP3309426A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-18 Deere & Company Riemenspannungsteuerungssystem und -verfahren
CN107956848A (zh) * 2016-10-14 2018-04-24 迪尔公司 带张力控制***和方法
RU2744811C2 (ru) * 2016-10-14 2021-03-16 Дир Энд Компани Система управления натяжением ремня
CN107956848B (zh) * 2016-10-14 2022-05-31 迪尔公司 带张力控制***和方法

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