CN103313869A - 智能带传动系统及方法 - Google Patents

Abstract

一方面，本发明涉及一种张紧装置，该张紧装置能够在想要增大带或其他环状驱动元件中的张力时预先预知，以在出现带打滑的危险的事件之前防止带打滑。

Description

智能带传动系统及方法

技术领域

本发明涉及用于张紧诸如正时带、正时链以及附件驱动带之类的发动机驱动元件的张紧装置。特别地，本发明针对能够调整带中的带张力的带张紧装置。

背景技术

用于正时带、正时链以及附件驱动带的张紧装置是众所周知的。一些张紧装置在发动机的运转期间针对带中产生的张力的量方面是可调节的。这种张紧装置对表示可能发生带打滑的某种感测条件作出反应。虽然这种系统可减小带打滑的频率，但是它们由于设计而先天地允许一些带打滑发生。在感测带打滑实际发生的那些系统中，带打滑必定已经在张紧装置将增大带张力之前发生了。在感测用于带打滑的条件的系统中，产生带打滑的可能性的条件由于其被张紧装置感测而一定已经发生，因此这本质上意味着带打滑能够在张紧装置已经对增大带张力作出反应之前发生。

虽然这些系统在减小带打滑的频率方面具有一些优势，但是它们仍然允许一些带打滑发生，这对带、由带驱动的某种附件、以及听到伴随着带打滑的吱吱声的人的感知质量可能是不利的。

此外，这种张紧系统所采用的张力调节机构可能是昂贵的和/或不可靠的。

提供一种已经至少部分地解决了这些问题中的一个或更多个的张紧系统将是有利的。

发明内容

一方面，本发明涉及一种张紧装置，该张紧装置能够在想要增大带或其他环状驱动元件中的张力时预先预知，以在出现带打滑的危险的事件之前防止带打滑。

另一方面，本发明涉及以避免张紧装置在高张力设置与低张力设置之间循环的趋势的方式控制具有可调节的张力的张紧装置。

另一方面，本发明涉及文中所描述的为防止带打滑的目的参数中的一个或更多个参数的使用。

另一方面，本发明涉及文中示出和描述的张紧装置的实施方式。

具体实施方式

参照图1a，其示出了车辆的发动机13的曲轴10。曲轴10上具有曲轴带轮12。曲轴带轮12通过带14驱动一个或更多个车辆附件。这些附件可包括交流发电机16、空调压缩机18、水泵(未图示)、动力转向泵(未图示)以及/或者任何其他合适的附件。被驱动附件中的每个被驱动附件均具有轴以及通过离合器能够与轴连接及分离的带轮。交流发电机轴、离合器和带轮分别以50、52和54示出。空调压缩机轴、离合器和带轮分别以56、58和60示出。这允许附件中的每个附件在不需要时均可被切断，即使带14自身仍由曲轴10驱动时亦是如此。

在带14中提供至少一定量的张力的有利之处在于：该张力减少了能够在带14与被驱动附件之间或甚至带与曲轴10之间发生的滑动量。然而，在带14中提供过高的张力具有许多有害影响。例如，过高的张力使来自发动机13的更多的动力消耗在驱动附件中，从而留下较少的动力用于驱动车辆。因此，为达到车辆的性能的特定水平，将消耗比在动力损失较小时消耗的燃料的量更大量的燃料。此外，高带张力在用于被驱动附件的带轮上产生较大的毂载荷，这需要在附件上使用相对较大的轴、支撑所述轴的较大的轴承、将附件保持就位的较重的托架，所有这些增加了车辆的重量，并且从而不利地影响了车辆的燃料效率。

示出了带张紧装置20，该带张紧装置20保持带14张紧以减小带打滑，并且使带保持在曲轴10和附件的带轮上。张紧装置20包括接合带14的张紧装置带轮22、保持张紧装置带轮22的张紧装置臂部24、用于使张紧装置臂部24朝向自由臂部停止位置(臂部24没有被按压到带14中的情况下将到达的位置)和加载停止位置(臂部24在被贯穿其行程范围一直推动远离自由臂部停止位置的情况下将到达的位置)偏置的张紧装置偏置构件26，其中，自由臂部停止位置将代表张紧装置行程范围内减小存储在弹性体偏置弹簧内的机械势能的位置，加载停止位置将代表张紧装置行程范围内增大存储在弹性体偏置弹簧内的机械势能的位置。张紧装置20还包括张紧装置致动器28，该张紧装置致动器28操作地连接至张紧装置带轮22和张紧装置臂部24，以在自由臂部停止位置与加载停止位置之间移动带轮22和臂部24。张紧装置20可包括阻尼其运动的结构。

带张紧装置20可具有提供上述能力的任何合适的结构。例如，臂部24可线性套叠并且可通过可以为张紧装置偏置构件26的压缩弹簧来向外偏置。弹簧26的第一端部接合臂部24，并且弹簧24的第二端部接合基部30。基部30能够通过张紧装置致动器28沿着臂部24移动。例如，张紧装置致动器28可包括使导螺杆(未图示)转动的电动马达，导螺杆的旋转向前或向后驱动行进部(也未图示)。基部30连接至行进部并且随行进部一起移动。导螺杆可以是中空的并且臂部24可以从导螺杆向外套叠。因此，臂部24能够独立于基部30和导螺杆移动。张紧装置致动器28能够被控制以向前或向后驱动基部30。向前驱动基部30增大了弹簧26中的压缩量，从而增大了由弹簧26沿自由臂部停止方向施加在臂部24上并转而施加在带轮22上的偏置力，从而增大了由带轮施加在带14上的张紧力。向后驱动基部30减小了弹簧26中的压缩量，从而减小了由带轮22沿自由臂部停止方向施加在带14上的张紧力。由于致动器28控制弹簧26的偏置力的大小，因此弹簧26的偏置力可以被称作致动器力。张紧装置致动器28可具有替代电动马达来驱动基部30的移动的任何合适的运动装置，诸如例如气动或液压的形状存储器金属致动器，或一些其他装置。

在图1b中示出的替代性实施方式中，张紧装置臂部24能够围绕张紧装置臂部枢轴线枢转。张紧装置偏置构件可以是在第一端部处与臂部接合以使臂部朝向自由臂部停止位置偏置的扭转弹簧。扭转弹簧的第二端部可与张紧装置致动器28接合，其中张紧装置致动器28移动弹簧的第二端部以增大或减小弹簧施加在张紧装置臂部24上的偏置力并且因此增大或减小带轮22施加在带14上的张紧力。

在PCT公开WO2010/094127A1号以及美国临时专利申请61/382,892、61/381,929和61/391,266中可找到合适的张紧装置结构的示例，所有这些示例通过引用并入本文。在美国专利3,954,016号、4,131,306号、4,674,781号、4,850,466号、4,885,954号、4,893,704号、5,338,076号、5,634,676号、5,862,903号和5,983,739号中可找到能够用于驱动扭转弹簧的第二端部的合适的致动器的示例，所有这些示例通过引用并入本文。

关于图1b中示出的张紧装置实施方式，图1c示出的曲线图示出了带14的长度、由弹簧26施加在张紧装置臂部24上的力(以90示出)与从而引起的由张紧装置臂部24施加在带14上的转矩(以92示出)之间的关系。公称带长度以96示出，并且正公差以98a示出，负公差以98b示出。总体上在该公开中，当阐述的是张紧装置臂部被驱动到带14中、与带14接合、将转矩施加至带14等时，应当理解的是，张紧装置臂部实际上通过带轮对带14起作用。当带伸展开时，臂部24由于作用在其上的弹簧力而进一步逐步地旋转。然而，当臂部24在带展开期间旋转时弹簧力逐步地减小，因为弹簧26朝向其静止位置逐步地放松。另外，臂部24的旋转改变了臂部24与施加在带14上的带轮22的毂载荷的几何(即角度)关系。因此，即使弹簧力可随着臂部24的旋转线性地减小，施加到带14的转矩也会随着臂部24的旋转非线性地(在典型构型中以正弦曲线的方式)变化。这些变化的结果示出在图1d中的曲线图中，图1d示出了根据带长度的由张紧装置产生的带张力之间的关系。从理论上讲，能够通过张紧装置来将某种目标张力施加至带将是有利的，不管带长度如何，并因此不管张紧装置臂部24的角位置如何，目标张力都是恒定的。该目标张力在图1d中以100示出。然而，当使用诸如弹簧26之类的扭转弹簧以及旋转张紧装置臂部24时，所得结果为以102示出的曲线。表示带14的公称长度的线以96示出。张紧装置20构造成使得其响应曲线102随带长度而改变，即使响应曲线102是非线性的也仍多少与“目标”张力线100紧密地相匹配。

在现有技术的典型张紧装置中，通过张紧装置实施的响应曲线在由张紧装置施加在带14上的张力仅基于带长度变化(忽略与带颤振等有关的能够暂时影响张紧装置的响应的动态问题)的意义上是有些固定的。因此，这种张紧装置通常构造成将相对较高的目标张力施加至带，因为该张紧装置必须确保在最坏的情况下(例如，在带是湿的，带上的载荷由于由带驱动的所有附件的运转、由于发动机转速的高变化率而较高，以及类似条件的苛刻工作条件下)带中具有足够的张力。然而，实际上这些最坏的情况不是常见情况，并且在大多数工作条件下，这些现有技术张紧装置没有必要施加高的带张力。带中高张力的该恒定状态不利地导致了不必要的动力消耗、用于与带接合的带轮的轴承等的保险设计、带的使用期限的可能的缩短、来自车辆的排放的增加以及其他缺点。

然而，张紧装置20能够调整带14中的张力，使得当对高张力的需要出现时，张紧装置20能够增大施加到带14的张紧力，从而增大带14中的张力。在一些实施方式中，这会导致图1d中示出的张力响应曲线从曲线102向上移至以106示出的虚线曲线。曲线106不需要匹配曲线102的形状。此外，能够适用于张紧装置20的有效弹簧常数在处于由曲线106代表的“高张力”模式时不是关键的。因此，曲线106的形状不是特别关键的。主要重要的是，施加到带14的张力要足够高以防止在触发张紧装置20以提高张力的特定条件下的带打滑，同时确保施加到带14的张力不要太高以至于损坏了带14或与带14接合的部件(例如，驱动带14的带轮以及由带14驱动的带轮)。

带14中提供足够的张力的主要目的在于防止带打滑，这是带轮上的带的线速度不同于带轮本身的周缘(发生打滑的位置)的线速度的条件。这种打滑有问题的原因是多方面的。一个原因是，在带的运动没有造成与由带轮驱动的附件所需的旋转一样多的旋转的意义上，打滑是低效率的。另一个原因是打滑在某些情况下是能够听得见的，这会对一部分车主或过路者造成认为车有质量问题的影响。

张紧装置20能够确定带打滑是否正在发生是有益的。为了做到这点，张紧装置20可确定带14的线速度以及由带14驱动的附件的带轮中的一个或更多个带轮的线速度。如果没有相对较小的转动惯量或更广泛地说，没有与转动惯量有关的对旋转的相对较小的抵抗，带14的线速度可通过确定由带驱动的带轮的线速度来确定。这种带轮的示例为张紧装置20上的带轮22。该带轮通常不具有与其相关联的带滑动并因此在带张紧系统的运转期间为带14的速度提供了相对精确的值。为了给带轮22的旋转速度提供值可使用任何合适的装置。例如，如图2a所示，以70示出的诸如磁体或金属目标之类的传感器触发器可设置在带轮中，以及诸如霍尔效应传感器之类的合适的传感器72可定位在张紧装置臂部24中。多个磁体或金属目标70可围绕带轮22的一些半径范围的圆彼此均等地间隔开。替代性地，如图2b所示，诸如齿部、突出部或相反的凹部之类的多个传感器触发器可结合到带轮22中，并且诸如霍尔效应传感器之类的合适的传感器72可安装至固定元件，所述固定元件例如是安装成感测传感器触发器70的通道的基部。

带轮22可由合适的金属机加工而成，或由金属板旋转制造成示出的凸缘构型。一个或更多个齿部、凹部、突出部、目标或其他传感器触发器70可被机加工成任何一个带轮的边缘都能通过传感器72的顶部。作为示例，带轮可由磁钢机加工而成。

传感器72定位成能够检测传感器触发器的通过。为实现平衡，应该要求带轮以非常高的转速旋转，有利的是具有至少两个传感器触发器70，所述至少两个传感器触发器70在带轮凸缘上均等地间隔开以在带轮22高速旋转时平衡目标的惯性。

当在带轮边缘上以相等的间隔提供更多传感器目标70时，改善了带轮22的平衡。因此，对于其中带轮的转速较高的应用，更加有利的是用增加数量的传感器触发器70来构造带轮22以改善带轮的动态平衡。当齿部(或更普遍地，传感器触发器70)的数目增加时，除了平衡改善之外确定的转速的精确度也增加了。如图2b所示，带轮22可具有任何合适数目的传感器触发器70，例如，十个传感器触发器。

传感器72可包括处理器，该处理器计算传感器触发器70头上的通道的数目，从而确定带轮22的瞬时转速。一旦知道带轮22的转速，则能够以高精度确定带速度。

假如带轮22上有足够的带缠绕，则带轮22可如上所述用于确定带速度。此外，在某些情况下，可能没有足够的空间来在张紧装置臂部24或带轮22上安装传感器72或触发器70。如果这些条件中的任一个存在，使得不能利用张紧装置20来确定带速度，则能够将单独的惰轮安装在与其中提供有足够量的带缠绕的带14接合的单独位置中。

以32示出的发动机控制器设置在车辆中并且控制发动机13和附件的运转。发动机控制器32可被称作车辆控制单元32。车辆控制单元32可接收来自若干个来源的传感器数据，所述若干个来源包括来自曲轴10上的速度传感器的指示曲轴10的旋转速度的信号。包括有张紧装置20的带张紧系统还可以包括以34示出的张紧系统控制器。张紧系统控制器34控制张紧装置致动器28的运转。此外，张紧系统控制器34可接收来自一个或更多个其他部件的表明那些部件的状态信号。例如，张紧系统控制器34可接收指示曲轴速度、交流发电机电压输出、交流发电机速度、交流发电机温度、张紧装置偏置构件24的位置以及张紧装置带轮22的速度的信号(如上所述，利用一个或更多个传感器触发器70和传感器72)。与情况相比，控制器34能够确定在用于曲轴10、交流发电机16和压缩机18的带轮中的任一个带轮处是否正在发生任何打滑，所述确定基于这些带轮的实际测量速度与基于这些带轮的带轮直径和张紧装置带轮22的带轮直径相比较而确定这些带轮应当具有的旋转速度之间的任何检测到的差异进行。如果检测到任何打滑，或如果在任何带轮上检测到的打滑超过了上阀值例如约3％至约4％，则控制器34可增大致动器力以增大带张力，从而减小或完全消除打滑。致动器力的增加可为例如25N的离散量，其中在该增加之后打滑被再核对以确定其是否低于上阀值。替代性地，在控制器34做出打滑的连续判定的情况下，致动器力的增加可以继续。在任何一种情况下，对于所有带轮而言，一旦控制器34确定打滑低于阀值，则控制器34可停止增大张力。相反地，如果在所有带轮上检测到的打滑低于下阀值(这可能为，例如约2％)，则随后控制器可减小致动器力以减小带张力，从而提供改善的燃料效率并且减少动力损失。该减小可以是持续的，或可以是离散量。

张紧系统控制器34还可接收来自车辆控制单元32的信号，该信号指示车辆控制单元32即将采取什么样的行动。例如，车辆控制单元32可向张紧系统控制器34指示即将打开空调压缩机18。因此，张紧系统控制器34能够使用输入信号来确定带打滑即将发生，或带14上的载荷即将增加。在实现了这些确定中的一个的情况下，张紧系统控制器34可优先增大张紧装置带轮22上的致动器力以在这些事件发生之前增大带张力。因此，减小了(或甚至防止了)带打滑。

在另一车辆未被使用的方案中，当车辆的驾驶员靠近车辆时，张紧系统控制器34可感测到遥控钥匙的存在，类似于当今一些高级车中的感测遥控钥匙的存在以打开车门的系统。代替直接感测遥控钥匙的存在的控制器34，车辆可与控制器34的一些其他系统(例如车辆中所配备的负责在感测到遥控钥匙的存在时打开车门的系统)通信。替代性地，张紧系统控制器34可检测到遥控钥匙被用于打开驾驶员侧车门(通过使用者按压遥控钥匙上的“解锁”按钮)。因此，张紧系统控制器34可确定车辆的发动机13可能即将启动。发动机启动在带14上引入了相对较高的载荷，并且能够在受到过小张力的带中导致带打滑。为了减小带打滑的可能性，张紧系统控制器34可在发动机启动之前增大张紧装置带轮22上的致动器力以防止带打滑发生。

代替感测遥控钥匙，更便宜的选择可为将控制器34编程为在某些天的某些时候增大带张力。例如，控制器34可配备有时钟或可以编程为确定来自车辆中的诸如GPS(全球定位系统)接收器之类的一些其他子系统的时间和日期，并且可编程为检测关于车辆被驱动的时刻的模式。例如，控制器34可确定，在过去30天(或在任何其他合适的天数)，在工作日(即，星期一至星期五)的上午7:45与上午7:55之间有超过90％的时间车辆已经被起动，并且不早于上午7:37。控制器34还可编程为使用该数据来确定在发动机将立即起动时预先增大带张力的时刻。例如，控制器34可以在每个工作日的上午7:43或例如每个工作日的上午7:35增大带张力。在增大带14中的张力之后，控制器34可以进入或返回到睡眠模式直到其被诸如车辆启动的检测之类的一些输入唤醒。另外，时刻与日期信息能够用于以其他方式预知对带14中高张力的需求。例如，在不存在湿度传感器或水分传感器的实施方式中，控制器34可基于时刻(例如，清晨)和日期(例如，初秋)来确定存在由带14上的露水造成带打滑的增大的可能性。因此，控制器34可编程为在发动机启动之后将带14保持在高张力下一段选定的时间以使发动机变热并且使露水蒸发。相反地，在夏天的午后，由于预料到带14上没有露水，因此控制器34可编程为在发动机启动之后将带14保持在高张力下较短的一段选定时间。

另一示例为控制器34接收来自ABS(防抱死制动系统)系统和/或牵引力控制系统的数据来确定在车辆的特殊使用期间是否存在反复的未决车轮抱死或未决车轮打滑的示例。与温度数据和/或时间及日期数据可选地结合的该数据能够用于推断出地面上有雪，或根据所感测到的温度推断出地面上可能有泥或水。如果推断出地面上有雪、泥或水，则控制器34可确定例如由于带14在驾驶期间因故障或一些其他原因有变潮湿的可能性因此带张力应该增大。如果温度低于选定的水平，则控制器34可确定带14可能是相对较硬的，并且可能是松的。另外，在低温处，用于促进轴承等的旋转的润滑脂或其他润滑剂趋于“变硬”，从而增大了对任何旋转部件的转动的阻力。因此，在某一温度以下，控制器34可因此增大带张力。

在另一实例中，张紧系统控制器34可接收来自例如湿度传感器的传感器的指示出湿度较高的信号。这能够指示出正在下雨，或车辆处于带14可能变湿的某种情形下。当带14潮湿时，应当理解的是，与干燥的带14相比，在任何给定的带张力下，带打滑的可能性增大。当张紧系统控制器34确定湿度较高时，张紧系统控制器34可自动地增大带轮34上的致动器力以减小带打滑的可能性。在张紧系统控制器34已经确定特定水平的带张力适合于特定的情形的方案中，张紧系统控制器34可将带张力增大至检测到高湿度的情况下的较高水平。合适的湿度传感器的示例为由霍尼韦尔国际公司(Honeywell International Inc)提供的HIH系列湿度传感器。代替，或除了湿度传感器之外，带张紧系统可包括检测潮湿带14或有可能潮湿的带14的一些其他传感装置，触发所述传感装置来增大带张力。例如，可以使用定位成检测发动机舱内的温度的温度传感器，连同周围温度传感器和湿度传感器来检测在某种情形中的有可能潮湿的带。构造成确定发动机舱中的相对湿度的湿度传感器将包括将定位成检测发动机舱中的温度的温度传感器。例如，当车辆保持在例如车库或地下停车场的阴凉处，并且随后被起动并在热天开出时，空气中的水蒸气有可能凝结在包括有带驱动的附件以及与带接合的带轮的相对较冷的许多部件上，这会导致带打滑或带发出吱吱声。为了处理这种问题，张紧系统控制器34可编程为感测在湿度在选定水平以上时发动机舱中的温度何时低于周围温度多于选定量，并且如果是这样的话，将带张力增大至选定的高张力设置。在发动机舱变热(例如，通过发动机的运转)之后，控制器34可确定不再存在带打滑或带发出吱吱声的可能性并且可因此减小带张力。

为了确定是否在下雨，控制器34可接收来自湿度传感器以及来自风挡雨刷系统的信号。如果湿度高并且风挡雨刷打开，则控制器34可确定正在下雨。如果湿度高但风挡雨刷关闭，则控制器可确定不下雨。如果湿度不高但风挡雨刷打开，则控制器可确定不下雨。作为示例，风挡雨刷可能因为例如清洁风挡的污垢、雪或霜的一些其他原因已经被打开。

在又一示例中，张紧系统控制器34可接收来自节气门传感器或来自车辆控制单元32的指示出驾驶员正攻击性驾驶以及反复迅速加速和/或反复迅速松开节气门的信号。在不太复杂的实施方式中，每次驾驶员加速(特别是在他们猛烈加速的情况下)，张紧系统控制器34将驱使致动器力上升来增大带张力以防止打滑，并且每次驾驶员突然释放节气门，张紧系统控制器34由于可能认为不需要高张力而将驱使致动器力下降以减小带张力。应当理解的是驱动致动器28消耗了能量。在某些情况下，反复驱使致动器力上升及下降会消耗与通过平均带张力的整体减少节省的动力一样多或更多的动力，并且会缩短张紧装置致动器28和其他部件的寿命。在更复杂的实施方式中，在这些动作重复了足够次数之后，张紧系统控制器34可确定该驱动行为可能会继续，并且因此，张紧系统控制器34可仅将张紧力置于高设置处，使得能够防止致动器28的调速不均，以减小及增大张紧力力图实现恒定地移动或振荡目标。一旦张紧系统控制器34检测到驾驶员的驾驶行为已改变并且他/她在一段足够长的时间不再攻击性驾驶，张紧系统控制器34就可以决定允许减小带张力。确定车辆的驾驶员是否在攻击性驾驶的方法有好几种。一种方法为接收与发动机转速有关的信号。如果控制器34确定发动机转速在第一“高”水平以上的水平与第二“低”水平以下的水平之间循环，则控制器可确定车辆正在被攻击性驾驶。也可由控制器34用于这种确定的参数为循环时间。换句话说，如果发动机转速达到“高”范围(即，“高”水平以上)内并且然后十分缓慢地降到“低”范围(即，“低”水平以下)，则控制器34可确定发动机不“循环”以及可确定这没有构成保证张紧力维持在高张力设置处的足够攻击性的驾驶。然而，如果发动机转速在一段相对较短的时间内于“高”范围与“低”范围之间循环，则控制器34可确定发动机正在循环以及可确定这的确构成了保证张紧装置维持在高张力设置处的情形。值得注意的是，即使控制器34使用来自节气门传感器的信号，由于来自节气门传感器的信号与发动机转速大致相关，因此控制器34也仍然能够说是基于对发动机是否正在根据发动机转速循环的判断。

对控制器34来说，利用发动机转速的另一种方法为利用发动机转速的变化速率来确定张紧装置是否维持在高张力设置处。如果发动机转速的变化速率反复超过特定的“高”水平，则控制器34可确定发动机正在循环以及无论实际的发动机转速达到何等水平都可使张紧装置维持在高张力设置处。

控制器34可编程为将已确定车辆正在被攻击性驾驶的事件存储在数据库中并且可额外地存储与该事件相关的其他信息，例如时刻、或识别哪位驾驶员驾驶车辆的某些类型的识别信息。例如，当进入车辆时，驾驶员可按下座椅位置存储器按钮中的一个按钮。该座椅位置按钮根据驾驶员#2识别车辆的驾驶员。控制器34可将驾驶员识别存储在存储器中。在控制器34确定循环事件发生(或通常攻击性驾驶事件发生)的情况下，控制器34可将循环事件连同驾驶员识别信息一起储存在其存储器中。如果控制器34确定该特定的驾驶员有太多攻击性驾驶的实例，则控制器34会更改成每当感测到该驾驶员正在驾驶车辆时将触发控制器34以将张紧装置置于高张力设置的标准。车辆可识别驾驶员的另一种方法为借助于遥控钥匙。在当今一些高级车辆中，车辆的控制器能够将遥控钥匙彼此区分开。车辆的控制器基于感测到的遥控钥匙使用该信息来调整座椅、镜子等以适应每个驾驶员的偏好。因此，控制器34能够基于由车辆的传感器感测到的遥控钥匙确定哪位驾驶员在驱动车辆。

进一步关于减小张紧装置致动器28连续振荡的趋势，张紧系统控制器34可编程为可以通过与连续调整带张力完全相反的离散量来使带张力上升或下降，以达到动态(即，连续变化)条件的最佳带张力。张紧系统控制器34可编程为使此一直发生，或者替代性地编程为使此仅在某些条件下发生，同时允许在其他条件下振荡(即，带张力的连续调整)。使用带张力的离散变化的示例为张紧系统控制器34检测所需带张力不断增大的情形。在这种方案中，张紧系统控制器34可决定将带张力增大至选定的高设置并且将其维持在那儿一段时间，(除非变得必需进一步增大带张力)，而不是连续地调整带张力使得仅匹配用于每个瞬时的必需的张力。

在另一方案中，张紧系统控制器34可检测发动机速度低(即，在选定的阀值以下)的情形。共振能够根据诸如发动机速度、带14上的载荷以及带张力之类的某些因素而发生在带14中。共振会导致带14颤振并且在某种情况下会导致对带14的损坏或使带14发生故障。特别地，在当今车辆中的要使用或者正使用的一些带相对地薄于先前使用的一些带，这使得这些带甚至更易于颤振。为了抑制颤振发生，张紧系统控制器34可编程为检测发动机速度和带载荷将导致给定带张力下共振风险增加的情形，以及增大带张力以减小带颤振的风险。

如上述示例中在所示，张紧系统控制器34可因而能够预知即将发生带打滑或带载荷即将增大的情形，并且能够在这些事件发生之前控制带张力。

如上所述，张紧系统控制器34能够通过带14上的带轮22来控制张紧力以在有可能的情况下减小带张力以及在需要时增大带张力。与不能够控制的张紧装置相比，这对车辆的燃料效率提供了整体改善。然而，在某些方法中，减小带张力来提高燃料效率(可以被称为燃料效率)是一种被动的途径。在某些实施方式中，张紧系统控制器34可采取积极的途径来减小带张力以提高燃料效率。

例如，张紧系统控制器34可操作性地连接至交流发电机16、空调压缩机18以及由带14驱动的任何其他附件中的一个或更多个。应当理解的是，这些附件中的每个附件均代表带14上的载荷，并且每个附件均要求一定量的带张力以在没有出现带打滑的情况下运转。通过使这些载荷中的两个载荷同时运转，如通常会发生的，带张力必须进一步增大以减小打滑的可能性。为了减小要求由张紧装置施加的最大带张力，在某些情况下，当允许附件中的一个附件运转时，张紧系统控制器34可使与附件中的另一个附件相关联的载荷减小。例如，张紧系统控制器34可确定在空调压缩机18打开时交流发电机16不必以其最高电压运转(这增大了与交流发电机16相关联的磁阻力的量)。因此，如果可能，张紧系统控制器34在那时可减小交流发电机16的电压，并且有可能完全关闭该交流发电机。同样地，当张紧系统控制器34确定交流发电机16需要以高电压运转时，张紧系统控制器34可减小空调压缩机18的制冷剂流量(或完全关闭空调压缩机18)。值得注意的是，一些交流发电机类型(例如，一些现代的高效率交流发电机)具有与寒冷天气中的交流发电机相关联的相对较高的阻力量。在某些情况下，这至少部分地是由于这种交流发电机的旋转部件与固定部件之间存在的紧公差。在寒冷天气中，一些部件相对于彼此收缩的差量会增大直到交流发电机变热之前一直存在的旋转摩擦的量。此外，当车辆在寒冷天气中闲置(即，当车辆休止时)任意一段时间(甚至整夜)时，车辆的电池能够相对较快的释放电荷，从而导致交流发电机16因试图给电池充电而在车辆起动时以高负荷运转。同样地，张紧系统控制器34可防止交流发电机16在发动机13于寒冷天气起动期间运转，因为发动机起动已经引入了意味着上升的带张力的高带载荷。一旦发动机13已经起动并且防止打滑所必须的带张力减小，则张紧系统控制器34就会允许交流发电机16起动。在某些实施方式中，控制器34可防止交流发电机16运转，直到交流发电机16的温度达到选定的温度以上为止。直接负责感测交流发电机16的温度的温度传感器可设置用于告知控制器34交流发电机温度。如果确定交流发电机16需要但要低于选定温度运转，则控制器34可在交流发电机起动之前将张紧装置置于高张力设置处。交流发电机16被认为是冷的时所低于的选定温度例如小于或等于约-20℃。可选地，该条件(低交流发电机温度)可使由控制器34使用的其他逻辑无效以修改带张力。换句话说，控制器34可编程为每当其检测到交流发电机温度低于阀值(假设需要交流发电机自身运转)时都产生高带张力，以及保持高带张力直到交流发电机温度上升到例如+20℃的第二阀值以上为止。

关于交流发电机16，对控制器34而言，有利的是能够估算驱动交流发电机16所需要的转矩以确定是否改变带张力。交流发电机转矩决定于好几种因素，包括电压、电流和速度。能够将这些值做成映射以在不需要大量计算的情况下快速且容易地估算转矩。控制器34能够使用这种估计来确定合适的带张力。

值得注意的是，张紧系统控制器34与附件之间的操作连接可以不是直接的操作连接。例如，张紧系统控制器34可以给车辆控制单元32发送指令来停止或防止交流发电机16的运转，并且车辆控制单元32可确定这是否是可能的。例如，由于车辆电池(未图示)的极低的电荷状态，因此车辆控制单元32会确定出这是不可能的。在这种情况下，车辆控制单元32可将交流发电机16不能停止、减速或防止交流发电机16运转的信号发回到张紧系统控制器34，因此在这种情况下张紧系统控制器34可以驱使张紧力上升。然而，总体上通过提供对附件的一些控制，张紧系统控制器34能够减少需要驱使张紧力上升至高水平的次数。张紧力达到高水平的次数直接影响与附件相关联的各种部件所需的轴、轴承和托架的尺寸，使得它们足够坚固以抵抗变形和疲劳。因此，减少张紧力达到高水平的次数可导致相对较小的轴、较小的和/或较轻型的轴承以及较轻的托架的使用。部件重量的这种减小转而导致车辆的燃料效率的增大，并且减小了与附件相关联的旋转阻力，这能够进一步导致车辆的燃料效率的增大。

代替给车辆控制单元32发送指令，对张紧系统控制器34而言，可以替代性地直接将命令发送至附件中一个或更多个附件。然而，车辆控制单元32还可直接地或间接地操作连接至附件，并且可在某种条件下给张紧系统控制器34发出防止张紧系统控制器34干涉车辆控制单元的附件运转的重写命令。

张紧系统控制器34可接收来自一个或更多个部件的指示了当前带张力的信号，使得张紧得统控制器34能够确定当前带张力是否适合当前的条件设置。指示张紧装置弹簧的第二端部的位置的信号可来自位置传感器，该信号表明由带14上的带轮22施加的张紧力。该位置传感器可以是将发送与传感器与弹簧的端部之间的距离成比例的信号的简单的霍尔效应传感器。合适的霍尔效应传感器可以是由总部在美国新泽西州的莫里斯敦(Morristown，New Jersey，USA)的霍尼韦尔国际公司提供的霍尼韦尔SS520传感器。替代性地，虽然成本比较高，也可使用其他更精确的位置传感装置。替代性地，带张紧系统可包括其他更复杂的装置，例如位于一个或更多个附件轴上的应变仪随同相关联的用于调节和信号放大的电子。然而，通常这种装置成本相对较高。在通过引用并入本文的美国专利6216547号中描述了这种装置。

尽管张紧系统控制器34被示出为与车辆控制单元32分开的独立装置，仍可以在车辆控制单元32自身内提供张紧系统控制器34的等同装置。换句话说，张紧系统控制器34可为随同组成车辆控制系统32的程序模块一起存在于存储器中的程序模块。然而，为了以下所提出的要求，张紧系统控制器34和车辆控制单元32仍可被认为是独立的元件，无论它们是否分享硬件或甚至一些软件元件都如此。

在图3a和图3b示出的特定实施方式中，车辆可配备有在某种情况下临时关闭发动机13的技术以减小排放并提高燃料效率。例如，当车辆在红灯处停止时，车辆控制单元32可关闭发动机13。当这种情况发生时，理想的仍是继续操作带传动附件中一个或更多个带传动附件，例如空调压缩机。为了实现这种操作，曲轴10可配备有曲轴离合器38，通过该曲轴离合器38，曲轴10连接至曲轴带轮12。通过分离离合器38，现在能够不需要发动机13转动的情况下驱动带14。车辆控制单元32可编程为运行作为马达的交流发电机16，交流发电机16从诸如车辆电池(未图示)之类的电源获取动力。然后马达16能够驱动带和其他带传动附件。这种系统描述在通过引用并入本文的WO2008/113186A1中。应当注意的是，在图3a和图3b中，仅示出了与带14直接接合的部件，例如曲轴10及其相关部件、附件及其相关部件、以及张紧装置20。另外，在图3a和图3b中以55示出水泵以作为这些附件中的一个附件。图3a中示出的实施方式与图3b中示出的实施方式之间的不同之处在于：图3a中的张紧装置20为线性张紧装置(如图1a所示)，而图3b中示出的张紧装置20为旋转张紧装置(如图1b所示)。

在这种实施方式中，张紧系统控制器34可接收来自车辆控制单元32的指示发动机13关闭的信号并且可编程为将带张力减小至低水平以减小带载荷，从而增加电池能够支持马达16的旋转的时间量。作为减小带载荷的更进一步的步骤，张紧系统控制器34还可使空调压缩机18的制冷剂流量减小到相对较低的水平以减小与压缩机18相关联的带载荷。

替代性地，如果流量减小是不可能的，则张紧系统控制器34可通过借助于PWM(脉宽调制)脉冲宽度调制控制策略或PPM(脉冲位置调制)以受控方式间歇性开闭循环空调压缩机离合器来尝试模仿减少或节流流体的流量，由此可以改变关闭循环时间和打开循环时间以使节能潜力以及乘客舱内的冷却潜力这两者最优化。

在这种实施方式中，马达16还可用于启动发动机13。为执行这种启动，曲轴离合器接合成使得曲轴带轮12和曲轴10一起旋转，并且马达16驱动带14以驱动曲轴10，从而取代了传统的起动马达。然而，值得注意的是，曲轴带轮12定位于马达带轮54的第一侧(以40示出)上。当马达带轮54驱动带14时，马达带轮54的第一侧为松弛侧。因此，位于第一侧40的带张力相对低于位于马达带轮54的第二侧(以44示出)的带张力。较低的带张力引起带14与曲轴带轮12之间发生打滑的一些可能性。可以为在马达带轮54与曲轴带轮12之间的带跨度增加张紧装置，然而，这是一种昂贵的解决方案。为了降低在仅设置有一个张紧装置(即，张紧装置20)时发生打滑的风险，张紧系统控制器34可使用张紧装置20，如能观察到的，张紧装置20定位在曲轴带轮12与空调压缩机带轮60之间，以将带张力增大到非常高的水平，使得能够驱使曲轴带轮12与马达带轮54之间的带跨度(或多个带跨度)中的张力上升，以降低在使用马达16启动发动机13期间发生打滑的可能性。为了帮助更均匀地分布由张紧装置20施加的张力遍布皮带14，当马达16用于启动发动机13时，附件中的一个或更多个附件可通过张紧系统控制器34关闭。一旦发动机13已经启动，则马达16可恢复成交流发电机，带张力可减小并且关闭的任何附件都可再次启动。在发动机13通过马达16启动期间增大带张力已经被描述为能够适用的，而当马达16正驱动附件时张力已经被描述为通过控制器34减小。然而，在位于马达带轮54的松弛侧上的附件(例如水泵55)被确定成需要在不打滑的情况下运转的情况下，带14中的张力可以通过控制器34增大以促进运转。

尽管交流发电机16已经被描述为对带14进行驱动以驱动其他附件或启动发动机13的马达，但为此替代性地可以使马达与交流发电机16分离地设置。

上述许多方案涉及检测要求增大带张力以防止打滑发生的情形的控制器34，对于控制器34检测即将发生的低带张力可以被允许的情形是可能的。例如，在检测到带14上可能有露水并且因此要增大带张力来防止打滑之后，控制器34可设置一段固定的时间来使带张力增大，并且在缺乏保持带张力的其他原因时，控制器34可编程为基于带14在那个时段是干燥的的假设而在固定时间段结束时自动减小带张力。

现有技术的一些系统可基于当前条件有利于带打滑的判断来调整带张力。然而，这本质上意味着在系统增大带张力之前存在会发生带打滑并且存在条件的一段时间。通过在这种情形发生之前(即，预见地)检测这种情形的可能性，控制器34能够在需要增大带张力之前增大带张力，从而避免了在张紧系统有机会反应之前已经发生打滑的情形。

文中许多参数已经描述成对由控制器34使用来为张紧装置确定适当的张力设置是有用的。所有这些参数可以结合到可以存储在控制器存储器中的图谱中。然后，控制器34将基于来自传感器、来自车辆ECU(发动机控制单元)、和/或来自其他来源的信号来确定所有必需的输入，并且可以随后使用那些输入与图谱来确定施加到带14的张力和/或用于控制器34的张紧装置模式。张紧装置模式的示例将是控制器34已确定张紧装置正在振荡并进而将张紧装置保持在特定张力设置下一段时间以防止张紧装置振荡的情形。张紧装置模式的另一示例将是例如车辆启动期间的情形，其中张紧装置可仅使其维持在高张力设置处一段选定的时间，不管来自各种来源的是何信号都如此。

尽管术语“带”已经用在文中的描述中，仍应当理解的是，本发明的张紧系统能够适用于许多不同种类的环状驱动元件，同步的(带齿的)环状驱动元件和异步的(不带齿的)环状驱动元件均包括附件驱动带、正时带、正时链等。

参照图4a至图4c以及图5a至图5c，其以根据本发明的另一实施方式的张力调节系统的示例示出了张紧装置200。

张紧装置200包括：毂221，该毂221安装至发动机13；张紧装置臂部224，该张紧装置臂部224通过位于毂221上的臂部衬套225可旋转地支撑以在自由臂部停止位置与加载停止位置之间围绕毂轴线旋转，并且该张紧装置臂部224保持张紧装置带轮222以围绕带轮轴线Ap旋转；张紧装置偏置构件226(尽管其可被称为弹簧226或扭转弹簧226，但其可以是任何合适类型的偏置构件)，该张紧装置偏置构件226用于使张紧装置臂部224朝向自由臂部停止位置偏置；以及张紧装置致动器228，该张紧装置致动器228操作地连接至张紧装置带轮222和张紧装置臂部224以改变由张紧装置臂部224通过带轮222施加在带14上的张紧力。

在图4a至图4c以及图5a至图5c所示的实施方式中，张紧装置致动器228由马达230——在这种情况下带有整体式变速箱、蜗杆232、由蜗杆232驱动的扇形齿轮234、以及主轴236组成。蜗杆232支承在托架240中的衬套238上并且由通过控制器34控制的马达230驱动，其中，托架240是毂221的一部分。蜗杆232使扇形齿轮234旋转，扇形齿轮234经由突出部242连接至主轴236。主轴236包括位于主轴236中的驱动槽244，通过该驱动槽244弹簧柄脚246形成在弹簧226的第一端部248处。弹簧226的第二端部以250示出并且接合张紧装置臂部224。因此，主轴236的旋转导致了弹簧226的第一端部248的旋转。在低张力情况下，张紧装置200可使带14与如图5a所示定位的臂部224接合。第一端部248沿第一方向252的旋转使位于张紧装置臂部224的弹簧226的偏置力逐步增大，从而增大了张紧装置臂部224的张紧力，或更具体地增大了位于带轮222的带14上的张紧力。在图5a至图5c所示的视图中，增大张紧力导致臂部224沿顺时针方向旋转直到带14中的张力增大到足以在张紧装置臂部224与带14之间达到平衡为止。图5b和图5c示出了当张紧力已经从图5a中的低张力设置分别增大到中间水平张力设置(图5b)、以及高张力设置(图5c)时的张紧装置200。值得注意的是，蜗杆232的螺纹优选地构造成防止蜗杆被扇形齿轮234反向驱动，使得当带14中存在高张力时，偏置构件326不能通过反向驱动蜗杆232解除本身。如果旋转沿图4a中以箭头254示出的第二方向进行，则施加到带14的张紧力逐步减小。

张紧装置200设置有分别以260和262示出的两个传感器。传感器260设置用于测量带轮222的速度并且可以类似于图2a中所示的传感器72。传感器262设置用于测量张紧装置臂部224的位置。传感器262可以为任何合适类型的传感器。例如，传感器262可为角位置传感器，角位置传感器是固定的并且能够检测被连接以与张紧装置臂部224一起旋转并且与毂轴线Ah(图4b)对齐的环形磁体264的角位置中的变化。磁体264具有组成180度磁体的北极，以及组成其他180度的南极。位置传感器262可以是任何合适类型的传感器，当臂部224绕毂轴线Ah枢转时该传感器能够检测磁体264的北极和南极的位置的变化。合适的传感器的示例为由瑞士楚格州(Zug，Switzerland)的Sentron股份公司(Sentron AG)提供的型号2SA-10Sentron的传感器。合适的位置传感系统(由像传感器262的传感器以及像磁体264的环形磁体组成)示出并描述在美国专利7188021中，其全部内容被并入本文。除了在张紧装置200中设置两个传感器260和262之外，还可以省去传感器260或262中的一个，或可以设置既没有传感器260又没有传感器262的张紧装置200。

另一传感器(未图示)可设置成确定偏置构件226的第一端部248的位置。

来自传感器的信息可发送至可编程来利用来自传感器260的带轮速度信息以确定带14的速度的控制器34，当确定是否在与带14接合的附件带轮或曲轴带轮中的一个或更多个带轮处存在任何带打滑时，控制器34可使用该信息。来自传感器262的信息被控制器34用来确定张紧装置臂部24的确切位置，控制器34能够利用该确切位置来确定施加到带14的张紧力并进而确定带14中的张力。控制器34能够利用该信息作为反馈来帮助自身控制致动器222，以利用文中所描述的任何算法将选定量的张力施加在带14中。

参照图6以及图7a至图7c，其描述了根据本发明的另一实施方式的张紧装置300。张紧装置300可以具有毂321、带有带轮322的张紧装置臂部324、朝向自由臂部停止位置驱动臂部324的偏置构件326、以及驱动主轴336的致动器328，其中，主轴336驱动偏置构件326的一端以控制偏置力进而控制张紧力并进而控制带张力。所有这些部件都类似于图4a至图4c中示出的它们的对应部件221、222、224、226、228和236，除了张紧装置臂部324具有向下延伸到位于以336示出的主轴上的槽372中的突出部370之外。参照图7a至图7c，图7a示出了处于低张力设置的张紧装置300。值得注意的是，除了突出部370之外，所有张紧装置臂部324都已经从图7a至图7c中省去，以更清晰地示出突出部370和槽372。如能够在图7a中观察到的，在该设置下，突出部370大致处于槽372的中部，与槽372的以374和376示出的两个端部间隔开。当控制器34确定应该提高带张力时，以330示出的马达驱动蜗杆332，蜗杆332驱动扇形齿轮334，扇形齿轮334驱动主轴336，主轴336驱动偏置构件326的第一端部348，从而增大了位于张紧装置臂部324上的偏置构件326的偏置力。当张紧装置臂部324以更大的张紧力压入到带14中，这导致了张紧装置臂部324旋转。图7b示出了处于中间水平的张力设置的张紧装置臂部324。在图7b中值得注意的是，突出部保持与槽372的两个端部374和376间隔开。当控制器34继续驱动偏置构件326的第一端部348时，偏置构件326的第一端部348将朝向以350示出的第二端部成角度地旋转。如果存在第一端部348朝向第二端部350的过大的角位移，则偏置构件326有可能会损坏。为了防止偏置构件326损坏，当第一端部348朝向第二端部350旋转时，位于主轴336上的槽372的第一端部374朝向突出部370旋转。如果偏置构件326的第一端部348朝向第二端部350旋转了选定的角度量，则槽372的第一端部374会接合突出部370。在这点上，如果致动器328继续驱动偏置构件326的第一端部348的旋转，则槽372的第一端部374将驱动突出部370(从而张紧装置臂部324)旋转使得偏置构件326的第一端部348与第二端部350之间的相对角度不能进一步减小。由于偏置构件326的第一端部348与第二端部350之间的相对角度不再随着扇形齿轮334的进一步旋转而减小，因此由偏置构件326施加到张紧装置臂部324的偏置力不再增大。然而，由于张紧装置臂部324继续被进一步驱动并且随着扇形齿轮334的进一步旋转(通过马达330)而进一步驱动到带14中，因此带14中的张力继续增大。图7c示出了处于突出部370接合槽372的第一端部374的高张力设置处的张紧装置臂部324。

值得注意的是，突出部370可以替代地位于主轴336上并且槽372可以替代地位于张紧装置臂部324上。更加值得注意的是，根本不需要用于接合突出部370的槽。例如，第一突出部可设置在径向向外并向上延伸的主轴336上。第二突出部可设置在张紧装置臂部324上并且可径向向外或可选地径向向外且向下延伸。如果偏置构件的第一端部与第二端部之间的相对角度减小到低于选定的角度，则位于第一突出部上的第一接合表面将接合位于第二突出部上的第二接合表面，从而防止了相对角度的任何进一步减小。

张紧装置300可包括类似于图4a至图4c中示出的实施方式中的传感器260和262的传感器。

参照图8a、图8b、图9a以及图9b，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧装置400。该张紧装置400具有毂421、带有带轮422的张紧装置臂部424、朝向自由臂部停止位置驱动臂部424的偏置构件426(图8b)、以及致动器428，除了致动器428不驱动偏置构件426的以448示出的第一端部、并且反而将主轴436驱动到位于张紧装置臂部424上的突出部478中以将张紧装置臂部424(更具体地为位于张紧装置臂部424上的带轮422)驱动到带14中、从而来控制张紧力并进而控制带张力之外，这些部件都类似于图4a至图4c中示出的部件221、224、222、226和228，其中，主轴436驱动包括第二偏置构件476和罩477的缓冲器臂部475。图9a示出了处于无助推的状态中的张紧装置。这可以被认为是低张力设置，并且第一偏置构件426为此可选定成具有相对较低的弹簧常数并且为此可构造成在张紧装置臂部424上施加相对较小的偏置力。在这种状态下，缓冲器臂部475与位于张紧装置臂部424上的突出部478不接合，并因此张紧装置424根据图1c中示出的响应曲线102如常规张紧装置一样运转。值得注意的是，在这种状态下，缓冲器臂部475足以对张紧装置臂部424能够在张紧装置臂部424与缓冲器臂部475之间没有接合的情况下在动作的所需范围内枢转不产生影响。

当希望提高带14中的张力时，以430示出的马达驱动蜗杆432，该蜗杆432驱动扇形齿轮434，该扇形齿轮434驱动主轴436以使缓冲器臂部475与位于张紧装置臂部424(示出在图9b中)上的突出部478接合，以将张紧装置臂部424推动到带14中来增大带14中的张力。一旦发生缓冲器臂部475与张紧装置臂部424之间的接合，马达430的进一步旋转就会导致第二偏置构件476的压缩量逐步增大，这增大了施加到张紧装置臂部424的力的量。这转而增大了由张紧装置臂部424施加到带14上的张紧力，又转而增大了带张力。由于马达430仅通过第二偏置构件476与张紧装置臂部424接合，因此张紧装置臂部424仍能够枢转以适应带张力的动态波动，即使当张力提高时仍如此，或更广泛地说，即使当张紧装置臂部424与缓冲器臂部475接合时仍如此。

参照图9b，力矩臂M1存在于通过带轮422的带轮轴线Ap和张紧装置臂部424的枢轴轴线Ah的作用线之间。力矩臂M2存在于枢轴轴线Ah与位于突出部478上的缓冲器臂部475的作用线之间。可选地可以构造张紧装置400使得力矩臂M2大于力矩臂M1以有助于抵抗由带14施加到带轮422上的力而将带轮422驱动到带14中。

张紧装置400可包括一个或更多个传感器。以460示出的传感器可类似于传感器260并且用于确定带轮422的速度。以462示出的传感器可类似于传感器262并且用于确定张紧装置臂部424的位置。以465示出的传感器设置用于确定由第二偏置构件476施加到张紧装置臂部424上的力，传感器465利用除了来自提供张紧装置臂部位置信息的传感器462的信息以及与由第一偏置构件426施加到臂部424上的力相关的信息，以确定施加到带14上的张紧力。这能够用作用于控制器34的反馈，同时驱动马达430以提高带张力，以确定停止马达430的位置。传感器465可为例如安装至罩477的按钮称重传感器。除了传感器465之外，缓冲器臂部475可包括位移测量传感器466，该位移测量传感器466能够用于测量缓冲器臂部475的长度，从而指示存在于第二偏置构件476中的压缩量。这可被控制器34用来确定由第二偏置构件476施加到突出部478上的力，该力被用来确定由张紧装置400施加到带14上的全部张紧力并从而确定带张力。位移测量传感器466可构造成仅在处于延伸和缩回位置时给控制器发信号，或可以构造成在其到达三个或更多位置中的任何位置时给控制器34发信号。

当希望将张紧装置400定位在低张力设置时，马达430可以在提高张力时沿相反的方向旋转。当控制器34检测到传感器465不再感测缓冲器臂部475与突出部478之间的任何接合时，控制器34可编程为使马达430旋转选定的旋转数目，以使缓冲器臂部475足以避开，以适应以低张力设置运转时张紧装置臂部424的枢转。

将值得注意的是，在图8a、图8b、图9a以及图9b示出的实施方式中，保持偏置构件426的第一端部的元件固定地安装至毂421，使得偏置构件426的第一端部保持固定并且不与主轴436一起旋转。

参照图10，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧装置500，该张紧装置500包括毂521、带轮522、张紧装置臂部524、偏置构件526以及由控制器34控制的致动器528。致动器528除了其他装置之外还包括马达530、蜗杆532、被连接以与主轴536一起旋转的扇形齿轮534。张紧装置500类似于张紧装置400，除了在张紧装置500中保持以526示出的偏置构件的第一端部的元件是主轴(以536示出)的一部分之外。图11a示出了处于低张力设置的张紧装置500。在这种情况下，类似于缓冲器臂部475的以575示出缓冲器臂部避开以578示出的位于张紧装置臂部524上的突出部，使得张紧装置臂部524由于不接触缓冲器臂部575的情况下与带14的接合而能够在运动的某些范围中枢转。图11b示出了处于高张力设置的张紧装置500。为了提高带14中的张力，缓冲器臂部575由以530示出的马达朝向突出部578驱动。然而，这驱动了偏置构件526的第一端部548，从而增大了偏置构件526的扭转，并进而驱动张紧装置臂部524进一步旋转到带14中从而增大了带张力。在某一时刻，主轴536相对于张紧装置臂部524旋转足以使缓冲器臂部575接合突出部578。在那时，主轴536的进一步驱动使缓冲器臂部575进一步驱动到与突出部578接合从而增大由偏置构件526施加的偏置力，并且还可增大了由为缓冲器臂部575的一部分的以576示出的第二偏置构件施加的偏置力。这有助于防止由第一端部548的过度旋转造成的对第一偏置构件526的损坏，因为缓冲器臂部575的存在提供了帮助使得能够在所有力不必都通过第一偏置构件产生的情况下达到所选择的带张力。示出的用于张紧装置500远程驱动装置可适用于文中示出并描述的任何张紧装置，在该远程驱动装置中，利用了马达并且将受益于远离发动机组定位。

张紧装置500可包括类似于图8a和图8b中示出的传感器460、462和465以及类似于位移测量传感器466的位移测量传感器。

参照图12，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧装置600。在马达的直接环境的温度较高的情况下，马达的运转效率下降，有时显著地下降。这是由于好几种因素，包括：马达中的铜线的电阻随温度的变化而增大的事实。因此，在60摄氏度或80摄氏度时，线具有比其在25摄氏度时的电阻更高的电阻。因此，马达的转矩能力在高温时减小。为了弥补这种情况，马达可能不得不显著地增大尺寸以保证能够处理给定的转矩要求。为协助保持以630示出的马达的低成本，张紧装置600可类似于张紧装置200，除了张紧装置600由于马达630通过挠性轴680操作地连接至蜗杆632而包括远程驱动结构之外。挠性轴680允许远离发动机组安装马达630，这意味着能够将马达630保持在比马达630安装至发动机组或邻近发动机组安装的温度更低的温度处。马达40可定位于发动机舱的特别冷的部分，例如格栅附近或一些其他冷空气进口处。由于不需要加大尺寸来弥补因工作温度而导致的效率降低，因此这将允许使用成本较低的马达。

另外，在马达或者驱动偏置构件的柄脚或者驱动缓冲器臂部的实施方式中的任一个实施方式中，能够使锁定机构(未图示)设置成将主轴锁定在特定位置中。该锁定机构可包括接合主轴中的孔或止动装置等的棘爪等。主轴可仅包括单独的孔或止动装置，并且因此仅在其到达某种位置时被保持，或其可具有围绕其周向的多个孔或止动装置使得其能够被保持在多个不同的位置中。例如螺线管的致动器将设置成从孔/止动装置撤回棘爪以允许主轴移动到不同的位置或返回到起始位置。除此之外，锁定机构还可包括接合张紧装置臂部的凸轮、卷绕弹簧或任何其他合适的装置。

如果变速箱(以682示出)设置成减小速度并且增大由马达630提供的有效转矩，则优选的是，变速箱设置在挠性轴680的出口端处(即，在挠性轴680与以632示出的蜗杆之间)，与将变速箱设置在马达630与挠性轴680之间相反。因此，挠性轴680不依赖于传输高转矩，这在挠性轴680中可导致其过早磨损和/或扭曲。马达630的远程安装允许马达630定位在发动机舱的特别冷的部分，例如格栅附近或一些其他冷空气进口处。

参照图13a，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧装置700。张紧装置700包括毂721、能够绕毂轴线Ah枢转的张紧装置臂部724、用于绕带轮轴线Ap旋转的安装在张紧装置臂部724上的带轮722、接合在毂721与张紧装置臂部724之间以使张紧装置臂部724朝向自由臂部停止位置偏置的偏置构件726、以及张紧装置致动器728。图13a中示出的张紧装置臂部724包括中央部724a以及能够通过致动器728从中央部724a延伸的延伸部724b。安装在中央部724a上并且驱动导螺杆790的马达730转而使安装在张紧装置臂部724的一端处的行进部792线性移动。该线性移动根据马达730的旋转的方向使张紧装置臂部724伸展或缩回。参照图13c和图13d，改变张紧装置臂部724的长度(以L示出)改变了带轮722与毂轴线Ah之间的力矩臂，并且还改变了毂载荷角。改变这些特性改变了由带轮722施加到带14上的张紧力，与偏置构件726的力矩臂M1相比，这至少部分地取决于带轮722的力矩臂M2。因此，如图13a所示，当偏置构件726的力矩臂为常数时，张紧装置臂部724的长度L的减小由于增大了带轮722的作用在带14上的力而增大了带14中的张力。同样地，张紧装置臂部724的延伸减小了张紧装置臂部724的位于带14上的力矩臂，从而减小了带14中的张力。张紧装置臂部724的长度可利用诸如给导螺杆790的旋转计数的霍尔效应传感器之类的任何合适类型的传感器来确定。为了在使用期间稳固臂部724，可延伸部724b通常为U形的(虽然在图13b中示出的实施方式中是很浅的U)。为了进一步稳固臂部724，可以设置夹紧机构(未图示)，该夹紧机构去除存在于延伸部724b与中央部724a之间的任何游隙。将值得注意的是，所示出并描述的任何张紧装置均可包括本领域已知的阻尼构件，以抑制张紧装置臂部的振动。来自阻尼构件的阻尼力优选地与施加的转矩成比例。

参照图14a和图14b，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧装置800。该张紧装置800类似于张紧装置200，除了张紧装置800包括致动器828，该致动器828包括使具有行进部892的导螺杆890转动的马达830。行进部892接合位于以836示出的主轴上的突出部894。主轴836接合偏置构件826的第一端部848以控制位于以824示出的张紧装置臂部上的偏置构件826的偏置力。张紧装置800还包括安装至发动机的毂821。安装带轮822以用于在张紧装置臂部824上旋转。

参照图15至图28，用于环状驱动构件911的张紧装置910包括缸912，该缸912包括第一壳体914和第一活塞916。主缸912至少部分地限定流体腔918。第一活塞916限定流体腔918的第一端部。在示出的实施方式中，设置有第二壳体920(其可被称为储液器)，该第二壳体920经由对流体流动具有选定的阻力的流体通道922连接至第一壳体914。第二壳体920限定流体腔918的一部分。第二活塞924能够在第二壳体920中移动并且限定流体腔918的第二端部。流体腔918中的流体(使用期间)优选为诸如液压油之类的实质上不可压缩的流体。第一活塞偏置构件926定位成使第一活塞916朝向延伸位置(图6)偏置。诸如弹簧之类的第二活塞偏置构件928可选地设置成协助促使第二活塞924与流体腔918中的流体接合，即使这可以借助第二壳体920中的气体而不是弹簧来完成亦是如此。第二活塞位置控制装置930设置成控制第二活塞的位置。控制装置930可包括在第二壳体920的端部处接合螺纹部934的螺纹杆932。螺纹杆932可沿一个方向旋转以驱动其朝向第二活塞924或沿另一方向旋转以驱动其远离第二活塞924。螺纹杆932可用于为第二活塞924设置极限位置。该极限制位置可以选择成使得第二活塞924能够被流体腔918中的流体推动一些选定的量。替代性地，可使螺纹杆932直到与第二活塞924(图4)邻接以防止流体根本不能推动第二活塞924。替代性地，螺纹杆932可旋转成向前驱动第二活塞924一些选定的量，从而迫使第一活塞916朝向延伸位置。

第一活塞916围绕缸枢转轴线ACYL枢转地安装在诸如发动机组之类的基础结构(未图示)的外部端处。壳体914的外部端围绕活动臂接合轴线ALAE枢转地连接至活动臂936。活动臂936围绕活动臂枢转轴线ALAP枢转地连接至基础结构(例如发动机组)。带轮938旋转地安装至活动臂936。带轮与环状驱动构件911接合以使环状驱动构件911张紧。在替代性实施方式中，带轮938可以直接安装至壳体914的外部端并且可以省去活动臂936。在这种实施方式中，壳体914的移动将被以例如通过导引而线性行进的方式的某种方式约束。

螺纹杆932可驱动成通过以940示出的马达可选地经由以942示出的挠性轴旋转。马达940可被固定地安装(例如，安装到与发动机组间隔开的基础结构)并且挠性轴942可允许马达940操作地连接至螺纹杆932，即使螺纹杆932在张紧装置910运转期间移动亦是如此。通过离开发动机组远程安装马达，可以将马达940保持在比马达安装至发动机组或邻近发动机组安装的温度更低的温度处。这将允许使用成本较低的马达。如图14所示，替代性地，马达940可安装至第二壳体920，在这种情况下不需要挠性轴。

如果变速箱设置成减小速度并且增大由马达提供的有效转矩，则优选的是，变速箱设置在挠性轴的出口端处(即，挠性轴942与螺纹杆932之间)，与将变速箱设置在马达与挠性轴942之间相反，因此，挠性轴不依赖于传输高转矩，这可在挠性轴中导致其过早磨损和/或扭曲。

在马达940离开第二壳体920远程地定位的情况下，马达940可定位在发动机舱的特别冷的部分，例如格栅附近或一些其他冷空气进口处。

马达940的运转可通过任何合适的控制系统控制。图15中以43示出了通用控制系统。控制系统943可由一个或更多个独立部件(例如，一个或更多个控制器)组成。控制系统943可包括车辆的主ECU，或者控制系统943可以与车辆的主ECU分离。在实施方式中，控制系统943为通过线束或通过CAN(控制器局域网络)总线与车辆的ECU通信的单独的控制器。一起形成控制系统943的ECU与任何其他控制器之间存在一些合适类型的关系。例如，ECU可能有时或总是成为控制系统943中的其他控制器的控制者。

控制系统943可基于任何合适的参数设置利用马达940来设置螺纹杆932的位置。例如，控制系统943可向内驱动螺纹杆932以移动第二活塞924，使得能够移动第一活塞916以在控制系统943确定带911被确定出处于打滑的危险或已经检测出是否发生打滑的情况下在带911中提供选定的高张力。这种情况的示例为车辆起动时，特别地在冷天起动时。这种情况的另一示例为在BAS(带交流发电机起动)带起动程序期间起动时，其中，仅在初始马达/交流发电机带起动程序期间要求高带张力以通过带旋转发动机曲轴。这种情况的另一示例为存在高发动机加速或减速的时刻期间。

控制系统943还可向外驱动螺纹杆932至允许第二活塞924在第二壳体920中自由行进的位置，在第二壳体920中，例如，低张力能够被带911所接收而无带打滑的风险。在某些情况下，控制系统943可向内驱动带以仅邻接第二活塞924，使得能够防止第二活塞允许缸912的压缩。这能够被用在带颤振或带共振的时期期间，高带驱动旋转扭转加速(发动机扭转)的时期期间，或例如，基于来自一个或更多个传感器的输入预期系统干扰(例如带颤振)的情况期间，以防止由于张紧装置在这种不稳定时期期间被迫收回带而造成的张力损失/减小。

控制系统943对马达940的控制可为开环的或可为闭环的，从而控制系统943接收来自指示螺纹杆932的位置是否符合预期的位置的一个或更多个传感器的输入。另外，控制系统943可接收来自用于确定定位螺纹杆932的位置的一个或更多个其他传感器的输入。这些传感器可包括：例如温度传感器、雨量传感器、与带打滑相关的传感器等。用于控制系统943的合适的算法描述在同时待审的申请61/486189中，其内容通过引用并入本文中。

在缸912与第二壳体920之间的L形构型有助于利用拆开能够根据需要断开的部件来进行快速调试。然而，可以替代性地设置内嵌构型。此外，可设置单管构型，其中，整个流体腔以及第一活塞和第二活塞都包含在单个缸壳中。在单管结构中，位于壳体的外部端处的连接头可转移到一侧以为螺纹杆通过壳体的端部进入到壳体中留出空间。

在替代性实施方式中，活塞916和壳体914可以颠倒，从而活塞916连接至活动臂936并且壳体914枢转地连接至发动机组。

一方面，这里的新理念是要阻止第二活塞的返回以引起液压封锁(活塞封锁)从而根据要求防止第一活塞916响应于特定的FEAD(前端附件驱动)带驱动系统要求的任何缩回(即，缸912的压缩)。

另一方面，这里的新理念是要以动力模式驱动小储液器位置来延伸(或缩回)支撑件，以通过驱动可能大于第二活塞的第一活塞来放大力。

通过操纵第一活塞916的直径与第二活塞924的直径之间的活塞直径比，能够实现不同的行进速率和载荷输出。

在一些实施方式中，第一壳体914与第二壳体920之间的连接可通过挠性软管——硬弯曲钢编制软管分离，例如，该连接很有可能用于以下情况中：即，在该情况中，该连接的使用使得软管在压力下的不必要的膨胀最小化，从而导致软管/管的不必要的径向弹性增长，这将最终导致给最后的弹簧刚度增加了不必要的滞后或延迟响应。优选地消除了在高压力油侧上的不必要的弹性以防止力响应滞后，因此在可行时使用非弹性软管。

在说明附图中的示例性实施方式中，大多数阻尼来自安装在第一活塞916内的密封件和阻尼环，以及所有阻尼都来自流体的流动。

额外的阻尼能够通过引入诸如在两个壳体之间流动的油液中的小孔口限制以及排放球阀之类的装置而增加至张紧装置，以引起限制的孔口阻尼以及稳定的排放阻尼。

在液压锁定模式中，杆932仅使浮动储液器活塞的反向运动停止，这最终液压锁定较大的活塞916并且进一步防止活塞杆插入到缸壳体914中，从而有效地锁定张紧装置臂部936。

在动力驱动模式中，杆932用于推动较小的浮动活塞924，以迫使较大的张紧装置缸活塞916响应于油液从储液器20的流动而移动。在带打滑否则即将发生的条件下，例如在BAS(制动辅助系统)起动期间(在混合动力车中)，或在潮湿或极冷的条件下期间，该技术例如可用于将带轮938更费力地推动到带中。

如图所描述的，用于锁定或驱动储液器活塞924的杆932能够通过精细的导螺杆装置驱动，或者杆932可通过强有力的线性螺线管——可以使用能够阻止较小的储液器活塞924的移动或能够驱动储液器活塞924(以下文所描述的动力驱动模式)的任何致动器装置——来线性驱动(与导螺杆装置所要求的旋转驱动相反)。螺线管可通过挠性电缆(例如，Bowden(鲍登)电缆)来线性地致动杆932。这将允许螺线管被以与上述马达940的远程安装类似的方式远程安装在发动机舱中较冷的地方(例如，格栅附近)。具有可在一些实施方式中使用的挠性电缆装置的合适的螺线管的示例由Trombetta提供，其为位于美国威斯康辛州梅诺莫尼福尔斯(Menomonee Falls，Wisconsin，USA)的富勒姆&公司(Fulham&Company)所有。

应当理解的是，在无关温度的典型条件下，优选以与杆932大致直接接合的方式安装马达940或螺线管(与使用挠性轴远程安装或在它们之间推/拉电缆相反)，以减小马达940或螺线管与杆932之间的部件的数目，使得能够增大马达940或螺线管与杆932之间的转矩传递效率。然而，在载荷的直接环境的温度较高并且马达处于该环境中的情况下，马达的运转效率下降，有时显著下降。这是由于好几种因素造成的，包括马达中的铜线的电阻随温度变化而增大的事实。因此，在60摄氏度或80摄氏度时，线具有比其在25摄氏度时的电阻更大的电阻。因此，马达的转矩能力在高温时减小。为了弥补这种情况，马达可能不得不显著地增大尺寸以确保能够处理给定的转矩要求。

螺纹杆932由于邻近发动机而处于热环境中。通过离开杆932远程安装致动器(例如，马达940或螺线管)，该致动器能够设置在其运转效率不会降低，或不会与其在更热的环境中降低的一样多的较冷的环境中。例如，致动器可设置在为冷却而暴露于强气流的车辆的格栅附近。

另外，如果贴近张紧装置910的搁置处安装的地方存在空间和尺寸限制，那么致动器的远程安装能够是有利的。

除了使用螺线管之外，在某些实施方式中，还能够使用真空致动器来线性驱动杆932。真空致动器可以从由进气系统中得到真空来获取动力。从进气系统中得到的真空在过去已经用于其他用途，例如驱动涡轮废气门马达以及歧管感应管致动器马达。

在一些实施方式中，如果压缩空气供应在车辆上是可利用的，则气压致动器可用于驱动杆932。替代性地，可以使用液压致动器从例如使用了液压动力转向系统的车辆中的动力转向系统的液压流体源，或例如，从发动机油液系统来获取动力。压缩空气供应、液压动力供应、或真空源在诸如卡车和SUV(越野车)之类的某些车辆上有时是可用的。

真空致动器、气压致动器、或液压致动器可通过相对低廉的电磁驱动阀来切换，并且可通过来自控制系统943的或者模拟或者数字信号来电子控制。

合适的致动器的示例为门锁定致动器，类似于(但是或许按比例放大动力和高温的电阻)在其所有内容通过引用并入本文的美国专利6067826、5983739、5634676号中所描述的那些门锁定致动器。在某些实施方式中，这种致动器可以通过将蜗杆驱动和高齿轮齿数比与变速箱结合来成功地使用。能够通过蜗杆驱动(在设置有蜗杆驱动的实施方式中)和/或通过设置例如一个或更多个止动装置锁定特征以及其内容通过引用并入文中的美国专利5983739号中所描述的弹簧载荷锁定和载荷特征的一些其他结构来防止这种装置的反向驱动。

尽管推挽式电缆已经被描述为能够在某些实施方式中使用，但除了或者替代推挽式电缆，还可使用其他装置。例如，诸如在其内容通过引用并入本文的美国专利5634676号中示出的联动装置之类的联动装置可以可选地与推挽式电缆一起使用。利用一些联动装置，线性运动可转变成旋转运动，或旋转运动可转变成线性运动。根据实施方式，这种联动装置可用于通过借助于减小位移增大力或通过借助于增大位移增大力来改变机械优势。

如图所示，第一活塞偏置构件926可以是螺旋弹簧，或其可以是诸如如图27所示的闭孔泡沫(CCF)弹簧之类的一些其他类型的弹簧。替代性地，可以将螺旋弹簧和闭孔泡沫弹簧这两者结合。这种弹簧的示例由BASF(巴斯夫)提供。CCF弹簧的优势在于它们能够折叠到它们初始高度的仅20％(对于一些钢螺旋弹簧来说是40％)。CCF弹簧的另一优势在于容易以所需的恒定弹簧刚度或随着CCF弹簧的压缩量的变化而变化的弹簧刚度来制造它们。这可通过CCF弹簧的各自具有不同特性的共同模制部分(例如层)来实现。可以改变的特性包括CCF的密度、孔尺寸、以及CCF弹簧的外径和内径(在其为中空圆筒形的实施方式中)。此外，能够容易地调整它们的设计以提供选定的能量耗散量。CCF弹簧的较短的折叠长度可用于为缸912的给定的整个长度提供较大的线性行程。作为另一替代构件，第一活塞偏置构件可包括一些其他类型的偏置构件，例如一个或更多个贝尔维尔(Belleville)垫圈、一个或更多个波形垫圈、气压、或这些中的两个或更多个的组合。替代或除螺旋弹簧之外，所有这些替代构件还可用作第二活塞偏置构件928。

在示例中，CCF弹簧可仅用作行程端部震动止动件，以在标准的螺旋弹簧设计的行程端部处给予弹性阻尼的超高弹簧刚度。在另一示例中，CCF弹簧可围绕金属螺旋弹簧或垫圈弹簧模制，以给予整个弹簧组件新弹簧和新震动停止特性。

在图25中示出的替代性实施方式中，第二活塞偏置构件928可定位在第二活塞924与位于第二壳体920中的限制构件944之间。螺纹杆932接合限制构件944。当使用螺纹杆932为缩回量设置界限时该结构是特别有利的，这对于第一壳体914中的第一活塞916是可能的。通过该结构，当螺纹杆932前进到第二壳体920中时，螺纹杆932使限制构件944朝向第二活塞924前进。这转而导致第二活塞偏置构件928压缩，从而增大了其对进一步压缩的阻力。因此，当第二活塞924由于带911中的张力增大而移动成邻接限制构件944时，由偏置构件928提供的增大的阻力有助于降低限制构件944与第二活塞924之间接合的突然性。

参照图26，其示出了本发明的另一实施方式。在该实施方式中，张紧装置包括能够安装至诸如发动机组(未图示)之类的基础结构的毂946。张紧装置臂部948能够围绕毂946枢转。带轮938定位在臂部948的端部处。当张紧弹簧(未图示)和阻尼元件(未图示)位于典型张紧装置中时，它们围绕毂946定位。缸912以如下方式安装：即，一端(在这种情况下为壳体914的外部端)枢转地安装至基础结构，并且另一端(在这种情况下为活塞916的外部端)枢转地安装至张紧装置臂部948。设置第二壳体920，第二活塞924位于第二壳体920中。在这种实施方式中，螺纹杆932能够仅通过限制构件944和第二偏置构件928与第二活塞924接合，然而，替代性地可以省去限制构件944并且可以设置与图24中示出的装置类似的装置，其中，螺纹杆932直接与第二活塞924接合。图26中示出的张紧装置可大致与典型张紧装置一样地起作用。然而，包括有缸912和相关部件的额外结构允许张紧装置臂部948被如上所述地液压锁定(即，通过螺纹杆932或限制构件944的接合以防止缸912完全压缩)，并且允许张紧装置臂部948被通过螺纹杆932和合适的致动器(例如，马达940和挠性轴942)驱动到不同(高张力)的位置。

参照图29a和29b，其示出了用于锁定张紧装置910并用于提高张紧装置910中的张力的替代性结构。以952示出的针阀可设置用于控制流体在第一腔部918a与第二腔部918b之间的流量。针阀952包括流动控制元件954，该流动控制元件954能够定位在允许流动穿过通道922的至少一个打开位置中以及防止流动穿过通道922的至少一个关闭位置中。流动控制元件954能够仅定位在这两个位置中(通过例如双位螺线管)或替代性地能够定位在三个或更多个位置中。在一些实施方式中，流动控制元件954可以通过比例控制无限可调的就位。当流量控制元件954处于关闭位置时，张紧装置910以与图15至图28中示出的实施方式中的方式类似的方式液压锁定就位，在图15至图28中示出的方式中，螺纹杆932调整成邻接第二活塞924。当流动控制元件954处于打开位置时，其不阻止缸912伸展或收缩。当流动控制元件能够定位在一个或更多个部分打开位置时，图29a中示出的示例，流动控制元件能够用作可调孔口以控制流体在腔部918a与918b之间的流速，从而控制能够被缸912获得并且用作阻尼构件的伸展或收缩的速度。尽管在图29a和图29b中示出了螺纹杆932，但可以不需要螺纹杆932并且第二壳体920可仅具有闭端。

图29a和图29b中还示出了以955示出的替代性张力提高机构。该张力提高机构包括流体储液器956和诸如电泵之类的压力源957。该压力源957通过管道958连接至腔部918b(或替代性地连接至腔918中的其他位置)。当希望提高张力时，泵957运转，以将流体泵送到腔918中，从而迫使第二活塞914后退直到第二偏置构件928不再压缩为止，并且迫使缸912伸展以将带轮938驱动到带911中。当达到带中所需张力时，可关闭管道958中的阀(未图示)，这还将允许张紧装置910伸展或收缩，或替代性地，可关闭锁定阀952，然而这将使张紧装置910锁定就位。

参照图30，其示出了控制器34。如上所述，控制器接收输入960，该输入960可包括以下输入中的任一个或更多个输入：

发动机ECU参数

时间信息，该时间信息提供了每天的驾驶员信息，例如车辆使用的时间、工作日/休息日等；

日期信息，该日期信息提供了一年的季节性时间的近似值，并且该日期信息能够从具有备用电池的SAT(卫星)无线电/GM OnStar^TM(通用安吉星)/Ford Sync^TM(福特同步)/ECU获得；

发动机信息，该发动机信息包括RPM(转速)(基于曲轴带轮速度)/发动机运转/发动机成功启动；

传动信息，该传动信息包括传动齿轮位置&提供加速速率的移位状态/用于带打滑预测的减速信息/传动装置降档&升档信息；

巡航控制信息：长期稳定状态速度将意味着低带张力的使用是允许的/没有快速的发动机RPM转变

车辆ECU参数

风挡雨刷状态-通过CAN总线

风挡雨量传感器-通过CAN总线

牵引力控制系统车轮打滑状态(加速)-车轮打滑显示潮湿或泥泞路况-预测带污染/带打滑可能性

ABS系统车轮打滑状态(制动)-车轮打滑显示潮湿或泥泞路况-预测带污染/带打滑危险可能性

简单实施方式中的遥控钥匙传感器能够用于感测任何驾驶员的靠近并且能够先于初始冷却发动机启动调节带张力。在更为先进的实施方式中，遥控钥匙传感器能够感测驾驶员1/驾驶员2的靠近-并且能够预测驾驶员驾驶方式

点火状态：

点火状态：对于混合动力车辆停止/启动应用程序—如果制动被应用并且如果轮速＝0并且发动机RPM＝0将表示增大带张力

轮速—混合动力车辆停止/启动应用程序—如果制动被应用并且如果轮速＝0并且如果发动机RPM＝0这表示增大带张力

制动—混合动力车辆停止/启动应用程序—如果制动被应用并且如果轮速＝0并且如果发动机RPM＝0则这表示增大带张力

发动机RPM—混合动力车辆停止/启动应用程序—如果制动被应用并且如果轮速＝0并且如果发动机RPM＝0则这表示增大带张力

车头灯状态—如果打开远光灯这可表示雾或一些其他潮湿条件，在这些条件中，这将有利于增大带张力

节气门位置传感器，以及制动位置传感器：这包括加速踏板和制动踏板的实际位置，以及加速踏板和制动踏板的位置中的变化率：这些可用于表示车辆是否即将停止、是否离开停止条件、或是否处于恐慌停止、或是否处于恐慌加速

驾驶员可选择的设置，例如驾驶模式(LUXURY(享受型)、SPORT(运动型)、ECO(经济节油型)、NORMAL(常规型)—用来控制用于传输并在某些情况下用于悬架设置的移位映射)。座椅设置、镜子设置等还可用于表明驾驶员所在的车辆，这能够用于表示是否有可能需要带中的高张力。

FEAD部件信息

电池电压和电池输出电流

电扇开/关状态—指示可能需要启动交流发电机来维持电池充电

交流发电机调节器状态(充电状态：开/关)

经由转子旋转输出而来的交流发电机速度

交流发电机温度

交流发电机电压

交流发电机充电电流

液压动力转向压力开关：这指示动力转向状态—开/关，如果预期行驶在公路上不掉头，则因此预计液压动力转向使用低

电动助力转向马达状态：指示动力转向状态—开/关，如果预期行驶在公路上不掉头，则因此预计电动动力转向使用低

空调压缩机离合器状态：A/C压缩机轴开/A/C压缩机轴关

水泵SWP(安全工作压力)离合器状态：水泵叶轮开/水泵叶轮关

惰轮速度(用于张紧装置带轮速度传感器不可行情况下的带打滑计算)

张紧装置带轮速度(用于提供有张紧装置带轮速度传感器情况下的带打滑计算)

张紧装置臂部角位置(利用张紧装置臂部位置传感器(例如以462示出)来测量张紧装置臂部旋转角)

缓冲器臂部信息：该信息可包括：伸展/收缩如果使用双位传感器，或可包括伸展和收缩位置之间的多个位置以提供与通过缓冲器臂部施加到张紧装置臂部的力有关的更精确的信息。可选地，连续位移传感器能够设置成更精确地指示第二偏置构件中的压缩量。可以设置称重传感器，该称重传感器将提供与由缓冲器臂部施加到张紧装置臂部的力的量相关的直接信息。

主轴位置传感器—测量主轴的旋转—其在偏置构件的第一端部通过致动器移动的实施方式中提供弹簧柄脚卷起角。

专用传感器输入

用于机罩(发动机舱)温度以下的温度传感器，接近FEAD带驱动装置

用于机罩(发动机舱)湿度以下的湿度传感器，接近FEAD带驱动装置

温度传感器—绝对户外环境室外温度

湿度传感器—绝对户外环境室外湿度

专用传感器和计算程序以及输入

在其内容通过引用并入本文的PCT公开WO2006045181中描述了带轮扭转振动测量。在其内容通过引用并入本文的PCT公开WO2007143830中描述了带伸长率和带拉伸测量。

带颤振/带扭曲可通过声麦克风、振动传感器、又或许通过简单的“接触”近距离传感器根据振动或根据机罩下噪音来检测。

输入960还可包括文中所描述的任何其他输入并且还可包括在文中没有描述的其他输入。控制器34用这些输入来确定张紧装置中的带张力是否改变。控制器34相应地控制马达962，该马达962可以是文中所描述的实施方式中的任一个实施方式中的马达。

虽然已经使用术语“带”并且在以上描述的大部分中已经描述了附件驱动带，但是应当理解的是，本发明可有利地适用于其他类型的环状驱动构件，例如正时带、正时链、以及任何其他类型的环状驱动构件。

虽然文中包含的描述构成本发明的多个实施方式，但是应当理解的是，在不背离所附权利要求的合理含义的情况下，本发明易于进一步修改和变化。

Claims (19)

1.一种用于张紧车辆中带传动装置的带的带张紧系统，包括：

带张紧装置，所述带张紧装置包括张紧装置带轮，所述张紧装置带轮能够在自由臂部停止位置与加载停止位置之间移动，并且在使用中，所述带张紧装置在所述带上施加张紧力以保持所述带中的张力，其中，所述带张紧装置还包括能够操作地控制所述张紧力的张紧装置致动器；以及

张紧系统控制器，所述张紧系统控制器操作地连接至所述张紧装置致动器，以控制所述张紧力，其中，所述张紧系统控制器构造成接收指示除所述带张紧装置之外的至少一个车辆部件的状态的信号，其中，所述至少一个车辆部件的所述状态影响带打滑的可能性，其中，所述张紧系统控制器被编程为：

a)确定所述至少一个车辆部件的所述状态是否以小于选定循环时间的循环时间在第一状态与第二状态之间循环，其中，在所述第一状态中存在相对较大的带打滑可能性，而在所述第二状态中存在相对较小的带打滑可能性，以及

b)至少部分地基于步骤a)中的所述确定来控制所述张紧力，从而控制所述带中的所述张力。

2.根据权利要求1所述的带张紧系统，其中，所述张紧系统控制器被编程为如果在步骤a)中作出的所述确定是所述至少一个车辆部件正在循环就提供相对较高的张紧力，并且其中，所述张紧系统控制器被编程为如果在步骤a)中作出的所述确定是所述至少一个车辆部件不在循环就在至少一个其他情况下提供相对较低的张紧力。

3.根据权利要求1所述的带张紧系统，其中，所述至少一个部件为发动机并且所述第一状态对应所述发动机的高转速，并且所述第二状态对应所述发动机的低转速。

4.根据权利要求1所述的带张紧系统，其中，所述至少一个部件为所述发动机并且所述第一状态对应所述发动机的所述转速的高变化率，并且所述第二状态对应所述发动机的所述转速的低变化率。

5.一种用于张紧车辆中带传动装置的带的带张紧系统，包括：

带张紧装置，所述带张紧装置包括张紧装置带轮，所述张紧装置带轮能够在自由臂部停止位置与加载停止位置之间移动，并且在使用中，所述带张紧装置在所述带上施加张紧力以保持所述带中的张力，其中，所述带张紧装置还包括能够操作地控制所述张紧力的张紧装置致动器；以及

张紧系统控制器，所述张紧系统控制器操作地连接至所述张紧装置致动器，以控制所述张紧力，其中，所述张紧系统控制器操作地连接至通过所述带驱动的至少一个车辆附件，并且所述张紧系统控制器被编程为：

发出用于控制所述至少一个车辆附件的运转的命令以控制所述带中的所述张力；以及

至少部分地基于所述发出的命令来控制所述张紧力，从而控制所述带中的所述张力。

6.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述车辆包括操作地连接至所述至少一个车辆附件的车辆控制单元，并且其中，所述张紧系统控制器被编程为向所述车辆控制单元发出用于控制所述至少一个车辆附件的所述运转的所述命令，并且所述张紧系统控制器进一步被编程为确定所述车辆控制单元是否将执行所述命令。

7.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述至少一个车辆附件包括交流发电机，并且其中，所述张紧系统控制器构造成接收指示所述交流发电机的速度、所述交流发电机的温度以及所述交流发电机的电压输出的信号，并且其中，所述张紧系统控制器被编程为基于通过所述交流发电机充电的车辆电池中的电荷水平以及基于所述带中的所述张力来控制所述交流发电机的运转。

8.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述至少一个车辆附件包括第一车辆附件和第二车辆附件，其中，所述张紧系统控制器还被编程为：

当所述张紧系统控制器确定需要所述第二车辆附件的运转并且不需要所述第一车辆附件的全面运转时，通过防止所述第一车辆附件的全面运转来控制所述带中的所述张力并且允许所述第二车辆附件的运转；以及

当所述张紧系统控制器确定需要所述第一车辆附件的运转并且不需要所述第二车辆附件的全面运转时，通过防止所述第二车辆附件的全面运转来控制所述带中的所述张力并且允许所述第一车辆附件的运转。

9.根据权利要求8所述的带张紧系统，其中，所述张紧系统控制器还被编程为：

当所述张紧系统控制器确定需要所述第一车辆附件和所述第二车辆附件二者的全面运转时，控制由所述张紧装置带轮施加的所述张紧力以增大带张力。

10.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述张紧系统控制器构造成接收指示所述张紧装置带轮的速度以及所述至少一个车辆附件的速度的信号，并且被编程为：

基于所述张紧装置带轮的所述速度以及所述至少一个车辆附件的所述速度来确定存在于所述带与所述至少一个车辆附件之间的滑移量；并且

控制所述张紧力以控制所述滑移量。

11.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述张紧装置包括：

枢轴，所述枢轴关于所述车辆中的发动机的发动机组能够固定地安装；

张紧装置臂部，所述张紧装置臂部能够旋转地安装至所述枢轴以用于在所述自由臂部停止位置与所述加载停止位置之间围绕张紧装置臂部轴线枢转；以及

张紧装置弹簧，所述张紧装置弹簧定位成将偏置力施加在所述张紧装置臂部上以使所述张紧装置臂部朝向所述自由臂部停止位置偏置，其中，所述张紧装置弹簧具有第一端部和第二端部，其中，所述第一端部与所述张紧装置臂部接合。

12.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述张紧装置致动器操作地连接成控制所述张紧装置弹簧的所述第二端部的位置，以控制由所述张紧装置弹簧施加在所述张紧装置臂部上的所述偏置力。

13.根据权利要求5所述的带张紧系统，其中，所述车辆包括操作地连接至所述至少一个车辆附件的车辆控制单元，并且其中，所述张紧系统控制器被编程为直接向所述至少一个车辆附件发出用于控制所述至少一个车辆附件的所述运转的所述命令，并且其中，所述至少一个附件在所述张紧系统控制器的所述控制下的运转要求通过所述车辆控制单元的许可。

14.一种用于张紧车辆中带传动装置的带的带张紧系统，包括：

带张紧装置，所述带张紧装置包括张紧装置带轮，所述张紧装置带轮能够在自由臂部停止位置与加载停止位置之间移动，并且在使用中，所述带张紧装置在所述带上施加张紧力以保持所述带中的张力，其中，所述带张紧装置还包括能够操作地控制所述张紧力的张紧装置致动器；以及

张紧系统控制器，所述张紧系统控制器操作地连接至所述张紧装置致动器，以控制所述张紧力，其中，所述张紧系统控制器构造成接收指示周围湿度的信号并且被编程为基于所述周围湿度来控制所述张紧力。

15.根据权利要求15所述的带张紧系统，其中，所述张紧系统控制器构造成接收指示所述周围湿度、紧邻所述带的温度以及所述车辆外的温度的信号，并且被编程为基于所述周围湿度、紧邻所述带的所述温度以及所述车辆外的所述温度来控制所述张紧力。

16.一种用于张紧车辆中带传动装置的带的带张紧系统，其中，所述车辆包括发动机、在选定时刻暂时关闭所述发动机的车辆控制单元以及定位成在所述发动机关闭时驱动所述带的电动马达，包括：

带张紧装置，所述带张紧装置包括张紧装置带轮，所述张紧装置带轮能够在自由臂部停止位置与加载停止位置之间移动，并且在使用中，所述带张紧装置在所述带上施加张紧力以保持所述带中的张力，其中，所述带张紧装置还包括能够操作地控制所述张紧力的张紧装置致动器；以及

张紧系统控制器，所述张紧系统控制器操作地连接至所述张紧装置致动器，以控制所述张紧力，其中，所述张紧系统控制器被编程为：

a)通过所述车辆控制单元来确定所述发动机是否已经暂时关闭，以及

b)基于所述确定提供低张紧力以控制所述电动马达驱动所述带所需的力。

17.根据权利要求16所述的带张紧系统，其中，所述张紧系统控制器被编程为基于所述确定来减小所述张紧力。

18.根据权利要求16所述的带张紧系统，其中，所述车辆控制单元被编程为通过以所述电动马达驱动所述带来启动所述发动机，其中，所述发动机具有曲轴和位于所述曲轴上的曲轴带轮，其中，所述曲轴带轮与所述带接合并且所述曲轴带轮在所述发动机运转时驱动所述带，其中，所述电动马达具有第一侧和第二侧，所述第一侧在所述电动马达驱动所述带时是低张力侧，并且所述第二侧在所述电动马达驱动所述带时是高张力侧，其中，所述曲轴带轮定位在所述电动马达的所述第一侧，并且其中，所述张紧系统控制器被编程为：

确定所述车辆控制单元是否即将驱动所述电动马达以启动所述发动机，以及

当所述电动马达用于启动所述发动机时，在所述曲轴带轮的所述第二侧基于所述确定提供高张紧力以控制所述带中的所述张力。

19.根据权利要求16所述的带张紧系统，其中，当所述曲轴带轮驱动所述带时，所述电动马达为交流发电机。

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