CN104995435A - 用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置和用于驱动机动车辆的经由皮带轮装置连接的辅助单元的方法 - Google Patents

用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置和用于驱动机动车辆的经由皮带轮装置连接的辅助单元的方法 Download PDF

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Abstract

提出一种用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置，具有：用于导入可经由牵引机构提供的转矩的皮带轮；用于驱动辅助单元、尤其冷却水泵的输出轴；用于在皮带轮和输出轴之间传递转矩的电机，其中电机具有与皮带轮连接的转子和与输出轴连接的定子，其中电机能够与用于加速输出轴的电能源和/或与用于制动输出轴的电耗能器电连接；用于检测皮带轮的转速的时间曲线的第一转速测量装置和/或用于检测输出轴的转速的时间曲线的第二转速测量装置，和；与电能源和/或与电耗能器连接的调控装置用于作为对检测到的转速的时间曲线的响应通过能源和/或耗能器的时间受限的电连接来调控输出轴的转速的时间曲线。通过在皮带轮和输出轴之间的可由电机影响的能通量，不需要针对最不利的工作点设计经由输出轴连接的辅助单元，使得辅助单元的尺寸能够设计得更小，并且能够实现减小用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。

Description

用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置和用于驱动机动车辆的经由皮带轮装置连接的辅助单元的方法
技术领域
本发明涉及一种用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置和一种用于驱动机动车辆的经由皮带轮装置连接的辅助单元的方法，借助于所述皮带轮装置和所述方法，经由牵引机构借助于由机动车辆发动机提供的转矩能够驱动机动车辆的辅助单元、例如冷却水泵。
背景技术
从DE 101 48 961 A1中已知一种具有输入皮带轮的皮带传动装置用于驱动辅助单元，所述皮带传动装置经由行星齿轮传动装置与内燃机的曲轴连接，其中经由由皮带轮驱动的牵引机构能够经由输出皮带轮驱动不同的辅助单元。附加地，电机也经由另一个输出皮带轮连接到牵引机构上，以便在发电机运行时从牵引机构的机械能产生电能或者在发动机运行时能够将附加的转矩输入到牵引机构中。
存在减少用于机动车辆部件的结构空间的持久需求。
发明内容
本发明的目的是提出下述措施，所述措施能够实现减小用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。
该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的皮带轮装置以及具有权利要求10的特征的用于驱动机动车辆的经由皮带轮装置连接的辅助单元的方法来实现。本发明的优选的设计方案在从属权利要求中提出。
根据本发明，提出一种用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置的皮带轮装置，具有：用于导入可经由牵引机构提供的转矩的皮带轮；用于驱动辅助单元、尤其冷却水泵的输出轴；用于在皮带轮和输出轴之间传递转矩的电机，其中电机具有与皮带轮连接的转子和与输出轴连接的定子，其中电机能够与用于加速输出轴的电能源和/或与制动输出轴的电耗能器电连接；用于检测皮带轮的转速的时间曲线的第一转速测量装置和/或用于检测输出轴的转速的时间曲线的第二转速测量装置，以及；与电能源和/或与电耗能器连接的调控装置，用于作为对所检测的转速的时间曲线的响应通过能源和/或耗能器的时间有限的电连接来调控输出轴的转速的时间曲线。
借助于通过转子和定子构成的电机，输出轴能够与皮带轮电磁地耦联，使得通过影响在转子和定子之间构成的电场和/或磁场能够改变皮带轮和输出轴之间的能通量。由此，尤其可能的是，即使在皮带轮的高转速小于允许的最大转速时和/或在皮带轮的低转速大于预设的最小转速时也能够运行输出轴。通过皮带轮和输出轴之间可由电机影响的能通量，不需要针对最不利的工作点设计经由输出轴连接的辅助单元，使得辅助单元的尺寸能够设计得更小并且能够实现减小用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。
能源和/或耗能器能够与电机的定子的和/或转子的绕组连接。能源和耗能器尤其能够是相同的构件、优选是可充电的电池(蓄电池)、例如机动车辆电池。优选地，能够将之前在耗能器中存储的电能用作为用于加速输出轴的能源。通过将电能从能源输入给电机和/或将电能从电机输出给耗能器，能够有针对性地改变在皮带轮的转速和输出轴的转速之间的转速差的绝对值和/或符号。在输入电能的情况下，除了由皮带轮导入的转速之外能够加速输出轴，由此输出轴超速皮带轮(“超速运行”)。在输出电能的情况下，与由皮带轮导入的转速相比能够制动输出轴，由此输出轴与皮带轮相比更慢地转动(“制动运行”)。在制动运行中，优选地，能够将耗电器和/或将电储存器连接到电机上。尤其地，所连接的消耗器的电阻是无穷大的，由此基本上不再出现拖曳力矩。尤其地，输出轴的额定转速能够与皮带轮的转速脱耦。尤其可能的是，通过将电机与耗能器连接，为机动车辆的车载电网或为了存储电能而产生电能(“发电机运行”)或者在机动车辆的制动过程中回收制动功率的一部分作为电能(“再生”)。
借助于调控装置，输出轴的转速曲线能够几乎任意地与皮带轮的转速曲线脱耦。由此，尤其机动车辆发动机的转速波动能够以在时间上改变的方式传递给驱动轴，所述转速波动完全地或部分地在皮带轮装置的牵引机构中传播。尤其地，在驱动轴中出现的转速波动能够相对于皮带轮的转速波动相移，其中振幅减小，频率改变、衰减和/或基本上完全清除地存在。为了调控驱动轴的期望的转速曲线，能够由调控装置考虑驱动轴的由第二转速测量装置检测的转速曲线，例如以便确定连接能源和/或耗能器的适当的时间点和/或适当的持续时间。借助于第一转速测量装置，能够实现前馈调控，其中驱动轴的转速的要期望的改变能被及早识别并且能够在调控驱动轴的转速时进行考虑。
电机尤其仅作为机电的转换器运行。电机例如构成为直流驱动器或交流驱动器。电机尤其能够是永久励磁的或是他励的。尤其可能的是，将电机设计成同步机或异步机。在转子和定子之间构成的电场和/或磁场例如能够通过下述方式改变：转子能够相对于定子轴向移动，使得能够改变轴向延伸，对于传递磁通量重要的构件、尤其永磁体和/或转子的和定子的绕组沿径向方向在所述轴向延伸上依次重叠地设置。尤其可能的是，转子以一定程度相对于定子轴向移动，使得能够中断在转子和定子之间的功率传递，例如以便将经由输出轴连接的辅助单元与皮带传动装置退耦。
电机的转子能够以皮带轮的转速转动。转子的驱动尤其经由皮带轮通过作用于皮带轮的牵引机构进行。牵引机构尤其构成为皮带、平皮带、楔形皮带、齿带、多V形带、索、链等构成。借助于一个或多个转向轮，能够提高牵引机构在皮带轮上的包络角度和/或设定牵引机构的预紧。电机的定子能够以输出轴的转速旋转。这就是说，在正常运行中，不仅转子、而且定子能够旋转，其中通过影响转子和定子之间的电磁场，尤其通过对定子的和/或转子的绕组的可单独设定的通电，能够提高或减小定子和转子之间的转速差，尤其以便能够调控输出轴上的期望的额定转速。输出轴的期望的额定转速尤其能够是可变的并且在运行进行时改变。例如，与要由所述冷却水泵冷却的机动车辆部件的温度相关地能够对构成为冷却水泵的辅助单元的期望的体积流进行调控，使得为了设定期望的体积流能够改变与所述冷却水泵连接的输出轴的额定转速。如果辅助单元在此期间不应运行，那么例如能够提出，机械地或电地阻止输出轴并且禁止到辅助单元中的功率输入。优选地，转子能够经由尤其可切换的飞轮与皮带轮连接和/或定子能够经由尤其可切换的飞轮与输出轴连接。这能够为特定的运行状况实现中断从皮带轮至输出轴的能通量，而不经由电机产生不必要的无功功率或将辅助机组、尤其在启动-停机情形、想法改变情形或机动车辆发动机启动时为了驱动机动车辆至少暂时地以纯电的方式运行。辅助单元例如是冷却水泵、油泵、空调设施的空调压缩机、燃料泵、发电机、润滑油泵、在机动车辆增压发动机中用于增压空气压缩的机械增压机/压缩机。
尤其地，能源和/或耗能器的所连接的电功率能够尤其波形地改变。能够为了提供特定的功率原则上根据脉冲波调制的原理进行电连接和断开能源和/或耗能器。通过适当的功率控制、例如借助于可改变的电阻、分压器和/或晶体管，电功率的中间值也能够简单地提供并且尤其无级地、优选连续地改变。
优选地，提出一种开关元件，以在电机中没有电流的情况下建立皮带轮与输出轴的基本上抗扭的耦联。由此，得到用于辅助单元的故障保护功能，所述辅助单元例如在车载电网电压失效的情况下能够与皮带轮的转速相关地至少实现辅助单元的不可调控的运行。在所述“故障保护”运行状态下，能够存在皮带轮与输出轴的纯机械的耦联。例如，开关元件构成为电流穿流的电磁体，所述电磁体在电流穿流的状态下将弹簧预紧以引起皮带轮与输出轴的机械耦联。在供电装置失效的情况下，电磁体能够不再预紧弹簧，使得弹簧松弛并且尤其引起皮带轮与输出轴的摩擦配合的和/或形状配合的耦联。
尤其优选地，电机具有绕组，其中绕组在电机中没有电流的情况下能够短接。用于在电机中没有电流的情况下建立皮带轮与输出轴的基本上抗扭的耦联的开关元件由此例如能够构成为节约结构空间的电路，例如在经由机动车辆的车载电网的供电失效时，所述电路将绕组短接。在绕组中，尤其能够由可相对于绕组运动的永磁体和/或其他通电的绕组感应出电流，使得能够设定转子和定子之间的电磁耦联。优选地，能够提出转子与定子的附加的机械耦联。
尤其地，定子具有永磁体并且转子具有绕组或者定子具有绕组并且转子具有永磁体，其中绕组经由无接触的或有接触的电接触装置、尤其滑动接触连接装置与用于导入和/或导出电能的电导线连接。根据设计方案和/或使用目的，能够将永磁体和绕组交换。原则上，可能的是，不仅对于定子、而且对于转子设置电流可穿流的、优选单独地并且彼此无关地可调控的绕组，以便能够为电机实现尤其多的调控可能性。当在绕组上存在电回路时，仅需要一个单个的例如经由滑动接触连接装置的电接触装置，由此相应地需要更少的结构空间。尤其优选地，提出无接触的电接触装置，以便在没有机械滑动的情况下在电导线和定子和/或转子之间交换电能。通过该电接触装置，能够施加供电电压，以便运行电机和/或影响电机的电磁场。电机的通电在此能够经由插入的电子电路进行，所述电子电路能够一方面与电导线并且另一方面与至少一个绕组连接。电子电路例如能够分解(zerhacken)、调制、尤其作为脉冲波调制来调制供电电压，并且对电机的至少一个绕组通电，其中优选地，对至少一个绕组的通电能够借助于电子电路控制和/或调控。
优选地，绕组与承载件连接，其中承载件经由沿径向方向伸展的连接件与输出轴或皮带轮连接，其中承载件朝背离绕组的一侧具有用于传递电能的接触元件、尤其滑动接触连接装置的滑环。此外，可能的是，将输出轴用作为驱动装置并且将皮带轮用作为输出装置，使得承载件进而绕组能够与驱动轴或输出盘连接。绕组与接触元件的电接触能够穿过承载件的材料进行。例如，接触元件、尤其滑环能够与承载件铆接，其中穿过承载件的材料伸展的铆钉能够构成和/或实现电接触装置。通过承载件的沿径向方向伸展的部分，借助于连接件，与输出轴或皮带轮连接的承载件的承载接触元件或滑环的部分能够相对于输出轴或相对于皮带轮间隔开地定位。由此，在接触元件和输出轴或皮带轮之间能够构成容纳槽，在所述容纳槽中例如能够设置弹簧加载的碳刷。碳刷或其他的接触元件尤其能够与静止的支架连接，所述支架在皮带轮装置的轴向侧上插入到由承载件限界的槽中。支架尤其能够与辅助单元的机组壳体连接，其中优选地，辅助单元的机组壳体能够轴向地伸入到皮带轮和/或皮带轮装置中。
尤其优选地，皮带轮具有指向径向外部的工作面用于连接牵引机构，其中径向地在工作面之内基本上在工作面的轴向高度上设置有用于运行电机的电子电路。经由皮带轮的用于与牵引机构耦合的设计方案，在皮带轮的工作面之内得到空腔，所述空腔能够由电子电路使用。从径向外部观察，电子电路能够基本上完全由工作面遮盖。由此，电子电路能够尤其抗扭地与电机的绕组连接，电子电路为所述电机控制电能的输入和/或输出。由此，为了电机的运行，不需要在皮带轮装置之外设置单独的电路电子装置，所述电路电子装置必须经由滑动触点或其他形式的连接装置与电机连接。由此，得到用于皮带轮装置的节约结构空间的构造。
尤其地，皮带轮具有指向径向外部的工作面用于连接牵引机构，其中径向地在工作面之内基本上在工作面的轴向高度上设置有电机的转子和定子。经由皮带轮的与牵引机构耦联的设计方案，在皮带轮的工作面之内得到空腔，所述空腔能够完全由电机使用。从径向外部观察，电机能够基本上完全由工作面遮盖。由此，得到用于皮带轮装置的节约结构空间的构造。
本发明还涉及一种皮带轮装置在机动车辆的皮带传动装置中的应用，以用于将由机动车辆发动机为了驱动机动车辆提供的转矩的一部分导出到辅助单元上，所述皮带轮装置如在上文中描述的那样构成和改进。通过在皮带轮和输出轴之间的可由电机影响的能通量，不需要针对最不利的工作点设计经由输出轴连接的辅助单元，使得通过将皮带轮装置用于导出所提供的转矩，能够将辅助单元的尺寸设计得更小并且能够减少用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。
本发明还涉及一种用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置，具有：可与机动车辆发动机的发动机轴、尤其曲轴连接的输入皮带轮；至少一个经由共同的牵引机构与输入皮带轮耦联的输出皮带轮用于驱动相关的辅助单元、尤其冷却水泵，其中至少一个输出皮带轮构成为皮带轮装置，所述皮带轮装置能够如在上文中描述的那样构成和改进。优选地，设有多个输出皮带轮，其中尤其多个、优选全部输出皮带轮构成为皮带轮装置，所述皮带轮装置能够如在上文中描述的那样构成和改进。通过在皮带轮和输出轴之间的可由电机影响的能通量，不需要针对最不利的工作点设计经由输出轴连接的辅助单元，使得通过皮带传动装置，能够将辅助单元的尺寸设计得更小并且能够减少用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。
本发明还涉及一种用于驱动机动车辆的经由能够如在上文中描述的那样构成和改进的皮带轮装置连接的辅助单元的方法，其中与皮带轮的转速相关地将电能输入到电机中和/或将电能从电机中输出，以调控输出轴的转速的时间曲线。通过在皮带轮和输出轴之间的可由电机影响的能通量，不需要针对最不利的工作点设计经由输出轴连接的辅助单元，使得能够将辅助单元的尺寸设计得更小并且能够减少用于机动车辆部件的结构空间、尤其机动车辆的可经由皮带传动装置驱动的辅助单元的结构空间。替代于此，可能是，针对有意的额定转速范围设计辅助单元并且通过影响皮带轮和输出轴之间的能通量来调控用于相应的辅助单元的有意的额定转速范围。方法尤其能够如在上文中根据皮带轮装置阐述的那样构成和改进。
尤其地，输出轴的转速的时间曲线相对于皮带轮的转速的时间曲线相移。由此，能够对由于机动车辆发动机的转速波动而相应改变的辅助单元的需求做出响应，由机动车辆使用用于驱动辅助单元的转矩的一部分。例如，转速波动的相移能够设置成，使得构成为油泵的辅助单元的驱动轴在考虑在泵吸的输送路径的长度上的响应性能时在下述情况下刚好为油泵提供提高的输送量：由于机动车辆发动机的转速波动刚好需要所述输送量。由此，能够减少出于安全因素过多泵吸的油的量，由此提高有效系数和能量效率。
优选地，输出轴的转速的时间曲线距额定转速的最大振幅间距A1小于皮带轮的转速的时间曲线距额定转速的最大振幅间距A2，其中尤其适用的是0.00≤A1/A2＜1.00，优选地0.01≤A1/A2≤0.50，更优选地，0.02≤A1/A2≤0.10并且尤其优选地0.03≤A1/A2≤0.05。经由皮带轮导入的转速波动能够由此衰减或者甚至基本上完全去除地传递到驱动轴上。将最大的振幅间距在正弦形的转速波动的情况下理解成在一个周期持续时间之内最大值或最小值的围绕限定额定转速的中间值的振幅。在加速或制动的情况下可能的是，在一个周期持续时间之内的额定转速不是恒定的，而是发生改变。非正弦的转速波动能够近似基本上波动的曲线，以便确定最大振幅间距。
附图说明
下面，参考所附的附图示例性地阐述本发明，其中在下面示出的特征能够不仅分别单独地、而且组合地示出本发明的方面。附图示出：
图1示出皮带轮装置的示意剖视图，
图2示出图1中的皮带轮装置在超速运行时的示意原理图，
图3示出图1中的皮带轮装置在故障保护运行时的示意原理图，
图4示出图1中的皮带轮装置在制动运行时的示意原理图，
图5示出在第一运行模式中在图1中示出的皮带轮装置中出现的转速的示意图表，
图6示出在第二运行模式中在图1中示出的皮带轮装置中出现的转速的示意图表，
图7示出在第三运行模式中在图1中示出的皮带轮装置中出现的转速的示意图表，并且
图8示出在第四运行模式中在图1中示出的皮带轮装置中出现的转速的示意图表。
具体实施方式
在图1中示出的皮带轮装置10具有皮带轮12，所述皮带轮具有指向径向外部的工作面14，经由所述工作面，能够将由机动车辆的内燃机的曲轴提供的转矩由牵引机构、例如平皮带导入。皮带轮12经由电机16与输出轴18耦联，所述输出轴能够是辅助单元、例如冷却水泵的输入轴。电机16具有与皮带轮12固定连接的转子20和经由气隙与转子20间隔开的定子22。在示出的实施例中，转子20具有永磁体，而定子22具有绕组。此外，定子22经由承载件24固定地与输出轴18连接。承载件24环形地构成为具有基本上U形轴向敞开的横截面。承载件24在U形横截面的基部上具有沿径向方向伸展的连接件26，使得在定子22和输出轴18之间构成槽28，在所述槽中设有滑动接触连接装置30。滑动接触连接装置30在背离定子22的一侧上具有滑环32，由压缩弹簧34弹簧加载的碳刷36压向所述滑环，以便建立电接触。压缩弹簧34和与压缩弹簧34连接的碳刷36在碳刷引导装置38中引导。碳刷引导装置38与固定的支架40连接。支架40尤其能够与辅助单元的机组壳体42连接，其中机组壳体42优选地至少部分地能够轴向地伸入到皮带轮12和/或皮带轮装置10中。经由支架40和/或机组壳体42能够引导电导线44，所述电导线能够与碳刷36电连接。借助于完全设置在皮带轮12之内的电子电路46，能够控制电能的经由电导线44的输入和/或输出，由此能够影响在转子20和定子22之间的电磁场，所述电子电路尤其与承载件24或与支架40固定或在多件式的设计方案中借助第一部分与承载件24并且借助第二部分与支架40固定。由此，尤其可能的是，输出轴18的转速不同于皮带轮12的转速，尤其以便基本上与皮带轮12的转速无关地为输出轴18调控有意的额定转速。对此，皮带轮12不与输出轴18固定地连接，而是经由滚动轴承48可相对转动地支承。
当如在图2中示出的那样经由电导线44将电能EAn输入到电机16中时，除了经由皮带轮12导入的机械能Anmech之外能够加速输出轴18，使得输出轴18的定子22能够以转速ns旋转，所述转速以因数s大于皮带轮12的转子20的转速nR(“超速运行”)。输入的能量的小部分作为损耗能量EV丧失并且不传递给输出轴18，由此由输出轴18输出的机械能Abmech略微更小。
当如在图3中示出的那样再次经由电导线44将电能输入或输出时，电子电路46尤其能够将定子22的绕组短接，使得输出轴18能够以转速ns旋转，所述转速基本上近似相应于转子20的转速nR(“故障保护运行”)。输入的能量的小部分作为损耗能量EV丧失并且不传递给输出轴18，使得输出轴18的转速ns在考虑到损耗能量EV的情况下略微小于转子20的转速nR，由此由输出轴18输出的机械能Abmech略微更小。损耗能量EV然而通常是小的，使得因数s近似为1。
当如在图4中示出的那样经由电导线44从电机16输出电能EAb，例如以便运行其他的耗电器和/或存储产生的电能时，与经由皮带轮12导入的机械能Anmech相比能够制动输出轴18，使得输出轴18能够以转速ns旋转，所述转速以因数s小于转子20的转速nR(“制动运行”)。由皮带轮12输入的能量的小部分作为损耗能量EV丧失并且不经由电机16传递给输出轴18，由此可由电机16输出给耗能器的电能EAb和由输出轴18输出的机械能Abmech略微更小。
在图5中示出的图表中，关于时间52绘制转速50并且绘制皮带轮12的转速曲线54以及输出轴18的转速曲线56。当皮带轮装置10在由机动车辆的曲轴驱动的皮带传动装置的输出侧上用于驱动辅助单元时，皮带轮12的转速曲线54基本上相应于曲轴(“KW”)的必要时已经衰减的转速曲线，而输出轴18的转速曲线56相应于相关的辅助单元(“Agg”)的运行转速。在示出的实施例中，简化地示出皮带轮12的、具有围绕额定转速58的基本上正弦形的转动波动的转速曲线54，其中在实际情况下，额定转速58能够随时间变化和/或转动波动能够不同于纯的正弦形，例如通过多个不同波动的叠加。在示出的第一运行模式中，输出轴18的转速曲线56通过电机16的相应的能量输入和/或能量输出相对于皮带轮12的转速曲线54以大约90°相移，使得能够消除在机械构件上出现的波动。
与在图5中示出的运行模式相比，在图6中示出的第二运行模式中，附加地衰减输出轴18的转速曲线56，使得输出轴18的转速曲线56距额定转速58的最大振幅间距A1小于皮带轮12的转速曲线54距额定转速58的最大振幅间距A2。在示出的实施例中，适用的是大约A1/A2＝0.5。输出轴18的转速曲线56的在图5中示出的衰减也能够与相移无关地或以转速波动的其他相移在皮带轮12的转速曲线54中并且在输出轴18的转速曲线56中存在。
与在图6中示出的运行模式相比，在图7中示出的第三运行模式中，输出轴18的转速曲线56以与90°不同的相移移动。
与在图5、图6和图7中示出的运行模式相比，在图8中示出的第三运行模式中，输出轴18的转速曲线56大程度地衰减，使得输出轴18的转速曲线56中的全部转速波动基本上完全消除。输出轴18的转速曲线56距额定转速58的最大振幅间距A1基本上为零，使得在示出的实施例中，例如适用的是大约A1/A2＝0.0。由此，输出轴18的转速曲线56基本上与额定转速58重合。
附图标记列表：
10       皮带轮装置
12       皮带轮
14       工作面
16       电机
18       输出轴
20       转子
22       定子
24       承载件
26       连接件
28       槽
30       滑动接触连接装置
32       滑环
34       压缩弹簧
36       碳刷
38       碳刷引导装置
40       支架
42       机组壳体
44       电导线
46       电子电路
48       滚动轴承
50     转速
52     时间
54     皮带轮的转速曲线
56     输出轴的转速曲线
58     额定转速
Anmech  输入的机械能
Abmech  输出的机械能
EAn     输入的电能
EAb     输出的电能
EV      损耗能量
nR      转子的转速
ns      定子的转速
A1      输出轴的转速曲线的最大振幅间距
A2      皮带轮的转速曲线的最大振幅间距

Claims (10)

1.一种用于驱动机动车辆的辅助单元、尤其空调压缩机、发电机、油泵、润滑油泵、燃料泵的皮带传动装置的皮带轮装置，具有：
用于导入能经由牵引机构提供的转矩的皮带轮(12)；
用于驱动辅助单元、尤其冷却水泵的输出轴(18)；
用于在所述皮带轮(12)和输出轴(18)之间传递转矩的电机(16)，其中所述电机(16)具有与所述皮带轮(12)连接的转子(20)和与所述输出轴(18)连接的定子(22)，其中所述电机(16)能够与用于加速所述输出轴(18)的电能源和/或与用于制动所述输出轴(18)的电耗能器电连接；
用于检测所述皮带轮(12)的转速的时间曲线的第一转速测量装置和/或用于检测所述输出轴(18)的转速的时间曲线的第二转速测量装置；和
与所述电能源和/或与所述电耗能器连接的调控装置，用于作为对检测到的转速的时间曲线的响应，通过能源和/或耗能器的时间有限的电连接来调控所述输出轴(18)的转速的时间曲线。
2.根据权利要求1所述的皮带轮装置，其特征在于，能源和/或耗能器的所连接的电功率尤其能够波形地改变。
3.根据权利要求1或2所述的皮带轮装置，其特征在于，设有开关元件，以用于在所述电机(16)中没有电流的情况下建立所述皮带轮(12)与所述输出轴(18)的基本上抗扭的耦联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的皮带轮装置，其特征在于，所述电机(16)具有绕组，其中所述绕组在所述电机(16)中没有电流的情况下能够短接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的皮带轮装置，其特征在于，所述定子(22)具有永磁体并且所述转子(20)具有绕组，或者所述定子(22)具有绕组并且所述转子(20)具有永磁体，其中所述绕组经由无接触的或有接触的电接触装置、尤其滑动接触连接装置(30)与用于导入和/或导出电能的电导线(44)连接。
6.根据权利要求5所述的皮带轮装置，其特征在于，所述绕组与承载件(24)连接，其中所述承载件(24)经由沿径向方向伸展的连接件(26)与输出轴(18)或皮带轮(12)连接，其中所述承载件(24)朝向背离所述绕组的一侧具有用于传输电能的接触元件、尤其所述滑动接触连接装置(30)的滑环(32)。
7.一种用于驱动机动车辆的辅助单元的皮带传动装置，具有：能与机动车辆发动机的发动机轴、尤其曲轴连接的输入皮带轮；至少一个经由共同的牵引机构与所述输入皮带轮耦联的输出皮带轮，用于驱动相关联的辅助单元、尤其冷却水泵，其中至少一个输出皮带轮构成为根据权利要求1至6中任一项所述的皮带轮装置(10)。
8.一种用于驱动机动车辆的经由根据权利要求1至6中任一项所述的皮带轮装置(10)连接的辅助单元的方法，其中与所述皮带轮(12)的转速相关地将电能输入到所述电机(16)中和/或将电能从所述电机(16)中输出，以调控所述输出轴(18)的转速时间曲线。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述输出轴(18)的转速的时间曲线相对于所述皮带轮(12)的转速的时间曲线是被相移的。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述输出轴(18)的转速的时间曲线距额定转速的最大振幅间距A1小于所述皮带轮(12)的转速的时间曲线距所述额定转速的最大振幅间距A2，其中尤其适用的是0.00≤A1/A2＜1.00，优选地0.01≤A1/A2≤0.50，更优选地，0.02≤A1/A2≤0.10并且尤其优选地0.03≤A1/A2≤0.05。
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