CN107076277A - 具有张紧系统和隔离装置的环形传动设备 - Google Patents

Abstract

在一方面，提供了一种用于控制环形传动构件中的张力的系统，并且该系统包括隔离装置和张紧系统。隔离装置定位在附件传动轴上，并且隔离装置具有轮和偏压构件，以将力从轮传递至附件传动轴。隔离装置轮与环形传动构件接合，使得环形传动构件的第一跨度部位于隔离装置轮的第一侧上，并且环形传动构件的第二跨度部位于隔离装置轮的第二侧上。张紧系统具有与第一跨度部接合的第一张紧轮和与第二跨接部接合的第二张紧轮。第一张紧轮和第二张紧轮在第一张紧轮偏压力和第二张紧轮偏压力的作用下分别被朝向第一跨度部和第二跨度部迫压。

Description

具有张紧系统和隔离装置的环形传动设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月20日提交的美国临时专利申请No.62/066,158的权益，该申请的全部内容并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及环形传动设备的技术，更具体地涉及用于除了发动机之外采用马达/发电机单元或其他次级动力单元的车辆前置发动机附件传动设备的系统。

背景技术

车辆发动机通常采用前置发动机附件传动装置来将动力传递至一个或更多个附件，诸如交流发电机、空调压缩机、水泵以及各种其他附件。一些车辆是混合动力车并且使用内燃发动机以及电力驱动器。这种车辆有许多可能的配置。例如，在某些配置中，电动马达用于辅助发动机驱动车辆(即，电动马达用于临时增加发送至车辆的从动轮的动力的量)。在一些配置中，电动马达自身用于驱动车辆的从动轮，并且仅在电池消耗至足够水平之后，发动机才开启以接替驱动车辆的功能。

虽然混合动力车辆在改善燃料经济性方面是有利的，但是它们的操作会在一些部件比如来自前置发动机附件传动装置的带上产生较高的应力和不同的应力，这会导致这些部件的工作寿命的减少。为混合动力车辆中的前置发动机附件传动装置的部件提供改善的工作寿命将是有利的。

发明内容

在一方面，提供了一种用于控制环形传动构件中的张力的系统，该系统包括隔离装置和张紧系统。隔离装置定位在附件的传动轴(也被称为附件传动轴)上。隔离装置具有隔离装置轮和隔离装置偏压构件，隔离装置轮是可旋转的，隔离装置偏压构件定位成将力从隔离装置轮传递至附件的传动轴。隔离装置轮与环形传动构件接合，使得环形传动构件的第一跨度部位于隔离装置轮的第一侧上，并且环形传动构件的第二跨度部位于隔离装置轮的第二侧上。张紧系统具有与环形传动构件的第一跨度部接合的第一张紧轮和与环形传动构件的第二跨接部接合的第二张紧轮。第一张紧轮在选定的第一张紧轮偏压力的作用下被朝向第一跨度部迫压，并且第二张紧轮在选定的第二张紧轮偏压力的作用下被朝向第二跨度部迫压。

在另一方面，提供了一种用于发动机的环形传动设备，该环形传动设备包括曲轴轮、环形传动构件、附件、隔离装置和张紧系统，曲轴轮可由发动机的曲轴驱动，环形传动构件与曲轴轮接合，附件可由环形传动构件驱动。隔离装置具有隔离装置轮和隔离装置偏压构件，隔离装置轮是可旋转的，隔离装置偏压构件定位成将力从隔离装置轮传递至附件的传动轴。隔离装置轮与环形传动构件接合，使得环形传动构件的第一跨度部位于隔离装置轮的第一侧上，并且环形传动构件的第二跨度部位于隔离装置轮的第二侧上。张紧系统具有与环形传动构件的第一跨度部接合的第一张紧轮和与环形传动构件的第二跨接部接合的第二张紧轮。第一张紧轮在选定的第一张紧轮偏压力的作用下被朝向第一跨度部迫压，并且第二张紧轮在选定的第二张紧轮偏压力的作用下被朝向第二跨度部迫压。

附图说明

参照附图将更好地理解本发明的前述和其他方面，附图中：

图1是根据本公开的实施方式的发动机上的环形传动设备的平面图，并且该环形传动设备包括环形传动构件、隔离装置和仅由两个轮表示的两轮张紧系统，示出了在若干不同的张力条件下的环形传动构件；

图2a至图2c是图1所示的环形传动设备的平面图，示出了在图1所示的不同张力条件下的具有环形传动构件的张紧系统的第一实施方式；

图3是包括张紧系统的第二实施方式的图1所示的环形传动设备的平面图；

图4是包括张紧系统的第三实施方式的图1所示的环形传动设备的平面图；

图5是包括张紧系统的第四实施方式的图1所示的环形传动设备的平面图；

图6是包括张紧系统的第五实施方式的图1所示的环形传动设备的平面图；

图7a至图7d是图示了关于各种构型的环形传动设备在某些条件下MGU轮的扭转振动的曲线图；

图7e是图7a至图7d所示的曲线图的组合的曲线图；

图8是图示了不具有张紧系统并且不具有隔离装置的环形传动设备以及具有张紧系统和隔离装置的环形传动设备在钥匙起动事件期间存在于MGU轮处的扭矩的曲线图；

图9是图1所示的隔离装置的替代性实施方式的截面图；

图10a是在车辆发动机的正常操作期间的状态下的图9所示的隔离装置的一部分的正视图；以及

图10b是处于超限状态的图9所示的隔离装置的一部分的正视图。

具体实施方式

图1示出了用于发动机的环形传动设备10，发动机示意性地由虚线矩形表示并示出为12。在发动机12安装于车辆中的实施方式中，环形传动设备10可以是前发动机附件驱动器。发动机12包括具有安装在其上的曲轴轮16的曲轴14。曲轴轮16可由发动机12的曲轴14驱动，并且曲轴轮16本身经由环形传动构件20——例如带——驱动一个或更多个车辆附件18。为了方便起见，将环形传动构件20称为带20，但是应当理解，环形传动构件20可以是任何其他类型的环形传动构件。附件18可以包括马达-发电机单元(MGU)18a、空调压缩机18b、水泵(未示出)、动力转向泵(未示出)和/或任何其他合适的附件。

在图1中，示出了两个附件18，但是可以有更多或更少的附件。每个被驱动的附件具有传动轴22和轮24。MGU 18a具有MGU传动轴22a和MGU轮24a。

如图1中可以观察到，带20与曲轴轮16和以24a示出的MGU轮(以及其他附件轮24)接合。在正常操作条件下，环形传动设备10可以由发动机12驱动，环形传动设备继而驱动附件18的轮24。MGU 18a可操作为交流发电机，其中，MGU 18a由带20驱动以给车辆的电池(未示出)充电。MGU 18a还可操作为马达，其中，MGU 18a驱动MGU轮24a，MGU轮24a驱动带20。这可以是在发动机驱动车轮时的“增强”事件期间，但是需要额外的动力以通过经由带20将动力传递至发动机的曲轴14来间接地向车轮进一步供给动力。MGU 18a作为马达运行的另一种情况包括BAS(带-交流发电机起动)事件，其中，MGU 18a驱动带20以便引起曲轴14的旋转，从而起动发动机12。MGU 18a作为马达进行操作的又一种情况是ISAF(空转/停止附件功能)事件，此时，在发动机停止时(例如，在一些混合动力车辆中，当车辆位于红灯处或者是其他的短暂停止时，发动机自动关闭)MGU 18a用于驱动带20以便驱动一个或更多个附件。

与发动机12的“正常”操作不同的另一种情况是钥匙起动事件(key startevent)，这是当发动机12使用车辆的起动马达(未示出)起动时，如现今非混合动力车辆通常所使用的那样。在这种情况下，MGU 14a不作为马达进行操作以驱动带。相反，带20由曲轴轮16驱动。通常，曲轴轮16(并且因此，带20)在钥匙起动事件期间接收到大量的扭矩，该扭矩高于在发动机12的“正常”操作期间由曲轴轮16通常施加到带20上的扭矩。

当环形传动设备10以正常操作模式操作时，由于由曲轴轮16施加在带20上的驱动力以及由附件轮24施加在带16上的牵引力，带20的第一跨度部20a中的张力小于带20的第二跨度部20b中的张力。相比之下，在MGU 18a用于驱动带20的任何情况下，诸如在BAS或ISAF事件期间，由于由MGU轮24a施加在带20上的驱动力以及由附件轮24施加在带20上的牵引力，带20的第二跨度部20b中的张力小于带20的第一跨度20a中的张力。在钥匙起动期间，与在正常操作模式期间相比，由曲轴轮16施加到带20的扭矩较高。在本公开中，带20的跨度部20a可以被称为带跨度部20a，并且带20的跨度部20b可以被称为带跨度部20b。

图1示出了在上述三种情况中的每一种情况期间的带位置。在发动机12和环形传动设备10的正常操作模式期间，PN-20a和PN-20b分别示出了带跨度20a和20b的位置。在MGU18a用作马达以驱动带20的事件期间，PM-20a和PM-20b分别示出了带跨度部20a和20b的位置。在与正常操作期间相比由曲轴轮16施加到带20的扭矩相对较高时的钥匙起动(或类似的高曲柄扭矩)事件期间，PK-20a和PK-20b分别示出了带跨度20a和20b的位置。为了本公开的目的，“正常”操作可以是在车辆以通常适合于城市驾驶的速度在水平道路上以某种选定的速度被驱动的时候，其中，一个或更多个附件诸如空调压缩机18b正由带20驱动。无论使用什么具体参数来描述“正常”操作，应当理解，在“正常”操作期间由曲轴轮16施加到带20的扭矩小于在钥匙起动事件期间由曲轴轮16施加到带20的扭矩。

应当指出的是，MGU 18a只不过是为了MGU 18a的上述任何目的而可以用作马达以驱动带20的次级动力装置的一个示例。在替代示例中，附件18a可以是通常的交流发电机，并且单独的电动马达可以设置在交流发电机附近(带20上位于交流发电机的上游或者下游)，用以在BAS操作中和/或在ISAF操作中当需要增加车辆的加速度时驱动带20。

因此，可以说，带20可以在高曲轴扭矩位置(由PK-20a和PK-20b示出)与高次级装置扭矩位置(由PM-20a和PM-20b示出)之间移动，并且带20还可以在高曲轴扭矩位置与高次级装置扭矩位置(由PN-20a和PN-20b示出)之间的“正常”位置中操作。在某些情况下，将高次级装置扭矩位置称为低曲轴扭矩位置可能是等同的或更合适的。

如图1中所观察到的，在发动机12和环形传动设备10的操作期间，带20的移动量相对较大。

在图2a至图2c中示出了用于环形传动设备10的张紧系统25。图2a对应于图1中PN-20a和PN-20b所示的带位置。图2b对应于图1中PK-20a和PK-20b所示的带位置。图2c对应于图1中的PM-20a和PM-20b所示的带位置。

张紧器系统25包括与第一跨度部20a接合的第一张紧轮26和与第二带跨度部20b接合的第二张紧轮28。第一张紧轮26以可旋转的方式安装在第一张紧臂30上、并且可在对应于带20的高曲轴扭矩位置的第一位置(在图1中的PK-26处用虚线示出)与对应于带20的高次级装置扭矩位置的第二位置(在图1中的PM-26处用虚线示出)之间移动。在图1中的PN-26处示出了第一张紧轮26在发动机12和环形传动设备10的正常操作期间处于示例性曲轴扭矩的示例位置。

第二张紧轮28以可旋转的方式安装在第二张紧臂32(图2a至图2c)上并且可在对应于带20的高曲轴扭矩位置的第一位置(在图1中的PK-28处用虚线示出)与对应于带20的高次级装置扭矩位置的第二位置(在图1中的PM-28处用虚线示出)之间移动。在图1中的PN-28处示出了第二张紧轮28在发动机12和环形传动设备10的正常操作期间处于上述示例曲轴扭矩的示例位置。

第一张紧轮26在选定的第一张紧轮偏压力F1的作用下被朝向第一带跨度部20a迫压，并且第二张紧轮28在选定的第二张紧轮偏压力F2的作用下被朝向第二带跨度部20b迫压。这些张紧轮偏压力F1和F2可以由任何合适的结构产生。例如，力F1可以由第一张紧轮偏压构件34(图2a至图2c)产生，第一张紧轮偏压构件34可以是例如在第一张紧臂30与第一张紧基部36之间延伸的线性螺旋压缩弹簧，该第一张紧基部36(经由支架，尽管该支架未示出，但本领域技术人员将容易理解)固定地安装至发动机12。第一张紧臂30可以以可滑动的方式安装至第一张紧基部36，以相对于第一张紧基部36进行伸缩运动。

力F2可以由第二张紧轮偏压构件38产生，第二张紧轮偏压构件38可以是例如弧形螺旋压缩弹簧，该弧形螺旋压缩弹簧在第二张紧臂32与(经由支架，尽管该支架未示出，但本领域技术人员将容易理解)固定地安装至发动机12的缸体的第二张紧基部40之间延伸。第二张紧臂32可以枢转地安装至第二张紧基部40，以围绕第二臂枢转轴线AP2进行枢转运动。

可以看出，图1所示示例中的力F1和F2是由单独的偏压构件即弹簧34和38产生的，弹簧34和38位于以25a和25b示出的单独的张紧组件上，所述单独的张紧组件25a和25b一起构成张紧系统25。然而，尽管弹簧34和38(以及张紧组件25a和25b)彼此独立，但是弹簧34和38的弹簧特性(例如，它们各自的弹簧刚度)可以基于环形传动设备的选择的操作特性——例如带20在操作期间将产生的张力的量——一起选择。此外，在图3至图6所示的其他实施方式中，通过单个弹簧提供力F1和F2。例如，在图3中，第一张紧臂30和第二张紧臂32均枢转地连接至基部(未示出)，该基部自身固定地安装至MGU 18a的壳体上，并且第一张紧臂30可围绕第一臂枢转轴线AP1枢转，第二张紧臂32可围绕第二臂枢转轴线AP2枢转。在第一张紧臂30与第二张紧臂32之间延伸有单个螺旋压缩弹簧41，并且单个螺旋压缩弹簧41在相应的方向上分别以力F1迫压第一臂30而将轮26驱动到第一带跨度部20a中且以力F2迫压第二臂32而将轮28驱动到第二带跨度部20b中。在图4所示的实施方式中，示出了固定地安装至MGU18a的壳体上的基部48。第一臂30在基部48上沿与MGU轴22a的旋转轴线共同的轴线成轨迹地滑动。第二臂32枢转地安装至第一臂30。弧形螺旋压缩弹簧41对两个臂30和32施加力，从而分别在轮26上产生第一力F1以将轮26驱动到第一带跨度部20a中，并且在轮28上产生第二力F2以将轮28驱动到第二带跨度部20b中。在PCT公布WO 2014100894A1中示出了这种张紧系统的若干个示例，该文献的全部内容通过参引并入本文。

在图5所示的实施方式中，示出了Y-张紧器，其中，第一臂30枢转地安装至第二臂32以围绕第一臂枢转轴线AP1进行枢转运动，并且第二臂32枢转地安装至发动机12的缸体以围绕第二臂枢转轴线AP2进行枢转运动，其中，作为张紧弹簧41的弧形螺旋压缩弹簧在两个臂30和32之间延伸，并且对两个臂30和32施加力，从而分别在轮26上产生第一力F1以将轮26驱动到第一带跨度部20a中，并且在轮28上产生第二力F2以将轮28驱动到第二带跨度部20b中。US 20130260932A1中示出和描述了这种张紧系统的示例，该文献的全部内容通过参引并入本文。

在图6所示的实施方式中，张紧系统25采用基部48，该基部48安装到诸如MGU 18a的壳体(图6中以虚线轮廓所示)的固定元件。张紧系统25还包括第一张紧臂30和第二臂32，第一张紧臂30和第二臂32都是弧形的并且彼此套叠。在所示实施方式中为弧形螺旋压缩弹簧的单个张紧轮偏压构件41对两个臂30和32施加力，从而分别对第一轮26施加力F1以将轮26驱动到第一带跨度部20a中，并且对第二轮28施加力F2以将轮28驱动到第二带跨度部20b中。

MGU轮24a可以非固定式地连接至MGU轴22a，而是可以是构造成在带20与MGU轴22a之间传递动力的隔离装置42的一部分。在所示的实施方式中，隔离装置42包括上述的可与带20接合的MGU轮24a、可安装至MGU轴22a的毂44以及构造成在MGU轮24a与毂44之间传递动力的至少一个隔离弹簧46。由于MGU轮24a也形成隔离装置的一部分，所以MGU轮24a可以被称为隔离装置轮24a。

可以用于隔离装置42的合适的隔离装置的示例在PCT公开WO 2012061930A1中示出，该文献的全部内容通过参引并入本文。隔离装置42可以具有一定量的超限运动(overrunning)能力。例如，在图9、图10a和图10b所示的实施方式中，隔离装置42包括单个扭转隔离弹簧46，该扭转隔离弹簧46围绕毂44在毂44的外表面68与MGU轮24a的内表面69之间的室内延伸。在毂44的一个端部处、在轮24a与毂44之间的轴承支撑表面72上设置有轴承70，并且在衬套支撑表面76上设置有衬套74。

隔离弹簧46作用在轮24a上的轮驱动表面(未示出)与毂44上的毂驱动表面78(图10a和图10b)之间。隔离弹簧46的第一螺旋端部80抵接轮驱动表面，并且隔离弹簧46的第二螺旋端部82抵接毂驱动表面78。

隔离弹簧46具有第一轴向端部85和第二轴向端部86以及介于第一轴向端部与第二轴向端部之间的多个线圈87，所述线圈87通过间隙G与相邻的线圈分隔开(图10a)。第二轴向端部86被示出为与毂44上的螺旋倾斜部88抵接。可选地，第一轴向端部85替代性地或附加地接合轮24a上的类似螺旋倾斜部89。

在发动机12(图1)的正常操作期间，轮24a上的扭矩大于毂44上的扭矩，因此，轮24a经由隔离弹簧46来驱动毂44的旋转，如图10a所示。

在轮24a上的扭矩小于毂44上的扭矩时的运动期间，毂44被驱动以使轮24a超限运动，如图10b所示。例如，在发动机关闭期间，未向轮24a或毂44施加正扭矩。然而，对与带20接合的其他部件的运动的摩擦阻力的量大于对毂44的运动的摩擦阻力的量。因此可以说，在发动机关闭期间，存在于轮24a上的扭矩比存在于毂44上的扭矩小(例如，与毂44上的较小的摩擦扭矩相比，轮24a上的摩擦扭矩较大)。因此，MGU 24a的转子中的动量驱动毂44使轮24a超限运动。在另一个示例中，在MGU 18a作为马达进行操作以驱动轮24a并且因此驱动带20的事件期间，毂44上的扭矩大于轮24a上的扭矩。

图9、图10a和图10b中示出的隔离装置42的结构通过允许弹簧46、驱动表面(78，未一一示出)分别从螺旋端部82和80拉开来允许一定量的超限运动。在这样的运动中可以观察到，倾斜部88和89相对于彼此旋转。倾斜部88和90相对于彼此旋转的相对运动驱动弹簧46的轴向压缩。弹簧46的线圈87之间的间隙G允许弹簧46在倾斜部88和89中的一者或两者出现前述的向上拱起现象期间出现一些轴向压缩。在线圈之间不存在间隙G的情况下，弹簧46的锁定将阻止倾斜部88和倾斜部89(并且因此毂44和轮24a)出现相对旋转，因为不会有轴向压缩。间隙G的大小影响可用的超限运动量。

在替代实施方式中，超限运动能力可以通过离合器提供，该离合器可以选择性地以包括第一模式和第二模式的两种不同的模式操作，在第一模式中，离合器作为单向离合器(从而提供超限运动能力)，而在第二模式中，离合器保持固定在接合状态，使得不存在脱离，因此没有超限运动能力。这种隔离装置的示例在WO 2015070329A1中示出，该文献的全部内容通过参引并入本文。提供能够以上述第二模式操作的隔离装置42允许隔离装置42在MGU 18a作为马达进行操作的事件期间将扭矩从MGU轴22a传递至带20。

选择用于隔离弹簧46的弹簧特性是基于环形传动设备10的扭转振动特性并且基于针对弹簧41或者将张紧轮26和28驱动至带20中的弹簧34和38选择的弹簧特性来选择的。

当发动机12运行时，扭转振动将从曲轴14传递到带20中，这是由于带20和从动附件18中的惯性以及发动机活塞的往复运动造成的。扭转振动经由带20传递至MGU轮24a。隔离装置42减小了这些振动的振幅，使得MGU轴22a中的扭转振动振幅明显低于MGU轮24a处的扭转振动振幅。然而，传输了一些振动，这些振动具有与其相关联的振幅。该振幅直接影响隔离装置42的寿命。

另外，发动机12的操作引起每个工作段至少一个钥匙起动事件、以及多个BAS起动事件、多个增强事件和多个ISAF事件。这些事件中的每一事件产生至带20的一定轮廓的扭矩传递，这直接影响张紧系统25的位置和运动。在许多年后，会存在成千上万的钥匙起动事件，数十万个BAS起动事件和数百万个增强事件。这些事件的严重性直接影响张紧系统25所引起的应力，因此影响张紧系统25的使用寿命。

令人惊讶地发现，隔离装置42的存在和张紧系统25的存在对于彼此具有显著的积极作用。更具体地，已经发现张紧系统25的存在(显著地，在一些情况下)减小了存在于MGU轮24a和MGU轴22a处的扭转振动的振幅，从而改善了隔离装置42的性能。同时，发现隔离装置42的存在(显著地，在至少一些情况下)减小了带20中存在的峰值扭矩并且该峰值扭矩在钥匙起动事件期间或在MGU 18a作为马达操作的情况下所出现的任何事件期间以一种或更多种形式传送至张紧器25。图8示出了扭矩曲线50，扭矩曲线50表示在没有张紧系统并且没有隔离装置的情况下在假想的带传动设备上的钥匙起动事件期间存在于MGU轮处的扭矩。图8还示出了扭矩曲线52，扭矩曲线52表示在包括张紧系统25和隔离装置42的环形传动设备上的钥匙起动事件期间存在于MGU轮处的扭矩。如可以观察到的，曲线50的峰值扭矩明显高于曲线52的峰值扭矩。

通过减小在这些事件期间施加以驱动带20的峰值扭矩，减小了在达到平衡之前在臂30和32中出现的带张力以及因此产生的移动量。在这种移动期间，张紧系统部件中存在的减少的移动量和减小的力直接且实际地影响张紧系统25的操作寿命。此外，对于与环形传动设备10相关联的许多部件——例如带20本身——和支撑各种轮——例如MGU轮24a和空气调节轮24b——的支承件而言，较低的带张力意味着诸如钥匙起动事件期间的峰值应力减小。因此，所有这些部件的操作寿命可以通过在诸如钥匙起动事件期间发生的峰值应力的降低而增加。这个发现是令人惊讶的，至少因为对于非混合动力车辆中的典型的带传动系统而言，并不知道相同的益处的真实存在，其中，非混合动力车辆包括单个轮张紧器以及在交流发电机轴上的分离器。

图7a至图7e是图示了在不同实施方式中由隔离装置42产生的扭转振动的振幅的曲线图。在图7a中的60处所示的曲线示出了在轮26、28、24a可围绕固定轴线旋转(即，不存在张紧系统)并且不存在隔离装置的情况下，在假想情况下会存在的扭转振动的振幅。在图7b中的62处所示的曲线示出了在与图7a中所示的相同操作条件下，但是存在张紧系统25并且在MGU 18a上没有隔离装置的情况下将存在的扭转振动的振幅。如可以观察到的，扭转振动的振幅低于图7a中示出的扭转振动的振幅，但是仍然相对较高。在图7c中在64处所示的曲线示出了在与图7a中所示的相同操作条件下，但是不存在张紧系统而MGU 18a上存在隔离装置42的情况下将存在的扭转振动的振幅。如可以观察到的，扭转振动的振幅明显低于图7b所示的扭转振动的振幅。在图7d中在66处所示的曲线示出了在与图7a所示的相同操作条件下，但是存在张紧系统25以及MGU 18a上的隔离装置42的情况下将存在的扭转振动的振幅。如可以观察到的，扭转振动的振幅明显低于如图7c所示的在设置有隔离装置42而不存在张紧系统25的情况下存在的扭转振动的振幅。因此，与没有双臂张紧系统25的隔离装置42的使用相比，隔离装置42的性能得以增加。图7e示出了曲线60、62、64和66被彼此叠加以便于对它们相应的振幅进行比较。

理论上，以下分析适用于关于图7a至图7e所示曲线的分析。如果提供下述假想的环形传动设备，在该假想的环形传动设备中，轮26和28不可移动，并且不存在隔离装置42(即，由图7a中的曲线60表示的情况)，则可以应用以下分析。曲轴轮16经历一定量的扭转振动，该扭转振动具有由A表示的振幅(例如以角度单位，诸如角度)。MGU轮24a处的相应的扭转振动的振幅可以由B1表示，B1等于A×r(C/S)/r(MGU)，其中，r(MGU)是MGU轮24a的半径，并且r(C/S)是曲轴轮16的半径。B1是由图7a所示的曲线60表示的振幅。带20本身的弹性拉伸可以有助于任何扭转振动的一些隔离，然而对于大多数典型的带20而言，这样的弹性拉伸将非常小，因此对于本说明书的目的来说可以忽略不计。

如果上述假想的环形传动设备中包括隔离装置42，则导致振幅的减小，振幅的减小量可以由值S表示，该值取决于诸如MGU转子的惯性矩和隔离弹簧46的弹簧刚度(或者更广泛地，弹簧性能)的参数。因此，MGU轮24a处的扭转振动的振幅可以由B2表示，B2等于A×r(C/S)/r(MGU)-S。该振幅表示为图7c中的曲线64。

如果在上述假想的环形传动设备中还包括两轮张紧系统25，则进一步减小振幅，这产生图7d中的曲线66。更具体地说，在扭转振动期间，带跨度部20b的长度随着带拉紧和松弛(即，带跨度部20b中的张力波动)而变化。例如，如图1所示，带跨度部20b的长度在较低张力位置PK-20b处比其在较高张力位置PM-20b处大。当带跨度部20b的长度由于带跨度部20b中的张力变化而减小一定量时，假定所有其他因素基本上不变，并且假定带的总体长度基本上是恒定的，则带跨度部20a的长度基本上增加相同的量。每个带跨度部20a和20b的长度变化由DL表示。对于在曲轴轮16处的给定振幅的振动，每个带跨度部20a和20b的长度变化(即，从一个跨度部20a或20b有效地传递至另一个跨度部的带的量)对MGU轮24a处的扭转振动的合成振幅有直接影响。影响(表示为MGU轮24a处的振动的振幅的角度变化)的数学表征是：

T＝arctan(DL/r(MGU))

MGU轮24a处的扭转振动的振幅可以由B3表示，B3等于A×r(C/S)/r(MGU)-S-arctan(DL/r(MGU))。

在图中已经示出了与MGU 18一起使用的环形传动设备10。然而，在一些实施方式中，可以使用两轮张紧系统25和隔离装置42以利于采用交流发电机但没有次级动力装置的环形传动设备。在这种实施方式中，隔离装置42可以不具有超限运动能力，或者可以例如借助单向离合器而具有一些超限运动能力。

隔离装置42和张紧系统25可以一起被认为是包括在用于控制带或其他环形传动构件中的张力的系统中。

虽然本文包含的描述构成了本发明的多个实施方式，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的公平含义的情况下，可以对本发明进行进一步的修改和改变。

Claims (14)

1.一种用于控制环形传动构件中的张力的系统，所述系统包括：

隔离装置，所述隔离装置定位在附件的传动轴上，其中，所述隔离装置具有隔离装置轮和隔离装置偏压构件，所述隔离装置轮能够旋转，所述隔离装置偏压构件定位成将力从所述隔离装置轮传递至所述附件的所述传动轴，其中，所述隔离装置轮与所述环形传动构件接合，使得所述环形传动构件的第一跨度部位于所述隔离装置轮的第一侧上，并且所述环形传动构件的第二跨度部位于所述隔离装置轮的第二侧上；以及

张紧系统，所述张紧系统具有第一张紧轮和第二张紧轮，所述第一张紧轮与所述环形传动构件的所述第一跨度部接合，所述第二张紧轮与所述环形传动构件的所述第二跨接部接合，其中，所述第一张紧轮在选定的第一张紧轮偏压力的作用下被朝向所述第一跨度部迫压，并且所述第二张紧轮在选定的第二张紧轮偏压力的作用下被朝向所述第二跨度部迫压。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一张紧轮以可旋转的方式定位在第一张紧臂上，并且所述第二张紧轮以可旋转的方式定位在第二张紧臂上，其中，所述第一张紧臂和所述第二张紧臂能够独立地移动。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一张紧轮偏压力由第一张紧偏压构件施加，并且所述第二张紧轮偏压力由第二张紧偏压构件施加。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括张紧偏压构件，所述张紧偏压构件与所述第一张紧臂和所述第二张紧臂接合，并且所述张紧偏压构件经由所述第一张紧臂将所述第一张紧轮偏压力施加至所述第一张紧轮并且经由所述第二张紧臂将所述第二张紧轮偏压力施加至所述第二张紧轮。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附件是交流发电机。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附件是次级动力装置，所述次级动力装置能够操作成驱动所述附件的所述传动轴，使得所述隔离装置构造成将扭矩从所述次级动力装置传递至所述环形传动构件。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述隔离装置轮上的扭矩小于隔离装置毂上的扭矩时，所述隔离装置毂使所述隔离装置轮超限运动。

8.一种用于发动机的环形传动设备，所述环形传动设备包括：

曲轴轮，所述曲轴轮能够由所述发动机的曲轴驱动；

环形传动构件，所述环形传动构件与所述曲轴轮接合；

附件；

隔离装置，所述隔离装置定位在所述附件的传动轴上，其中，所述隔离装置具有隔离装置轮和隔离装置偏压构件，所述隔离装置轮能够旋转，所述隔离装置偏压构件定位成在所述隔离装置轮与所述附件的所述传动轴之间传递力，其中，所述隔离装置轮与所述环形传动构件接合，使得所述环形传动构件的第一跨度部位于所述隔离装置轮的第一侧上，并且所述环形传动构件的第二跨度部位于所述隔离装置轮的第二侧上；以及

张紧系统，所述张紧系统具有第一张紧轮和第二张紧轮，所述第一张紧轮与所述环形传动构件的所述第一跨度部接合，所述第二张紧轮与所述环形传动构件的所述第二跨接部接合，其中，所述第一张紧轮在选定的第一张紧轮偏压力的作用下被朝向所述第一跨度部迫压，并且所述第二张紧轮在选定的第二张紧轮偏压力的作用下被朝向所述第二跨度部迫压。

9.根据权利要求8所述的环形传动设备，其中，所述附件是次级动力装置，所述次级动力装置能够操作成驱动所述附件的所述传动轴，使得所述隔离装置构造成将扭矩从所述次级动力装置传递至所述环形传动构件。

10.根据权利要求9所述的环形传动设备，其中，所述第一张紧轮以可旋转的方式定位在第一张紧臂上，并且所述第二张紧轮以可旋转的方式定位在第二张紧臂上，其中，所述第一张紧臂和所述第二张紧臂能够独立地移动。

11.根据权利要求9所述的环形传动设备，其中，所述第一张紧轮偏压力由第一张紧偏压构件施加，并且所述第二张紧轮偏压力由第二张紧偏压构件施加。

12.根据权利要求11所述的环形传动设备，还包括张紧偏压构件，所述张紧偏压构件与所述第一张紧臂和所述第二张紧臂接合，并且所述张紧偏压构件经由所述第一张紧臂将所述第一张紧轮偏压力施加至所述第一张紧轮并且经由所述第二张紧臂将所述第二张紧轮偏压力施加至所述第二张紧轮。

13.根据权利要求8所述的环形传动设备，其中，所述附件是交流发电机。

14.根据权利要求9所述的环形传动设备，其中，当所述隔离装置轮上的扭矩小于隔离装置毂上的扭矩时，所述隔离装置毂使所述隔离装置轮超限运动。