CZ2005359A3 - Aktivní napínák - Google Patents

Aktivní napínák Download PDF

Info

Publication number
CZ2005359A3
CZ2005359A3 CZ20050359A CZ2005359A CZ2005359A3 CZ 2005359 A3 CZ2005359 A3 CZ 2005359A3 CZ 20050359 A CZ20050359 A CZ 20050359A CZ 2005359 A CZ2005359 A CZ 2005359A CZ 2005359 A3 CZ2005359 A3 CZ 2005359A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
belt
load
tensioner
lead screw
lever arm
Prior art date
Application number
CZ20050359A
Other languages
English (en)
Inventor
Stone@Roger
Knight@Brian
Zecchetti@Daniele
Original Assignee
The Gates Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Gates Corporation filed Critical The Gates Corporation
Publication of CZ2005359A3 publication Critical patent/CZ2005359A3/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
    • F16H7/1254Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means
    • F16H7/1281Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/024Belt drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials
    • F01L2301/02Using ceramic materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0802Actuators for final output members
    • F16H2007/0823Electric actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0861Means for varying tension of belts, ropes, or chains comprising means for sensing tensioner position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0876Control or adjustment of actuators
    • F16H2007/0885Control or adjustment of actuators the tension being a function of engine running condition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0876Control or adjustment of actuators
    • F16H2007/0887Control or adjustment of actuators the tension being a function of load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)

Abstract

Automatický napínák (1000), který má silomer (300) pro detekování a regulaci napnutí hnacího remenu(B), který je v záberu s vodicím sroubem (401) poháneným elektrickým motorem pro stanovení polohy ramene páky (600)/remenice (500) a tím zatízení remenu (B). Motor napínáku (1000) je rízený regulacnísmyckou uzívající signálu od silomeru. Regulátor rídicího systému porovnává detekované zatízení remenu (B) od silomeru (300) s hodnotou predem stanoveného zatízení remenu (B), aby se identifikovalo pozadované zatízení remenu (B) a tím stanovila poloha ramena páky (600) napínáku (1000), odpovídajícíuvedenému pozadovanému zatízení remenu (B). Napínák muze být také rízený nekterým pracovním parametrem motoru.

Description

(57) Anotace:
Automatický napínák (1000), který má siloměr (300) pro detekování a regulaci napnutí hnacího řemenu (B), který je v záběru s vodicím šroubem (401) poháněným elektrickým motorem pro stanovení polohy ramene páky (600)/řemenice (500) a tím zatížení řemenu (B). Motor napínáku (1000) je řízený regulační smyčkou užívající signálu od siloměru. Regulátor řídicího systému porovnává detekované zatížení řemenu (B) od siloměru (300) s hodnotou předem stanoveného zatížení řemenu (B), aby se identifikovalo požadované zatížení řemenu (B) a tím stanovila poloha ramena páky (600) napínáku (1000), odpovídající uvedenému požadovanému zatížení řemenu (B). Napínák může být také řízený některým pracovním parametrem motoru.
ÍLOO/
Aktivní napínák
Oblast techniky
Tento vynález se týká napínáku, zejména automatického napínáku, který reguluje napnutí řemenu podle signálu dynamometru nebo pracovního stavu motoru
Dosavadní stav techniky
Spalovací motory vozidel zahrnují mezi jinými věcmi pomocná zařízení, která jsou poháněna spalovacím motorem. Tato pomocná zařízení mohou zahrnovat čerpadlo posilovače řízení, kompresor klimatizace, slternátor atd. Každé z těchto pomocných zařízení má řemenici, která je spojená řemenem nebo řemeny s klikovým hřídelem spalovacího motzořu. Tato pomocná zařízení jsou poháněná řemenem nebo řemeny, když se klikový hřídel otáčí.
Aby pracoval efektivně, je pro řemen nezbytné, aby byl uložený pod určitou velikostí předběžného zatížení nebo napětí. Toho lze dosáhnout za použití známých postupů. Některý pohyblivý hřídel na jednom z pomocných zařízení se může mechanicky nastavovat pro napnutí řemenu. Další postup zahrnuje použití napínáku řemenu.
Napínák řemenu zahrnuje pružinu přenášející sílu na rameno páky. Toto rameno páky má typicky k sobě otočně přičepovanou řemenici. Tato řemenice je ve styku s řemenem. Pro vyvolání a udržení zatížení řemenu se používá předepínací člen, jako je pružina v napínáku. Zatížení řemenu je funkcí geometrie napínáku a také tuhosti pružiny pružiny napínáku.
Pro regulaci polohy napínáku a tím i napnutí řemenu se používají ovládače. Ty se například používají pro nastavení fázového rozdílu mezi hnací řemenicí a hnanou řemenicí. Řídící signál se odvozuje od fáze relativního natočení hnací řemenice ve srovnání s hnanou řemenicí.
• · · ·
- 2 Reprezentantem stavu techniky je patent US č. 5,733,214 (1998) Shikiho a kol., který zveřejňuje systém nastavování napnutí nekonečného přeriosového řemenu u motoru s vnitřním spalováním, který zahrnuje řídící systém pro nastavování tahu, který se má aplikovat z napínáku na nekonečný řemen, zaloený na fázovém úhlu mezi hnací a hnanou řemenicí.
Co je potřeba, je automatický napínák řízený zatížením řemenu detekovaným sloměrem. Co je potřeba, je automatický napínák reagující na pracovní stav motoru pro regulaci napnutí řemenu. Stávající vynález tyto potřeby splňuje.
Podstata vyálezu
Primárním aspektem vynálezu je poskytnout automatický napínák řízený zatížením řemenu detekovaým siloměrem.
Dalším aspektem vynálezu je poskytnout automatický napínák reagující na pracovní stav motoru pro regulaci napnutí řemenu.
Na další aspekty vynálezu bude poukázáno nebo budou ozřejměny následujícím popisem vynálezu a doprovodnými výkresy.
Automatický napínák má siloměr pro detekování a regulování napnutí hnacího řemenu. Tento napínák zahrnuje vodící šroub poháněný elektrickým motorem pro nastavení ramena páky/polohy řemenice a tím zatížení řemenu. Napínák také zahrnuje siloměr zabírající s vodícím šroubem napínáku pro detekování zatížení řemenu. Motor napínáku je regulovaný smyčkou využívající signál siloměru. Regulátor porovnává detekované zatížení řemehu ze siloměru s předem stanovenou hodnotou zatížení řemenu pro identifikaci požadovaného zatížení řemenu a tím i stanovení polohy ramena páky napínáku odpovídající zmíněnému požadovanému zatížení řemenu. Napínák může být také řízený některou pracovní podmínkou motoru.
φφφφ
- 3 Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 je perspektivní pohled na napínák u hnacího řemenového systému.
Obr. 2 je pohled na příčný řez napínákem.
Obr. 3 je čelní perspektivní pohled na napínák u hnacího řemenového systému.
Obr. 4 je perspektivní pohled na napínák zezadu.
Obr. 5 je pohled na převodovou skříň.
Obr. 6 je základní schéma řídící jednotky napínáku.
Obr. 7 je logické schéma regulace napnutí řemenu.
Obr. 8 je logické schéma procesů zpětnovazební regulace a PWM.
Obr. 9 je logické schéma vypočítané síly pístu.
Obr. 10 je logické schéma pásma necitlivosti.
Obr. 11 je logické schéma protinavíjení.
Obr. 12 je logické schéma pro převádění signálů.
Obr. 13 je logické schéma hierarchie I.
Obr. 14 je logické schéma hierarchie dtl.
Obr. 15 je logické schéma mechanismů diagnostiky a
návratu do původního stavu.
Obr. 16(a) je logické schéma vstupu termistoru.
Obr. 16 (b) je logické schéma výpočtu proudové zpětné
vazby.
Obr. 16(c) je logické schéma kalibrace siloměru.
Obr. 16 (d) je logické schéma výpočtu rychlosti motoru.
Obr. 16 (e ) je logické schéma automatické/manuální
regulace PWM.
Obr. 16 (f) je logické schéma HBRIDGE1.
Obr. 17 je boční pohled na referenční ozubený řemen.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 je perspektivní pohled na napínák u jednoho
hnacího řemenového systému. Vynález poskytuje schopnost měnění síly aplikované napínákem emenu na hnací řemen podle • » · · · ·
- 4 • · · ·· • · · · měnících se požadavků a spalovací motor během činnosti motoru. Aktivní regulace polohy ramena napínáku v reálném čase dovoluje, aby se na řemen v každém čase aplikoval optimální tah, což je kontrast k uspořádání podle stavu techniky, které přenáší předem stanovenou sílu založenou na předem stanovené poloze předepínacího členu napínáku a požadavku na napnutí řemenu.
Napínák a systém podle vynálezu také zahrnují elektronicky regulované tlumení. Specifičtěji tlumení dynamické odezvy napínáku na dynamické síly apliované na napínák během pracovních podmínek motoru dynamickým chováním pohonu. Jeden tlumící parametr může být stanoven tak, aby byl neurčitý, to jest, reglátor napínáku vypočítává požadované napětí pro specifickou pracovní podmínku. Ten pak aplikuje vhodné napětí na· řemen přes některou řemenici a neodpovídá dynamickým změnám napětí, které pak mohou nastat v řemenu během činnosti.
V případě tlumících parametrů menších než nekonečno se mohou dynamická napětí snížit změnou rezonančního kmitočtu řemenového systému aplikováním kontinuálních nastavení napětí řemenu. Plynulá nastavení napětí dovolují, aby se řemen provozoval při nižším průměrném napětí, což přímo zvyšuje životnost řemenu. Toto se také týká nejen řemenu, nýbrž také dalších složek v systému jako takovém, například ložisek.
Další výhoda tohoto napínáku zahrnuje značně snížené hladiny hluku, protože není nezbytné volit kompromis mezi úrovněmi napětí požadovanými pro různé stavy motoru, například chod při vysokých otáčkách a běh naprázdno. Optimální stanovení je specifikováno regulátorem pro každý pracovní stav. Malé napnutí řemenu se stanovuje při chodu naprázdno, když jsou požadavky na řemen minimální, a vyšší napnutí řemenu se stanovuje pro činnost motoru nad předem • φ φ φ φ « φφ φφ φ · φ φ φφφφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφ φφ stanovenou rychlostí, například 2.000 ot./min. nebo v dobách vysokého zrychlení nebo zpomalení řemenu.
Napínák zahrnuje ovladač založený na koncepci vodícího šroubu. Jeden konec vodícího šroubu je ve styku s ramenem' páky napínáku, které je otočně na čepu připojené k základně, například k motoru. Excentricky namontovaná řemenice je otočně přičepovaná k jednomu konci ramena páky. Tato řemenice dosedá na řemen a tímto kontaktem se vytváří napnutí řemenu. Vodící šroub je pohyblivý axiálně, specifičtěji, když je vodícím šroubem otáčeno ozubeným soukolím přes závitovou protáhlou matici nebo prstenec, kdy se vodící šroub pohybuje v axiálním směru. Axiální pohyb vodícího šroubu pohybuje ramenem páky a tím mění napětí v řemenu. Protáhlá matice nebo prstenec, který je v závitovém záběru s vodícím šroubem, je zajištěná proti otáčení šestihranným koncem uloženým do samičí šestihranné protiplochy v koncovém krytu napínáku.
Protáhlá matice nebo prstenec je umístěná přes samičí šestihrannou protiplochu v koncovém krytu napínáku a přes vývrt na opačném konci. To dovoluje protáhlé matici a tedy i vodícímu šroubu, aby plaval podle své osy. Šestihranná část protáhlé matice se opírá o podložku roznášející zatížení a obráceně o rozpěrku a kohečně o snímací prostředek zatížení nebo siloměr. Snímací prostředek zatížení zahrnuje toroidální komoru resp. prstencovou matici nebo toroidní siloměr se středovým otvorem, kterým koaxiálně prochází vodící šroub. Rozpěrka může být vyrobená z různých materiálů, aby poskytovala odlišné stupně tlumení, jak se požaduje, napříkad, elastomeru, plastu nebo kovu.
Řídící síla vodícího šroubu je poskytovaná ovládacím motorem zahrnujícím 12 V DC (sejnosměrný) elektrický motor známý ze stavu techniky, který je s výhodou dimenzovaný pro připojení k elektrickému systému motoru. Tento motor může také mít 42 V nebo nějaké jiné napětí, jaké mže být •4 ····
- β nejvýhodnější pro elektrický systém konkrétního spalovacího motoru. Příkladné motory jsou vyráběny firmou Johnson Motor and Igarashi, i když jsou snadno dostupné na trhu i jiné vhodné motory. Řídící síla se přenáší z ovladače na vodící šroub převodem s redukčním soukolím (do pomala).
Siloměr měří osové zatížení na vodící šroub z ramena páky. Údaje o osovém zatížení a známá geometrie ramena páky a řemenice napínáku se použijí pro výpočet nebo stanovení tahu v řemenu.
Konkrétněji s odkazem na obr. 1 má napínák 1000 převodovou skříň 100, ovladač 200, siloměr 300, sestavu 400 vodícího šroubu, řemenici 500 a rameno páky 600. Převodová skříň 100 je tvořená redukčním převodem zahrnujícím ozubená kola 101, 102, 103, 104 a 105. Ozubená kola 101 až 105 jsou příkladná a nejsou určená pro omezování počtu ozubených kol, která se mohou v převodové skříni použít. Pro dosažení požadované redukce převodu může být samozřejmě použit jakýkoli počet ozubených kol. Ovladač 200 je připojený k ozubenému kolu 101. Vodící šroub 401 je připojený k ozubenému kolu 105. Redukce převodu prováděná převodovou skříní 100 je v rozsahu 100 ku 1.
Vodící šroub 4 01 je člen koaxiálně prochází středovým tvarovaného siloměru 300. Dřík v záběru s protáhlou maticí nebo prstencem 403.
dodávající sílu, který vrtáním prstencovité 402 vodícího šroubu je závitově
Když se vodící šroub 401 otáčí působením ozubeného kola 10, pohybuje se vodící šroub 401 axiálně podél své hlavní osy a pohybuje ramenem 600 buď ve směru M+ nebo M-. To zase zvyšuje napětí řemenu, což zvyšuje nebo snižuje sílu na prstenec 402. Jako následek dosedá prstenec 402 na siloměr 300. Siloměr 300, snímač zatížení, generuje a odesílá signál sioměru do regulátoru, jak je zde úplněji popsáno. Signál siloměru je příznačný pro zatížení řemenu a tedy napnutí řemenu.
• · • * · · · · • · · • · ··· • · · • « · · · • · • ·
- Ί • ··
Siloměr 300 může být alternativně tvořený siloměrem tlačítkového typu, který přijímá zatížení přímo od vodícího dříku 401 podpírajícího se přímo o siloměr. Alternativně může siloměr 300 zahrnovat nějaký piezoelektrický materiál, například krystal nebo keramický prvek, který vytváří napětí, když je podrobený nějakému tlakovému nebo tahovému napětí.
Rameno páky 600 se otáčí kolem bodu otáčení 501, viz obr. 2. Vodící šroub 401 je v záběru s ramenem páky 600. Pohyb ramena páky 600 ve směru M+ způsobuje, že se napětí řemenu zvětšuje a tím se zvyšuje síla přenášená na siloměr 300 vodícím šroubem 401. Pohyb ramena páky 600 ve směru Mzpůsobuje, že napětí řemenu lesá a tím se snižuje síla přenášená na siloměr 300 vodícím šroubem 401.
Obr. 2 je pohled na příčný řez napínákem. Vodící šroub 401 zahrnuje závitovou část 403, která je v záběru se závitovou částí 404 vnitřního vrtání matice nebo prstence 402. Prstenec 402 se opírá o siloměr 300. Jak bylo předešle popsáno, pohyb dříku 401 ve směru M+ prstence 300 zvyšuje sílu přenášenou na řemen, a tedy i na siloměr 300. Volná řemenice 700 slouží pro další stabilizaci chodu řemenu.
Vzdálenost al je vzdálenost od bodu styku vodícího šroubu s ramenem páky k bodu otáčení 501 ve směru síly vodícího šroubu. Vzdálenost a2 je vzdálenost od styčného bodu vodícího šroubu s ramenem páky k bodu otáčení 501 kolmá ke směru síly vodícího šroubu. Tyto tvoří proměnné geometrického vztahu, který stanovuje zvláštní mechanickou výhodu realizovanou daným uspořádáním napínáku.
Obr. 3 je čelní perspektivní pohled na napínák u hnacího řemenového systému. Napínák 1000 je představený v části jednoho příkladného hnacího řemenového systému. Část řemenu B je ukázaná jako vedená olem řemenice 500, řemenice 700 a také dalších neznázorněných řemenic v systému. Další řemenice v systému mohou být tvořené, avšak nemusí být
• 4> · · ·· ··*· • · · · · • · · • · · ·· · · · omezené na řemenice připojené ke kompresoru klimatizace, čerpadlu posilovače řízení, vstřikovacímu čerpadlu paliva, olejovému čerpadlu, alternátoru nebo generátor/startéru atd.
Obr. 4 je zadní perspektivní pohled na napínák. Ukázané je rameno páky 600. S ramenem páky 600 je ve styku vodící šroub 401. K ramenu páky 600 je otočně přičepovaná řemenice 500.
Obr. 5 je pohled na převodovou skříň. Ozubené soukolí sestávající z ozubených ol 101, 102, 103, 104, 105 je ukázaná s odstraněným krytem převodové skříně. Ozubené kolo 101 je připojené k hnacímu hřídeli ovladače. Pro regulaci funkce ovladače 200 jsou použity koncové vypínače 8 00 a 801, které zase omezují plný rozsah pohybu vodícího šroubu 401. Ozubené kolo 105 se pohýbuje axiálně podle ozubeného kola 104, když se vodící štpub 401 pohybuje axiálně. Záběr každého koncového vypínače 800, 801 s ozubeným kolem 105 vodícího šroubu na každém konci rozsahu pohybu způsobí, že se ovladač zastaví a tím se vyhne stavu přetížení, který by mohl poškodit ozubené soukolí, ovladač nebo řemen.
Aby se zmenšila celková obalová plocha nebo fyzická velikost napínáku, může být ozubené kolo 101 ozubeného soukolí aternativně tvořené uspořádáním hypoidního soukolí. Ozubené kolo 101 totiž zahrnuje hypoidní ozubené kolo známé ze stavu techniky, jímž žene hnací hřídel 200a ovladače 200 vnější obvod ozubeného kola 101. Toto může také vést k redukci počtu ozubených kol použitých v převodové skříni.
Činnost napínáku a tedy jeho poloha je regulovaná elektronickým řídícím systémem. Tento systém zahrnuje regulaátor, který má procesor, který řídí polohu vodícího šroubu napínáku a tím napnutí řemenu. Regulátor přijímá a pracuje podle různých vstupů. Regulátor také zaznamenává charakteristiku optimalizovaného zatížení řemenu napínáku na polohu vodícího šroubu vůči některému vstupnímu parametru. Polohová charakteristika se buď vypočítává podle nějakého ** ··« · • · • · ·» • · · · * · ·· * ·« • · · * · • · · · ·· ··«»··· *··’ ···* *··* ··· *·· ·*
- 9 vztahu, nebo se volí nebo vyhledává z diagramu v paměti regulátoru. Vstupní parametry se kombinují, opět buď odečtením nebo výpočtem, aby daly specifickou hodnotu řídícího výstupu, která opět reguluje sílu vodícího šroubu a tím stanovuje požadované napětí řemenu. Pro skladování dat sebraných ze snímačů systému je také zajštěná paměť.
Síla vodícího šroubu a tím taé napnutí řemenu je řízená zpětnovazební smyčkou síly vodícího šroubu realizovanou přes siloměr. Další reglační proměnné mohou zahrnovat rychlost motoru, zatížení nebo polohu škrtící klapky, převodový poměr převodovky motoru, teploty chladivá motoru a/nebo oleje, rychlost na silnici a sgnál o hlučnosti řemenu. Tento seznam proměnných je příkadný a nemusí zahrnovat všechny možné proměnné, které se mohou použít pro regulaci napínáku. Tento regulační protokol se může také realizovat s určitou dobou předstihu nebo předregulace, čímž je do systému vnesena určitá předem stanovená síla vodícího šroubu.
Proměnné se mohou také upravovat, například první derivace rychlosti motoru, aby dala zrychlení motoru. První derivace pohybu škrtící klapky dá rycglost změny polohy škrtící klapky motoru jako indikátor požadavku řidiče, tedy požadavek na změnu napnutí řemenu. Vysoká akcelerace a zpomalení motoru, například 10.000 ot./min./sec., může také vyžadovat stejně rychlé změny napnutí řemenu jako takového.
S aktivním napínákem může být kombinován diagnostický systém napínáku. Diagnostický systém napínáku může pracovat řadou odlišných způsobů. Například pro udržování úplné časové a teplotní historie pro okolí řemenu se používá teplot! snímač. Tato historie se skladuje v paměti regulátoru. Tato informace se získává a ukládá pro porovnání s ekvivalentní periodou při pevně stanovené teplotě za využití Arhenniova vztahu. Toto se pak porovnává s předem stanovenou životností řemenu při určitých úrovních, což zahrnuje například varování a „urgentní úrovně. To pokrývá
- 10 99 ···· 99
9 9 9 9
9 999 9 9 · · · * ·
9 9 9 9
999 99
99 9·
9 9 9
99 999
9 9 9 9 9
9 9 9 9
999 9« 99 mnoho z jevů, které mohou nastat ze stárnutí pryže a zahrnují, avšak nejsou omezené na trhliny zadní strany, tvrdnutí směsi, praskliny pláště a poškození kordu. Varování se systémem posílá na propojení uživateleznámé ze stavu techniky (napřikad CRT nebo LCD displej) v tom případě, že je překročena předem stanovená prahová hodnota.
Jedno další použití snímače teploty je pro monitorování počtu cyklů extrémích studených startů, jímž je systém a řemen vystaven. Toto dovoluje identifikaci přídavné únavy kordu pocházející od takových extrémních pracovních podmínek. Tato informace se zaznamenává jako dodatové kumulativní poškození do modelu. Tato informace se také využívá pro stanovení rozsahu, do kterého je studený start při konkrétní teplotě škodlivější po teplotním stárnutí než na nový řemen. Toto se zase naopak využívá pro lepší předpovězení stárutí řemenu a definitiví poškození řemenu.
Diagnostika napínáku funguje také na bázi měření modulu řemenu nebo zdánlivého modulu řemenu. Regulátor napínáku prochází diagnostickým cyklem ve vhodných bodech v pracovním cyklu motoru, nejvýhodněji v každém zastavení motoru. Tento proces zahrnuje cyklování napínáku přes dva specifické stavy před tím, než napínák dojde do předem stanoveného stavu zastavení motoru. Tyto stavy dávají měření zatížení (L) a polohy (P) - Ll, Pl a L2, P2. To dovoluje, aby se vypočítal modul pružnosti pro každý pramen řemenu na každé straně napínáku. Tento modul se porovnává s refernční hodnotou uloženou v pamětí regulátoru v době, kdy byl řemen původně specifikován, a s průměrnou hodnotou z 10 nebo 20 startů potom, co se řemen namontuje, a pak s průměrem posledních 10 nebo 20 startů.
Porovnání modulu dovoluje počáteční kontrolu, že byl namontován řemen se správným modulem, je následované vytvořením logického stanvení aktuálního modulu v předem stanoveném rozsahu pro tento specifiký řemen. Napřikad může
regulátor sbírat informaci po 10 cyklů start-zastavení po výměně řemenu. Počáteční modul pružnosti řemenu se pak vypočítává za použití sebraných informací. Tento počáteční modul pružnosti se pak uloží v paměti regulátoru. Tento počáteční modul pružnosti je pak základ pro odhad únavy díky sklonu k slábnutí modulu pružnosti během provozní životnosti řemeu. To dovoluje nastavení, aby napětí ve stavěčích bodech bralo v úvahu aktuální modul řemenu v každém bodě životnosi řemenu. Kontrola modulu pružnosti oproti nějakému průměru z určitého počtu posledních cyklů dovoluje identifikaci vyvíjejícího se výsledku modulu pružnosti v krátké délce řemenu, třeba jako náslédek zvlnění nebo poškození díky nějakému cizímu tělesu, které se dostalo mezi řemen a řemenici. Tyto problémy by jasně prokazovaly snižování modulu. Míra změny úbytku modulu by se použila pro předpovězení zbývající životnosti řemenu.
Podmínky měření Ll/Pl, L2/P2 se mohou definovat přesným stanovením zatížení a měřením poloh nebo naopak. Přesné stanovení předem určených poloh má tu výhodu, že dovoluje, aby se použily koncové vypínače 800, 801 spíše než celorozsahový snímač polohy. Toto snižuje složitost systému. Poloha se také může určovat řízením ovladače pevným pracovním cyklem po pevnou dobu trvání založenou na předchozí znalosti doby do dosažení dané polohy (Pl). Zatížení (1) se pak stanoví. Ovladač se pak řídí pevným pracovním cyklem po druhou dobu trvání záloženou na znalosti doby pro dosažení druhé polohy (P2). Pak se stanoví druhé zatížení (L2) . Způsob výpočtu modulu řemenu je snadno známý ze stavu techniky.
Hodnoty modulu pružnosti dovolují kumulativní detekci určitých způsobů poškození řemenu zahrnujících únavu kordu, opotřebení okrajů a praskání paty (jak na vodících okrajích, tak i na vedlejších okrajích řemenu, když jsou řemenice po obou stranách napínáku žlábkové). Jak bylo zmíněno předešle, • · · · · · · · · • · · · · · · ··· · · ·· také by se detekovalo odhalování zvlnění a dalšího lokalizovaného fyzického poškození.
Dále může být na řemenu umístěn identifikovatelný referenční zub, viz obr. 18. Za využití referenčního zubu se může mapovat modul pružnosti řemenu po celé délce řemenu. Tato informace je užitečjná, protože modul pružnosti řemenu nemá v případě šroubovité vinutého zesilovacího kordu konstantní hodnotu po celé délce řemenu. Stanovení hodnoty modulu pružnosti pro některou specifickou část řemenu značně zlepšuje přesnost měření únavy kordu. Má to také výhodu vytvoření přesné představy o modulu pružnosti celého řemenu, protože se namátkově zkoumá celý řemen, spíš než že se spoléhá na libovolný počet měření rozmístěných kolem řemenu.
,Další výhoda tohoto systému je založená na připojení řídící jednotky napínáku k řídícímu systému motoru. Jeho připojení k řídícímu systému motoru dovoluje, aby se počítal nějaký počet kumulativních cvyklů řemenu podle každé doby, kdy referenční zub pojde snímačem. Dále se může detekovat a uikládat napětí aplikované na řemen a pracovní teplota pro každý cyklus. Toto zajišťuje ještě více informací pro stanovování stavu únavy kordu řemenu.
Ještě další výhoda je vyřazení předepsaného intervalu výměny řemenu. Současně jsou intervaly výměny řemenu poněkud libovolné a na základě odhadu, takže většina řemenů se vyměňuje dlouho před tím, než musí. Užívání systému podle vynálezu povede k většímu zvýšení průměrné životnosti řemenu, protože interval výměny řemenu bude místo určení odhadem stanovený aktuálními měřeními. Dále zlepšená spolehlivost bude realizovaná, když se počínající poškození detekuje před tím, než se vyskytne skutečné poškození, bez ohledu na skutečnou dobu činnosti.
Obr. 6 je blokové schéma režimu regulace napínáku. Modul (A) regulace přijímá různé vstupy a vytváří různé výstupy (řídící signály) pro napínák. Příkladné vstupy jsou 1) síla
9
999 9 9 9 9 999
9 99 9 9 9 · · · · · · • · ···· ······ ·· · · · · · · 9 · • · ··· · · · · 9 9 9 99
- 13 působící na vodící šroub ovladače, jak je měřená siloměrem (B), 2) teplota motoru měřená termistorem (C) , 3) rychlost motoru (D) , 4) synchronizační časový impuls (E), 5) proudová zpětná vazba elektrického motoru ovladače (F), 6) konec zdvihu ve směru 1 od koncového vypínače 800 (G) , 7) konec zdvihu ve směru 2 od kocového vypínače 801 (H) . Výstupy řídícího systému jsou šignál impuzové šířkové modulace (definovaný hodnotou a znaménkem nebo směrem) na budič Hmůstku. V případě budiče H-můstku může být proud kladný nebo záporný a dává tak dvojí směr pohybu ovladače 400. Tento systém je pohněný připojením k 12V elektrickému systému (J) vozidla.
Regulace napnutí řemenu je založená na zpětnovazební regulaci od signálu siloměru. Napětí řemenu se vypočítává ze síly na vodicí šroub a tím· na siloměr pomocí trigonomického vztahu založeného na úhlu opásání řemenu a typické geometrii napínací řemenice/rameno páky. Přesněji:
T = síla řemenu
Θ = úhel opásání řemenu kolem řemenice
Fp = síla působící na hlavu řemenice
F = síla působící na šroub ovladače al = vzdálenost od použité síly vodícího šroubu k otočnému čepu řemenice vedená ve směru síly a2 = vzdálenost od použité síly vodícího šroubu k otočnému čepu řemenice vedená kolmo ke směru síly
Síla působící na šroub je:
F = Fp * (al/a2) a
Fp = 2*T*sin (Θ/2).
Pro účely tohoto výpočtu se předpokládá, že zdvih vodícího šroubu je dostatečně malý, aby významně nezasáhl negativně vzdálenosti al a a2 i úhel opásání 0. Například:
= 86,45° al = 10 mm a2 = 45,5 mm.
Kontrolní systém napnutí využívá pro vypočítání hodnoty síly vodícího šroubu použité jako referenční regulační smyčka dvou metod. Jedna z těchto metod vypočítává cílovou sílu vodícího šroubu na základě cílového napětí řemenu. Alternativně se může cílová síla vodícího šroubu získat z odečítací mapy jako funkce rychlosti motoru.
Při využití způsobu cílového napětí řemenu se může síla vodícího šroubu vypočítat za využití vzorce:
F = 2*T*sin (0/2)* (al/a2),
Kde:
al a a2 jsou dané předem,
T je korigovaná hodnota napětí řemenu a je úhel opásání řemenu.
Jakmile je stanovena .síla vodícího šroubu, signalizuje regulátor ovladači, aby pracoval v prvním nebo druhém směru a tak pohyboval vodícím šroubem, aby zvětšoval nebo snižoval sílu vodícího šroubu a tím napětí řemenu. Signál od siíoměru je kontinuálně porovnáván vůči cílové síle vodícího šroubu. Když se dosáhne cílové síly vodícího šroubu, zastaví regulátor ovladač vodícího šroubu. Když se aktivuje koncový vypínač, zastaví regulátor činnost ovladače při přijetí signálu od koncového vypínače.
Obr. 7 je logické schéma regulace napětí řemenu. Proměnné úhel opásání řemenu, al-střed řemenice a al-napětí jsou vstupní skalární hodnoty zaloenéna konkrétním řemenovém systému, u kterého je napínák použit.
Parametr mapový sinus úhlu řemenu se získá z vyhledávací tabulky uložené v paměti systému.
Cílová síla vodícího šroubu se reguluje prostřednictvím proporcionlního, integrálního a deriačního (PID) regulátoru s protivypínací funkcí. Toto provedení protivypnutí poskytuje jako kalibrované parametry proporcionální, integrální, derivační a protivypínací zesílení.
• · » · · » · « · · » · · · · • · • ···
- 15 Obr. 8 je vývojový diagram procesů zpětnovazební regulace a odulace šířky impulzu (PWM). PWM je metoda používaná pro napájení ovladače proměnlivým napětím mezi 0 voltů a nějakou referenční hodnotou bez použití transformátoru. ’ Obr. 8 znázorňuje vrcholnou úroveň funkčnosti pro tento aktivní napínák. Doba cyklu pro propočet regulačního algoritmu je přibližně 0,004 s. Na rychlost motoru (N-Eng-rpm) a signál siloměru (LoadCell) se aplikují digitální nízkopropustné filtry pro použití pro reglační účely.
Na obr. 8 jsou poskytnuty a popsány následující hierarchie:
1) kalkulovaná síla pístu 800: V této hierarchii se vypočítává cílová síla vodícího šroubu. Jak bylo popsáno předešle, mohou se pro získní síly vodícího šroubu použít dva způsoby, viz také obr. 9.
a. Výpočet síly vodícího šroubu z cílového napětí řemenu za použití jednoduchého trignometrického vztahu popsaného výše. Rychlost motoru se použije jako bod přerušení pro čtení cílového napětí řemenu z mapy. Blok saturace zajišťuje, aby napětí řemenu leželo v kalibrovatelném rozsahu.
b. Cílová síla vodícího šroubu se může odečítat přímo z odečítací tabulky jako funkce rychlosti motoru.
2) Pásmo necitlivosti 801: Toto poskytuje pásmo necitlivosti aplikované na chybový signál od PID reglační srnyčk, viz obr. 10.
3) Proti-roztažení 802: Toto je PID regulátor pro regulaci síly vodícího šroubu a anuluje to efekt roztažení integračního členu, viz obr. 11.
4) Převodní signály 803: Toto převádí výstup PID regulátoru na vhodný PWM signál pro řízení motoru ovladače, viz obr. 12.
Proměnné T-SPEED (rychlost napínáku), N-Eng-rpm (rychlost motoru, T-OAD (zatížení napínáku), Load-Cell (signál od siloměru), N-Eng-V-2-rpm, N-Eng-rpm-offset, KLoad jsou skaláry.
Nyní opět s odkazem na obr. 8, odchylka síly vodícího šroubu vytvořená od rozdílu mezi cílovou silou vodícího šroubu a naměřenou silou vodícího šroubu se před tím, než se poskytne proporcionálně-integrálně-derivačnímu (PID) regulátoru, upravuje prostřednictvím zpracování pásmem necitlivosti. Pásmo necitlivosti PID regulátoru stanovuje tuto odchylku na 0, když je to obsaženo uvnitř předem stanoveného kalibrovaného rozsahu. Regulátor zastavuje pohyb ovladače a tím i vodícího šroubu, když odchylka síly vodícího šroubu spadne dovnitř předem stanoveného kalibrovaného rozsahu. Když odchylka síly vodícího šroubu překročí tento kalibrovaný rozsah, regulátor aktivuje ovladač, aby uvedl naměřenou sílu vodícího šroubu zpět do kalibrovaného rozsahu.
Obr. 9 je vývojový diagram pro výpočet cílové síly pístu (pistonforce). Napětí k síle pístu 900 vypočítává napětí řemenu na základě známé síly vodícího šroubu. Omezovač jL mapové cílové síly řemenu omezuje sílu vodícího šroubu mezi maximální a minimání hodnotou (belt-tension-max, belttension-min). Pokud není maximální a minimální síla vodícího šroubu překročena, generuje se cílová síla 903 pístu (vodícího šroubu). Tato cílová síla vodícího šroubu se porovnává vůči signálu siloměru. Regulátorem je pak generován řídicí signál, aby nastavil polohu vodícího šroubu a tím napětí řemenu, jaké se požaduje. Jeden příkladný rozsah napětí řemenu je přibližně 0 N až 3.000 N, což odpovídá rozsahu síly pístu přibližně 0 N až 1.000 N. Výpočty se provádějí na intervalech 0,004 secundy, avšak tento interval se může nastavit, jak je požadováno provozními podmínkami.
• 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 · 9
9 9 9 9 9 99
9 9 · 9 9 9 ·
9 9 9 9 9 9
9 99 9 9 99
Obr. 10 je vývojový diagram pro pásmo necitlivosti. Realizované pásmo necitlivosti zajišťuje, že existuje kalibrovatelná oblast, kde nenastává žádný regulační zásah a tak se realizuje nekonečný znak tlumení. Pokud nejsou kalibrovatelné parametry StartDZ a EndDZ identické, vrací se jedna třída na 0 pro vstupní argument ležící uvnitř zapsaných mezí. Když jsou meze pásma necitlivosti identické, vrací se vstupní argument nezměněný. Pro hodnoty vstupního signálu mimo tyto hranice se parametry SartDZ a EndDZ odečítají, jak je vhodné. Předčíslí calc- uvádí do souvislosti kalkulaci předmětné proměnné.
Obr. 11 je vývojový diagram proti ukončení. Poznejte obr. 13 s vývojovým diagramem hierarchie I. Poznejte obr. 14s vývojovým diagramem pro hierarchii DT1. CtrlDeviation se vztahuje k egulaci odchylky síly ístu. Load se vztahuje k zatížení pístu. var-N-Eng se vztahuje motoru. PWM se vztahuje k modulaci šířky compute'' je vypočítej.
Obr. 12 je vývojový diagram pro převod signálů. To je standardních hodnot PWM vypočítaných regulací a hodnoty, která se může interpretovat procesorem. Například hodnota vypočítávaná procesor/regulátorem se může měnit mezi -100 a +100 (- a + jsou dva smysly otáčení) a pro nízkoúrovňový softwarový budící stupeň se překládají na znaménko je pro polaritu (směr) konečná hodnota PWM vypočítaná následovně:
PWbj_Cmd = 100 - PWM kde PWM_Cmd je hodnota přenášená do ovladače 400 a PWM je hodnota vypočítaná vysokoúrovňovou regulací. HB direction se obecně vztahuje ke směru elektrického motoru. HB_Dírection_Cmd se vztahuje k povelovému signálu, pokud jde o směr elektrického motoru.
k rychlosti impulzu a převedení ze ysokoúrovňovou dvě hodnoty, kde první a ta druhá hodnota je ···*·· ·· · · · · ·
9 9 · · · · · 4 · • 9 99 9 9 · · · · ··· • · · · · · 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 99 9 9 9 9 99 9 9 99
Obr.13 je vývojový diagram pro hierarchii I. To je protivypínací integrátorové regulace, která patří k PID regulaci. Odečítací tabulka Tl může poskytnout odlišné zesílení integrátoru podle rychlosti otáčení motoru (rozvržení zesílení). Protivypínací příspěvek se přeladí monoskalárním zesílením kA. Parametr IntegratorOff dovoluje operátorovi, aby vypnul integrátor manuálně, když je to nezbytné. Ctrllnput je vstup do PID regulátoru, pokud jde o poohu napínáku. Integral_input_value je vstupní složka skalárního integrálního regulátoru.
Obr. 14 je vývojový diagram pro hierachii DTl patřící k PID regulac. Derivační příspěvek se ladí zesílením Kd. dtlbuffer je prvek skalární paměti a dtlout je prvek skalárního výstupu DTl.
Obr. 15 je vývojový diagram pro diagnostiku a regenerační mechanismy. Tato diagnostika zahrnuje hodinovou diagnózu (vysoké/nízké prahové hodnoty), diagnózu rozsahu rychlosti motoru (vysoké/nízké prahové hodnoty), siloměru (vysoké/nízké prahové hodnoty), konce zdvihu pro diagnózu koncového vypínače (vypínač vypnutý/zapnutý, a diagnózu proudové zpětné vazbymotoru ovladače (vysoká prahová hodnota při nadproudu). Každá stanovuje nějaký chybový signální prvek,jak je naznačeno.
Obr. 16(a) je vývojový diagram pro vstup termistoru. Jeden signál termistoru (RawValue7_0C_ADC) se přijímá od řídící jednotky motoru. Toto se může použít pro mapování historie pracovní teploty pro řemen, jak je popsáno někde jinde v tomto popisu.
Obr. 16 (b) je vývojový diagram pro výpočet proudové zpětné vazby ovladače. Proudová zpětná vazba ovladače (RawValue5_0C_ADC) a činitel zpětné vazby (ADC_0_Current_Feedback_Factor) se použijí pro identifikaci některé atypické pracovní podmínky, například stavu zabrzděného rotoru, který vyžaduje deaktivaci ovladače.
• » ··· · 9 · · • · · · ·
Zabrzděný rotor povede k neobvykle vysokému odběru proudu ovladačem. Stav zabrzděného rotoru se může vyskytnout jako výsledek nějaké překážky v rozsahu chodu ramena páky, nebo díky poškození koncového vypínače na každém konci rozsahu pohybu.
Obr. 16(c) je vývojový diagram kalibrace siloměru. Kalibrace siloměru může nastat při každém startu motoru využívajícím druhý siloměr používaný jako referenční. U tohoto mžikového systému se kalibace siloměru (vztah napětí (mV) k zatížení (N) ) provádí během fáze výroby a zůstává v průběhu pracovní životnosti snímače v přesně stanovené dovolené odchylce.
Obr. 16 (d) je vývojový diagram pro výpočet rychlosti motoru. Rychlost motoru se používá pro stanovení napnutí řemenu. Také se používá k určení historie úhrnné pracovní životnosti, aby se předpovědělo trvání životnosti řemenu.
Obr. 16(e)je vývojový diagram pro automatickou/manuální regulaci PWM. PWM se může regulovat manuálně (MANUAL) navíc k automatickému režimu, který je zde popsaný. V manuálním režimu může řidič vozidla nebo technik zavést požadované napětí řemenu. Toto vstupní napětí řemenu může být jenom v mezích předem stanoveného rozsahu, aby se vyvarovalo nadměrnému napětí řemenu. Manuální režim se může také použít pro objasnění provozních závad v systému.
Obr. 16 (f) je vývojový diagram pro HBRIDGEl. To řídí směr otáčení elektrického motoru (Hbridge_Dir). Obvody Hbridge (H-můstku) jsou ze stavu techniky pro řízení DC motorů (stejnosměrných) dobře známé.
Obr. 17 je boční pohled na srovnávací ozubený řemen. Ozubený řemen 2000 sestává z elastomerního těla 2001. Uvnitř těla 2001 jsou uložené tahové členy 2002. Tahové členy 2002 mohou zahrnovat prameny polyamidu,aramidu, polyesteru a všech ekvivalentů.
·« ···· ·· · ·· ·· • · · * * · · · ·· • · · ·· · · · · · · · · • · · · · · · · · · ·· ··· ·· ··· ·· ··
Elastomerní tělo 2001 může zahrnovat přírodní i syntetické pryže zahrnující ale neomezující se na polychloroprén, alkylovanou sulfochlorovanou pryž, polybutadien, hydrogenovanou itril butadienovou pryž (HNBR), nebo EPDM a také ekvivalenty a kobinace kterýchkoli dvou nebo více z těchto předcházejících.
Zuby 2003 vyčnívají z části řemenu 2000 zabírající s řemenicí. Tento řemen podle vnálezu zahrnuje prostředek identifikace konkrétní polohy nebo poloh na řemenu, když je hnací řemenový systém v činnosti. V případě ozubeného řemenu by toto dovolovalo, aby se na řemenu umístil jakýkoli zub. Tato informace by se pak použila pro monitorování, jak je zveřejněno v tomto popisu.
Prostředků dosažení nějaké referenční značky na řemenu je více. Například se může na vnější povrch řemenu umístit ontrastní barevný pruh 2004 pro snímání optickým snímačem 2007. Pruh 2004 může také zahrnovat nějaký práškový materiál, který má vhodné magnetické vlastnosti pro deteování njakým magnetickým snímačem 2008.
Podle dalšího příkladu jšou do zubu 2003 nebo do těla řemenu zalité vložka 2005 a nebo vložka 2006. Vložka 2006 i vložka 2005 mohou zahrnovat jakýkoli prostředek způsobilý pro detekování magnetickými, elektrickými, Hallovým efektem, kapacitními nebo jinými prostředky. Snímače 2007 a 2008 jsou připojené k aktivnímu reguátoru napínáku.
Ačkoliv zde byla popsána jediná forma vynálezu, bude pro ty, kdo jsou znalí stavu techniky, zřejmé, že se mohou v konstrukci a vzájemných vazbách částí vytvořit obměny, aniž by se odchýlilo od podstaty a rozsahu vynálezu, který je zde popsaný.

Claims (30)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Napínák zahrnující: elektrický ovladač, člen dodávající sílu a zabírající s ramenem páky, řemenici uloženou otočně na ramenu páky, kde je řemenice způsobilá záběru s řemenem, člen dodávající sílu je v záběru s elektrickým ovladačem, takže je člen dodávající sílu axiálně pohyblivý tímto elektrickým ovladačem, snímač zatížení zabírající koaxiálně s členem dodávajícím sílu a tento snímač zatížení je pro detekování a přenášení signálu zatížení na regulátor a regulátor užívá signál zatížení pro regulaci polohy členu dodávajícího sílu.
  2. 2. Napínák podle nároku 1, vyznačující se tím, že člen dodávající sílu zahrnuje vodící šroub a tento vodící šroub je v záběru se závitovým prstencem.
  3. 3. Napínák podle nároku 1, vyznačující se t í m, že elektrický ovladač zahrnuje elektrický motor.
  4. 4. Napínák podle nároku 1, vyznačující se tím, že člen dodávající sílu je v záběru s elektrickým ovladačem přes ozubený převod.
  5. 5. Napínák podle nároku 1, vyznačující se tím, že:
    snímač zatížení dále zahrnuje vrtání a přes toto vrtání je snímač zatížení koaxiálně v záběru s členem dodávajícím sílu.
    ·· ·· · · • · · • · · · · • · · *· ··· • · · · • · © • · · · · © © · · • © · 9 ·© ·· • · · ·· ··©
  6. 6. Napínák podle nároku 1, vyznačující se tím, že rameno páky je v otočném čepovém záběru s montážním povrchem.
  7. 7. Systém nastavení napnutí nekonečného řemenu zahrnuj ící:
    napínák, který má toroidní snímač zatížení a řemenici otočně příčepovanou na ramenu páky, tato řemenice je ve styku s nekonečným řemenem pro aplikování zatížení řemenu na nekonečný řemen, toroidní snímač zatížení detekuje zatížení řemenu a přenáší signál zatížení řemenuna reglátor a regulátor užívá signál zatížení řemenu pro volbu polohy řemenice pro zatížení řemenu.
  8. 8. Systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že napínák dále zahrnuje:
    axiálně pohyblivý člen pohyblivý elektrickým ovladačem, rameno páky vzáběru s axiálně pohyblivým členem a toroidní snímač zatíženi v koaxiálním záběru s axiálně pohyblivým členem.
  9. 9. Systém podle nároku 8, vyznačující se tím, že:
    elektrický ovladač dále zahrnuje elektrický motor a tento elektrický motor je v záběru s axiáně pohyblivým členem přes ozubený redukční převod.
  10. 10. Způsob regulace zatížení řemenu zahrnující kroky: zabírání řemenu s řemenicí, kde je řemenice otočně přičepovaná na otočném ramenu páky, polohování ramena páky pro zatížení řemenu, • Φ ···· • 9 · ·» Φ φ
    Φ ΦΦ ΦΦΦ
    Φ Φ Φ ΦΦΦΦ
    Φ ΦΦΦΦΦΦ
    Φ Φ ΦΦΦΦ
    ΦΦ ΦΦΦ ΦΦ ΦΦ
    - 23 • · φ • · · φ φ • φ · · • φ φ φφ φφφ používání toroidního siloměru pro detekování zatížení řemenu, zvolení hodnoty zatížení řemenu odpovídající požadovanému zatížení řemenu, porovnávání zatížení řemenu s hodnotou zatížení řemenu, stanovování nové polohy ramena páky na základě uvedené hodnoty zatížení řemenu a pohybování s ramenem páky do novépolohy ramena páky pro stanovení zatížení řemenu na hodnotu zatížení řemenu.
  11. 11. Způsob podle nároku 10 zahrnující:
    detekování některého parametru motoru a zvolení hodnoty zatížení řemenu s ohledem na tento parametr motoru.
  12. 12. Způsob napínání řemenu zahrnující kroky:
    zabírání napínáku, který má toroidní snímač s řemenem, nastavování polohy napínáku pro dodání řemenu na řemen, detekování zatížení řemenu toroidním zatížen, zatížení snímačem zatížení, porovnávání detekovaého zatížení řemenu s požadovaným zatížením řemenu a nastavování polohy napínáku regulátorem, dokud není detekované zatížení řemenu v podstatě rovné požadovanému zatížení řemenu.
  13. 13. Způsob podle nároku 12 zahrnující kroky:
    výběru požadovaného zatížení řemenu vzhledem k některému pracovnímu parametru motoru.
  14. 14. Způsob podle nároku 13 zahrnující krok:
    ·· ·*·· • · · • · · · · ·· • · · • · • 9
    9 9
    99 ·
    99 99
    9 9 9
    9 9 9 99
    9 9 · 9 ·
    9 9 9 ·
    99 99 výběru požadovaného zatížení řemenu vzhledem k pracovní ryclosti motoru.
  15. 15. Způsob podle nároku 13 zahrnující krok: detekování pracovní teploty motoru, zvolení požadovaného zatížení řemenu k pracovní teplotě motoru.
    vzhledem
  16. 16. Způsob podle nároku 12 zahrnující krok zvolení požadovaného zatížení řemenu z odečítací tabuky.
  17. 17. Způsob podle nároku 15 zahrnující krok ukládání historie teploty motoru do paměti regulátoru.
  18. 18. Způsob podle nároku 12 zahrnující kroky: využití referenčního zubu na řemenu, detekování každého průchodu referenčního zubu snímačem pro stanovení celkových cyklů řemenu, uložení celkových cyklů řemenu do paměti pro analýzu stavu únavy řemenu a informování uživatele.
  19. 19. Způsob vypočítávání modulu řemenu zahrnující kroky: zabírání napínáku, který má snímač zatížení, s řemenem, nastavování napínáku do první polohy (Pí) pro vnesení prvního zatížení (LI) řemenu na řemen, detekování prvního zatížení (LI) řemenu snímačem zatížení, nastavení napínáku do druhé poloy (P2) pro vnesení druhého zatížení (L2) řemenu do řemenu, detekování druhého zatížení (L2) řemenu snímačem zatížení a
    - 25 ·· ···· ·· · ·· ·· • · · ···· · · · • ···· · * · · ···· »· ···· »«'··· • · 4 4 9· 4 4 4 9
    49 949 99 999 44 44 vypočítávání modulu řemenu za využití (Ll), (L2) , (Pl) a (P2) .
  20. 20. Způsob podle nároku 19, zahrnující dále kroky: ukládání hodnot vypočítaného modulu řemenu do paměti regulátoru, porovnávání vypočítaných hodnot modulu řemenu pro identifikování směru modulu řemenu a informování uživatele.
  21. 21. Způsob podle nároku 19 zahrnující kroky:
    použití prvního koncového vypínače pro detekování první polohy (Pl) a použití druhého koncového vypínače pro detekování druhé polohy (P2).
  22. 22. Způsob podle nároku 19 zahrnující kroky:
    nastavení napínáku řízením napínáku s pevným pracovním cyklem po první dobu trvání do polohy (Pl) a nastavení napínáku řízením napínáku s pevným pracovním cyklem po druhou dobu trváí do polohy (P2).
  23. 23. Způsob vypočítávání modulu řemenu zahrnující kroky: zabírání napínáku, který má snímač zatížení, s řemenem, nastavení napínáku pro zavedení prvního zatížení (Ll) řemenu, detekování první polohy (Pl) řemenu kočovým vypínačem, nastavení napínáku pro vnesení druhého zatížení (L2) řemenu, detekování druhé polohy (P2) řemenu koncovým vypínačem a • 9 ·· • · vypočítání modulu řemenu při využití (Ll), (L2), (Pl) a (P2) .
  24. 24. Způsob podle nároku 23, který dále zahrnuje kroky: ukládání vypočítaných hodnot modulu řemenu do paměti regulátoru, porovnávání vypočítaných hodnot modulu řemenu pro identifikaci trendu modulu řemenu a informování uživatele.
  25. 25. Napínák zahrnující: elektrický ovladač, vodící šroub zabírající s ramenem páky, řemenici upravenou pro záběr s řemenem, která je uloženáotočně na ramenu páky, vodící šroub je v záběru s elektrickým ovladačem, takže je vodící šroub pohyblivý tímto elektrickým ovladačem, snímač zatížení stýkající se koaxiálně s vodícím šroubem, přičemž snímač zatížení přenáší signál zatížení na regulátor, a reglátor užívající signál zatížení pro řízení polohy vodícího šroubu.
  26. 26. Napínák podle nároku 25, vyznačující se tím, že elektrický ovladač zahrnuje elektrický motor.
  27. 27. Napínák podle nároku 25, vyznačující se tím, že vodící šroub je v záběru s elektrickým ovladačem ozubeným převodem.
  28. 28. Napínák podle nároku 25, vyznačující se tím, že snímač zatížení zahrnuje toroidní siloměr, který má vrtání, • * · · r to • to ·· » · · » · · · « > ·· to » ·« to ·· ··
    - 27 toroidní siloměr je koaxiálně v záběru s vodícím šroubem přes toto vrtání.
  29. 29. Napínák podle nároku 25, vyznačující se tím, že rameno páky je v záběru otočným čepem s nějakým montážním povrchem.
  30. 30. Napínák podle nároku 25, vyznačující se tím, že vodící šroub je otočně v záběru s prstencem.
CZ20050359A 2002-12-16 2003-12-12 Aktivní napínák CZ2005359A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43413802P 2002-12-16 2002-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2005359A3 true CZ2005359A3 (cs) 2006-03-15

Family

ID=32713013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050359A CZ2005359A3 (cs) 2002-12-16 2003-12-12 Aktivní napínák

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7217206B2 (cs)
EP (1) EP1573230B1 (cs)
JP (1) JP4245564B2 (cs)
KR (1) KR100675593B1 (cs)
CN (1) CN100445599C (cs)
AT (1) ATE367544T1 (cs)
AU (1) AU2003297008B2 (cs)
BR (1) BRPI0317302B1 (cs)
CA (1) CA2508352C (cs)
CZ (1) CZ2005359A3 (cs)
DE (1) DE60315071T2 (cs)
ES (1) ES2288227T3 (cs)
PL (1) PL377439A1 (cs)
RU (1) RU2296896C2 (cs)
TW (1) TWI253495B (cs)
WO (1) WO2004061333A1 (cs)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354363B2 (en) * 2004-05-18 2008-04-08 Dayco Products, Llc Magnetorheological fluid V-ribbed belt tensioner with through shaft
FR2885979A1 (fr) * 2005-05-20 2006-11-24 Renault Sas Dispositif de pilotage de la tension d'une courroie de demarreur et demarreur a courroie incorporant un tel dispositif
WO2007007357A1 (en) * 2005-07-14 2007-01-18 Dayco Europe S.R.L. Con Unico Socio Tensioner for a drive belt of a motor vehicle
GB2436604A (en) * 2006-03-30 2007-10-03 Ford Global Tech Llc Dynamic tensioning system for a belt or chain in an engine
DE102006019879A1 (de) * 2006-04-28 2007-10-31 Schaeffler Kg Spann- und Schwingungsdämpfungsvorrichtung für einen Umschlingungstrieb und Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung
US8516655B2 (en) * 2007-05-03 2013-08-27 Techtronic Floor Care Technology Limited Vacuum cleaner with electronic agitator control
KR100947442B1 (ko) * 2007-11-20 2010-03-12 삼성모바일디스플레이주식회사 수직 증착형 마스크 제조장치 및 이를 이용한 수직 증착형마스크의 제조방법
KR100992822B1 (ko) * 2007-12-14 2010-11-08 기아자동차주식회사 가변 텐셔너
US8215282B2 (en) 2008-10-23 2012-07-10 GM Global Technology Operations LLC Method and system to reduce accessory drive belt slip
WO2010094127A1 (en) 2009-02-19 2010-08-26 Litens Automotive Partnership Tensioner with micro-adjustment feature
DE102009021960B4 (de) * 2009-05-19 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Zugmitteltriebs mit einer Vielzahl gekoppelter Aggregate
DE102009045880A1 (de) * 2009-10-21 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Riementriebs eines Kraftfahrzeugs
US9151366B2 (en) 2010-09-10 2015-10-06 Litens Automotive Partnership Intelligent belt drive system and method
WO2013003937A1 (en) * 2011-05-13 2013-01-10 Litens Automotive Partnership Intelligent belt drive system and method
DE102011077181A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verschleißerkennung an einem Elektrofahrrad
US9464697B2 (en) 2011-09-05 2016-10-11 Litens Automotive Partnership Intelligent belt drive system and method
WO2013159181A1 (en) * 2012-04-28 2013-10-31 Litens Automotive Partnership Adjustable tensioner
DE102012217206A1 (de) * 2012-09-24 2014-03-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb
DE102012020967A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Riemenvorspannung
GB2507985B (en) 2012-11-15 2018-06-13 Ford Global Tech Llc A method for controlling an engine drive belt tensioner system
US9599199B2 (en) * 2012-11-23 2017-03-21 Litens Automotive Partnership Tensioner with multiple spring rates
FR3006026B1 (fr) * 2013-05-24 2016-11-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion de vehicule automobile a tendeur de courroie adaptatif
GB2519809A (en) * 2013-10-31 2015-05-06 Gm Global Tech Operations Inc Variable belt tensioner for an internal combustion engine
GB2520557B (en) * 2013-11-26 2020-07-08 Ford Global Tech Llc A method of controlling an engine of a motor vehicle
JP5986617B2 (ja) * 2013-12-17 2016-09-06 株式会社デンソー 伝動システム
US9347372B2 (en) * 2014-09-13 2016-05-24 GM Global Technology Operations LLC Method for determining belt life
GB2531244B (en) * 2014-09-30 2016-09-21 Martin Frappell Christopher Tensioning Apparatus
US9861039B2 (en) * 2015-01-30 2018-01-09 Johnson Electric S.A. Mower and clutch
US9528576B2 (en) * 2015-04-14 2016-12-27 Deere & Company Drive system with hydraulic idler tensioner
CN106246342B (zh) * 2015-06-12 2019-11-19 福特环球技术公司 监测内燃发动机牵引机构驱动器的方法和内燃发动机
CN104960849B (zh) * 2015-07-03 2017-01-25 苏州昌飞自动化设备厂 皮带摩擦力测试机的皮带驱动装置和皮带张力调整装置
DE102015117716B4 (de) * 2015-10-19 2021-08-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Einstellung einer Vorspannung für ein Zugmittel eines Zugmittelgetriebes, Zugmittelgetriebe und Brennkraftmaschine
CN105179083B (zh) * 2015-11-09 2018-10-19 重庆大学 自适应发动机前端附件轮系的张力调节装置
US10238180B2 (en) * 2016-03-15 2019-03-26 Nike, Inc. Position sensing assembly for a tensioning system
JP6620649B2 (ja) * 2016-04-14 2019-12-18 株式会社デンソー 異常推定装置
US10548263B2 (en) * 2016-12-09 2020-02-04 McCormick Technical Consulting, LLC Blade clutch actuator (BCA) with overload slip clutch
IT201600130235A1 (it) * 2016-12-22 2018-06-22 Dayco Europe Srl Tenditore sensorizzato
EP3442885B1 (en) 2017-03-10 2020-02-12 Flexicon Corporation Automated tensioning system for cable or chain conveyor
CN106931110B (zh) * 2017-04-28 2023-08-01 桂林电子科技大学 一种链条张紧调节机构
IT201700050708A1 (it) * 2017-05-10 2018-11-10 S I A T Soc Internazionale Applicazioni Tecniche S P A Dispositivo portatile per la misura della resistenza a trazione di nastri e fili flessibili
DE102017110192B3 (de) * 2017-05-11 2018-10-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Erkennung von Riemenschlupf
US11261945B1 (en) * 2017-06-22 2022-03-01 Board Of Trustees Of The University Of Alabama, For And On Behalf Of The University Of Alabama In Huntsville Coupling system for reducing fatigue and dynamic amplification of loads in objects
CN107355520A (zh) * 2017-08-08 2017-11-17 重庆通用航空产业集团有限公司 张紧装置
WO2019049796A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 三菱電機株式会社 Vベルトの張力異常判定装置、その方法、およびエスカレーター
US10624262B2 (en) 2018-03-29 2020-04-21 Honda Motor Co., Ltd. Closed-loop electronic slipping belt transmission speed control system for a walk-behind lawn mower
CN108308702B (zh) * 2018-04-18 2024-04-12 四川三联新材料有限公司 一种高克重纸搭口胶泵驱动机构高克重纸喷胶系统
JP7331017B2 (ja) * 2018-05-11 2023-08-22 ストール マシーナリ カンパニー,エルエルシー 駆動アセンブリ
JP7299310B2 (ja) * 2018-09-21 2023-06-27 キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト 電気機械式接合システムの状態を分析するための方法及びその方法を実行するための電気機械式接合システム
KR102552020B1 (ko) * 2018-10-19 2023-07-05 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량용 텐셔너
GB2583474B (en) * 2019-04-29 2021-08-18 Ford Global Tech Llc Drive system tensioner testing methods and apparatus
RU203776U1 (ru) * 2020-08-28 2021-04-21 Общество с ограниченной ответственностью "Машиностроительное предприятие "КОМПО" Линкерный механизм устройства для изготовления сосисок или сарделек
KR20230063364A (ko) * 2020-09-14 2023-05-09 게이츠 코포레이션 텐셔너 조절기
CN114321301A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 浙江吉利控股集团有限公司 张紧装置、发动机前端轮系、张力控制方法及装置
CN115459642B (zh) * 2022-09-15 2023-04-21 浙江泰坦股份有限公司 一种物流小车皮带松紧调节方法及其调节装置
US12066102B1 (en) * 2023-08-15 2024-08-20 GM Global Technology Operations LLC Belt drive system with forward fed torsional load adjustment

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2946868A1 (de) * 1978-11-23 1980-06-26 Basily Barsoum Basily Druckkraftmesseinrichtung mit ringfoermigem verformungskoerper
US4298342A (en) * 1979-12-10 1981-11-03 General Motors Corporation Automatic belt tensioner
JPS57161344A (en) * 1981-03-27 1982-10-04 Nippon Denso Co Ltd Belt tension control device
DE3304543A1 (de) * 1983-02-10 1984-08-16 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Spanneinrichtung mit einer kontrollvorrichtung fuer die spannung eines riemens
GB8607518D0 (en) * 1986-03-26 1986-04-30 Jones G M Load-measuring devices
US4854798A (en) * 1987-05-29 1989-08-08 Westinghouse Electric Corp. In-place tensioning washer
JPH02118252A (ja) * 1988-10-28 1990-05-02 Nippon Seiko Kk オートテンショナによるベルトの張力調整装置
US5439420A (en) * 1994-04-04 1995-08-08 Ford Motor Company Accessory drive system for an automotive engine
US5531648A (en) * 1994-04-04 1996-07-02 Ford Motor Company Accessory drive system for an automotive engine
JP3411101B2 (ja) * 1994-08-31 2003-05-26 日本精工株式会社 オートテンショナ
US5752891A (en) * 1995-03-20 1998-05-19 Ford Global Technologies, Inc. Electronically controlled accessory drive system for the automotive engine
JPH08326853A (ja) * 1995-05-30 1996-12-10 Honda Motor Co Ltd 内燃機関における無端伝動帯の張力調整装置
US6572501B2 (en) * 1999-04-29 2003-06-03 Gerhard Winklhofer Method and device for reducing vibrations of a control chain in a camshaft drive of an internal combustion engine
US6666784B1 (en) * 1999-10-06 2003-12-23 Ntn Corporation Piston rod piston detector, autotensioner and belt tension adjuster
JP2002138847A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Mitsubishi Electric Corp ベルト伝動装置
CN2457401Y (zh) * 2000-12-15 2001-10-31 南京压缩机股份有限公司 螺杆压缩机皮带自动张紧机构
US6849011B2 (en) * 2002-11-23 2005-02-01 International Truck Intellectual Property Company, Llc Engine endless drive belt tensioner and tensioner position indicator
US7373837B2 (en) * 2004-03-16 2008-05-20 The Boeing Company Tension measurement system and method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2296896C2 (ru) 2007-04-10
CA2508352C (en) 2008-07-22
BRPI0317302B1 (pt) 2016-11-29
RU2005122502A (ru) 2005-12-20
BR0317302A (pt) 2005-11-08
KR100675593B1 (ko) 2007-02-02
US20050192142A1 (en) 2005-09-01
EP1573230B1 (en) 2007-07-18
WO2004061333A1 (en) 2004-07-22
EP1573230A1 (en) 2005-09-14
JP2006509986A (ja) 2006-03-23
AU2003297008A1 (en) 2004-07-29
TW200416362A (en) 2004-09-01
CN1726361A (zh) 2006-01-25
CA2508352A1 (en) 2004-07-22
ATE367544T1 (de) 2007-08-15
ES2288227T3 (es) 2008-01-01
US7217206B2 (en) 2007-05-15
DE60315071T2 (de) 2008-04-10
CN100445599C (zh) 2008-12-24
DE60315071D1 (de) 2007-08-30
PL377439A1 (pl) 2006-02-06
TWI253495B (en) 2006-04-21
JP4245564B2 (ja) 2009-03-25
KR20050091730A (ko) 2005-09-15
AU2003297008B2 (en) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2005359A3 (cs) Aktivní napínák
US6834228B2 (en) Belt drive system with automatic belt tension control
US9447850B2 (en) Adjustable tensioner
US6746352B1 (en) Method and apparatus for tensioning a chain of an internal combustion engine
AU2002348416A1 (en) Belt drive system with automatic belt tension control
US8384332B2 (en) Integrated gearbox/encoder and control system
CN105179083A (zh) 自适应发动机前端附件轮系的张力调节装置
KR20080033362A (ko) 왕복 피스톤 엔진 및 크랭크축과 캠축 사이에 위치한 전달요소의 마모 결정 방법
US11988231B2 (en) Diagnostic device for hydraulic pressure control actuator
JPH11247951A (ja) ベルト寿命予知装置およびその方法
CN101122335A (zh) 无级变速器
GB2568048A (en) Dual arm variable tensioner
WO2016136593A1 (ja) 補機ベルトシステム