DE102014220926B4 - Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebes für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs (11) für eine Brennkraftmaschine (10), bei dem
- mittels eines Antriebsriemens (15) eine von der Brennkraftmaschine (10) angetriebene Antriebsriemenscheibe (12) mit einer an einem Nebenaggregat (14) der Brennkraftmaschine (12) angeordneten Abtriebsriemenscheibe (13) wirkverbunden ist,
- auf den Antriebsriemen (15) mit Hilfe eines Riemenspanners (17) eine Vorspannung aufgebracht wird,
- während des Betriebes der Brennkraftmaschine (10) fortlaufend Werte ermittelt werden, welche indikativ sind für einen Riemenschlupf (S) des Antriebsriemens (15),
- abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf (S) die Riemenspannung des Antriebsriemens (15) derart geregelt wird, so dass der Riemenschlupf (S) auf einen zulässigen Wert begrenzt wird, wobei als Nebenaggregat (14) eine elektrische Maschine angetrieben wird, Werte für den elektrischen Strom (i) in der elektrischen Maschine erfasst werden und abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf (S) die Höhe des elektrischen Stromes (i) in der elektrischen Maschine geändert wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebes für eine Brennkraftmaschine gemäß den Patentansprüchen 1 und 2.
• Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das Drehmoment durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und Riemenscheibe wirkenden Reibungskraft (Haftreibung).
• In einem Kraftfahrzeug werden als Zugmittel für Riementriebe vorwiegend Keilriemen oder Keilrippenriemen (Poly-V-Riemen) verwendet, da diese höhere Drehmomente übertragen können als Flachriemen. Eine Antriebsscheibe des Riementriebes ist dabei in der Regel mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden und der Antriebsriemen treibt über Abtriebsscheiben verschiedene Nebenaggregate an, wie einen Generator, der meist als Lichtmaschine bezeichnet wird, eine Wasserpumpe, einen Kompressor für die Klimaanlage und Servoeinrichtungen, wie beispielsweise die Hydraulikpumpe für die Lenkhilfe.
• Bei modernen Kraftfahrzeugen geht der Trend dahin, immer mehr Nebenaggregate elektrisch anzutreiben, wodurch ein bezüglich seiner Leistung größerer Generator erforderlich wird. Dieser Generator benötigt entsprechend der gesteigerten Leistung ein höheres „statisches“ Antriebmoment. Bei raschen Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine und bei Drehungleichförmigkeit, die insbesonders bei Betrieb mit hoher Last auftritt, vergrößert das höhere Massenträgheitsmoment des Generatorläufers auch die Lastspitzen auf dem Antriebsriemen.
• Außerdem werden in zunehmendem Maße in Kraftfahrzeugen auch sogenannte Starter-Generatoren eingesetzt, die neben der Energieerzeugung im generatorischen Betrieb auch als Antriebsmaschine, d. h. im motorischen Betrieb als Anlasser zum Starten der Brennkraftmaschine und auch zur Unterstützung während der Beschleunigung der Brennkraftmaschine eingesetzt werden. Dabei werden wesentlich höhere Momente gefordert, die eine zusätzliche Belastung für den Antriebsriemen darstellen und die Gefahr des Rutschens des Antriebsriemens deutlich erhöhen.
• Außer von konstruktiven Faktoren wie der Bauart und dem Umschlingungswinkel, hängt das übertragbare Moment eines Antriebsriemens auch von der Riemenspannung, sowie den Umweltbedingungen ab, wie Temperatur oder Feuchtigkeit auf den Laufflächen des Antriebsriemens und der Antriebs-/ Abtriebsscheiben. Wird der Riementrieb mit einem zu hohen Moment belastet, so rutscht der Antriebsriemen durch, was sich üblicherweise durch ein kreischendes Geräusch bemerkbar macht. Dabei entsteht auch ein starker Verschleiß am Antriebsriemen, der die Lebensdauer verkürzt. Daher muss ein Rutschen des Antriebsriemens, der sogenannte Schlupf, vermieden oder zumindest auf ein tolerierbares Maß begrenzt werden.
• Bisher wurden die Antriebsriemen soweit vorgespannt, dass ein Schlupf des Antriebsriemens auch bei höchster Belastung vermieden wird. Nachteilig dabei ist, dass der Antriebsriemen ständig hohen Zugkräften ausgesetzt ist. Dies führt zu zusätzlichem Verschleiß des Antriebsriemens und an den Riemenscheibenlagerungen und zu zusätzlichen Verlusten.
• Aufgrund von Materialermüdung, Alterung, Verschleiß und Umweltbedingungen, wie Temperatur und Feuchte ändert sich die Spannkraft, so dass trotz einer im Neuzustand des Riementriebes einmal eingestellte Vorspannkraft keine optimale Übertragung des Drehmomentes sichergestellt werden kann.
• Es ist deshalb bekannt, Spannvorrichtungen für den Antriebsriemen vorzusehen, welche auch nach längerem Betrieb und bei wechselnder Belastung der Brennkraftmaschine gewährleisten, dass der Schlupf reduziert ist.
• In der DE 196 04 182 A1 ist eine Nebenaggregat-Antriebsanordnung für Kraftfahrzeugmotoren beschrieben, mit einem eine vom Motor angetriebene Antriebsriemenscheibe und angetriebene Riemenscheiben von Nebenaggregaten verbindenden Antriebsriemen und mit einer diesen auf Spannung haltenden, beweglichen Spannvorrichtung. Die Spannvorrichtung weist ein in einem geschlossenen Kreislauf enthaltenes rheologisches Fluid auf, welches bei einer Bewegung der Spannvorrichtung eine Strömungsbewegung in dem Kreislauf ausführt, wobei in dem geschlossenen Kreislauf eine selektiv drosselnd auf die Strömungsbewegung des Fluids ausgebildete Öffnung vorgesehen ist, deren Drosselwirkung über eine in Abhängigkeit vom Motorbetriebszustand wirksame Steuerung veränderbar ausgebildet ist. Dadurch können unerwünschte Änderungen der Antriebsriemenspannung infolge rascher Änderungen der Motordrehzahl vermieden werden.
• Die DE 101 46 612 A1 zeigt eine Spannvorrichtung für ein Zugmittel, insbesondere für einen Riemen eines Zugmitteltriebs an einer Brennkraftmaschine, wobei die Spannvorrichtung ein Basisteil aufweist, das über eine Drehachse mit einem Schwenkarm verbunden ist und an dessen freien Ende eine an dem Zugmittel abgestützte, drehbare Laufrolle angeordnet ist. Ein den Schwenkarm beaufschlagendes Federmittel stellt eine kraftschlüssige Abstützung der Laufrolle an dem Zugmittel sicher. Ein zwischen dem Basisteil und dem Schwenkarm eingesetztes Dämpfungselement dämpft eine Stellbewegung des Schwenkarms. Das Basisteil ist über ein Drehlager und weiterhin über einen Aktor oder ein Stellglied an einem Maschinenelement abgestützt. Es ist ein Mittel zur Steuerung und/oder Regelung einer Wirklänge des Aktors vorgesehen, mit dem eine Vorspannkraft des Zugmittels einstellbar ist. Die Wirklänge des Aktors ist u.a. abhängig von einem der Parameter Generatorleistung, Drehzahl einer Riemenscheibe des Zugmitteltriebes, Wirkrichtung des Drehmomentes im Zugmittel, Rückstellmoment eines E-Motors, beeinflussbar.
• Aus der DE 41 14 716 A1 ist ein Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs, vorzugsweise für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen bekannt, wobei die Riemenspannung durch eine Spannrolle, deren Andruckkraft über ein Stellglied einstellbar ist, regelbar ist. Der Ladezustand der Batterie des Kraftfahrzeuges und/oder der Einschaltzustand der vom Riemen des Riementriebes angetriebenen Aggregate wird überwacht und die Riemenspannung in Abhängigkeit von dem Ladezustand der Batterie und/oder vom Einschaltzustand der vom Riemen angetriebenen Aggregate über ein Stellglied eingestellt. Insbesondere wird die Riemenspannung bei nahezu vollem oder vollem Ladezustand der Batterie verringert und bei geringem Ladezustand der Batterie erhöht.
• In der DE 602 21 871 T2 ist ein Riemenantriebssystem zum automatischen Steuern der Riemenspannung beschrieben. Dieses System weist einen von einem Steuermodul gesteuerten Aktuator auf. Der Aktuator arbeitet an einer schwenkbaren Riemenscheibe. Ein Riemen läuft um die schwenkbare Riemenscheibe sowie um weitere Riemenscheiben, die unterschiedliche Zusatzteile, wie beispielsweise einen Stromgenerator antreiben. Eine Reihe von in dem System vorgesehenen Sensoren detektieren den Riemenzustand, einschließlich der Riemenspannung. Sensorsignale werden an das Steuermodul übertragen. Das Steuermodul verarbeitet die Signale und befiehlt dem Aktuator, die schwenkbare Riemenscheibe zu bewegen, wodurch die Riemenspannung erhöht oder verringert wird. Eine von den Sensoren zu dem Steuermodul verlaufende Rückkopplungsschleife ermöglicht es, dass die Riemenspannung kontinuierlich viele Male pro Sekunde überwacht und eingestellt wird. Das System kann zwecks Verhinderung eines Riemengeräuschs die Riemenspannung durch Antizipieren des Systemzustands aktiv steuern und zwar durch Vergleichen der Sensorsignale mit einem in einem Steuermodulspeicher gespeicherten Systemmodell.
• Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Einstellen der Riemenspannung bzw. des Riemenschlupfes eines Riementriebes für Brennkraftmaschinen sind in den Druckschriften DE 199 59 096 A1 , DE 22 01 209 A und US 4 478 595 A beschrieben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise die Riemenspannung eines Riementriebes einer Brennkraftmaschine den momentan herrschenden Lastbedingungen der Brennkraftmaschine und der angetriebenen Aggregate angepasst werden kann.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt aus durch ein Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs für eine Brennkraftmaschine, bei dem mittels eines Antriebsriemens eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Antriebsriemenscheibe mit einer an einem Nebenaggregat der Brennkraftmaschine angeordneten Abtriebsriemenscheibe wirkverbunden ist. Auf den Antriebsriemen wird mit Hilfe eines Riemenspanners eine Vorspannung aufgebracht. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine werden fortlaufend Werte ermittelt werden, welche indikativ sind für einen Riemenschlupf des Antriebsriemens Abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf wird die Riemenspannung des Antriebsriemens derart geregelt, so dass der Riemenschlupf auf einen zulässigen Wert begrenzt wird.
• Als Nebenaggregat wird eine elektrische Maschine angetrieben, Werte für den elektrischen Strom in der elektrischen Maschine erfasst und abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf die Höhe des elektrischen Stromes in der elektrischen Maschine geändert.
• Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem zweiten Aspekt aus, durch ein Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs für eine Brennkraftmaschine, bei dem mittels eines Antriebsriemens eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Antriebsriemenscheibe mit einer an einem Nebenaggregat der Brennkraftmaschine angeordneten Abtriebsriemenscheibe wirkverbunden ist. Auf den Antriebsriemen wird mit Hilfe eines Riemenspanners eine Vorspannung aufgebracht. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine werden fortlaufend Werte ermittelt werden, welche indikativ sind für einen Riemenschlupf des Antriebsriemens Abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf wird die Riemenspannung des Antriebsriemens derart geregelt, so dass der Riemenschlupf auf einen zulässigen Wert begrenzt wird.
• Mittels der Auswertung des elektrischen Stromes bzw. des Gradienten des elektrischen Stromes in der mit Hilfe des Antriebsriemens angetriebenen elektrischen Maschine kann das Rutschen des Antriebsriemens auf einfache und kostengünstige Weise detektiert werden. Dies kann wiederum als Rücksignal für die Regelung eines Riemenstellers verwendet werden.
• Durch eine solche adaptive Regelung der Riemenspannung kann die Standzeit des Antriebsriemens erhöht, die Belastung der Riemenscheibenlagerung und die Verluste im Riementrieb gesenkt werden. Durch die genaue Ermittlung des Riemenschlupfes und damit einhergehend eine belastungsabhängige Einstellung der Riemenspannung können zudem Kraftstoffeinsparungen erzielt werden.
• Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Figuren der Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
• 1 ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Antriebsriemenschlupfes und des Verlustes in Bezug zur Spannkraft des Antriebsriemens wiedergibt,
• 2 und 3 in grob schematischen Darstellungen eine Brennkraftmaschine mit einem Riementriebsystem gemäß der Erfindung und
• 4 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistung und des Drehmoments eines Starter-Generators zeigt, wenn sich das Drehmoment an der Welle sprunghaft ändert.
• Elemente gleicher Konstruktion und/oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• In der 1 sind die die Abhängigkeiten von Riemenschlupf S, im Folgenden auch einfach als Schlupf bezeichnet, und Verluste V in Bezug zur Spannkraft F des Antriebsriemens in Form eines Diagramms dargestellt.
• Der optimale Betriebspunkt für den Antriebsriemen liegt da, wo der Antriebsriemen gerade noch haftet. In diesem Betriebspunkt, in der Darstellung nach 1 mit dem Bezugszeichen BP1 bezeichnet, sind die Verluste V bei der Übertragung minimal und die Kraftübertragung zwischen Antriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe ist noch gegeben. Bei derzeitigen Auslegungen des Riementriebes ist die Spannkraft F des Antriebsriemens auf die größtmöglich auftretende Kraftübertragung ausgelegt, auch wenn dieser Betriebszustand, in dem Diagramm mit dem Bezugszeichen BP2 bezeichnet, nur kurzzeitig vorliegt. Dadurch wird der Antriebsriemen maximal gestresst und die Standzeit des Antriebsriemens erheblich reduziert. Zudem entstehen dauerhaft Verluste, die reduziert werden müssen.
• Um diese Verluste zu reduzieren, muss der Betriebspunkt BP1 erkannt werden, bei dem der Antriebsriemen gerade anfängt zu rutschen.
• Bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor erfolgen die Antriebe und die Kraftübertragung von Nebenaggregaten des Verbrennungsmotors beispielsweise wie in den 2 und 3 dargestellt.
• Die 2 zeigt in grobschematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Riementrieb 11. Eine Antriebsriemenscheibe 12 ist fest mit einer nicht näher bezeichneten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 verbunden, so dass deren Drehzahl gleich der Drehzahl der Kurbelwelle entspricht. Die Antriebsriemenscheibe 12 weist einen Durchmesser d1 auf und dreht sich bei Betrieb der Brennkraftmaschine 10 mit der Drehzahl n1.
• Eine weitere Riemenscheibe, im folgenden als Abtriebsriemenscheibe 13 bezeichnet, gehört zu einem Generator 14 der auch mit einem Startantriebsmotor (Starter-Generator) baulich vereinigt sein kann. Die Abtriebsriemenscheibe 13 weist einen Durchmesser d2 auf und dreht sich bei Betrieb der Brennkraftmaschine 10 mit der Drehzahl n2. Als ein diese beiden Riemenscheiben 12, 13 verbindendes Antriebselement dient ein Antriebsriemen 15, der bevorzugt als Keilriemen oder Keilrippenriemen ausgeführt ist. Der Generator 14 ist mit Hilfe in der Regel schwenkbarer Befestigungsmittel an einem Motorblock 16 der Brennkraftmaschine 10 befestigt. Außerdem ist eine Verstelleinrichtung 23 zur Änderung der Spannung des Antriebsriemens 15 vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 23 umfasst einen sogenannten Pendelriemenspanner 17 als aktives Stellglied durch das abhängig von Signalen eines dem Stellglied zugeordneten Steuergerätes 18 die Spannung des Antriebsriemens 15 verändert werden kann. Als Stellantriebe für die Verstelleinrichtung 23 können aus dem Stand der Technik bekannte, elektrische oder hydraulische Antriebe Verwendung finden.
• In der 3 ist ein weiteres Beispiel eines Riementriebes 11 für eine Brennkraftmaschine 10 gezeigt, das sich von dem Riementrieb 11 nach 2 nur durch die Ausgestaltung der aktiven Verstelleinrichtung 23 für die Spannung des Antriebsriemens 15 unterscheidet. Der Pendelriemenspanner 17 dient hierbei nur zur Einstellung einer Vorspannung des Antriebsriemens 15. Zur adaptiven Verstellung der Spannung des Antriebsriemens 15 ist ein Hubstellantrieb 20 vorgesehen, der abhängig von Signalen des Steuergerätes 18 die Spannung des Antriebsriemens 15 verändert, in dem eine Spannrolle 21 mehr oder weniger auf den Antriebsriemen 15 gedrückt wird. Die Bewegung der Spannrolle 21 in Richtung zu dem Antriebsriemen 15 oder vom Antriebsriemen 15 weg, kann dabei ebenfalls mittels bekannter elektrischer oder hydraulischer Systeme erfolgen.
• Zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 10 ist bei beiden Ausführungsbeispielen nach 2 und 3 eine Steuerungseinrichtung 19 vorgesehen, die üblicherweise als Motorsteuergerät bezeichnet wird und der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Das Motorsteuergerät 19 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern von Stellgliedern mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden.
• Die Eingangssignale der Motorsteuerung 19 sind in den 2 und 3 allgemein mit dem Bezugszeichen ES, die Ausgangssignale der Motorsteuerung 19 allgemein mit dem Bezugszeichen AS bezeichnet.
• Weiterhin berechnet das Motorsteuergerät 19 aus Daten wie z. B. aus der Drehzahl, dem angeforderten Drehmoment und/oder der Last der Brennkraftmaschine 10 die erforderliche Einspritzmenge an Kraftstoff, bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen 10 den Zündzeitpunkt und weitere, für den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 nötige Größen. Zum Austausch von Daten ist das Motorsteuergerät 19 über eine elektrische Verbindung 22, beispielsweise über einen CAN-Bus mit dem Steuergerät 18 der Verstelleinrichtung 23 verbunden.
• Die Funktionalität des Steuergerätes 18 zur Einstellung der Riemenspannung kann auch in das Motorsteuergerät 19 integriert sein.
• Im Folgenden wird das Verfahren zur adaptiven Veränderung der Spannung des Antriebsriemens 15 erläutert.
• Die Drehzahl und die Last der Brennkraftmaschine 10 sind im Motorsteuergerät 19 als hoch aufgelöste Signale verfügbar. Die Drehzahl und der Strom oder das Drehmoment des Generators 14 sind im zugeordneten Steuergerät 18 ebenfalls in hoher Auflösung verfügbar. Da die beiden Steuergeräte 18, 19 über eine elektrische Verbindung, beispielsweise ein Bussysteme kommunizieren, kann in mindestens einem der Steuergeräte 18, 19 die Belastung des Antriebsriemens 15 bestimmt werden. Damit kann der Antriebsriemen 15 durch ein elektromotorisches oder hydraulisches Stellglied entsprechend der momentanen Belastung mehr oder weniger gespannt werden. Da das Übersetzungsverhältnis entsprechend den Durchmessern der Riemenscheiben 12, 13 bekannt ist, kann außerdem durch Vergleich der Brennkraftmaschinendrehzahl und Generatordrehzahl der momentane Schlupf S des Antriebsriemens 15 bestimmt werden. Dadurch kann die Riemenspannung so eingestellt werden, dass der Schlupf S auf einen zulässigen Wert begrenzt wird, bzw. einen Wert annimmt, der für einen optimalen Wirkungsgrad des Riementriebs 11 charakteristisch ist. Die Einstellung der Riemenspannung kann über einen Pendelriemenspanner 17, als auch über einen einfachen Riemenspanner erfolgen.
• Die Antriebsriemenscheibe 12 und die Abtriebsriemenscheibe 13 haben üblicherweise unterschiedliche Durchmesser und dadurch unterschiedliche Drehzahlen. Ist beispielsweise die Drehzahl n2 der Abtriebsriemenscheibe 13 dreimal so groß wie die Drehzahl n1 der Antriebsriemenscheibe 12, so bedeutet dies, dass kein Schlupf S am Antriebsriemen 15 auftritt, wenn gilt n2 = 3 * n2. Ein Schlupf S tritt auf, wenn gilt n2 < 3 * n1.
• In Abhängigkeit dieser Auswertung ist die Riemenspannung durch die Verstelleinheit zu vergrößern oder zu reduzieren.
• Falls kein aktives Stellglied zum Nachspannen des Antriebsriemens 15 zur Verfügung steht, kann zur Überbrückung kurzzeitiger Lastspitzen auch der Antriebsriemen 15 entlastet werden, indem der Strom des Generators 14 entsprechend reduziert wird. Ermöglicht wird dies durch die oben erwähnte Kommunikation zwischen dem Motorsteuergerät 19 und dem Steuergerät 18 des Riementriebs 11, bzw. durch einen Eingriff des Motorsteuergerätes 19 auf den Generatorstrom.
• Ein solcher Eingriff kann z. B. notwendig werden bei Auftreten einer hohen Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, bei Durchlaufen von Resonanzbereichen des Antriebs, vorübergehend ungünstige Umweltbedingungen, wie niedrige Temperatur oder Feuchtigkeit auf dem Antriebsriemen.
• Diese Maßnahme kann auch als Ergänzung zu der oben genannten Drehzahlauswertung angewendet werden, wodurch die Verwendung eines relativ langsamen Stellgliedes für die Verstelleinrichtung 23 ermöglicht wird.
• Liegt die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 und/oder des Starter-Generators 14 nicht vor, so lässt sich ein Lastsprung, der zu einem rutschenden Antriebsriemen 15 führt, auch über die Auswertung des Stromes im Starter-Generator detektieren.
• Im Allgemeinen ist die Leistung P an der Welle des Starter-Generators 14 bestimmt zu P = 2Π * n2 * M.
  wobei n2 = Drehzahl, M= Drehmoment
• Wenn der Antriebsriemen 15 rutscht, erfolgt eine sprunghafte Änderung des Drehmomentes M. Eine Änderung des Drehmomentes bewirkt aber eine Änderung des elektrischen Stromes in dem Starter-Generator 14, dieser nimmt sehr schnell ab.
• Die 4 zeigt in Form eines Diagramms den zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistung P des Starter-Generators 14, bei dem sich das Drehmoment M an der Welle, d.h. an der Abtriebsriemenscheibe 13 sprunghaft ändert.
• Ändert sich nun die elektrische Leistung P bzw. der elektrische Strom i in dem Starter-Generator 14 sprunghaft um mehr als einen vorgegebenen Grenzwert $\frac{di}{dt}$

  

  grenz $$\frac{di}{dt}>\frac{di}{dt}$$

  

  grenz
• In Abhängigkeit dieser Auswertung ist die Spannung des Antriebsriemens 15 mittels der Verstelleinheit 23 zu vergrößern oder zu reduzieren, um einem Rutschen des Riemens zu entgegnen. Alternativ oder ergänzend kann die Belastung des Antriebsriemens 15 durch Eingriff in die elektrische Leistung bzw. in den elektrischen Strom i des Starter-Generators 14 entsprechend der vorher beschriebenen Variante gesteuert werden.
• Bezugszeichenliste

10

Brennkraftmaschine

11

Riementrieb

12

Antriebsriemenscheibe

13

Abtriebsriemenscheibe

14

Nebenaggregat, Generator, Starter-Generator

15

Antriebsriemen

16

Motorblock

17

Pendelriemenspanner

18

Steuergerät zur Einstellung der Riemenspannung

19

Motorsteuergerät

20

Hubstellantrieb

21

Spannrolle

22

elektrische Verbindung zwischen den Steuergeräten, Bussystem

23

Verstelleinrichtung

AS

Ausgangssignale

ES

Eingangssignale

F

Spannkraft

i

elektrischer Strom



Gradient



grenz Grenzwert für Gradient

M

Drehmoment

P

elektrische Leistung

BP1, BP2

Betriebspunkt

V

Verluste

S

Riemenschlupf

n1

Drehzahl der Antriebsriemenscheibe

n2

Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe

d1

Durchmesser der Antriebsriemenscheibe

d2

Durchmesser der Abtriebsriemenscheibe

Claims (3)

1. Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs (11) für eine Brennkraftmaschine (10), bei dem - mittels eines Antriebsriemens (15) eine von der Brennkraftmaschine (10) angetriebene Antriebsriemenscheibe (12) mit einer an einem Nebenaggregat (14) der Brennkraftmaschine (12) angeordneten Abtriebsriemenscheibe (13) wirkverbunden ist, - auf den Antriebsriemen (15) mit Hilfe eines Riemenspanners (17) eine Vorspannung aufgebracht wird, - während des Betriebes der Brennkraftmaschine (10) fortlaufend Werte ermittelt werden, welche indikativ sind für einen Riemenschlupf (S) des Antriebsriemens (15), - abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf (S) die Riemenspannung des Antriebsriemens (15) derart geregelt wird, so dass der Riemenschlupf (S) auf einen zulässigen Wert begrenzt wird, wobei als Nebenaggregat (14) eine elektrische Maschine angetrieben wird, Werte für den elektrischen Strom (i) in der elektrischen Maschine erfasst werden und abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf (S) die Höhe des elektrischen Stromes (i) in der elektrischen Maschine geändert wird.
2. Verfahren zum Regeln der Riemenspannung eines Riementriebs (11) für eine Brennkraftmaschine (10), bei dem - mittels eines Antriebsriemens (15) eine von der Brennkraftmaschine (10) angetriebene Antriebsriemenscheibe (12) mit einer an einem Nebenaggregat (14) der Brennkraftmaschine (12) angeordneten Abtriebsriemenscheibe (13) wirkverbunden ist, - auf den Antriebsriemen (15) mit Hilfe eines Riemenspanners (17) eine Vorspannung aufgebracht wird, - während des Betriebes der Brennkraftmaschine (10) fortlaufend Werte ermittelt werden, welche indikativ sind für einen Riemenschlupf (S) des Antriebsriemens (15), - abhängig von den ermittelten Werten für den Riemenschlupf (S) die Riemenspannung des Antriebsriemens (15) derart geregelt wird, so dass der Riemenschlupf (S) auf einen zulässigen Wert begrenzt wird, wobei als Nebenaggregat (14) eine elektrische Maschine angetrieben wird, Werte für den elektrischen Strom (i) in der elektrischen Maschine erfasst werden, ein Gradient $\left(\frac{di}{dt}\right)$

   

   der Stromwerte gebildet wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes ( $\frac{di}{dt}$

   

   grenz) für den Gradienten $\left(\frac{di}{dt}\right)$

   

   die Riemenspannung des Antriebsriemens (15) derart geregelt wird, so dass der Riemenschlupf (S) auf einen zulässigen Wert begrenzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenspannung mittels Signalen einer elektronischen Steuerungseinrichtung (18, 19) ansteuerbaren Verstelleinrichtung (23) verändert wird.

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