DE10235533A1 - Drive belt system for IC engine with which single machine function as starter and generator has computer controlled tensioning pulley - Google Patents

Drive belt system for IC engine with which single machine function as starter and generator has computer controlled tensioning pulley Download PDF

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DE10235533A1 DE2002135533 DE10235533A DE10235533A1 DE 10235533 A1 DE10235533 A1 DE 10235533A1 DE 2002135533 DE2002135533 DE 2002135533 DE 10235533 A DE10235533 A DE 10235533A DE 10235533 A1 DE10235533 A1 DE 10235533A1
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Anton Dipl.-Ing. Heni
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    • F16H2007/0885—Control or adjustment of actuators the tension being a function of engine running condition

Abstract

The drive belt (5) links a starter/generator pulley (3) with a crankshaft pulley (2). Tensioning pulley (4) is provided between the two. A tensioning lever (8) rotates about a pivot (10) driven by a rack (15) and computer controlled pinion (9). At the other end the lever has an arc-shaped profile (12) in contact with the tensioning roller so that as the lever pivots the distance between the point of contact and the roller varies, so adjusting the belt tension. An Independent claim is also included for method for tensioning it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zugmittelgetriebe für eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Spannen eines Zugmittels in einem Zugmittelgetriebe gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a traction mechanism for an internal combustion engine and a method for tensioning a traction device in a traction mechanism according to the generic term the independent one Claims.

Bei Fahrzeugen mit riemengetriebenem Startergenerator bedarf es einer Zugmittelspannung des Zugmittels in zwei Wirkrichtungen für den motorischen und den generatorischen Betrieb des Startergenerators. Bei herkömmlichen Riemenantrieben von Lichtmaschinen befindet sich der Riemenspanner üblicherweise im Leertrumm des Generators. Dieser gleicht die Riemenlose aus, die durch den generatorischen Betrieb des Generators entstehen und verhindert so einen Riemenschlupf. Für den motorischen Betrieb des Startergenerators muss jedoch das entstehende Leertrumm auf der anderen Seite des Startergenerators gespannt werden. Es ist bekannt, hierfür doppelte Riemenspanner vor und nach dem Startergenerator vorzusehen. Dies stellt einen Kompromiss zwischen den Anforderungen für den generatorischen und den motorischen Betrieb dar, erfordert jedoch eine permanent erhöhte Riemenspannung, welche zu einer erhöhten Belastung aller Lager im Riementrieb führt.For vehicles with belt-driven starter generator it requires a traction means of the traction device in two directions of action for the motor and generator operation of the starter generator. In conventional Belt drives of alternators, the belt tensioner is usually in the empty section of the generator. This balances the strapless, caused and prevented by the generator operation of the generator such a belt slip. For However, the motor operation of the starter generator must be the resulting Leertrumm be stretched on the other side of the starter generator. It is known for this to provide double belt tensioners before and after the starter generator. This represents a compromise between the requirements for the regenerative and the motor operation, however, requires a permanent increased Belt tension, which leads to an increased load on all bearings in the belt drive leads.

Aus der DE 100 00 970 A1 ist eine Spannvorrichtung für einen riemengetriebenen Startergenerator bekannt. Ein Startergenerator und eine Brennkraftmaschine sind über einen Trieb kraftschlüssig. miteinander verbunden. Das Zugmittel des Triebs ist z.B. eine Kette oder ein Riemen. In der Spannvorrichtung, mit der die Spannung des Triebs eingestellt wird, ist ein schwenkgelagerter Spannerarm vorgesehen, an dem eine erste, den Riemen unter Vorspannung umlenkende Spannrolle angeordnet ist. Zusätzlich ist eine zweite Spannrolle vorgesehen, die einen kürzeren Hebelarm als die erste Spannrolle aufweist. Der Riemen wird an den beiden Spannrollen derart umgelenkt, dass die Resultierenden der Umlenkkräfte ein bezüglich der Schwenklagerung gegensinniges Momentenpaar ergeben. Bei einer stärkeren Beaufschlagung der einen Spannrolle wird die andere Spannrolle mit zunehmender Kraft in den Riemen gedrückt.From the DE 100 00 970 A1 a tensioner for a belt-driven starter generator is known. A starter generator and an internal combustion engine are frictionally connected via a drive. connected with each other. The traction means of the drive is for example a chain or a belt. In the tensioning device, with which the tension of the drive is adjusted, a pivot-mounted tensioner arm is provided on which a first, the belt under bias deflecting tension roller is arranged. In addition, a second tension roller is provided which has a shorter lever arm than the first tension roller. The belt is deflected at the two tension rollers in such a way that the resultant of the deflection forces result in a pair of opposing torque pairs with respect to the pivot bearing. With a stronger application of a tension roller, the other tension roller is pressed with increasing force in the belt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung anzugeben und so anzuordnen, dass eine optimale Spannung des Zugmittels für den Betrieb eines Startergenerators gewährleistet ist.It is an object of the invention to provide a Specify clamping device and arrange so that an optimal Tension of the traction device for the operation of a starter generator is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst.According to the invention the object is in a device by the features of claim 1 and by a method the features of claim 5 solved.

Dabei wird über ein aktiv einstellbares Vorspanngetriebe erreicht, dass eine Zugmittelvorspannung eingestellt werden kann, die den zu übertragenden Momenten besonders in kritischen Betriebspunkten angepasst wird.It is about an actively adjustable Preload gear achieved that set a Zugmittelvorspannung that can be transferred Moments are adapted especially in critical operating points.

Der besondere Vorteil dabei ist, dass bei einem sogenannten Start-Stopp-Betrieb der Brennkraftmaschine das zum Anwerfen der Brennkraftmaschine erforderliche Moment nur zeitlich begrenzt aufgebracht werden muss. Dadurch werden Verschleiß des Zugmittels sowie die Lagerbelastung reduziert. Die aktive Ansteuerung erlaubt eine bedarfsgerechte Variation der Riemenspannung.The special advantage of this is that in a so-called start-stop operation of the internal combustion engine the moment required to crank the engine only must be applied for a limited period of time. This will wear the traction device as well as the bearing load reduced. The active control allows a needs-based variation of the belt tension.

Es entstehen keine permanent erhöhten Lagerkräfte. Die Zugmittelspannung wird nur im Startfall der Brennkraftmaschine erhöht. Im generatorischen Betrieb entstehen keine Nachteile, da die Riemenspannung wie bisher ausgeführt werden kann. Der Zugmittelspanner kann diagnostiziert und aktiv beeinflusst werden.There are no permanently increased bearing forces. The Traction means voltage is only increased in the starting case of the internal combustion engine. In generator mode There are no disadvantages, since the belt tension is carried out as before can. The traction mechanism can be diagnosed and actively influenced become.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung und den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.Further embodiments and advantages The invention is the description and the other claims to remove.

Im folgenden ist die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschreiben.The invention is based on the following a drawing closer describe.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Anordnung von Riemenscheiben und Umlenkrollen in einem Trieb mit einem zusätzlichen Spannerarm gemäß der Erfindung, 1 an arrangement of pulleys and pulleys in a drive with an additional tensioner arm according to the invention,

2 die Positionierung des Spannerarms beim Stoppen und Auslaufen der Brennkraftmaschine (a) und beim Starten der Brennkraftmaschine (b) und 2 the positioning of the tensioner arm when stopping and running the internal combustion engine (a) and when starting the internal combustion engine (b) and

3 beispielhaft Aktivierungszeiten des Aktors bei verschiedenen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine. 3 example activation times of the actuator at different operating conditions of the internal combustion engine.

In 1 ist eine Anordnung von Zugmittelscheiben und Umlenkrollen in einem Trieb dargestellt. Ein Zugmittelgetriebe 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine weist mehrere Zugmittelscheiben auf, die über ein Zugmittel 5, vorzugsweise ein Riemen, miteinander in kraftschlüssiger Verbindung stehen.In 1 an arrangement of Zugmittelscheiben and pulleys is shown in a drive. A traction mechanism 1 an internal combustion engine, not shown, has a plurality of traction pulleys, which via a traction means 5 , preferably a belt, are in frictional connection with each other.

Eine erste Zugmittelscheibe 2 einer nicht dargestellten Kurbelwelle ist mit einer Vorspannrolle 4 einer Vorspanneinrichtung verbunden. Die Vorspanneinrichtung umfasst die Vorspannrolle 4, einen Spannerarm 8 und eine Antriebsrolle 9 für den Spannerarm 8, sowie einen elektrischen Aktor zum Antreiben der Antriebsrolle 9. Der elektrische Aktor wird von einem nicht dargestellten Steuergerät abhängig von Betriebsparametern des Fahrzeugs angesteuert. Die erste Zugmittelscheibe 2 ist mit einer zweiten Zugmittelscheibe 3 eines nicht dargestellten Startergenerators verbunden. Dabei kann das Zugmit tel 5 über eine Umlenkrolle 7 geführt werden. Anschließend an die zweite Zugmittelscheibe 3 ist eine dritte Zugmittelscheibe 6 angeordnet. Weiterhin können weitere Zugmittelscheiben angeordnet sein, welche durch das Zugmittel 5 anzutreibenden Aggregaten zugeordnet sind. Von der ersten Zugmittelscheibe 2 und der dritten Zugmittelscheibe 6 führen das erste Ende und das zweite Ende des Zugmittels 5 zu etwaigen weiteren nicht dargestellten Aggregaten bzw. Zugmittelscheiben.A first pulley 2 a crankshaft, not shown, is provided with a biasing roller 4 a biasing device connected. The biasing means includes the biasing roller 4 , a tensioner arm 8th and a drive roller 9 for the tensioner arm 8th , and an electric actuator for driving the drive roller 9 , The electrical actuator is controlled by a control unit, not shown, depending on operating parameters of the vehicle. The first pulley 2 is with a second pulley 3 connected to a starter generator, not shown. The Zugmit tel 5 via a pulley 7 be guided. Subsequently to the second pulley 3 is a third pulley 6 arranged. Furthermore, further Zugmittelscheiben can be arranged, which by the traction means 5 are assigned to be driven aggregates. From the first pulley 2 and the third pulley 6 lead the first end and the second end of the traction device 5 to any other units, not shown, or pulleys.

Durch eine Drehung der ersten Zugmittelscheibe 2 werden somit alle weiteren Zugmittelscheiben sowie die nicht dargestellten Zugmittelscheiben weiterer Aggregate in Rotation versetzt. In diesem Fall arbeitet der Startergenerator im generatorischen Betrieb. Im Starterbetrieb des Startergenerators versetzt die Drehung der zweiten Zugmittelscheibe 3 alle weiteren Zugmittelscheiben sowie die nicht dargestellten Zugmittelscheiben weiterer Aggregate und insbesondere die Kurbelwelle in Rotation.By a rotation of the first pulley 2 Thus, all other traction pulleys and the traction pulleys, not shown further aggregates are set in rotation. In this case, the starter generator operates in generator mode. In starter mode of the starter generator offset the rotation of the second pulley 3 all other traction pulleys and the traction pulleys, not shown further aggregates and in particular the crankshaft in rotation.

Gemäß der Erfindung wird über einen vorzugsweise elektromotorisch angesteuerten Spannerarm 8 beim Anhalten der Brennkraftmaschine die Vorspannrolle 4 angefahren und beim Starten der Brennkraftmaschine überdrückt. Dadurch wird das Zugmittel 5 im Zugtrumm nachgespannt. Im normalen generatorischen Betrieb bei laufender Brennkraftmaschine wird der Spannerarm 8 ausgefahren, so dass in diesem Zustand das Spannen des Zugmittels in bisher üblicher Weise ausgeführt werden kann.According to the invention, a preferably electromotive driven tensioner arm 8th when stopping the internal combustion engine, the biasing roller 4 started and suppressed when starting the engine. This will be the traction means 5 strained in the train. In normal regenerative operation with the engine running, the tensioner arm 8th extended, so that in this state, the tensioning of the traction means can be carried out in the usual manner.

Der Spannerarm 8 der Vorspanneinrichtung weist einen Kopfteil 11 und einen Fußteil 14 auf. Der Spannerarm 8 ist um eine Schwenkachse 10 hin- und herbeweglich. Der Fußteil 14 des Hebelarms 8 steht mit einer Kontaktfläche 15 im Wirkverbindung mit einem Antriebsrad 9. Das Antriebsrad 9 ist vorzugsweise ein Zahnrad und Kontaktfläche 15 vorzugsweise ein Zahnkranzsegment. Das Antriebsrad 9 wird vorzugsweise von einem nicht dargestellten elektrischen Aktor bevorzugt in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine angetrieben. Durch Drehen des Antriebsrads 9 wird der Spannerarm 8 um den Drehpunkt 10 geschwenkt.The tensioner arm 8th the pretensioner has a head part 11 and a foot part 14 on. The tensioner arm 8th is about a pivot axis 10 floating. The foot part 14 the lever arm 8th stands with a contact surface 15 in operative connection with a drive wheel 9 , The drive wheel 9 is preferably a gear and contact surface 15 preferably a sprocket segment. The drive wheel 9 is preferably driven by an electric actuator, not shown, preferably in dependence on the operating state of the internal combustion engine. By turning the drive wheel 9 becomes the tensioner arm 8th around the fulcrum 10 pivoted.

Der Kopfteil 11 des Spannerarms 8 ist in einer Weise ausgestaltet, dass er eine variable wirksame Länge aufweist. Der obere Teil des Spannerarms 8 ist in etwa keilförmig, wobei eine schräge oder gekrümmte Führungsfläche 13 vorgesehen ist. Praktisch jeder Punkt auf der Führungsfläche 13 weist einen unterschiedlichen Abstand zur Schwenkachse 10 auf, woraus eine variable wirksame Länge R des Spannerarms 8 entlang der Längserstreckung der Kontaktfläche 13 resultiert. Wird der Spannerarm 8 soweit nach rechts geschwenkt, dass er gerade an der Vorspannrolle 4, vorzugsweise an der Kontaktfläche 16, in einem Kontaktpunkt zum Anliegen kommt, hat der Abstand zur Schwenkachse 10 eine erste Länge R1. Diese Länge R1 entspricht der wirksamen Länge des Spannerarms 8 in dieser Schwenkposition. Der Spannerarm 8 übt hier noch keine Kraft auf die Vorspannrolle 4 aus. Wird der Spannerarm 8 jedoch weiter nach rechts geschwenkt, nimmt die wirksame Länge R des Spannerarms 8 zu. Durch die zunehmende Länge des Spannerarms 8 wird die Vorspannrolle 4 nach oben gedrückt, wodurch sich die Spannung des Zugmittels 5 erhöht. Im Bereich 12 der Führungsfläche 13 weist der Spannerarm 8 die größte wirksame Länge R auf. Wird der Spannerarm 8 wieder nach links geschwenkt, verkürzt sich die wirksame Länge des Spannerarms 8 und die Zugmittelspannung nimmt wieder ab.The headboard 11 the tensioner arm 8th is designed in such a way that it has a variable effective length. The upper part of the tensioner arm 8th is approximately wedge-shaped, with an oblique or curved guide surface 13 is provided. Virtually every point on the guide surface 13 has a different distance to the pivot axis 10 on, resulting in a variable effective length R of the tensioner arm 8th along the longitudinal extent of the contact surface 13 results. Will the tensioner arm 8th so far swung to the right that he is just at the Vorspannrolle 4 , preferably at the contact surface 16 , comes to a concern in a contact point, the distance to the pivot axis 10 a first length R1. This length R1 corresponds to the effective length of the tensioner arm 8th in this pivot position. The tensioner arm 8th does not exert any force on the preload roller here 4 out. Will the tensioner arm 8th however, further pivoted to the right, the effective length R of the tensioner arm decreases 8th to. Due to the increasing length of the tensioner arm 8th becomes the preload roll 4 pushed upward, causing the tension of the traction device 5 elevated. In the area 12 the guide surface 13 points the tensioner arm 8th the largest effective length R on. Will the tensioner arm 8th swung back to the left, shortens the effective length of the tensioner arm 8th and the tension means decreases again.

Vorzugsweise ist das Material im Bereich der Führungsfläche 13 besonders hart oder mit einer gehärteten Auflage versehen, so dass möglichst geringer Abrieb beim Anlegen des Spannerarms 8 an die Vorspannrolle 4 entsteht. Die Führungsfläche kann auch mit einem entsprechenden Gleitbelag beschichtet sein, um einen Abrieb zu vermindern.Preferably, the material is in the region of the guide surface 13 particularly hard or provided with a hardened support, so that the least possible abrasion when applying the tensioner arm 8th to the leader roll 4 arises. The guide surface may also be coated with a corresponding sliding coating to reduce abrasion.

Ein Vorteil ist, dass der Spannerarm 8 als zusätzliches Spannmittel mit einem konventionellen Serien-Riemenspanner verwendet werden kann.An advantage is that the tensioner arm 8th can be used as an additional tensioning device with a conventional series belt tensioner.

Die Position des Spannerarms 8 in 1 entspricht der beim normalen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, in dem der Startergenerator von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und als Generator arbeitet. Der Spannerarm 8 ist ausgerückt und liegt nicht an der Vorspannrolle 4 an. Im generatorischen Betrieb entstehen daher keine zusätzlichen Riemen- bzw. Lagerkräfte.The position of the tensioner arm 8th in 1 corresponds to the normal operating state of the internal combustion engine, in which the starter generator is driven by the internal combustion engine and operates as a generator. The tensioner arm 8th is disengaged and is not at the Vorspannrolle 4 on. In regenerative operation, therefore, no additional belt or bearing forces arise.

In 2a ist die bevorzugte Positionierung des Spannerarms 8 beim Stoppen und Auslaufen der Brennkraftmaschine und in 2b beim Starten der Brennkraftmaschine dargestellt.In 2a is the preferred positioning of the tensioner arm 8th when stopping and running the engine and in 2 B when starting the internal combustion engine shown.

Beim Stoppen und/oder Auslaufen der Brennkraftmaschine wird der Spannerarm nahezu kraftfrei an die Vorspannrolle 4 bzw. die Kontaktfläche 16 angelegt. Damit kann die Zeit bis zum Erreichen der maximalen Zugmittelspannung im Startvorgang der Brennkraftmaschine verringert werden. Mit dem Anschleppen der Brennkraftmaschine wird der Spannerarm 8 aktiviert und durch Drehen des Antriebsrads 9 überdrückt, bis der Spannerarm 8 mit der maximal wirksamen Länge gegen die Vorspannrolle 4 drückt und das Zugmittel 5 maximal gespannt wird. Ist die Brennkraftmaschine gestartet, wird der Spannerarm 8 wieder in seine Position gemäß 1 ausgerückt.When stopping and / or leakage of the internal combustion engine, the tensioner arm is almost force-free to the biasing roller 4 or the contact surface 16 created. Thus, the time can be reduced to reach the maximum tension mean stress in the starting process of the internal combustion engine. With the towing of the internal combustion engine is the tensioner arm 8th activated and by turning the drive wheel 9 overpressed until the tensioner arm 8th with the maximum effective length against the pretensioning roller 4 pushes and the traction means 5 is stretched maximum. When the engine is started, the tensioner arm becomes 8th according to his position 1 disengaged.

In 3 ist beispielhaft der Aktorstrom als Funktion der Zeit dargestellt. Der Aktor bewegt mittelbar oder unmittelbar den Spannerarm 8 abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine. So kann beim Stopp oder Auslaufen der Brennkraftmaschine innerhalb von 250 msec der Spannerarm 8 an die Vorspannrolle 4 angelegt werden, wo er nahezu kraftfrei verharrt, bis die Brennkraftmaschine gestartet wird. Im Schaubild entspricht der Zustand dem Zeitbereich von 0 bis etwa 250 msec. Zum Starten der Brennkraftmaschine wird der Aktor z.B. 100 msec aktiviert und der Spannerarm 8 überdrückt. Der Startergenerator wirkt nunmehr als Elektromotor und kann mit der durch das Überdrücken des Spannerarms 8 erhöhten Zugmit telspannung die Brennkraftmaschine über das Zugmittel 5 starten. Dies entspricht im Schaubild dem Bereich von ca. 250 msec bis 350 msec, in dem der Aktorstrom in etwa ein Plateau zeigt. Nach dem Start der Brennkraftmaschine wird der Spannerarm 8 in seine ausgerückte Stellung gebracht und dort gehalten. Der Startergenerator ist dann im generatorischen Betrieb und wird von der Brennkraftmaschine angetrieben. Dies entspricht im Schaubild dem Bereich ab ca. 350 msec.In 3 is exemplified the actuator current as a function of time. The actuator moves directly or indirectly the tensioner arm 8th depending on the operating state of the internal combustion engine. Thus, when stopping or running out of the internal combustion engine within 250 msec of the tensioner arm 8th to the leader roll 4 be created where it remains virtually free of force until the internal combustion engine is started. In the graph, the state corresponds to the time range of 0 to about 250 msec. To start the internal combustion engine, the actuator is activated for example 100 msec and the tensioner arm 8th About suppressed. The starter generator now acts as an electric motor and can with the by pressing the tensioner arm 8th increased Zugmit telspannung the internal combustion machine via the traction means 5 start. In the graph, this corresponds to the range of approximately 250 msec to 350 msec, in which the actuator current points approximately at a plateau. After the start of the engine, the tensioner arm 8th brought into his disengaged position and held there. The starter generator is then in generator mode and is driven by the internal combustion engine. This corresponds in the diagram to the range from about 350 msec.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt den Betrieb der Brennkraftmaschine im sogenannten Start-Stopp-Betrieb mittels eines riemengetriebenen Startergenerators. Die an sich unterschiedlichen Anforderungen an die elektrische Maschine als Starter der Brennkraftmaschine und als Generator für das Bordnetz des Fahrzeugs können auf diese Weise mit wenig Aufwand erfüllt werden. Der Einfluss der Außentemperatur das Zugmittel 5 und/oder Elastizitätsunterschiede zwischen verschiedenen Zugmitteln 5 und/oder Druckunterschiede können automatisch ausgeglichen werden, wenn die zum Starten der Brennkraftmaschine benötigte Spannung des Zugmittels 5 erfindungsgemäß über den Aktorstrom eingestellt wird.The device according to the invention allows the operation of the internal combustion engine in the so-called start-stop operation by means of a belt-driven starter generator. The different per se requirements of the electric machine as a starter of the internal combustion engine and as a generator for the electrical system of the vehicle can be met in this way with little effort. The influence of the outside temperature the traction means 5 and / or elasticity differences between different traction means 5 and / or pressure differences can be compensated automatically when the tension of the traction means required for starting the internal combustion engine 5 is adjusted according to the invention via the actuator current.

Weiterhin kann die aktive Betätigung des Spannerarms 8 ganz besonders vorteilhaft zur Diagnose des Zustands von Riemenspannereinrichtungen und/oder des Aktors selbst eingesetzt werden.Furthermore, the active operation of the tensioner arm 8th be used very particularly advantageous for the diagnosis of the condition of belt tensioners and / or the actuator itself.

Durch eine Überwachung des Aktorstromes, vorzugsweise mittels eines Steuergerätes, kann insbesondere der Ausfall des Aktors detektiert werden. Der Ausfall kann durch ein Alarmsignal angezeigt werden.By monitoring the Aktorstromes, preferably by means of a control unit, In particular, the failure of the actuator can be detected. Of the Failure can be indicated by an alarm signal.

Ebenso kann ein Ausfall des Zugmittels 5 erkannt werden. Beim Überdrücken des Spannerarms 8 ist der Aktorstrom zumindest näherungsweise ein Maß für die Kraft, mit der das Zugmittel 5 gespannt wird. Dieser zeitliche Betriebsbereich wird im folgenden kurz „Andrückbereich" genannt, um zu kennzeichnen, dass dann der Spannerarm 8 an die Vorspannrolle 4 bzw. die Kontaktfläche 16 angelegt und unter Kraftausübung auch angedrückt wird. Dies entspricht beim Beispiel in 3 dem Zeitbereich zwischen 250 und 350 msec, in dem der Verlauf des Aktorstroms im wesentlichen ein Plateau zeigt.Likewise, a failure of the traction device 5 be recognized. When overpressing the tensioner arm 8th the actuator current is at least approximately a measure of the force with which the traction means 5 is tense. This temporal operating range is hereinafter referred to as "pressure range" to indicate that then the tensioner arm 8th to the leader roll 4 or the contact surface 16 created and pressed under the exercise of force. This corresponds to the example in 3 the time range between 250 and 350 msec, in which the course of the Aktorstroms essentially shows a plateau.

Wird das Zugmittel 5 maximal gespannt, ist der Aktorstrom I im Andrückbereich hoch und nimmt einen mittleren Maximalwert Imax an, wird das Zugmittel 5 weniger gespannt, ist der Aktorstrom geringer als der Maximalwert Imax. Im Fall eines Bruchs des Zugmittels 5 ist der Aktorstrom im Andrückbereich wesentlich geringer als im Normalbetrieb.Will the traction means 5 maximum tension, the actuator current I is high in the pressure range and assumes a mean maximum value I max , the traction means 5 less tensioned, the actuator current is less than the maximum value I max . In case of breakage of the traction device 5 the Aktorstrom in the Andrückbereich is much lower than in normal operation.

Entsprechend kann durch Messung des Aktorstroms auch eine zeitliche Veränderung der Eigenschaften des Zugmittels 5 auf einfache Weise erkannt werden. Ausgehend von einem Aktorstrom I0, der einen Normalbetrieb mit normaler Riemenspannung unter normalen Betriebsbedingungen kennzeichnen soll, kann durch eine Veränderung des Aktorstromwertes im Andrückbereich eine Veränderung des Zugmittels 5 erkannt werden. Zweckmäßigerweise wird hierzu der Aktorstromwert in diesem Bereich Bemittelt, um einen zuverlässigen Bezugswert zu erlangen.Accordingly, by measuring the Aktorstroms also a temporal change in the properties of the traction device 5 be easily recognized. Starting from an actuator current I 0 , which is intended to characterize a normal operation with normal belt tension under normal operating conditions, a change in the traction means can result from a change in the actuator current value in the pressure range 5 be recognized. Conveniently, for this purpose, the Aktorstromwert is averaged in this area to obtain a reliable reference value.

Besonders bevorzugt wird mittels eines nicht dargestellten Lagesensors die genaue Position des Spannerarms 8 vorzugsweise im Andrückbereich registriert und mit dem zugehörigen Aktorstrom verglichen. Dadurch kann eine Alterung des Zugmittels 5 erkannt werden, wenn etwa langfristig eine Zugmittel-längung auftritt. Bei gleicher Positionierung des Spannerarms 8 sinkt der mittlere Aktorstrom im Andrückbereich über längere Zeiträume ab, wenn das Zugmittel 5 länger wird. Dies ermöglicht es, ein bevorstehendes Rutschen des Zugmittels 5 rechtzeitig zu erkennen und z.B. über ein Alarmsignal auszugeben.The exact position of the tensioner arm is particularly preferred by means of a position sensor, not shown 8th preferably registered in the pressure range and compared with the associated actuator current. This can cause aging of the traction device 5 be recognized when, for example, a long-term Zugmittel-elongation occurs. For the same positioning of the tensioner arm 8th the average actuator current decreases in the pressure range over longer periods of time when the traction means 5 gets longer. This allows an impending slippage of the traction means 5 to recognize in time and eg via an alarm signal.

Die Vorgabe des Aktorstroms und damit die aktive Einstellung der Zugmittelspannung ermöglicht es weiterhin, eine relativ geringe Zugmittelspannung einzustellen, welche für den zuverlässigen Start der Brennkraftmaschine gerade ausreichend ist. In diesem Fall wird ein Aktorstrom eingestellt, der geringer als der Maximalwert des Aktorstroms bei maximaler Zugmittelspannung ist, der aber die Brennkraftmaschine noch zuverlässig anwirft. Damit wird vermieden, dass das Zugmittel 5 zum Starten der Brennkraftmaschine immer maximal gespannt werden muss, was sich günstig auf die Lebensdauer des Zugmittels 5 und die weiteren Komponenten der Spannvorrichtung auswirkt. Ebenso kann auch eine günstige Zugmittelspannung etwa in Abhängigkeit der Motoröltemperatur eingestellt werden und so die Zugmittelspannung für den Kaltstart und den Warmstart angepasst werden.The specification of the Aktorstroms and thus the active adjustment of the traction means voltage also makes it possible to set a relatively low tension mean, which is just sufficient for the reliable start of the engine. In this case, an actuator current is set, which is less than the maximum value of the actuator current at maximum tension mean voltage, but still reliably fires the internal combustion engine. This avoids that the traction means 5 to start the internal combustion engine must always be stretched maximum, which is beneficial to the life of the traction device 5 and the other components of the tensioning device. Likewise, a favorable traction means voltage can be adjusted approximately as a function of the engine oil temperature and so the traction means for the cold start and the warm start can be adjusted.

Claims (17)

Zugmittelgetriebe (1) einer Brennkraftmaschine mit einer rsten Zugmittelscheibe (2) an einer Kurbelwelle, einer zweiten Zugmittelscheibe (3) einer Starter-Generator-Einheit und einer Vorspanneinrichtung mit einer Vorspannrolle (4), wobei die erste Zugmittelscheibe (2), die zweite Zugmittelscheibe (3) und die Vorspannrolle (4) über ein Zugmittel (5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannerarm (8) vorgesehen ist, der schwenkbeweglich gelagert ist und eine von der Schwenkposition abhängige wirksame Länge aufweist.Traction mechanism ( 1 ) an internal combustion engine with a rst pulley ( 2 ) on a crankshaft, a second pulley ( 3 ) a starter-generator unit and a biasing device with a biasing roller ( 4 ), wherein the first pulley ( 2 ), the second pulley ( 3 ) and the pretensioning roller ( 4 ) via a traction means ( 5 ), characterized in that a tensioner arm ( 8th ) is provided, which is pivotally mounted and has a dependent on the pivot position effective length. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) mit einem elektrischen Aktor verbunden ist, der den Spannerarm (8) abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine positioniert.Apparatus according to claim 1, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) is connected to an electrical actuator, the tensioner arm ( 8th ) is positioned depending on the operating state of the internal combustion engine. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) am zur Kraftübertragung zur Vorspannrolle (4) vorgesehenen Kopfteil (11) in etwa keilförmig ausgebildet ist und eine schräge oder gekrümmte Führungsfläche (13) aufweist, entlang der der Kontaktpunkt mit der Vorspannrolle (4) führbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) at the power transmission to the pretensioning roller ( 4 ) Headboard ( 11 ) is approximately wedge-shaped and an inclined or curved guide surface ( 13 ), along which the contact point with the biasing roller ( 4 ) is feasible. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) entlang der Führungsfläche (13) einen abriebvermindernden Belag aufweist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) along the guide surface ( 13 ) has an abrasion-reducing coating. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssensor zur Lageerkennung des Spannerarms (8) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that a position sensor for detecting the position of the tensioner arm ( 8th ) is provided. Verfahren zum Spannen eines Zugmittels (5) mittels einer Vorspannvorrichtung in einem Zugmittelgetriebe (1) einer Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannerarm (8) derart angesteuert wird, dass er eine vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängige Position einnimmt.Method for tensioning a traction device ( 5 ) by means of a biasing device in a traction mechanism ( 1 ) of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that a tensioner arm ( 8th ) is controlled such that it assumes a dependent on the operating condition of the internal combustion engine position. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor den Spannerarm (8) betätigt.A method according to claim 6, characterized in that an actuator, the tensioner arm ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Länge des Spannerarms (8) abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine verändert wird.Method according to claim 6, characterized in that the effective length of the tensioner arm ( 8th ) is changed depending on the operating state of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Länge des Spannerarms (8) abhängig vom Alterungszustand des Zugmittels (5) verändert wird.Method according to claim 6, characterized in that the effective length of the tensioner arm ( 8th ) depending on the aging state of the traction device ( 5 ) is changed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) zum Starten der Brennkraftmaschi ne überdrückt wird, so dass er mit der größten wirksamen Länge gegen die Vorspannrolle (4) drückt.Method according to claim 6, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) is suppressed to start the Brennkraftmaschi ne, so that he has the greatest effective length against the biasing roller ( 4 ) presses. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) bei generatorischem Betrieb des Startergenerators ausgerückt wird.Method according to claim 6, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) is disengaged during generator operation of the starter generator. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannerarm (8) beim Stoppen oder Auslaufen der Brennkraftmaschine nahezu kraftfrei an die Vorspannrolle (4) angelegt wird.Method according to claim 6, characterized in that the tensioner arm ( 8th ) when stopping or running out of the internal combustion engine almost force-free to the biasing roller ( 4 ) is created. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (5) in Abhängigkeit von einem elektrischen Strom des Aktors gespannt wird.Method according to claim 6, characterized in that the traction means ( 5 ) is tensioned in response to an electric current of the actuator. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorstrom zumindest in der Phase, in der der Spannerarm (8) das Zugmittel (5) spannt, überwacht wird.A method according to claim 13, characterized in that the Aktorstrom at least in the phase in which the tensioner arm ( 8th ) the traction means ( 5 ), is monitored. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionierung des Spannerarms (8) in der Phase, in der der Spannerarm (8) das Zugmittel (5) spannt, mit dem Aktorstrom verglichen wird .A method according to claim 13, characterized in that a positioning of the tensioner arm ( 8th ) in the phase in which the tensioner arm ( 8th ) the traction means ( 5 ), is compared with the actuator current. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleicher Positionierung des Spannerarms (8) in der Phase, in der der Spannerarm (8) das Zugmittel (5) spannt und über längere Betriebszeiten absinkendem Aktorstrom ein drohender Riemenschlupf detektiert wird .A method according to claim 15, characterized in that at the same positioning of the tensioner arm ( 8th ) in the phase in which the tensioner arm ( 8th ) the traction means ( 5 ) and an impending belt slippage is detected over longer operating times of sinking actuator current. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorstrom in der Phase, in der der Spannerarm (8) das Zugmittel (5) spannt, auf einen Wert unterhalb eines maximal möglichen Aktorstromwerts eingestellt wird, so dass die Zugmittelspannung zum Starten der Brennkraftmaschine ausreicht.A method according to claim 13, characterized in that the actuator current in the phase in which the tensioner arm ( 8th ) the traction means ( 5 ), is set to a value below a maximum possible Aktorstromwertes, so that the traction means voltage is sufficient to start the internal combustion engine.
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