DE19960007A1 - Luftpresserantrieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftpresserantrieb. Bei Luftpressern, die über Zahnrad angetrieben werden, treten unangenehme Getriebegeräusche auf, welche ihre Ursache in der Nachexpansion und dem dadurch hervorgerufenen Zahnflankenschlagen haben. Erfindungsgemäß wird an die Luftpresserwelle 1 eine Riemenscheibe 6 angeschlossen und diese Riemenscheibe 6 über einen Riemen mit der Riemenscheibe 7 der Lichtmaschine 8 und weiteren Verbrauchern, wie z. B. Lenkhilfpumpe, zur Drehmomentaufnahme verbunden. Die Lichtmaschine nimmt ständig Drehmoment auf, wenn sie mit einem Verbraucher verbunden ist. Für den Fall, daß ein Verbraucher Drehmoment aufnimmt und auch die Lichtmaschine kein, oder nur ein zu geringes Drehmoment aufnimmt, wird erfindungsgemäß über das Motorsteuergerät 13 und die Steuerleitung 14 der Multifunktionsregler der Lichtmaschine 8 derart beeinflußt, daß entweder eine Überspannung erzeugt wird, die für das Bordnetz noch zuträglich ist, oder es wird ein äußerer Widerstand als Verbraucher 14 zugeschaltet, um ausreichend Drehmoment aufzunehmen. Durch das erzielte Drehmoment bleiben die Zahnflanken von Ritzel 2 und Zahnrad 3 (Fig. 1) im Eingriff. Zahnflankenschlagen und das daraus resultierende Geräusch wird vermieden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftpresserantrieb gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Beim Antrieb von Luftpressern mittels Zahnrädern tritt durch Rückexpansion des Kol­ bens nach Überschreiten von OT ein Abheben und nachfolgendes Aufeinanderschla­ gen von Zahnflanken auf, was zu einer nicht akzeptablen Geräuschemission führt. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, an die Kurbelwelle des Luftpressers weitere drehmo­ mentaufnehmende Verbraucher anzuschließen, so daß die Zahnflanken stets in Kontakt bleiben und ein Abheben der Zahnflanken bei Rückexpansion auszuschließen ist. Der Antrieb der Verbraucher, z. B. Nebenaggregate wie Lenkhilfpumpe, Kühlwasserpumpe, Lichtmaschine etc. kann direkt oder indirekt mittels Riementrieb erfolgen. Ein Nachteil derartiger Anordnungen ist darin zu sehen, daß es vor allem bei Leerlauf der Brenn­ kraftmaschine Betriebszustände gibt, in der keiner der Nebenantriebe ein Drehmoment oder zumindest kein ausreichendes Drehmoment aufnimmt, so daß wieder das Zahn­ flankenschlagen und das daraus resultierende Geräusch auftritt (DE 198 00 587 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Getriebegeräusche durch Zahnflanken­ schlagen in allen Betriebszuständen zu vermeiden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspru­ ches 1.

Dadurch, daß die Lichtmaschine in den Betriebszuständen, in denen keiner der Neben­ antriebe ein Drehmoment aufnimmt, mit einem Verbraucher verbunden ist, wird eine zuverlässige und bestens regelbare Drehmomentaufnahme gewährleistet, die dafür Gewähr bietet, daß die Zahnflanken am Ritzel des Luftpressers stets in Kontakt blei­ ben und nicht abheben. Das Zahnflankenschlagen läßt sich somit in allen Betriebszu­ ständen der Brennkraftmaschine vermeiden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Anspruch 2 zu entnehmen.

Neuere Lichtmaschinen besitzen einen Multifunktionsregler, der die Regelcharakteri­ stik der Lichtmaschine beeinflußt. Die Ansteuerung des Multifunktionsreglers über­ nimmt das vorhandene Motorsteuergerät. Dadurch kann die Lichtmaschine bei einer er­ forderlichen Drehmomentaufnahme mit einem Verbraucher verbunden werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung zeichnet sich durch die Merkmale des Patentan­ spruches 3 aus.

Der Verbraucher, mit dem die Lichtmaschine verbunden wird, ist zunächst das Bordnetz selbst, welches aus Beleuchtung, Batterie etc. besteht. Bei geladener Batterie kann mit überhöhter Spannung ins Bordnetz eingespeist werden, soweit es die im Bordnetz integrierten Verbraucher zulassen. Die von der Lichtmaschine gelieferte Energie wird so genutzt und geht nicht sinnlos verloren.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann Patentanspruch 4 entnommen werden.

Die Lichtmaschine kann auch mit einem Widerstand verbunden werden, wenn das Bordnetz gar nicht, oder nicht ausreichend aufnahmefähig ist.

Durch den vom Widerstand aufgenommenen Strom ist es in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine möglich, daß die Lichtmaschine ein vorgegebenes Drehmo­ ment aufnimmt, wodurch die Zahnflanken am Ritzel der Luftpresserwelle ständig in Kontakt mit den Zahnflanken des antreibenden Zahnrades bleiben. Dieser permanente Kontakt vermeidet das Zahnflankenschlagen und das daraus resultierende Getriebege­ räusch.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Zahnradantrieb einer Luftpresserkurbelwelle und der Antrieb von Nebenaggregaten mittels Riemenscheibe

Fig. 2 einen Antrieb einer Lichtmaschine und eine Schaltung, um die Licht­ maschine mit definiertem Drehmoment zu belasten.

Fig. 1 zeigt den Antrieb einer Luftpresserwelle 1 mittels eines Ritzels 2 und eines Zahnrades 3. Das Zahnrad 3 ist hier ein Zwischenrad zum Antrieb einer Nockenwel­ le 4. Der Antrieb des Zwischenrades erfolgt durch ein Kurbelwellenzahnrad 5. Wei­ tere Nebenaggregate der Brennkraftmaschine, wie z. B. Lüfter, Kühlwasserpumpe, Lenkhilfpumpe etc. erfolgt über einen Riementrieb, ausgehend von einer Riemenschei­ be 6.

Beim Antrieb des Ritzels 2 entstehen sehr laute und unangenehme Getriebegeräusche, die ihre Ursache in einem Zahnflankenschlagen haben. Dieses rührt davon her, daß beim Überschreiten des OT der Kolben des Luftpressers nicht mehr angetrieben wird, sondern durch die im Verdichtungsraum verbleibende Luft eine Nachexpansion erfährt und somit das Ritzel 2 kurzfristig antreibt.

Bei dieser Drehmomentumkehr erfolgt ein Abheben der einen Zahnflanke des Ritzels 2 und ein darauffolgendes Aufeinanderschlagen der anderen Zahnflanke. Daraus entstehen die oben angesprochenen Getriebegeräusche.

Um dies zu vermeiden, verbindet man die Luftpresserwelle 1 mit einer Riemenscheibe 6, um weitere Nebenaggregate anzutreiben, die ein Drehmoment abnehmen. Dadurch soll gewährleistet werden, daß am Ritzel 2 stets ein Drehmoment anliegt, welches das Abheben der Zahnflanken verhindert.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung, um den allgemeinen Erfindungsgedanken zu verwirkli­ chen, der darin besteht, an der Riemenscheibe 7 der Lichtmaschine 8 stets ein ausrei chendes Drehmoment zu erzeugen, um das unter Fig. 1 erläuterte Zahnflankenschlagen zu vermeiden. Das Drehmoment an der Riemenscheibe 7 ist dann erforderlich, wenn andere in den Riementrieb eingeschaltete Nebenaggregate gerade kein Drehmoment abnehmen.

Die Lichtmaschine 8 hat einen, hier nicht dargestellten, integrierten Multifunktionsreg­ ler, der die Regelcharakteristik der Lichtmaschine bestimmt. Die Lichtmaschine 8 ver­ sorgt des Bordnetz 10, welches hier als resultierender Widerstand dargestellt ist.

Bei Überspannung übernimmt die Lichtmaschine 8 die Ladung der Batterie 11. Der re­ sultierende Widerstand der Zuleitung zur Batterie 11 ist als Widerstand 12 dargestellt.

In dem Fall, daß keines der übrigen Nebenaggregate ein Drehmoment abnimmt und die Drehmomentaufnahme der Lichtmaschine 8 zu gering ist, wird über ein Motorsteuerge­ rät 13 und eine Steuerleitung 14 der Multifunktionsregler derart beeinflußt, daß eine Überspannung erzeugt wird und sich somit eine erhöhte Drehmomentaufnahme an der Riemenscheibe 7 ergibt. Die Überspannung kann natürlich nur in dem Maße gesteigert werden, als es die Verbraucher im Bordnetz zulassen.

Ist eine weitere Erhöhung der Drehmomentaufnahme an der Riemenscheibe 7 erfor­ derlich, jedoch eine Überhöhung der Überspannung nicht mehr zulässig, wird ein Ver­ braucher 14 in Form eines Widerstandes über den Schalter 15 zugeschaltet. Die Steue­ rung des Schalters 16 übernimmt das Motorsteuergerät.

Dadurch, daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung das von der Riemenscheibe 7 der Lichtmaschine 8 abgenommene Drehmoment in allen Betriebszuständen einstellbar ist, können die vorab beschriebenen Getriebegeräuschen des Luftpressers zuverlässig vermieden werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß abge­ sehen vom Widerstand 14 und dem Schalter 15 keine zusätzlichen Bauteile erforder­ lich sind. Zudem läßt sich die Lichtmaschine über den integrierten Multifunktionsreg­ ler so regeln, daß die Riemenscheibe 7 stufenlos das augenblicklich gewünschte Drehmoment aufnimmt.

Claims (4)

1. Luftpresserantrieb, bei dem ein Ritzel auf der Kurbelwelle eines Luftpressers von einem Zahnrad mittels der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrie­ ben wird und von der Kurbelwelle des Luftpressers wiederum weitere Neben­ aggregate wie z. B. Lenkhilfpumpe, Kühlwasserpumpe, Lichtmaschine etc. über einen Riementrieb antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmo­ ment der Lichtmaschine (8) im Zusammenwirken mit einem Verbraucher durch ein Motorsteuergerät (13) und einen Multifunktionsregler derart geregelt wird, daß bei nicht vorhandener oder zu geringer Drehmomentaufnahme der rest­ lichen Nebenantriebe an der Riemenscheibe (7) der Lichtmaschine (8) stets ein vorgegebenes Drehmoment verbleibt.

2. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue­ rung ein in die Lichtmaschine (8) integrierter Multifunktionsregler ist und dieser seine Befehle von einem Motorsteuergerät (13) erhält.

3. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ braucher das Bordnetz selbst ist und daß das Bordnetz zeitweise mit Über­ spannung in einem zulässigen Rahmen gespeist wird.

4. Luftpresserantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ braucher aus dem Bordnetz und/oder einem Widerstand (15) gebildet wird.