DE202014102288U1

DE202014102288U1 - Schaltbarer Kraftmaschinenträger

Info

Publication number: DE202014102288U1
Application number: DE202014102288.0U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-08-25
Anticipated expiration: 2024-05-16
Also published as: RU146477U1; CN203974519U; US9267567B2; US20140339748A1

Abstract

Schaltbarer Kraftmaschinenträger, der Folgendes umfasst: eine Endplatte, die Öffnungen enthält, die mit einer Hydraulikquelle in fluidtechnischer Verbindung stehen; eine Kanalplatte, die an die Endplatte gekoppelt ist und Hydraulikströmungsöffnungen enthält; einen Entkoppler, der wenigstens eine Entkopplerplatte enthält, die durch die Kanalplatte und die Endplatte eingeschlossen ist; und eine Schaltplatte, die dem Entkoppler benachbart positioniert ist, um den Entkoppler über eine Eingangskraft, die zu der axialen Betätigung nicht parallel ist, axial zu betätigen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung ist eine nicht vorläufige Anmeldung und beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/824.241, eingereicht am 16. Mai 2013, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Kraftmaschinenträger und ein Verfahren für den Betrieb eines Kraftmaschinenträgers.
Hintergrund und Zusammenfassung
Kraftmaschinenträger können verwendet werden, um Kraftmaschinen an Fahrzeugrahmen oder anderen geeigneten strukturellen Fahrzeugelementen zu befestigen. Die Kraftmaschine und/oder das Fahrzeug können jedoch während des Betriebs Schwingungen erzeugen. Deshalb sind Hydraulikdämpfungs-Kraftmaschinenträger entwickelt worden, um die Kraftmaschinenschwingungen während des Fahrzeugbetriebs zu dämpfen. Die hydraulischen Kraftmaschinenträger können mehrere Konfigurationen bereitstellen, die es ermöglichen, dass die durch den Träger bereitgestellte Dämpfung an verschiedene Betriebsbedingungen angepasst wird. Kraftmaschinenträger können z. B. eine erste Konfiguration für die Dämpfung des Leerlaufbetriebs und eine zweite Konfiguration für die Dämpfung des Antriebs-Kraftmaschinenbetriebs aufweisen.
US 7.036.804 offenbart einen adaptiven hydraulischen Kraftmaschinenträger mit einem Solenoidventil, das betreibbar ist, um ein Ventildichtungselement axial einzustellen, um das durch den hydraulischen Träger bereitgestellte Niveau der Dämpfung zu ändern. Die Erfinder haben jedoch mehrere Nachteile bei dem in US 6.361.031 offenbarten hydraulischen Kraftmaschinenträger erkannt. Das Betätigen des Solenoidventils erfordert z. B. eine axiale Kraft, die den Hydraulikdruck in dem Träger überwinden muss. Im Ergebnis kann die Größe des Solenoidventils und der entsprechenden Komponenten vergrößert sein, um einen erforderlichen Betrag der Betätigungskraft bereitzustellen, um den Hydraulikdruck zu überwinden. Außerdem können die Kosten des hydraulischen Trägers erhöht sein, wenn die Größe der obenerwähnten Komponenten vergrößert ist.
Die Erfinder haben hier die obigen Probleme erkannt und einen schaltbaren Kraftmaschinenträger entwickelt. Der schaltbare Kraftmaschinenträger enthält eine Endplatte, die eine oder mehrere Öffnungen enthält, die mit einer Hydraulikquelle fluidtechnisch in Verbindung stehen, und eine Kanalplatte, die an die Endplatte gekoppelt ist und eine oder mehrere Hydraulikströmungsöffnungen enthält. Der schaltbare Kraftmaschinenträger enthält ferner einen Entkoppler, der wenigstens eine Entkopplerplatte enthält, die wenigstens teilweise durch die Kanalplatte und die Endplatte eingeschlossen ist, und eine Schaltplatte, die dem Entkoppler benachbart positioniert ist und konfiguriert ist, um den Entkoppler in Reaktion auf den Empfang einer Eingangskraft von einem Aktuator axial zu betätigen, wobei die Eingangskraft zur axialen Betätigung nicht parallel ist.
Auf diese Weise kann eine Betätigungskraft in einer Richtung angewendet werden, die einer axialen Hydraulikkraft in dem Träger nicht entgegenwirkt, wobei dadurch ein Betrag der Betätigungskraft verringert wird, der benötigt wird, um den Träger aus einer ersten in eine zweite Konfiguration oder umgekehrt betätigen. Die über den schaltbaren Kraftmaschinenträger erreichten technischen Ergebnisse enthalten das Verringern der Betätigungskraft, die für die Betätigung des schaltbaren Kraftmaschinenträgers erforderlich ist, im Vergleich zu den Trägern, die axiale Betätigungskräfte verwenden. Im Ergebnis kann die Größe der verschiedenen Komponenten in dem Kraftmaschinenträger verringert werden, wodurch die Kosten des Kraftmaschinenträgers verringert werden und die Montageeffizienz erhöht wird.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie ist nicht gemeint, um die Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen begrenzt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen. Ferner sind die obigen Probleme durch die Erfinder hier erkannt worden, wobei sie nicht als bekannt anerkannt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine Kraftmaschine enthält, die über schaltbare Kraftmaschinenträger an einem Fahrzeugrahmen angebracht ist;
2 zeigt eine Explosionsansicht eines schaltbaren Kraftmaschinenträgers;
3 zeigt eine Querschnittsansicht des in 2 gezeigten schaltbaren Kraftmaschinenträgers;
4 zeigt eine weitere Ansicht des Querschnitts des schaltbaren Kraftmaschinenträgers, der in 3 gezeigt ist;
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Schaltplatte, die in dem in 2 gezeigten schaltbaren Kraftmaschinenträger enthalten ist;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schaltplatte, die in dem in 2 gezeigten schaltbaren Kraftmaschinenträger enthalten ist;
7 und 8 zeigen den in 2 veranschaulichten schaltbaren Kraftmaschinenträger mit unterschiedlichen Rückstellkraftelementen; und
9 zeigt ein Verfahren für den Betrieb eines schaltbaren Kraftmaschinenträgers.
Die 2–8 sind etwa maßstabsgerecht gezeichnet, wobei jedoch auf Wunsch andere relative Abmessungen verwendet werden können.
Ausführliche Beschreibung
Hier wird ein schaltbarer Kraftmaschinenträger zum Dämpfen der Kraftmaschinen- und Fahrzeugschwingungen beschrieben. Der schaltbare Kraftmaschinenträger weist eine erste Konfiguration, in der die Bewegung eines Entkopplers durch eine schaltbare Platte und eine obere Platte gesperrt ist, und eine zweite Konfiguration, in der Bewegung des Entkopplers in einer Kanalplatte erlaubt ist, auf. Der Träger kann über eine durch die schaltbare Platte empfangene Eingangskraft in die obenerwähnten Konfigurationen geschaltet werden. In Reaktion auf das Empfangen der Eingangskraft kann die schaltbare Platte axial zu oder weg von der oberen Platte gedrängt werden. Die Eingangskraft ist zur axialen Bewegung der schaltbaren Platte nicht parallel. Auf diese Weise wirkt die Eingangskraft nicht der allgemeinen Richtung der auf den Träger ausgeübten Hydraulikkraft entgegen, was die Größe der Eingangskraft verringert, die für die Betätigung erforderlich ist. Im Ergebnis können die Größe und die Kosten des schaltbaren Kraftmaschinenträgers auf Wunsch verringert werden. Außerdem kann der Montagewirkungsgrad des schaltbaren Kraftmaschinenträgers vergrößert werden, wenn die Größe des schaltbaren Kraftmaschinenträgers verkleinert wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10, das eine Kraftmaschine 12 enthält. Die Kraftmaschine 12 ist konfiguriert, um eine Verbrennungsoperation in den Zylindern 14 zu implementieren. Es kann z. B. ein Viertakt-Verbrennungszyklus implementiert sein, der einen Einlasstakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt enthält. In anderen Beispielen können jedoch andere Typen der Verbrennungszyklen verwendet werden. Obwohl die Kraftmaschine 12 mit vier Zylindern in einer Reihenkonfiguration dargestellt ist, sind Kraftmaschinen mit einer alternativen Anzahl von Zylindern und/oder alternativen Zylinderkonfigurationen betrachtet worden. Es wird erkannt, dass die Kraftmaschine 12 ein Einlasssystem, das konfiguriert ist, um den Zylindern 14 Luft bereitzustellen, und ein Auslasssystem, das konfiguriert ist, um das Abgas von den Zylindern zu empfangen, enthalten kann.
Das Fahrzeug 10 enthält einen Fahrzeugrahmen 16. Der Fahrzeugrahmen 16 kann ein oder mehrere Rohre, Träger, Röhren usw. enthalten. Schaltbare Kraftmaschinenträger 30 (z. B. hydraulische schaltbare Kraftmaschinenträger) koppeln die Kraftmaschine 12 an den Fahrzeugrahmen 16. Die schaltbaren Kraftmaschinenträger 30 sind konfiguriert, um eine Schwingungsdämpfung der Kraftmaschine 12 bereitzustellen, um den Betrag der von der Kraftmaschine 12 zum Fahrzeugrahmen 16 oder umgekehrt übertragenen Schwingung zu verringern. Die schaltbaren Kraftmaschinenträger 30 können in wenigstens eine erste Konfiguration und eine zweite Konfiguration schaltbar sein. Die Konfigurationen können unterschiedliche Dämpfungseigenschaften bereitstellen und werden hier ausführlicher erörtert.
In dem Fahrzeug kann ein Controller 100 enthalten sein. Der Controller 100 kann konfiguriert sein, um sowohl Signale von den Sensoren in dem Fahrzeug zu empfangen als auch Befehlssignale an die Komponenten, wie z. B. die schaltbaren Kraftmaschinenträger 30, zu senden, um die Operation der Komponenten einzustellen.
Verschiedene Komponenten in dem Fahrzeug 10 können wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das den Controller 100 enthält, und eine Eingabe von einer Bedienungsperson 132 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Controller 100 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der einen Prozessor 102 (z. B. eine Mikroprozessoreinheit – CPU), Eingabe-/Ausgabeports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher 106 (z. B. ein Festwertspeicher-Chip – ROM) gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 108 (RAM), einen Haltespeicher 110 (KAM) und einen Datenbus enthält. Der Festwertspeicher 106 der Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die durch den Prozessor 102 ausführbare Anweisungen repräsentieren, um sowohl die im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch andere Varianten, die vorausgesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, auszuführen. Wie gezeigt ist, empfangen die schaltbaren Kraftmaschinenträger 30 Steuersignale, die über die Pfeile 40 angegeben sind, von dem Controller 100. Auf diese Weise kann der Controller die Konfiguration der schaltbaren Kraftmaschinenträger auf Wunsch einstellen. Folglich können die schaltbaren Kraftmaschinenträger basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine geändert werden. Die Konfiguration der Kraftmaschinenträger kann z. B. basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl eingestellt werden, um die durch die Kraftmaschine erzeugten Schwingungen zu dämpfen.
Die 2–8 zeigen einen beispielhaften schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 und die in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger enthaltenen spezifischen Komponenten. Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 kann eine schaltbare Kraftmaschinenträger-Anordnung sein. Außerdem kann der in den 2–8 gezeigte schaltbare Kraftmaschinenträger 200 einer der schaltbaren Kraftmaschinenträger 30 sein, die in 1 gezeigt sind.
Spezifisch zeigt 2 eine Explosionsansicht des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200. Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 enthält eine Endplatte 202. Die Endplatte ist in dem dargestellten Beispiel kreisförmig. Es sind jedoch ovale und rechteckige Endplatten betrachtet worden. Die Endplatte 202 kann in einigen Beispielen eine obere Platte sein. Es ist eine vertikale Achse zur Bezugnahme bereitgestellt. Es sind jedoch andere Orientierungen des schaltbaren Kraftmaschinenträgers betrachtet worden.
Die Endplatte 202 enthält eine oder mehrere Öffnungen. Spezifisch enthält in dem dargestellten Beispiel die Endplatte 202 mehrere Öffnungsgruppen 204, wobei jede der Öffnungsgruppen mehrere Öffnungen enthält. In dem dargestellten Beispiel ändern sich die Größen der mehreren Öffnungen. Es sind jedoch Gruppen von Öffnungen mit äquivalent dimensionierten Öffnungen betrachtet worden. Die Öffnungen können in einigen Beispielen mit einer Hydraulikquelle 205 in fluidtechnischer Verbindung stehen. Die Hydraulikquelle kann eine Hydraulikkammer sein. Die Hydraulikkammer kann sich in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger befinden. Folglich kann das Hydraulikfluid während einiger Betriebsbedingungen durch die Öffnung strömen. Ferner kann in einigen Beispielen die Hydraulikquelle eine Hydraulikleitung in einem Kraftmaschinenoder Fahrzeugsystem sein.
Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 enthält ferner einen Entkoppler 206. Der Entkoppler 206 ist der Endplatte 202 benachbart und unter der Endplatte positioniert. Es sind jedoch andere Positionen des Entkopplers betrachtet worden. Der Entkoppler 206 enthält eine oder mehrere Entkopplerplatten 208. In dem dargestellten Beispiel enthält der Entkoppler 206 spezifisch drei Entkopplerplatten. Es ist jedoch ein Entkoppler mit einer alternativen Anzahl von Platten betrachtet worden. Jede der Entkopplerplatten überspannt unterschiedliche radiale Bereiche (z. B. kreisförmige Segmente). Die Entkopplerplatten 208 sind in dem dargestellten Beispiel entfernt voneinander beabstandet, wobei die Lücken 212 gebildet werden. Außerdem enthält der Entkoppler 206 eine Mittenöffnung 210.
Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 enthält ferner eine Kanalplatte 214. Die Kanalplatte 214 enthält die Öffnungen 216 (z. B. die Hydraulikströmungsöffnungen), die radialen Erweiterungen 218 und einen äußeren Abschnitt 220. Die radialen Erweiterungen 218 sind in dem dargestellten Beispiel radial ausgerichtet. Es sind jedoch andere Ausrichtungen der Erweiterungen betrachtet worden. Die Kanalplatte 214 enthält ferner eine Aussparung 222, die konfiguriert ist, um im zusammengebauten Zustand die Endplatte 202 aufzunehmen. Gleichermaßen können die Öffnungen im zusammengebauten Zustand 216 die Entkopplerplatten 208 aufnehmen. Folglich können die Öffnungen 216 im zusammengebauten Zustand die Bewegung der Entkopplerplatten 208 führen. Die Kanalplatte 214 enthält ferner eine Betätigungsarmöffnung 224, die konfiguriert ist, um im zusammengebauten Zustand einen Betätigungsarm aufzunehmen, wie hier ausführlicher erörtert wird. Die Betätigungsarmöffnung 224 verläuft in dem dargestellten Beispiel in einer axialen und Umfangsrichtung. Die Kanalplatte 214 enthält ferner abgewinkelte Rampen 228, die in einer radialen und axialen Richtung verlaufen. Die abgewinkelte Rampe 228 kann sich mit einer entsprechend konturierten abgewinkelten Rampe 240 in einer Schaltplatte 234 des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200 in direktem Kontakt (z. B. Flächenteilungskontakt) befinden. Die Kanalplatte 214 enthält ferner einen Mittelabschnitt 230 (z. B. einen Mittelring). Die radialen Erweiterungen 218 verlaufen zwischen dem äußeren Abschnitt 220 und dem Mittelabschnitt 230.
Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 enthält ferner ein Rampenelement 232, das zwischen der Kanalplatte 214 und einer Schaltplatte 234 positioniert ist. Es wird erkannt, dass in anderen Beispielen das Rampenelement 232 aus dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 weggelassen sein kann. Das Rampenelement 232 kann zur Schaltplatte 234 ähnliche Konturen aufweisen. Spezifisch enthält das Rampenelement 232 mehrere abgewinkelte Rampen 236, die in einer axialen und/oder Umfangsrichtung verlaufen. Es wird erkannt, dass das Rampenelement 232 in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 enthalten sein kann, um die Haltbarkeit des Trägers zu erhöhen.
Die Schaltplatte 234 kann an der Kanalplatte 214 befestigt sein und kann sich um eine Achse 235 drehen. Die Schaltplatte 234 enthält mehrere Betätigungsvorsprünge 238. Die Betätigungsvorsprünge 238 sind konfiguriert, um die Entkopplerplatten 208 während der Betätigung des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200 in einer vertikalen Richtung zu drängen, um den Träger in eine erste Konfiguration zu schalten, in der die Bewegung der Entkopplerplatten 208 im Wesentlichen gesperrt ist. Außerdem wird erkannt, dass sich die Betätigungsvorsprünge 238, wenn sie sich in der ersten Konfiguration befinden, mit den Entkopplerplatten 208 in Kontakt (z. B. Flächenteilungskontakt) befinden können. In der zweiten Konfiguration kann es erlaubt sein, dass sich die Entkopplerplatten 208 bewegen, indem die Betätigungsvorsprünge in einer Abwärtsrichtung gedrängt werden. Die zweite Konfiguration kann in einem Beispiel höhere Dämpfungsraten als die erste Konfiguration bereitstellen.
Die Schaltplatte 234 enthält mehrere abgewinkelte Rampen 240. Die abgewinkelten Rampen 240 können den abgewinkelten Rampen 228 entsprechend konturiert sein. Folglich können sich die abgewinkelten Rampen 240 mit den abgewinkelten Rampen 228 in Flächenteilungskontakt befinden, wenn der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 zusammengebaut ist und das Rampenelement 232 nicht in dem Träger enthalten ist. Es wird jedoch erkannt, dass sich in dem in 2 gezeigten Beispiel das Rampenelement 232 mit der Schaltplatte 234 in Flächenteilungskontakt befinden kann und dass sich die abgewinkelten Rampen 236 mit den abgewinkelten Rampen 228 der Kanalplatte in Flächenteilungskontakt befinden können.
Wie gezeigt ist, verlaufen die abgewinkelten Rampen (228, 236 und 240) in einer axialen Richtung. Außerdem verlaufen die abgewinkelten Rampen (228, 236 und 240) in einer Umfangsrichtung. Spezifisch können die abgewinkelten Rampen spiralförmig angeordnet sein. Es sind jedoch abgewinkelte Rampen, die alternative Geometrien aufweisen, betrachtet worden, der schaltbare Kraftmaschinenträger kann z. B. in einem weiteren Beispiel eine ovale Geometrie aufweisen. Ferner kann der schaltbare Kraftmaschinenträger in einem weiteren Beispiel eine rechteckige Geometrie aufweisen. In einem derartigen Beispiel können die abgewinkelten Rampen in einer vertikalen und Längsrichtung verlaufen.
Die Schaltplatte 234 enthält ferner einen Betätigungsarm 242, der in einer radialen Richtung verläuft. Es sind jedoch andere Orientierungen des Betätigungsarms betrachtet worden. Der Betätigungsarm 242 kann z. B. in irgendeinem nicht parallelen Winkel bezüglich einer Mittelachse des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200 angeordnet sein. Die Mittelachse des Trägers kann die Drehachse der Schaltplatte sein. Der Betätigungsarm 242 kann durch die Betätigungsarmöffnung 224 verlaufen, wenn der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 zusammengebaut ist.
Ein Aktuator kann eine Betätigungskraft (z. B. eine Drehbetätigungskraft) über den Betätigungsarm 242 oder ein anderes geeignetes Element auf die Schaltplatte 234 ausüben. Folglich kann die Schaltplatte 234 eine Betätigungskraft (z. B. eine Dreh- oder horizontale Betätigungskraft) empfangen. Es wird erkannt, dass die Betätigungskraft in einer Richtung, die zur Drehachse der Schaltplatte 234 und/oder zur vertikalen Achse nicht parallel ist, wirken kann. In einem Beispiel kann die Richtung der Betätigungskraft zu der Richtung der Hydraulikwirkungen in dem Träger senkrecht sein. Die abgewinkelten Rampen (228, 236 und 240) ermöglichen, dass die Betätigungskraft (z. B. die Dreh- oder horizontale Betätigungskraft) in eine axiale Bewegung (z. B. eine vertikale Bewegung) der Schaltplatte 234 umgesetzt wird. Die axiale Bewegung der Schaltplatte 234 ermöglicht es, dass sich die Betätigungsvorsprünge 238 zu den oder weg von den Entkopplerplatten 208 bewegen. Spezifisch kann der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 in eine erste Konfiguration betätigt werden, in der die Bewegung der Entkopplerplatten 208 im Wesentlichen gesperrt ist und in der sich die Entkopplerplatten 208 mit einer Oberfläche der Endplatte 202 und den Betätigungsvorsprüngen 238 in Flächenteilungskontakt befinden. In einer zweiten Konfiguration kann der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 die axiale Bewegung der Entkopplerplatten 208 ermöglichen. Deshalb können in der zweiten Konfiguration die Entkopplerplatten 202 entfernt von der Endplatte 202 beabstandet sein. In der zweiten Konfiguration ist die axiale Bewegung der Entkopplerplatten 208 erlaubt. Deshalb kann in der zweiten Konfiguration die Position der Entkopplerplatten 208 passiv bewegt werden, um die Dämpfung in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 zu fördern.
Spezifisch kann die Variation des Drucks des Fluids in dem Träger die Bewegung der Entkopplerplatten 208 verursachen.
Es wird erkannt, das der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 zusätzliche Komponenten, wie z. B. Membranen, Fluidkammern (z. B. Pumpenkammern, einen Fluidhohlraum) usw. enthalten kann, die konfiguriert sind, um die obenerwähnte Funktionalität zu fördern. Es wird ferner erkannt, dass ein Fahrzeugrahmen, wie z. B. der in 1 gezeigte Fahrzeugrahmen 16, an den schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 gekoppelt sein kann.
3 zeigt eine Querschnittsansicht des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200. In 3 sind die Endplatte 202, die Kanalplatte 214, die Schaltplatte 234 und die Entkopplerplatten 218 dargestellt. Wie gezeigt ist, ist die Endplatte 202 in einer Aussparung der Kanalplatte 214 positioniert. Folglich schließt die Kanalplatte die Endplatte 202 teilweise ein (schließt die Kanalplatte die Endplatte 202 z. B. am Umfang ein). Wie gezeigt ist, sind die Entkopplerplatten 208 zwischen der Endplatte 202 und der Schaltplatte 234 positioniert. Die Gruppen 204 der Öffnungen, die in der Endplatte 202 enthalten sind, sind in 3 außerdem gezeigt. Es wird erkannt, dass sich das Fluid während bestimmter Betriebsbedingungen durch die Gruppen von Öffnungen in die Hohlräume in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 bewegen kann. Das Rampenelement ist aus dem in 3 gezeigten schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 weggelassen.
In 3 ist ein Aktuator 300 gezeigt. Der Aktuator 300 ist konfiguriert, um eine Betätigungskraft, die über einen Pfeil 302 bezeichnet ist, dem Betätigungsarm 242 bereitzustellen. Auf diese Weise kann eine Betätigungskraft auf die Schaltplatte 234 übertragen werden. Der Aktuator 300 kann Signale von einem Controller, wie z. B. dem in 1 gezeigten Controller 100, empfangen. Der Aktuator 300 kann in einem Beispiel ein Solenoidventil sein.
4 zeigt eine weitere Ansicht (d. h. eine Seitenansicht) des Querschnitts des schaltbaren Kraftmaschinenträgers 200, der in 3 gezeigt ist. In 4 sind die Endplatte 202, die Kanalplatte 214, die Schaltplatte 234 und die Entkopplerplatten 208 dargestellt. Die abgewinkelten Rampen 228 der Kanalplatte befinden sich in Flächenteilungskontakt mit den abgewinkelten Rampen 240 der Schaltplatte. Folglich passen die obenerwähnten abgewinkelten Rampen aneinander. Es wird erkannt, dass, wenn die Schaltplatte 234 über eine Betätigungskraft gedreht wird, wie z. B. die oben erörterte Betätigungskraft, die angepasste Oberfläche in den abgewinkelten Rampen (228 und 240) die Schaltplatte in einer axialen Richtung drängen kann. Spezifisch bewegen sich die Rampen in der Schaltplatte in einer spiralförmigen Richtung, wobei sie die Betätigungsvorsprünge 238 zu der, was durch den Pfeil 400 angegeben ist, und weg von der, was durch den Pfeil 402 angegeben ist, Endplatte 202 bewegen. Auf diese Weise kann der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 in eine erste Konfiguration und in eine zweite Konfiguration betätigt werden. In der ersten Konfiguration ist die Bewegung der Entkopplerplatten 208 im Wesentlichen gesperrt. Dies wird erreicht, indem der Flächenteilungskontakt zwischen einer Seite der Entkopplerplatten 208 und der Endplatte 202 und der Flächenteilungskontakt zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Entkopplerplatten und den Betätigungsvorsprüngen implementiert werden. In der zweiten Konfiguration ist die Bewegung der Entkopplerplatten 204 erlaubt. Folglich sind in der zweiten Konfiguration die Entkopplerplatten 208 entfernt von der Endplatte 202 beabstandet. Deshalb wird erkannt, dass das Fluid in der zweiten Konfiguration die Lücken 404 zwischen der Endplatte und den Entkopplerplatten 208 füllen kann. Der schaltbare Kraftmaschinenträger 200 ist in 4 in der zweiten Konfiguration dargestellt. In 4 ist außerdem der Betätigungsarm 242 gezeigt.
5 zeigt die Schaltplatte 234, die in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 enthalten ist, der in 4 gezeigt ist. Die Betätigungsvorsprünge 238 und der Betätigungsarm 242, die in der Schaltplatte 234 enthalten sind, sind veranschaulicht.
6 zeigt eine weitere Ansicht der Schaltplatte 234, die in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger 200 enthalten ist, der in 2 gezeigt ist. Die Betätigungsvorsprünge 238 und der Betätigungsarm 242, die in der Schaltplatte 234 enthalten sind, sind veranschaulicht. Die abgewinkelten Rampen 240 sind außerdem in 6 dargestellt.
7 zeigt den in 2 veranschaulichten schaltbaren Kraftmaschinenträger 200. In dem Träger kann ein Rückstellkraftelement 700 bereitgestellt sein, um eine Rückstellkraft zu erzeugen, die einer Betätigungskraft auf den Betätigungsarm 242, wie z. B. der Betätigungskraft 302, die in 3 gezeigt ist, entgegenzuwirken. Auf diese Weise kann der Aktuator nur eine Betätigungskraft in einer einzigen Richtung ausüben, was den Betrieb des Aktuators vereinfacht. Das Rückstellkraftelement 700 enthält in dem in 7 dargestellten Beispiel Abschnitte eines elastischen Materials (Formgummi, elastomeres Material). Die Abschnitte sind zwischen der Schaltplatte 234 und der Kanalplatte 214 positioniert. Auf diese Weise stellen die Abschnitte in Reaktion auf eine Verringerung der axialen Trennung zwischen der Endplatte und der Schaltplatte 234 eine elastische Rückstellkraft bereit. Es wird erkannt, dass die Endplatte aus dem in 7 gezeigten Träger weggelassen ist, um die unter der Endplatte positionierten Komponenten zu zeigen.
8 zeigt den in 2 veranschaulichten schaltbaren Kraftmaschinenträger 200. In dem in 8 gezeigten Träger ist ein weiterer Typ des Rückstellkraftelements 800 bereitgestellt, um eine Rückstellkraft zu erzeugen, die einer Betätigungskraft entgegenwirkt. Das Rückstellkraftelement 800 enthält in dem in 8 gezeigten Beispiel eine Feder (z. B. eine Metallfeder). Es wird erkannt, dass die in dem Rückstellkraftelement 800 enthaltene Feder eine Rückstellkraft auf den Betätigungsarm 242 erzeugt. In 8 sind außerdem die Schaltplatte 234 und die Kanalplatte 218 gezeigt.
9 zeigt ein Verfahren 900 zum Betreiben eines schaltbaren Kraftmaschinenträgers. Das Verfahren 900 kann über den schaltbaren Kraftmaschinenträger implementiert sein, der oben bezüglich der 1–8 erörtert worden ist, oder kann über einen weiteren geeigneten schaltbaren Kraftmaschinenträger implementiert sein.
Das Verfahren enthält bei 902 das Empfangen einer Betätigungskraft von einem Aktuator an einer Schaltplatte, die unter einem Entkoppler positioniert ist, und einer Kanalplatte, die an eine obere Platte gekoppelt ist, die eine oder mehrere Hydraulikströmungsöffnungen enthält. In einem Beispiel wirkt die Betätigungskraft in einer Umfangsrichtung. In einem weiteren Beispiel wirkt die Betätigungskraft in einer horizontalen Richtung.
Als Nächstes enthält das Verfahren bei 904 in Reaktion auf das Empfangen der Betätigungskraft das axiale Drängen des Entkopplers in einer axialen Richtung zu einer oberen Platte, um den schaltbaren Kraftmaschinenträger in eine erste Konfiguration zu schalten, in der die Bewegung des Entkopplers gesperrt ist, wobei die erste axiale Richtung einen nicht parallelen Winkel zu der Richtung der Betätigungskraft bildet. In einem Beispiel ist der nicht parallele Winkel ein rechter Winkel.
Das Verfahren enthält bei 906 das Empfangen einer zweiten Betätigungskraft an der Schaltplatte, wobei die zweite Betätigungskraft der ersten Betätigungskraft entgegenwirkt. Es wird erkannt, dass in einigen Beispielen die zweite Betätigungskraft über ein Rückstellkraftelement erzeugt werden kann. Ferner kann in anderen Beispielen die zweite Betätigungskraft über den Aktuator erzeugt werden.
Als Nächstes enthält das Verfahren bei 908 in Reaktion auf das Empfangen der zweiten Betätigungskraft das axiale Drängen des Entkopplers weg von der oberen Platte in einer zweiten axialen Richtung, um den schaltbaren Kraftmaschinenträger in eine zweite Konfiguration zu schalten, in der die Bewegung des Entkopplers erlaubt ist.
Es wird angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf ”ein” Element oder ”ein erstes” Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Umfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Umfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Umfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7036804 [0004]
US 6361031 [0004]

Claims

Schaltbarer Kraftmaschinenträger, der Folgendes umfasst: eine Endplatte, die Öffnungen enthält, die mit einer Hydraulikquelle in fluidtechnischer Verbindung stehen; eine Kanalplatte, die an die Endplatte gekoppelt ist und Hydraulikströmungsöffnungen enthält; einen Entkoppler, der wenigstens eine Entkopplerplatte enthält, die durch die Kanalplatte und die Endplatte eingeschlossen ist; und eine Schaltplatte, die dem Entkoppler benachbart positioniert ist, um den Entkoppler über eine Eingangskraft, die zu der axialen Betätigung nicht parallel ist, axial zu betätigen.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 1, wobei die Schaltplatte einen Betätigungsarm enthält, der an einen Aktuator gekoppelt ist und durch eine Öffnung in der Kanalplatte verläuft.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 1, wobei die Schaltplatte eine abgewinkelte Schaltplatten-Rampe enthält, die in einer axialen Richtung in Flächenteilungskontakt mit einer abgewinkelten Kanalplatten-Rampe, die in der Kanalplatte enthalten ist, verläuft.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 3, wobei die abgewinkelte Rampe der Schaltplatte und die abgewinkelte Rampe der Kanalplatte in einer axialen Richtung verlaufen.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 4, wobei die abgewinkelte Rampe der Schaltplatte und die abgewinkelte Rampe der Kanalplatte spiralförmig ausgerichtet sind.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger, der Folgendes umfasst: eine Endplatte, die eine oder mehrere Öffnungen enthält, die mit einer Hydraulikquelle in fluidtechnischer Verbindung stehen; eine Kanalplatte, die an die Endplatte gekoppelt ist und eine oder mehrere Hydraulikströmungsöffnungen enthält; einen Entkoppler, der wenigstens eine Entkopplerplatte enthält, die wenigstens teilweise durch die Kanalplatte und die Endplatte eingeschlossen ist; und eine Schaltplatte, die dem Entkoppler benachbart positioniert ist und konfiguriert ist, den Entkoppler in Reaktion auf den Empfang einer Eingangskraft von einem Aktuator axial zu betätigen, wobei die Eingangskraft nicht zu der axialen Betätigung parallel ist.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei die axiale Betätigung das Ausüben einer axialen Kraft auf den Entkoppler enthält, um die Fluidströmung durch die eine oder die mehreren Öffnungen der Endplatte im Wesentlichen zu sperren und zu erlauben.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 7, wobei die Kraft über einen oder mehrere Betätigungsvorsprünge ausgeübt wird, die in der Schaltplatte enthalten sind, wobei die Betätigungsvorsprünge in einer vertikalen Richtung verlaufen.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei die Schaltplatte und der Entkoppler wenigstens teilweise durch die Endplatte und die Kanalplatte eingeschlossen sind.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei die Hydraulikquelle eine Hydraulikkammer in dem schaltbaren Kraftmaschinenträger ist.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei die Schaltplatte einen Betätigungsarm enthält, der an den Aktuator gekoppelt ist.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei die Schaltplatte eine abgewinkelte Schaltplatten-Rampe enthält, die in Flächenteilungskontakt mit einer abgewinkelten Kanalplatten-Rampe, die in der Kanalplatte enthalten ist, in einer axialen Richtung verläuft.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 12, wobei die abgewinkelte Rampe der Schaltplatte und die abgewinkelte Rampe der Kanalplatte in einer axialen Richtung verlaufen.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 13, wobei die abgewinkelte Rampe der Schaltplatte und die abgewinkelte Rampe der Kanalplatte spiralförmig ausgerichtet sind.
Schaltbarer Kraftmaschinenträger nach Anspruch 6, wobei der schaltbare Kraftmaschinenträger in zwei Konfigurationen schaltbar ist, eine erste Konfiguration, in der es erlaubt ist, dass sich ein Entkoppler in einer axialen Richtung bewegt, und eine zweite Konfiguration, in der die Bewegung des Entkopplers gesperrt ist.