EP1043499A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung eines Riemenschlupfes - Google Patents

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EP1043499A1
EP1043499A1 EP00104204A EP00104204A EP1043499A1 EP 1043499 A1 EP1043499 A1 EP 1043499A1 EP 00104204 A EP00104204 A EP 00104204A EP 00104204 A EP00104204 A EP 00104204A EP 1043499 A1 EP1043499 A1 EP 1043499A1
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EP
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belt
slippage
shaft
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Michael Dr. Maurer
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/08—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for avoidance a belt slip according to the preamble of claim 1 and the Claim 8.
  • Generators are conventionally used, for example, in motor vehicles driven by a belt from the crankshaft. At high values the rotational acceleration or deceleration of the crankshaft it, especially due to the inertia of the generator, to one Slip will come between the belt and the pulleys. This Slip not only leads to excessive wear but causes also an increased noise emission.
  • EP 0 136 384 A proposes that of the auxiliary units caused load on a prime mover during a start or an acceleration process the drive machine by decoupling. Belt slippage can thus be partially prevented.
  • the object of the invention is to prevent slippage or the risk of slippage with a method or a device of the type mentioned at the beginning Reduce.
  • the electrical machine in this way operated that it actively reduces the slip.
  • the acceleration values of the crankshaft are too high, those of the internal combustion engine driven belt the pulley of the electrical machine want to overtake, the electrical machine is actively accelerated, i.e. the Electrical machine is supplied with electricity so that it works like an electric motor works and so accelerates itself. The belt slip is thus reduced.
  • crankshaft deceleration values are too great, where the electrical machine want to overhaul the belt due to their kinetic energy, the electrical machine is actively decelerated, i.e. of the electrical machine electricity is drawn so that it works like an electric brake and brakes itself like this. The belt slip is reduced. Conveniently the electrical current is withdrawn from the electrical machine is supplied to the vehicle network.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung des Riemenschlupfes bei einem Riemen, der einen Generator mit einer Welle eines Motors verbindet, wobei der Generator auch als Antriebsmotor (Starter) betreibbar ist. Um einen übermäßigen Verschleiß und das mit einem Riemenschlupf verbundene Geräusch zu vermeiden wird vorgeschlagen, ein Maß für die Gefahr eines Riemenschlupfes zu ermitteln bei Überschreiten eines Grenzwertes den Generator derart zu beaufschlagen, nämlich abzubremsen oder zu beschleunigen, daß der Schlupf oder die Gefahr für den Schlupf verringert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Riemenschlupfes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8.
Herkömmlicherweise werden Generatoren beispielsweise in Kraftfahrzeugen über einen Riemen von der Kurbelwelle aus angetrieben. Bei hohen Werten der rotatorischen Beschleunigung oder Verzögerung der Kurbelwelle kann es, insbesondere bedingt durch die Trägheit des Generators, zu einem Schlupf zwischen dem Riemen und den Riemenräder kommen. Dieser Schlupf führt nicht nur zu einem übermäßigen Verschleiß sondern verursacht auch eine erhöhte Geräuschemission.
In der EP 0 136 384 A wird vorgeschlagen, die von den Nebenaggregaten verursachte Last auf eine Antriebsmaschine bei einem Start oder einem Beschleunigungsvorgang der Antriebsmaschine durch Abkoppelung zu verringern. Ein Riemenschlupf kann damit teilweise unterbunden werden.
Bekannt sind ferner Systeme, bei denen statt einer elektrischen Maschine, die nur Strom erzeugt, Maschinen im Riementrieb eingesetzt werden, die zusätzlich den Verbrennungsmotor auch starten können.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Schlupf oder die Gefahr eines Schlupfes bei einem Verfahren oder einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermindern.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die im Anspruch 1 genannten und vorrichtungsmäßig durch die im Anspruch 8 genannten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen definiert.
Erfindungsgemäß wird in Betriebsfällen, wo eine Gefahr eines übermäßigen Schlupfes besteht oder sogar Schlupf vorliegt, die elektrische Maschine derart betrieben, daß sie den Schlupf aktiv vermindert.
Die Maßnahmen sollen für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors erläutert werden.
Bei zu großen Beschleunigungswerten der Kurbelwelle, wo der vom Verbrennungsmotor angetriebene Riemen das Riemenrad der elektrischen Maschine überholen möchte, wird die elektrische Maschine aktiv beschleunigt, d.h. der elektrischen Maschine wird Strom zugeführt, so daß sie wie ein Elektromotor arbeitet und sich so selbst beschleunigt. Der Riemenschlupf wird somit abgebaut.
Bei zu großen Verzögerungswerten der Kurbelwelle, wo die elektrische Maschine aufgrund ihrer kinetischen Energie den Riemen überholen möchte, wird die elektrische Maschine aktiv verzögert, d.h. der elektrischen Maschine wird Strom entnommen, so daß sie wie eine elektrische Bremse arbeitet und sich so selbst abbremst. Der Riemenschlupf wird dabei abgebaut. Günstigerweise wird der elektrische Strom, der der elektrischen Maschine entzogen wird, dem Fahrzeugnetz zugeführt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung wird der Schlupf und der mit ihm verbundene Verschleiß sowie das dadurch verursachte Geräusch vermieden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Verminderung des Riemenschlupfes bei einem Riemen, der einen Generator mit einer Welle eines Motors verbindet, wobei der Generator auch als Antriebsmotor (Starter) betreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Maß für die Gefahr eines Riemenschlupfes ermittelt wird und
    daß bei Überschreiten eines Grenzwertes der Generator derart beaufschlagt, nämlich abgebremst oder beschleunigt wird, daß ein Schlupf oder die Gefahr für einen Schlupf verringert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Maß für die Gefahr eines Riemenschlupfes die Beschleunigung oder die Verzögerung der Wellenumdrehungsgeschwindigkeit verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Drehzahl der Welle erfaßt wird,
    daß die Drehzahl des Generators erfaßt wird,
    daß aus beiden Drehzahlen der Schlupf des Riemens ermittelt wird
    und daß der Generator derart beaufschlagt, nämlich beschleunigt oder abgebremst wird, daß sich der Schlupf vermindert.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein erster Schlupf-Grenzwert vorgegeben ist, ab dem die Schlupfverminderung aktiviert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein zweiter Schlupf-Genzwert vorgegeben ist, ab dem die Schlupfverminderung deaktiviert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Generator bei seiner Beschleunigung nach Art eines Elektromotors betrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Generator bei seiner Verzögerung nach Art einer elektrischen Bremse betrieben wird.
  8. Vorrichtung zur Verminderung des Riemenschlupfes mit einem Riemen, der einen Generator mit einer Welle eines Motors verbindet, wobei der Generator derart ausgebildet ist, daß er auch als Antriebsmotor (Starter) betreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine erste Einrichtung zur Ermittlung der Gefahr eines Riemenschlupfes auf der Grundlage der Beschleunigung oder der Verzögerung der Wellenumdrehungsgeschwindigkeit vorgesehen ist,
    daß eine Steueranordnung vorgesehen ist, die mit der ersten Einrichtung verbunden ist und die den Generator derart beaufschlagt, nämlich beschleunigt oder abbremst, daß sich der Schlupf oder die Gefahr für einen Schlupf vermindert.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine zweite Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl der Welle vorgesehen ist,
    daß eine dritte Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl des Generators vorgesehen ist,
    daß eine vierte Einrichtung vorgesehen ist, um aus den beiden Drehzahlen den Schlupf des Riemens zu ermitteln.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Welle eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist.
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