WO2011091922A1 - Zugmitteltrieb einer brennkraftmaschine mit startergenerator - Google Patents

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WO2011091922A1
WO2011091922A1 PCT/EP2010/070471 EP2010070471W WO2011091922A1 WO 2011091922 A1 WO2011091922 A1 WO 2011091922A1 EP 2010070471 W EP2010070471 W EP 2010070471W WO 2011091922 A1 WO2011091922 A1 WO 2011091922A1
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WO
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traction
pulley
decoupler
pendulum
starter generator
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PCT/EP2010/070471
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French (fr)
Inventor
Hermann Stief
Bernd Hartmann
Uwe Michael
Christian Hauck
Andrea Reichert
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16H7/1281—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path
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    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874—Two or more finally actuated members

Definitions

  • the invention relates to a traction mechanism drive of an internal combustion engine, designed as an auxiliary drive, in which a belt as an elastic traction means, the pulleys of the crankshaft, at least one zugstoffge- driven starter generator and / or another unit, a clamping system and at least one tensioning roller connects.
  • Belt drives for internal combustion engines require a tensioning device in order to avoid undesired belt slippage and to compensate for belt expansions.
  • the traction mechanism drive comprises a clamping system.
  • Traction drive which is provided for an internal combustion engine and includes the drive of a traction-driven starter generator.
  • the tensioning system comprises a rotationally rigidly positioned supporting body, on which a pivotable tensioning roller, which is supported on the traction means and supported rotatably mounted, is arranged indirectly or directly.
  • an electric drive motor was used to start of internal combustion engines for passenger cars, which engages in the starting phase via a pinion in a ring gear of the flywheel.
  • Today's internal combustion engines are partially provided with a starter generator in which the electric drive motor is integrated in the generator. This results in starting the internal combustion engine, a change in the usual kinematic conditions in the belt drive, since the starting drive motor temporarily the Kur- wave tows. With only one tension roller on the slack side of the driving crankshaft, there is an undesirable belt slippage and adverse belt vibrations with the relatively high and sudden onset of torque of the starter generator.
  • a traction drive which includes the drive of a starter generator, requires almost continuous, d. H. regardless of the operating state of the internal combustion engine, the start mode or normal operation, a sufficient biasing force of the traction means.
  • start mode the starter generator operating as an electric motor drives the internal combustion engine. After the start of the engine there is a reversal, in which a drive of the starter generator via the internal combustion engine.
  • the starter generator supplies the internal combustion engine and the electrical system of the motor vehicle with electrical energy.
  • a torque is introduced from the starter generator or the internal combustion engine via the corresponding pulleys into the traction mechanism. This is associated with a change of the empty strand and the traction or a change of the torque direction in the Switzerlandstofftrum between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • the document EP 1 122 464 A1 shows a traction mechanism which includes the drive of a starter generator.
  • the associated clamping system comprises a rotatably arranged support body with two tension rollers, which are positioned with differing lever arms to the axis of rotation of the support body.
  • the arrangement of the clamping system provides that adjusts a traction means, in which the traction means surrounds the pulley of the starter between the tension rollers of the clamping system.
  • the traction mechanism drive known from the document JP 010 059 555 A likewise comprises a starter generator.
  • a first tensioning system comprises a tensioning pulley, which on the Werchutrum is supported between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • the tension roller of the second tensioning system is supported on a downstream of the starter generator section of Werstofftrums.
  • the structure provides that in the start mode, the first tensioning system is lockable or lockable, to achieve a biased traction means between the starter generator and the pulley of the crankshaft. When the engine is running, the lock is released, so that the guided on the traction means roller of the clamping system can adjust automatically. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to realize a vibration-calm traction drive with associated starter generator.
  • This problem is solved according to the invention by a pendulum decoupler, which is associated with a pulley of a drive or driven member of the traction mechanism.
  • the automatically adjustable pendulum decoupler comprises two pulleys rigidly connected with each other via a swiveling device.
  • the pivotable device is mounted so that each one pulley in the Werstofftrum before and one positioned in Switzerlandstofftrum after a pulley of the traction drive.
  • the pendulum decoupler which can also be referred to as a pendulum, automatically reacts to a change in the tensile medium elongation or traction medium tension in the pulling strand by turning itself out of the shoot.
  • the deflection roller is screwed in the empty strand at the same angle in the drive and thereby compensates for an occurred belt elongation.
  • the pendulum decoupler thus causes a nearly constant looping of the associated pulley.
  • the degree of freedom of the pendulum decoupler allows swinging or oscillation around the fulcrum in the operating state when rotational irregularities of the internal combustion engine occur.
  • the system according to the invention thus makes it possible to change the length of the traction device as a result of changes in the pretension.
  • Tension in the traction means and causes a balance of forces.
  • the pendulum decoupler compensates for the transmission of the rotational irregularity in the traction mechanism drive and causes a uniform speed curve, whereby all components of the traction drive are relieved.
  • a traction mechanism guide is set up, in which the traction mechanism between the deflecting rollers surrounds the pulley of the starter generator in regions.
  • a deflection roller is assigned to the empty strand and the further deflection roller is assigned to the tensile strand of the traction mechanism drive.
  • the pendulum decoupler is both in a start phase, in which the internal combustion engine is driven via the starter generator, as well as in generator mode, when the drive is made by the internal combustion engine, automatically adjustable.
  • the arrangement of the pulleys and the operation of the pendulum decoupler always allow in all operating conditions a constant, a Anlagenstoffschlupf advantageously avoiding wrap of the traction means on the associated pulley. Consequently, the inventive concept improves the functionality and causes increased fatigue strength, combined with an increased life of the traction mechanism drive. Furthermore, the invention allows reduced biasing and / or damping forces in the traction mechanism, so that traction means with a modified rigidity and / or dimensioning can be used. Since in conjunction with the pendulum decoupler, the risk of slippage also drops, it makes sense to use traction means without special coatings. Due to the lower load, the pendulum decoupler according to the invention advantageously makes it possible to use smaller dimensioned components, such as traction means and roller bearings, which results in a high potential for savings in terms of cost, weight and installation space.
  • the invention enables an interaction of the pendulum decoupler with the crankshaft pulley.
  • the pendulum decoupler is arranged so that the pulley of the crankshaft between the pulleys of the device is placed.
  • the assignment of the pendulum decoupler according to the invention on the crankshaft pulley advantageously brings about an always constant degree of wrap of the traction means on the pulley.
  • a component-optimized concept of the pendulum decoupler provides that its device has a pivot point which coincides with an axis of rotation of the associated pulley.
  • the pendulum decoupler can be fixed to a Gottverschaubung, on the same time the pulley of the crankshaft is attached.
  • a lever arm or radius between the axes of the pulleys and the pivot point of the device is designed to match.
  • the device in addition to a matching lever arm, provides an axial distance between the pulleys, thereby adjusting a wrap angle of the traction means on the pulley ⁇ of> 180 °.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the device of the pendulum decoupler includes a damping device in the fulcrum.
  • a damping device in the fulcrum.
  • the pivot bearing may include a mechanical or hydraulic damping element.
  • the invention also includes a measure to relieve the device mounting of the pendulum decoupler during the starting process of the internal combustion engine.
  • the umpte- align the steering roller of the pendulum decoupler so that sets an unrestricted straight course of the traction device between the belt shots of the crankshaft and the generator.
  • a complete extension of the start-train occurs, associated with a limited angle of rotation or with a limitation of the working path of the pendulum decoupler and an advantageous reduced axle load of the respective pulley.
  • a traction mechanism drive including a pendulum decoupler including a starter generator advantageously requires no second clamping system. Furthermore, the pendulum decoupler leads to an effective relief of the traction mechanism tensioning system, which are unchanged assigned exclusively to the slack side and can be optimally designed for regenerative operation.
  • the construction of the pendulum decoupler according to the invention can be advantageously combined with known clamping systems, for example with a hydraulic, a mechanically rotary or a linear acting clamping system in conjunction with a tensioning roller.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a traction mechanism according to the invention with starter generator and a pendulum decoupler in a neutral position;
  • FIG. 2 shows the traction mechanism drive according to FIG. 1 in a starting cycle;
  • FIG. 3 shows the traction mechanism drive according to FIG. 1 in a regenerative operating state.
  • FIG. 1 shows a traction mechanism drive 1 which is intended to drive assemblies of an internal combustion engine and can also be designated as an accessory drive.
  • traction means 2 an elastic belt which connects pulleys of individual drive or driven members or individual units such as the pulley 3 of a crankshaft, the pulley 4 of a starter generator 5 and the pulleys 6 and 7 further units.
  • the traction means 2 is further guided between the pulleys 4 and 6 on a guide roller 8.
  • the traction mechanism drive 1 further includes a pendulum decoupler 10 associated with the crankshaft pulley 3, consisting of a pivotable device 9 comprising two deflection rollers 11, 12.
  • a wrap angle "a" of> 180 ° of the traction means 1 on the pulley 3 is set.
  • the large wrap angle "a” allows a slip-free drive and causes a delay-free, fast start of the engine in the start mode.
  • a pivot point 13 of the device 9 coincides with an axis of rotation 14 of the pulley 3.
  • the deflection rollers 1 1, 12 are positioned at a coinciding distance "s" or lever arm to the pivot point 13 of the device 9.
  • the pendulum decoupler 10 can furthermore include a damping device for vibration contact of the traction mechanism drive 1.
  • a damping device can be arranged in the area of the pivot point 13.
  • the pivot bearing can include a mechanically or hydraulically acting damping element.
  • the generator generator 5 to be designated starter generator 5 is acted upon by a force acting counterclockwise force means 16 to ensure sufficient bias of the traction means 2.
  • a force means 16 for example, a mechanical spring means, a mechanical-hydraulic, electro-hydraulic or electromagnetically acting actuator is.
  • FIGS. 2 and 3 show the traction mechanism drive 1 in alternative operating states. Components that match the Fig. 1 are provided with the same reference numerals. The following description is therefore limited essentially to the different structure or the different arrangement of individual components.
  • FIG. 2 shows the traction mechanism drive 1 in the start mode, in which the starter generator 5 drives into the internal combustion engine.
  • the starter generator 5 drives into the internal combustion engine.
  • this phase forms a belt rim 17 of the traction means 2 between the pulleys 3 and 4, which is associated with the guide roller 12 of the shuttle decoupler 10, a Switzerlandtrum.
  • a belt rim 18 between the pulleys 3 and 7 of the traction mechanism drive 1 forms the empty strand.
  • a design of the traction mechanism drive 1 and the Pendeldecouplers 10 is provided which ensures complete extension of the traction. In this case, the angle of rotation of the counterclockwise rotating pendulum decoupler 10 is limited, but without influence on the wrap angle "a" of the traction device 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, ausgeführt als ein Nebenaggregateantrieb, bei dem ein Riemen als elastisches Zugmittel (2) die Riemenscheiben (3,4) eines Antriebs- oder Abtriebsorgans des Zugmitteltriebs (1) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass einer Riemenscheibe (3) ein selbsttätig einstellbarer Pendeldecoupler (10) zugeordnet ist, der zwei über eine Vorrichtung (9) starr miteinander verbundene Umlenkrollen (11,12) einschließt, über die sich eine Zugmittelführung einstellt, bei der das Zugmittel (2) zwischen den Umlenkrollen (11,12) die Riemenscheibe (3) bereichsweise umschließt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine mit Startergenerator Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine, ausgeführt als ein Nebenaggregatetrieb, bei dem ein Riemen als elastisches Zugmittel die Riemenscheiben der Kurbelwelle, zumindest eines zugmittelge- triebenen Startergenerators und / oder eines weiteren Aggregates, eines Spannsystems sowie zumindest einer Spannrolle verbindet.
Riementriebe für Brennkraftmaschinen benötigen eine Spannvorrichtung, um einen unerwünschten Riemenschlupf zu vermeiden und um Riemendehnungen zu kompensieren.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels, insbesondere eines elastischen Riemens umfasst der Zugmitteltrieb ein Spannsystem. Zugmitteltrieb, der für eine Brennkraftmaschine vorgesehen ist und den Antrieb eines zugmittelgetriebenen Startergenerators einschließt. Zur Vermeidung einer Startverzögerung ist dazu im Startmodus eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels erforderlich. Das Spannsystem umfasst einen drehstarr lagepositionierten Tragkörper, an dem mittelbar oder unmittelbar eine schwenkbare, federnd an dem Zugmittel abgestützte, drehbar gelagerte Spann- rolle angeordnet ist.
Bisher wurde zum Start von Brennkraftmaschinen für Personenkraftwagen ein elektrischer Antriebsmotor eingesetzt, der in der Startphase über ein Ritzel in einen Zahnkranz des Schwungrades eingreift. Heutige Brennkraftmaschinen werden teilweise mit einem Startergenerator versehen, bei dem der elektrische Antriebsmotor in dem Generator integriert ist. Dadurch ergibt sich beim Starten der Brennkraftmaschine eine Änderung der bisher üblichen kinematischen Verhältnisse im Riementrieb, da der Startantriebsmotor vorübergehend die Kur- beiwelle schleppt. Mit nur einer Spannrolle an dem Leertrum der treibenden Kurbelwelle kommt es mit dem relativ hohen und schlagartig einsetzenden Drehmoment des Startergenerators zu einem unerwünschten Riemenschlupf und nachteiligen Riemenschwingungen.
Ein Zugmitteltrieb, der den Antrieb eines Startergenerators einschließt, erfordert nahezu stetig, d. h. unabhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, dem Startmodus oder dem Normalbetrieb, eine ausreichende Vorspannkraft des Zugmittels. Im Startmodus treibt der als Elektromotor arbeitende Startergenerator die Brennkraftmaschine an. Nach dem Start der Brennkraftmaschine erfolgt eine Umkehr, bei der ein Antrieb des Startergenerators über die Brennkraftmaschine erfolgt. Dabei versorgt der Startergenerator im Generatorbetrieb die Brennkraftmaschine sowie das Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie. Abhängig von dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschi- ne wird ein Drehmoment von dem Startergenerator oder der Brenn kraftmaschi- ne über die entsprechenden Riemenscheiben in das Zugmittel eingeleitet. Damit verbunden ist ein Wechsel des Leertrums und des Zugtrums bzw. ein Wechsel der Drehmomentrichtung in dem Zugmitteltrum zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators.
Das Dokument EP 1 122 464 A1 zeigt einen Zugmitteltrieb, der den Antrieb eines Startergenerators einschließt. Das zugehörige Spannsystem umfasst einen drehbar angeordneten Tragkörper mit zwei Spannrollen, die mit voneinander abweichenden Hebelarmen zur Drehachse des Tragkörpers positioniert sind. Die Anordnung des Spannsystems sieht vor, dass sich eine Zugmittelführung einstellt, bei der das Zugmittel die Riemenscheibe des Startergenerators zwischen den Spannrollen des Spannsystems umschließt.
Der aus dem Dokument JP 010 059 555 A bekannte Zugmitteltrieb umfasst ebenfalls einen Startergenerator. Zur Realisierung einer ausreichenden Vorspannkraft des Zugmittels sowohl im Startbetrieb als auch bei laufender Brennkraftmaschine sind dazu zwei selbsttätig wirkende Spannsysteme vorgesehen. Ein erstes Spannsystem umfasst eine Spannrolle, die an dem Zugmitteltrum zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators abgestützt ist. Die Spannrolle des zweiten Spannsystems ist an einem dem Startergenerator nachgeordneten Abschnitt des Zugmitteltrums abgestützt. Der Aufbau sieht vor, dass beim Startmodus das erste Spannsystem blockierbar bzw. verriegelbar ist, zur Erzielung eines vorgespannten Zugmittels zwischen dem Startergenerator und der Riemenscheibe der Kurbelwelle. Bei laufender Brennkraftmaschine wird die Verriegelung gelöst, so dass sich die am Zugmittel geführte Laufrolle des Spannsystems selbsttätig einstellen kann. Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen schwingungsberuhigten Zugmitteltrieb mit zugehörigem Startergenerator zu realisieren. Diese Problemstellung wird gemäß der Erfindung durch einen Pendeldecoupler gelöst, der einer Riemenscheibe eines Antriebs- oder Abtriebsorgans des Zugmitteltriebs zugeordnet ist. Der selbsttätig einstellbare Pendeldecoupler um- fasst zwei über eine schwenkbare Vorrichtung starr miteinander verbundene Umlenkrollen. Die schwenkbare Vorrichtung ist so angebracht, dass je eine Umlenkrolle im Zugmitteltrum vor und eine im Zugmitteltrum nach einer Riemenscheibe des Zugmitteltriebs positioniert ist. Während der Startphase, in der die Brennkraftmaschine von dem Startergenerator angetrieben wird, reagiert der auch als Pendel zu bezeichnende Pendeldecoupler selbsttätig auf eine Veränderung der Zugmittellängung oder Zugmittelspannung im Zugtrum indem er sich aus dem Trieb herausdreht. Gleichzeitig wird die Umlenkrolle im Leertrum um den gleichen Winkel in den Trieb hereingedreht und kompensiert dadurch eine eingetretene Riemenlängung. Der Pendeldecoupler bewirkt damit eine nahezu konstante Umschlingung der zugeordneten Riemenscheibe. Der Freiheitsgrad des Pendeldecouplers ermöglicht im Betriebszustand bei auftretenden Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine ein Schwingen oder Pendeln um den Drehpunkt. Das erfindungsgemäße System ermöglicht damit Längenänderungen des Zugmittels in folge von Änderungen der Vor- Spannung im Zugmittel und bewirkt ein Kräftegleichgewicht. Vorteilhaft kompensiert der Pendeldecoupler die Übertragung der Drehungleichförmigkeit in den Zugmitteltrieb und bewirkt einen gleichmäßigen Drehzahlverlauf, wodurch sämtliche Komponenten des Zugmitteltriebs entlastet werden. Im Einbauzu- stand stellt sich dabei eine Zugmittelführung ein, bei der das Zugmittel zwischen den Umlenkrollen bereichsweise die Riemenscheibe des Startergenerators umschließt. Unabhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ist eine Umlenkrolle dem Leertrum und die weitere Umlenkrolle dem Zugtrum des Zugmitteltriebs zugeordnet. Vorteilhaft ist der Pendeldecoupler sowohl in einer Startphase, bei der die Brennkraftmaschine über den Startergenerator angetrieben wird, als auch im generatorischen Betrieb, wenn der Antrieb von der Brennkraftmaschine erfolgt, selbsttätig einstellbar.
Die Anordnung der Umlenkrollen und die Funktionsweise des Pendelde- couplers ermöglichen in allen Betriebszuständen stets einen konstanten, einen Zugmittelschlupf vorteilhaft vermeidenden Umschlingungswinkel des Zugmittels an der zugehörigen Riemenscheibe. Folglich verbessert das erfindungsgemäße Konzept die Funktionalität und bewirkt eine erhöhte Dauerfestigkeit, verbunden mit einer gesteigerten Lebensdauer des Zugmitteltriebs. Weiterhin ermöglicht die Erfindung reduzierte Vorspann- und / oder Dämpfungskräfte in den Zugmitteltrieb, so dass Zugmittel mit einer geänderten Steifigkeit und / oder Dimensionierung einsetzbar sind. Da in Verbindung mit dem Pendeldecoupler außerdem das Schlupfrisiko sinkt, bietet es sich an, Zugmittel ohne spezielle Beschichtungen einzusetzen. Vorteilhaft ermöglicht der erfindungs- gemäße Pendeldecoupler aufgrund der geringeren Belastung die Verwendung kleiner dimensionierter Bauteile wie Zugmittel und Wälzlager, wodurch sich ein hohes Einsparpotential hinsichtlich Kosten, Gewicht und Bauraum einstellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen An- Sprüche 2 bis 10.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die Erfindung ein Zusammenwirken des Pen- deldecouplers mit der Riemenscheibe der Kurbelwelle. Der Pendeldecoupler ist dazu so angeordnet, dass die Riemenscheibe der Kurbelwelle zwischen den Umlenkrollen der Vorrichtung platziert ist. Die Zuordnung des erfindungsgemäßen Pendeldecouplers an der Kurbelwellen-Riemenscheibe bewirkt vorteilhaft einen stets konstanten Umschlingungsgrad des Zugmittels an der Riemen- scheibe. Alternativ dazu bietet es sich an, den Pendeldecoupler gemäß der Erfindung einer Riemenscheibe eines beliebigen Aggregates des Zugmitteltriebs zuzuordnen.
Ein bauteiloptimiertes Konzept des Pendeldecouplers sieht vor, dass deren Vorrichtung einen Drehpunkt aufweist, der mit einer Drehachse der zugeordneten Riemenscheibe übereinstimmt. Dazu kann beispielsweise der Pendeldecoupler an einer Zentralverschaubung fixiert werden, über die gleichzeitig die Riemenscheibe der Kurbelwelle befestigt ist. Zur Schaffung eines symmetrischen Aufbaus der Vorrichtung ist ein Hebelarm oder Radius zwischen den Achsen der Umlenkrollen und dem Drehpunkt der Vorrichtung übereinstimmend ausgelegt.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Auslegung ist vorgesehen, dass ergänzend zu einem übereinstimmenden Hebelarm die Vorrichtung einen Achsabstand zwischen den Umlenkrollen vorsieht, wodurch sich ein Umschlin- gungswinkel des Zugmittels an der Riemenscheibe α von > 180 ° einstellt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vor- richtung des Pendeldecouplers im Drehpunkt eine Dämpfungseinrichtung einschließt. Dazu bietet es sich an, in einer Nabe der Vorrichtung eine federkraftbeaufschlagte Reibscheibe als Dämpfungseinrichtung anzuordnen. Alternativ dazu kann die Drehpunktslagerung ein mechanisch oder ein hydraulisch wirkendes Dämpfungselement einschließen.
Die Erfindung umfasst außerdem eine Maßnahme, um die Vorrichtungslagerung des Pendeldecouplers während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine zu entlasten. Dazu ist vorgesehen, die dem Zugtrum zugeordnete Um- lenkrolle des Pendeldecouplers so auszurichten, dass sich ein uneingeschränkter geradliniger Verlauf des Zugmittels zwischen den Riemenscheinen der Kurbelwelle und des Generators einstellt. Bei dieser Triebauslegung stellt sich während der Startphase eine vollständige Streckung des Start-Zugtrums ein, verbunden mit einem eingeschränkten Drehwinkel bzw. mit einer Begrenzung des Arbeitsweges von dem Pendeldecoupler sowie einer vorteilhaften reduzierten Achslast der betreffenden Umlenkrolle.
Ein einen Startergenerator einschließender Zugmitteltrieb mit erfindungsgemä- ßem Pendeldecoupler benötigt vorteilhaft kein zweites Spannsystem. Weiterhin führt der Pendeldecoupler zu einer effektiven Entlastung des Zugmittel- Spannsystems, das unverändert ausschließlich dem Leertrum zugeordnet werden sowie optimal für den generatorischen Betrieb ausgelegt werden kann. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Pendeldecouplers ist vorteilhaft mit bekannten Spannsystemen kombinierbar, beispielsweise mit einem hydraulischen, einem mechanisch rotativen oder einem linear wirkenden Spannsystem in Verbindung mit einer Spannrolle. Außerdem bietet sich ein schwenkbarer, von einem Kraftmittel beaufschlagter Generator bzw. Generatorspanner als Spannsystem an, zur Kombination mit dem Pendeldecoupler gemäß der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in insgesamt drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs mit Startergenerator und einem Pendeldecoupler in einer Neutralstellung; Figur 2 den Zugmitteltrieb gemäß Fig. 1 in einem Startzyklus;
Figur 3 den Zugmitteltrieb gemäß Fig. 1 in einem generatorischen Betriebszustand. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur 1 zeigt einen zum Antrieb von Aggregaten einer Brennkraftmaschine bestimmten, auch als Nebenaggregatetrieb zu bezeichnenden, im Uhrzeigersinn umlaufenden Zugmitteltrieb 1 . Dieser umfasst als Zugmittel 2 einen elastischen Riemen, der Riemenscheiben einzelner Antriebs- oder Abtriebsglieder beziehungsweise einzelner Aggregate verbindet wie die Riemenscheibe 3 einer Kurbelwelle, die Riemenscheibe 4 eines Startergenerators 5 sowie die Riemenscheiben 6 und 7 weitere Aggregate. Das Zugmittel 2 ist weiterhin zwischen den Riemenscheiben 4 und 6 an einer Umlenkrolle 8 geführt. Der Zugmitteltrieb 1 schließt weiterhin einen der Riemenscheibe 3 der Kurbelwelle zugeordneten Pendeldecoupler 10 ein, bestehend aus einer schwenkbaren, zwei Umlenkrollen 1 1 ,12 umfassenden Vorrichtung 9. Aufgrund der relativ nahen Zuordnung der Umlenkrollen 1 1 ,12, die mit einem übereinstimmenden Radius oder Hebelarm„s" an der Vorrichtung 9 befestigt sind, stellt sich ein Umschlin- gungswinkel„a" von > 180 ° des Zugmittels 1 an der Riemenscheibe 3 ein. Der große Umschlingungswinkel „a" ermöglicht einen schlupffreien Antrieb und bewirkt einen verzögerungsfreien, schnellen Start der Brennkraftmaschine im Startmodus.
Die kompakte Bauweise des Pendeldecouplers 10 unterstreichend stimmt ein Drehpunkt 13 der Vorrichtung 9 mit einer Drehachse 14 der Riemenscheibe 3 überein. Zur Darstellung eines symmetrischen Aufbaus sind die Umlenkrollen 1 1 ,12 in einem übereinstimmenden Abstand„s" beziehungsweise Hebelarm zu dem Drehpunkt 13 der Vorrichtung 9 positioniert. Der Pendeldecoupler 10 kann weiterhin zur Schwingungsberührung des Zugmitteltriebs 1 eine Dämpfungseinrichtung einschließen. Dazu bietet sich beispielsweise an, in einer Nabe der Vorrichtung 9 im Bereich des Drehpunkts 13 eine Dämpfungseinrichtung anzu- ordnen. Alternativ dazu kann die Drehpunktlagerung ein mechanisch oder ein hydraulisch wirkendes Dämpfungselement einschließen. Der um einen ortsfesten Anlenkpunkt 15 beispielsweise der Brennkraftmaschi- ne schwenkbare Startergenerator 5 bildet gleichzeitig ein Spannsystem des Zugmitteltnebs 1 . Der auch als Generatorspanner zu bezeichnende Startergenerator 5 ist dazu von einem im Gegenuhrzeigersinn wirkenden Kraftmittel 16 beaufschlagt, um eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels 2 zu gewährleisten. Als Kraftmittel 16 eignet sich beispielsweise ein mechanisches Federmittel, ein mechanisch-hydraulisches, elektro-hydraulisches oder elektromagnetisch wirkendes Stellglied. Die Figuren 2 und 3 zeigen den Zugmitteltrieb 1 in alternativen Betriebszustän- den. Bauelemente, die mit der Fig. 1 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher im Wesentlichen auf den unterschiedlichen Aufbau beziehungsweise die unterschiedliche Anordnung einzelner Bauelemente.
Die Figur 2 zeigt den Zugmitteltrieb 1 im Startmodus, in dem der Startergenerator 5 in die Brennkraftmaschine antreibt. In dieser Phase bildet ein Riementrum 17 des Zugmittels 2 zwischen den Riemenscheiben 3 und 4, dem die Umlenkrolle 12 des Pendeldecouplers 10 zugeordnet ist, ein Zugtrum. In dem Start- modus bildet ein Riementrum 18 zwischen den Riemenscheiben 3 und 7 des Zugmitteltriebs 1 das Leertrum. Zur Entlastung der Lagerung und / oder zur Begrenzung des Arbeitsweges der Vorrichtung 9 ist eine Auslegung des Zugmitteltriebs 1 bzw. des Pendeldecouplers 10 vorgesehen, die eine vollständige Streckung des Zugtrums sicherstellt. Dabei wird der Drehwinkel des sich im Gegenuhrzeigersinn verdrehenden Pendeldecouplers 10 eingeschränkt, jedoch ohne Einfluss auf den Umschlingungswinkel„a" des Zugmittels 2.
Die Figur 3 zeigt den Zugmitteltrieb 1 im generatorischen Betrieb des Startergenerators 5. Dabei erfolgt der Antrieb des Startergenerators 5 über die der Kurbelwelle zugeordnete Riemenscheibe 3. Abweichend zum Startmodus wird im generatorischen Betrieb das Riementrum 17 zum Leertrum und das Riementrum 18 zum Zugtrum. Aufgrund des geänderten Antriebs schwenkt der Pendeldecoupler 10 im Uhrzeigersinn, wodurch die Umlenkrolle 12 eine aus- reichende Vorspannung des Riementrums 17 und damit des Leertrums sicher¬ stellt.
Bezugszahlen
1 Zugmitteltrieb
2 Zugmittel
3 Riemenscheibe
4 Riemenscheibe
5 Startergenerator
6 Riemenscheibe
7 Riemenscheibe
8 Umlenkrolle
9 Vorrichtung
10 Pendeldecoupler
1 1 Umlenkrolle
12 Umlenkrolle
13 Drehpunkt
14 Drehachse
15 Anlenkpunkt
16 Kraftmittel
17 Riementrum
18 Riementrum

Claims

Patentansprüche
1 . Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine, ausgeführt als ein Nebenaggregateantrieb, bei dem ein Riemen als elastisches Zugmittel (2) die Riemenscheibe (4) der Kurbelwelle und zumindest die Riemenscheibe
(4) eines Startergenerators (5) und / oder eines weiteren Aggregates eines Spannsystems verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenscheibe (4,6,7) eines Antriebs- oder Abtriebsorgans des Zugmitteltriebs (1 ) ein selbsttätig einstellbarer Pendeldecoupler (10) zugeordnet ist, der zwei über eine schwenkbare Vorrichtung (9) starr miteinander verbundene Umlenkrollen (1 1 ,12) einschließt, über die sich eine Zugmittelführung einstellt, bei der das Zugmittel (2) zwischen den Umlenkrollen (1 1 ,12) der Vorrichtung (9) eine Riemenscheibe (4,6,7) bereichsweise umschließt.
2. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pendeldecoupler (10) mit der Riemenscheibe (3) der Kurbelwelle zusammenwirkt.
3. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehpunkt (13) der Vorrichtung (9) mit einer Drehachse (14) der Riemenscheibe (3) übereinstimmt, die dem Pendeldecoupler (10) zugeordnet ist.
4. Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Pendeldecoupler
(10) das Zugmittel (2) die Riemenscheibe (3) mit einem Umschlingungs- winkel "a" von > 180 ° umschließt.
5. Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, dass ein Hebelarm oder Radius„s" zwischen den Umlenkrollen (1 1 ,12) und einem Drehpunkt (13) der Vorrichtung (9) übereinstimmt. Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) des Pendeldecouplers (10) im Drehpunkt (13) eine Dämpfungseinrichtung einschließt.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Nabe der Vorrichtung (9) eine federkraftbeaufschlagte Reibscheibe als Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist.
Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine die dem Riementrum (17) zugeordnete Umlenkrolle (12) des Pendeldecouplers (10) so ausgerichtet ist, dass sich ein gestreckter Verlauf des Zugmittel (2) zwischen den Riemenscheiben (3,4) der Kurbelwelle und des Startergenerators (5) einstellt.
Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels (2) ein hydraulisches, mechanisch rotatives oder ein linear wirkendes Spannsystem in Verbindung mit einer Spannrolle eingesetzt ist.
Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwenkbarer von einem Kraftmittel (16) beaufschlagter Generator oder Startergenerator (5) als Spannsystem vorgesehen ist.
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