Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung eines Riemenschlupfes

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Riemenschlupfes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, den Schlupf oder die Gefahr eines Schlupfes bei einem Verfahren oder einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermindern.

[0006] Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die im Anspruch 1 genannten und vorrichtungsmäßig durch die im Anspruch 8 genannten Merkmale gelöst.

[0007] Vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen definiert.

[0008] 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.

[0009] Die Maßnahmen sollen für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors erläutert werden.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung wird der Schlupf und der mit ihm verbundene Verschleiß sowie das dadurch verursachte Geräusch vermieden.

Ansprüche

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.