DE10052697A1

DE10052697A1 - Elektrischer Motorzündimpulswandler

Info

Publication number: DE10052697A1
Application number: DE10052697A
Authority: DE
Inventors: Dennis A Kramer; Ronald N Brissette; Christopher S Keeney; Jack R Mckenzie; Brian J Mueller; Dale Bell
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems LLC
Current assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems LLC
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2001-06-13
Also published as: JP2001159366A; US6279391B1

Abstract

Es werden Systeme bereitgestellt, die die Drehung eines Antriebsstrangs zu Zeiten verzögern, die einem von einem den Antriebsstrang antreibenden Motor kommenden Motorzündimpuls zugeordnet sind, um Drehmomentspitzen zu reduzieren. Bei einem System überwacht eine Steuerung die Drehung eines Antriebsstrangs, um anzuzeigen, wann ein Motorzündimpuls auftreten dürfte. Die Steuerung schließt wahlweise einen Schalter, um eine Spule so zu betätigen, daß die Spule die Drehung des Antriebsstrangs verzögert und Strom erzeugt zur Verwendung an anderer Stelle. Bei einer zweiten Ausführungsform sind am Umfang voneinander beabstandete Magnete auf einem Antriebsstrang montiert und bewegen sich an einer Spule vorbei, die sich an einer ausgewählten Stelle am Umfang befindet. Die Spule setzt der Drehung der Welle einen Widerstand entgegen und schwächt dabei Drehmomentspitzen ab. Mit diesen Ausführungsformen werden infolge von Motorzündimpulsen auftretende Ungleichgewichtszustände in der Drehung der Welle vermindert bzw. ausgeschaltet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung offenbart eine Einrichtung zum Verzögern von Im pulsen im Antriebszug eines Fahrzeugs, die üblicherweise mit der Motorzündung zusammenhängen.

Moderne Fahrzeuge werden üblicherweise durch einen Motor ange trieben, der bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine Anzahl von Zündpunkten aufweist. Bei jedem Drehzyklus der Kurbelwelle gibt es also mehrere Punkte, an denen ein bestimmter Zylinder "gezündet" wird. Die Kurbelwelle treibt ein Getriebe an, übli cherweise über eine Kupplung. Die Reihe von Motorzündimpulsen führt zu einer Anzahl von Spitzen in dem durch die Antriebs welle übertragenen Drehmoment. Diese Spitzen sind mit uner wünschten Schwingungen etc. verbunden.

Es wäre also wünschenswert, die Spitzen auszuschalten, die in Verbindung mit den einzelnen Zylinderzündungen auftreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei der offenbarten Ausführungsform dieser Erfindung gehört zu einer sich drehenden Welle eines Fahrzeugantriebszuges ein Wellendrehretarder. Der Wellendrehretarder ist so aufgebaut, daß er die Drehung an Positionen verzögern kann, die den Zünd spitzen des Fahrzeugmotors zugeordnet sind, die Drehung zu an deren Zeiten jedoch nicht verzögern kann.

Bei einer Ausführungsform sind eine Anzahl von Elementen auf der Antriebswelle des Motors positioniert. Die Elemente sind an Stellen positioniert, die den Zündimpulsen zuzuordnen sind. Eine Steuerung erfaßt die Drehung dieser Elemente und kann so mit feststellen, wann die. Zündimpulse auftreten werden. Die Steuerung betätigt auch einen Schalter auf einem elektromagne tischen Schaltkreis, der wahlweise der Drehung der Antriebs welle einen magnetischen Widerstand entgegensetzen kann. Die Welle ist vorzugsweise mit einem zu dem Elektromagenten gehö rigen Permanentmagneten auf ihrem Außenumfang versehen.

Wenn der Motor in Betrieb ist, öffnet und schließt die Steue rung einen Schalter, mit dem der Elektromagnet dann betätigt wird, wenn die Zündimpulse auftreten. Der Schalter wird für einen Zeitraum geschlossen gehalten, der dem Zeitraum ent spricht, wo sich das Ungleichgewicht und das Drehmoment infol ge des Motorzündimpulses auf ihrem Maximum befinden. Der Schalter wird dann geöffnet.

Der Elektromagnet verzögert also wahlweise die Drehung der Welle während der Zeiträume des Drehzyklus, die den durch die Zündimpulse bedingten Spitzen zugeordnet sind. Auf diese Weise werden Ungleichgewichtszustände während jedes Drehzyklus der Antriebswelle vermindert bzw. ausgeschaltet. Ferner erzeugt der durch das Schließen des Schalters hervorgerufene Wider stand in dem Elektromagneten einen Strom, der für andere Zwec ke verwendet werden kann, und der auch für andere Zwecke ge speichert und später verwendet werden kann. Mit dieser Erfin dung werden also nicht nur die Ungleichmäßigkeiten der Drehung bei jedem Zyklus ausgeschaltet, sondern es wird dadurch auch Strom erzeugt.

Bei einer zweiten Ausführungsform sind an Stellen auf dem Um fang des Antriebsstrangs, die den Motorzündimpulsen zugeordnet sind, Magnete montiert. Das heißt, Magnete sind an voneinander umfangsmäßig beabstandeten Stellen auf dem Antriebsstrang an einer von dem Motor beabstandeten Stelle montiert.

Die Magnete stehen mit einem elektrischen Schaltkreis und ei ner Spule in Verbindung, die an einer Stelle auf dem Umfang positioniert ist und der Drehung einen Widerstand entgegen setzt, wenn die Magnete an dieser Stelle vorbeilaufen. Die Ma gnete nähern sich der Spule bei einem Zündimpuls. Auf diese Weise werden die Spitzen wieder vermindert bzw. ausgeschaltet.

Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten verständlich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die nachfolgend kurz beschrieben werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Er findung.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein schematisch dargestellter Motor 20 umfaßt eine Welle 21, die mehrere Elemente 22 antreibt, die so positioniert sind, daß sie von einer Steuerung 24 durch ihren Sensor 26 gelesen werden können. Die Elemente 22 und der Sensor 26 können magnetische oder optische Elemente sein oder auf andere Weise feststellen, daß sich eines der Elemente 22 an dem Sensor 26 vorbeibewegt. Die Elemente 22 stehen an solchen Punkten mit der Welle 21 in Verbindung, daß dann, wenn sie sich an dem Sensor 26 vorbeibe wegen, der Steuerung 24 angezeigt wird, daß ein Zündpunkt des Motors sich nähert oder bereits da ist.

Auf einem Außenumfang eines Antriebsstrangs 30 eines Fahrzeugs ist ein Permanentmagnet 32 positioniert. Wie gezeigt, kann der Abschnitt des mit diesem System versehenen Antriebsstrangs des Fahrzeugs in der schematisch dargestellten Kupplung 28 montiert sein. Bekanntlich ist ein Getriebe üblicherweise stromabwärts von der Kupplung 28 relativ zu dem Motor montiert, und dieses System kann auch in das Getriebe eingebaut sein. Die im Stand der Technik üblicherweise verwendeten Schwingungsdämpfer sind jedoch oft in die Kupplung eingebaut, und derzeit geht man davon aus, daß die Kupplung der am meisten bevorzugte Platz für das System der vorliegenden Erfindung ist.

Eine elektrische Spule 34 ist neben dem Permanentmagneten 32 positioniert. Wie gezeigt, öffnet und schließt ein Schalter 36 wahlweise eine Verbindung zu der Spule 34 und wird durch eine Steuerung 24 gesteuert.

Bei der vorliegenden Erfindung erfaßt die Steuerung 24 Sensor anzeigen von dem Sensor 26, um festzustellen, wann ein Zündim puls auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter 36 wahl weise geschlossen, um die Spule 34 zu aktivieren. Die Spule 34 setzt also der Drehung des Permanentmagneten 32 einen Wider stand entgegen. Nachdem festgestellt wurde, daß der Zündimpuls abgeschwächt ist, wird der Schalter 36 geöffnet. Die Zeitdauer, für die der Schalter 36 geschlossen ist, bewegt sich in einer relativ kleinen Größenordnung und läßt sich für jeden Motortyp und jedes Fahrzeug, in dem die vorliegende Erfindung eingebaut ist, leicht ermitteln.

Wenn die Spule 34 aktiviert ist, setzt sie der Drehung des Per manentmagneten 32 und somit auch der Drehung der Welle 30 einen Widerstand entgegen. Damit werden also die durch die Zündimpul se des Motors gelieferten Drehmomentspitzen abgeschwächt, und das an dem Antriebsstrang 30 und der stromabwärtigen Komponente wie zum Beispiel dem Getriebe vorgesehene Drehmoment wird ge glättet. Ferner wird die Spule 34 elektrischen Strom erzeugen, wenn ihr Schalter 36 geschlossen ist. Diese Energie kann bei spielsweise in der Batterie 37 gespeichert werden und zum An trieb anderer Komponenten des Systems verwendet werden.

Mit der vorliegenden Erfindung werden also nicht nur Impulse in dem dem Antriebsstrang zugeführten Drehmoment ausgeschaltet, sondern es wird auch Strom erzeugt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform 40, bei der der An triebsstrang 42 an voneinander beabstandeten Stellen auf dem Umfang montierte Permanentmagnete 44 und 46 aufweist. Die Stellen auf dem Umfang werden sorgfältig kontrolliert, so daß eine Verbindung hergestellt ist mit den Zeitpunkten, an denen die Zündimpulse des Motors auftreten. Ferner ist die Umfangser streckung der Magneten üblicherweise auch so ausgelegt, daß ih re Drehung an einer Spule 48 vorbei etwa genauso lange dauert wie die Zündimpulse des Motors.

Die Spule 48 ist ständig aktiv, so daß sie beim Vorbeilaufen der Magneten 44 und 46 der Drehung einen Widerstand entgegen setzt bzw. diese verzögert. Damit werden die Impulse wie bei der ersten Ausführungsform ausgeschaltet.

Es wurden bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung offen bart, doch würde ein Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet erkennen, daß viele Modifikationen in den Rahmen dieser Erfin dung fallen. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfin dung zu ermitteln.

Claims

1. Verfahren zum Ausschalten von Impulsen auf einen Antriebs strang eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

1. Bereitstellen eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs;

und

1. Verzögern der Drehung des Antriebsstrangs an ausge wählten Punkten auf dem Umfang während der Drehung des Antriebsstrangs, wobei die ausgewählten Punkte auf dem Umfang so gewählt sind, daß sie Zündimpulsen eines den Antriebsstrang antreibenden Motors zugeord net sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zu einer Antriebswelle für ein Fahrzeug eine Steuerung gehört, die eine von der An triebswelle kommende Anzeige, wann es zu einem Motorzündimpuls kommen wird, erfassen kann, wobei die Steuerung einen Schalter schließen kann und eine Verzögerung der Drehung des Antriebs strangs an den Motorzündimpulsen zugeordneten Punkten herbei führen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schalter für eine Zeitdauer geschlossen gehalten wird, die so gewählt ist, daß sie einer maximalen Spitze eines Ungleichgewichts in einem in folge eines Motorzündimpulses an den Antriebsstrang angelegten Drehmoment entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Antriebsstrang mit mehreren zu einer elektrischen Spule gehörigen, am Umfang von einander beabstandeten Magneten versehen ist, wobei die Magnete auf dem Antriebsstrang an Stellen positioniert sind, die dem Punkt in einem Drehzyklus des Antriebsstrangs entsprechen, an dem ein Motorzündimpuls auftreten wird.

5. System zum Ausschalten von Impulsen im Antrieb eines An triebsstrangs infolge von Motorzündimpulsen, wobei das System folgendes umfaßt:
einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, der mit wenigstens einem Magneten versehen ist;
einen neben dem Magneten montierten Retarder; und
wobei der Retarder die Drehung des Antriebsstrangs an Stellen verzögern kann, die einem Zündimpuls eines mit dem Antrieb des Antriebsstrangs verbundenen Motors zugeordnet sind.

6. System nach Anspruch 5, bei dem der Retarder in einer durch eine Antriebswelle eines Fahrzeugmotors angetriebenen Kupplung montiert ist.

7. System nach Anspruch 6, bei dem die Antriebswelle mehrere Anzeigevorrichtungen umfaßt, die einem Sensor eine Umfangs stelle im Drehzyklus der Antriebswelle anzeigen, wobei die An zeigevorrichtungen so positioniert sind, daß sie einer Steue rung, die die Sensorinformationen erhält, anzeigen, daß ein Motorzündimpuls erfolgt, und wobei die Steuerung dann wahlwei se einen Schalter schließen kann, um für die Verzögerung zu sorgen.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Steuerung den Schalter für einen Zeitraum geschlossen hält, der einem Zeitraum eines dem Motorzündimpuls zugeordneten Impulsungleichgewichts zuge ordnet ist.

9. System nach Anspruch 5, bei dem der Antriebsstrang mit mehreren am Umfang voneinander beabstandeten Magneten versehen ist, und der Retarder eine radial außerhalb der Welle an we nigstens einer Umfangsstelle positionierte Spule umfaßt, so daß beim Vorbeilaufen der Magnete an dem Retarder die Drehung des Antriebsstrangs verzögert wird.