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DE102007051007A1 - Actuated ancillary unit for vehicle, has power output, which is changed depending on control factor, where power output of ancillary unit is changed by mechanical device - Google Patents

Actuated ancillary unit for vehicle, has power output, which is changed depending on control factor, where power output of ancillary unit is changed by mechanical device Download PDF

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DE102007051007A1
DE102007051007A1 DE200710051007 DE102007051007A DE102007051007A1 DE 102007051007 A1 DE102007051007 A1 DE 102007051007A1 DE 200710051007 DE200710051007 DE 200710051007 DE 102007051007 A DE102007051007 A DE 102007051007A DE 102007051007 A1 DE102007051007 A1 DE 102007051007A1
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Christian Treml
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

The actuated ancillary unit has power output, which is changed depending on a control factor. The power output of the ancillary unit is changed by a mechanical device, particularly a clutch with variable slip or an installed drive with variable transmission independent of the control factor. The mechanical device is installed in a force flow between ancillary unit and ancillary unit drive.

Description

Die Erfindung betrifft ein angetriebenes Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs, mit in Abhängigkeit von einer Steuergröße veränderbarer Leistungsabgabe, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. Bei dieser Steuergröße handelt es sich zum Beispiel um die Drehzahl des Nebenaggregats. Zum technischen Umfeld wird auf die DE 40 25 018 A1 verwiesen.The invention relates to a driven auxiliary unit of a motor vehicle, with a variable power output as a function of a control variable, according to the preamble of the first claim. This control variable is, for example, the speed of the auxiliary unit. The technical environment is on the DE 40 25 018 A1 directed.

Betrachtet man den Wirkungsgrad eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs, so zeigt sich, dass hier Verbesserungen wünschenswert sind, denn insbesondere dann, wenn ein Elektromotor das Nebenaggregat antreibt, ist dieser im Hinblick auf den maximalen Leistungsbedarf ausgelegt, wohingegen er in vielen Betriebspunkten nur mit reduzierter Leistungsabgabe betrieben werden soll. Ein solcher Teillastbetrieb führt insbesondere bei entsprechend ausgelegten Elektromotoren zu ungünstigen, niedrigen Wirkungsgraden.considered the efficiency of an accessory of a motor vehicle, this shows that improvements are desirable here, because especially when an electric motor drives the accessory, if this is designed with regard to the maximum power requirement, whereas in many operating points it only has a reduced power output should be operated. Such a partial load operation leads especially with appropriately designed electric motors too unfavorable, low efficiencies.

Einen diesbezüglich verbesserten Nebenaggregatantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.a in this respect improved auxiliary drive after the The preamble of claim 1 show, is the task of the present Invention. Advantageous embodiments and further developments are content of the dependent claims.

Nach der Erfindung ist ein angetriebenes Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs mit in Abhängigkeit von einer Steuergröße veränderbarer Leistungsabgabe, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig davon die Leistungsabgabe des Nebenaggregats durch eine in den Kraftfluss zwischen Nebenaggregat und Nebenaggregatantrieb eingebaute mechanische Vorrichtung, insbesondere eine Kupplung mit variablem Schlupf und/oder ein eingebautes Getriebe mit variabler Übersetzung, veränderbar ist.To The invention is a powered accessory of a motor vehicle with depending on a control variable variable power output, characterized that regardless of the power output of the accessory by one in the power flow between accessory and accessory drive built-in mechanical device, in particular a clutch with variable Slip and / or built-in variable ratio gearbox, is changeable.

Vorgeschlagen wird somit, zur Einstellung einer gewünschten Leistungsabgabe eines Nebenaggregats, ein geeignetes mechanisches Element zwischen das Nebenaggregat und dessen Antrieb einzubringen, so dass es möglich ist, den Antrieb im Bereich seines Wirkungsgrad-Optimums, das heißt, mit einer dem Wirkungsgrad-Optimum entsprechenden Drehzahl zu betreiben, während die tatsächlich benötigte Leistung mit dem genannten mechanischen Element eingestellt wird. Beispielsweise kann es sich bei diesem mechanischen Element um eine schaltbare Kupplung und/oder um ein Getriebe mit variabler Übersetzung handeln, mit Hilfe deren oder dessen ein Nebenaggregat mit einer anderen als von dessen Antrieb bereitgestellten Drehzahl angetrieben werden kann. Eine variable Getriebe-Übersetzung kann dabei stufenlos oder abgestuft veränderbar sein, so zum Beispiel in Form eines Planetengetriebes.proposed is thus, to set a desired power output an accessory, a suitable mechanical element between to introduce the accessory and its drive so that it is possible is the drive in the range of its efficiency optimum, that is, operate at a speed corresponding to the efficiency optimum, while the actual required power is adjusted with the said mechanical element. For example This mechanical element can be a switchable coupling and / or a variable ratio transmission, with the help of which or an accessory with another be driven as provided by its drive speed can. A variable transmission ratio can be infinitely variable or graded changeable, so for example in shape a planetary gear.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als mechanische Vorrichtung zur Veränderung der Leistungsabgabe ein nebenaggregatinternes Stellelement vorgesehen ist.A preferred embodiment of the invention is characterized in that that as a mechanical device for changing the power output a Nebenaggregatternes actuator is provided.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Nebenaggregat einstufig ausgebildet ist und diese Stufe abhängig von der Steuergröße mechanisch vom Nebenaggregatantrieb an- oder abkoppelbar ist.A Another preferred embodiment of the invention is characterized characterized in that the auxiliary unit is designed in one stage and this level depends on the control size can be mechanically coupled or disconnected from the accessory drive.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Nebenaggregat mehrstufig und/oder mehrflutig ausgebildet und neben einer ersten stets mit dem Nebenaggregatantrieb in Antriebsverbindung stehenden Stufe und/oder Flüssigkeitsführung ist zumindest eine zweite Stufe und/oder zweite Flüssigkeitsführung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Steuergröße mechanisch an den Nebenaggregatantrieb ankoppelbar oder von diesem abkoppelbar ist. Vorteilhafterweise kann dies unter direkter Einwirkung der Steuergröße durch ein Mitnehmerelement geschehen, das, insbesondere federbelastet, in einer ersten Position gehalten ist und, insbesondere durch ein elektromagnetisches Hilfsorgan, in eine zweite Position verlagerbar ist.at an advantageous embodiment of the invention is that Accessory multi-level and / or multi-flood trained and next a first always in drive connection with the auxiliary drive standing stage and / or liquid management at least one second stage and / or second liquid guide provided, depending on the tax size mechanically coupled to the accessory drive or decoupled from this is. Advantageously, this can be done under the direct action of Control variable done by a driver element, that, in particular spring-loaded, held in a first position is and, in particular by an electromagnetic auxiliary organ, can be moved to a second position.

Des weiteren kann die zweite oder weitere Stufe mit der ersten Stufe über eine reibschlüssige Kupplung verbindbar sein, wobei ein Mitnehmerelement dieser Kupplung sich druck- oder volumen- oder drehzahl oder temperaturgesteuert in die die Kupplung schließende oder öffnende Position bewegbar ist.Of another may pass the second or further stage with the first stage a frictional coupling be connectable, wherein a Carrier element of this clutch pressure or volume or speed or temperature controlled in the clutch closing or opening position is movable.

Ganz allgemein kann dabei die Steuergröße durch den Förderdruck und/oder durch das Fördervolumen und/oder durch die Drehzahl des Nebenaggregats und/oder durch eine Temperatur, insbesondere die Temperatur des Förderguts, gebildet sein. Ebenso möglich ist, dass das spezifische Fördervolumen variierbar ist und dass die Steuergröße der mechanischen Vorrichtung durch elektrische und/oder elektronische Regeleinrichtungen beeinflusst wird.All In general, the control variable can be determined by the Delivery pressure and / or by the delivery volume and / or by the speed of the accessory and / or by a temperature, in particular the temperature of the conveyed material, be formed. It is also possible that the specific delivery volume can be varied is and that the control size of the mechanical Device by electrical and / or electronic control devices being affected.

Durch die Erfindung kann eine mechanische Leistungsregelung sämtlicher Pumpen u. Antriebe mit mechanischen und/oder elektrischen Komponenten stattfinden, indem die Leistungsaufnahme und -abgabe der jeweiligen Komponente und damit die Leistungsaufnahme von deren Antrieb variiert wird.By The invention can provide a mechanical power control of all Pumps u. Drives with mechanical and / or electrical components take place by the power consumption and delivery of the respective Component and thus the power consumption of their drive varies becomes.

Eine Kupplung mit variablem Schlupf zwischen Antrieb u. Komponente kann zum Beispiel eine Magnetkupplung oder eine Rutschkupplung sein. Dabei kann eine Verstellung der variablen Übersetzung bzw. des variablen Schlupfes auch magnetisch erfolgen und zwar, förderstrom-, druck-, temperatur- od. drehzahlabhängig.A Clutch with variable slip between drive u. Component can for example, be a magnetic clutch or a slip clutch. In this case, an adjustment of the variable translation or variable slip can also be magnetic, namely, flow, pressure, temperature or speed dependent.

So ist mit der Erfindung möglich, die Leistungsaufnahme eines Pumpenwerkes zu regeln und nicht beziehungsweise nicht nur die des dazugehörigen Elektromotors. Dadurch ist überwiegender Betrieb sowohl des Elektromotors in seinem Wirkungsgradoptimum möglich als auch der Pumpenstufen bei mehrstufiger/-flutiger Ausführung.So is possible with the invention, the power consumption of a To regulate pumping plant and not or not only that of the associated electric motor. This is more prevalent Operation of both the electric motor in its optimum efficiency possible as well as the pump stages with multi-stage / -flutiger execution.

Es ergibt sich eine Leistungseinsparung durch Reduzierung der Last, das heißt, des zum Beispiel von einem Elektomotor aufzubringenden Drehmoments. Dabei wird die Leistungsaufnahme der mechanischen Komponente und nicht nur die des Elektromotors geregelt, wodurch dieser überwiegend in seinem Wirkungsgradoptimum betrieben werden kann, unabhängig von dessen Ausführung als DC-Motor oder EC-Motor.It results in a power saving by reducing the load, that is, for example, to be applied by an electric motor Torque. The power consumption of the mechanical component is thereby and not only that of the electric motor regulated, whereby this predominantly in Its optimum efficiency can be operated independently of its execution as a DC motor or EC motor.

Eine Anwendung dieser Technik ist für sämtliche Pumpen im Kraftfahrzeug möglich, zum Beispiel bei der Kühlwasser-, Motor-/Getriebe-Öl, Servolenkungs-, Klimakompressor-, Automatikgetriebe-, Federungs-/Niveauregulierungs-, Bremsdruck-/ABS/ASC/DSC, Kraftstoff-Hochdruckpumpe für Diesel u. Benzin. Außerdem für die Waschwasserpumpe- zum Reinigen von Scheiben und Scheinwerfern, für die Sekundärluft, das Innenraumgebläse usw. Auch die Antriebe, wie zum Beispiel Fensterheber, Schiebedach, Verdeck, Sitzverstellung, Starter, Generator und Zentralverriegelung ist die Anwendung dieser Technik möglich.A Application of this technique is for all pumps in the motor vehicle possible, for example in the cooling water, Engine / Transmission Oil, Power Steering, Air Conditioning Compressor, Automatic Transmission, Suspension / Level Control, Brake Pressure / ABS / ASC / DSC, High Pressure Fuel Pump for Diesel u. Petrol. In addition, for the wash water pump- for cleaning windows and headlamps, for the secondary air, the interior fan etc. Also the drives, such as Windows, sunroof, hood, seat adjustment, starter, generator and central locking, the application of this technique is possible.

Dabei können Komponente u. Regelung in einem Bauteil kombiniert werden, was eine deutliche Verbesserung der GW-Situation bei Feldbeanstandung mit sich bringt.there can component u. Control combined in one component which is a significant improvement in the GW situation at field complaint brings with it.

Verschiedenste Kombinationen der Regelung über Druck, Temperatur, zum Beispiel mit Bimetall, Fördermenge, Drehzahl, oder magnetisch sind möglich, zusätzlich aber auch eine elektronische Regelung des Elektromotors, was noch effizienter ist.various Combinations of control over pressure, temperature, to Example with bimetal, flow, speed, or magnetic are possible, but also an electronic one Control of the electric motor, which is even more efficient.

Mehrkosten und Mehrgewicht an der Komponente sind gering, was die Erfindung gegenüber Alternativen wie Elektrifizierung oder Hybrid kostengünstiger u. leichter macht, da Mehrkosten u. Mehrgewicht von Regelelektronik, elektrischen Leitungen und Verbindungen erheblich sind. Zum Beispiel ist bei einer Elektrokraftstoffpumpe die Regelelektronik teurer als und ähnlich schwer wie die Elektrokraftstoffpumpe selbst.additional costs and extra weight on the component are low, what the invention versus alternatives like electrification or hybrid cost effective u. makes it easier, since additional costs u. More weight of control electronics, electrical wiring and connections considerably are. For example, with an electric fuel pump, the control electronics are more expensive as and as heavy as the electric fuel pump itself.

Die Erfindung kann auch als Komponenten-Baukasten realisiert werden.The Invention can also be realized as a component kit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4025018 A1 [0001] DE 4025018 A1 [0001]

Claims (9)

Angetriebenes Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs mit in Abhängigkeit von einer Steuergröße veränderbarer Leistungsabgabe, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig davon die Leistungsabgabe des Nebenaggregats durch eine in den Kraftfluss zwischen Nebenaggregat und Nebenaggregatantrieb eingebaute mechanische Vorrichtung, insbesondere eine Kupplung mit variablem Schlupf und/oder ein eingebautes Getriebe mit variabler Übersetzung, veränderbar ist.Powered auxiliary unit of a motor vehicle with variable depending on a control variable power output, characterized in that regardless of the power output of the accessory by a built-in power flow between the accessory and accessory drive mechanical device, in particular a clutch with variable slip and / or a built-in variable transmission Translation, changeable. Nebenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mechanische Vorrichtung zur Veränderung der Leistungsabgabe ein nebenaggregatinternes Stellelement vorgesehen ist.Auxiliary unit according to claim 1, characterized that as a mechanical device for changing the power output a Nebenaggregatternes actuator is provided. Nebenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einstufig ausgebildet ist und diese Stufe abhängig von der Steuergröße mechanisch vom Nebenaggregatantrieb an- oder abkoppelbar ist.Auxiliary unit according to claim 1 or 2, characterized that this is designed in one stage and this level depends from the control variable mechanically from the accessory drive can be coupled or disconnected. Nebenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergröße durch den Förderdruck und/oder durch das Fördervolumen und/oder durch die Drehzahl des Nebenaggregats und/oder durch eine Temperatur, insbesondere die Temperatur des Förderguts, gebildet ist.Auxiliary unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control quantity by the delivery pressure and / or by the delivery volume and / or by the rotational speed of the auxiliary unit and / or by a Temperature, in particular the temperature of the conveyed material, is formed. Nebenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat mehrstufig und/oder mehrflutig ausgebildet ist und neben einer ersten, stets mit dem Nebenaggregatantrieb in Antriebsverbindung stehenden Stufe und/oder Flüssigkeitsführung zumindest eine zweite Stufe und/oder zweite Flüssigkeitsführung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Steuergröße mechanisch an den Nebenaggregatantrieb ankoppelbar oder von diesem abkoppelbar ist.Auxiliary unit according to one of the preceding claims, characterized in that the accessory multi-stage and / or is formed mehrflutig and next to a first, always with the accessory drive in drive connection standing stage and / or liquid management at least one second stage and / or second liquid guide is provided, depending on the control size mechanically coupled to the accessory drive or from this can be decoupled. Nebenaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankoppeln oder Abkoppeln der ersten, zweiten oder weiteren Stufe und/oder Flüssigkeitsführung unter direkter Einwirkung der Steuergröße durch ein Mitnehmerelement erfolgt, das, insbesondere federbelastet, in einer ersten Position gehalten ist und, insbesondere durch ein elektromagnetisches Hilfsorgan, in eine zweite Position verlagerbar ist.Auxiliary unit according to claim 5, characterized that coupling or uncoupling the first, second or further Stage and / or liquid management under direct Effect of the control variable by a driver element takes place, the, in particular spring-loaded, in a first position is held and, in particular by an electromagnetic auxiliary organ, can be moved to a second position. Nebenaggregat nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite oder weitere Stufe mit der ersten Stufe über eine reibschlüssige Kupplung verbindbar ist, wobei ein Mitnehmerelement dieser Kupplung sich druck- oder volumen- oder drehzahl oder temperaturgesteuert in die die Kupplung schließende oder öffnende Position bewegbar ist.Auxiliary unit according to one of claims 5 or 6, characterized in that the second or further stage with the first stage via a friction clutch is connectable, with a driver element of this coupling itself pressure or volume or speed or temperature controlled in the the clutch closing or opening position movable is. Nebenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergröße das spezifische Fördervolumen verändert.Auxiliary unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control quantity is the changed specific delivery volume. Nebenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergröße der mechanischen Vorrichtung durch elektrische und/oder elektronische Regeleinrichtungen beeinflusst wird.Auxiliary unit according to one of the preceding claims, characterized in that the control quantity of mechanical device by electrical and / or electronic Control devices is influenced.
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