專利名稱：帶有用于減小振動的平衡裝置的牽引傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于內(nèi)燃發(fā)動機的牽引傳動裝置
(Zugmitteltrieb)，帶有用于在牽引傳動裝置中減小振動的平衡裝置，該 牽引傳動裝置具有從動軸、與從動軸相耦接的傳動輪、傳動器件、在 牽引傳動裝置中在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向相對地可動的 至少一個平衡質(zhì)量，以及用于使該至少一個平衡質(zhì)量運動的至少一個 調(diào)整機構(gòu)(Stellmechanismus)。此外，本發(fā)明涉及用于在牽引傳動裝置 中減小振動的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Nockenwellen-Verstellsystems)的應(yīng)用 以及用于在牽引傳動裝置中減小振動的相應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代機動車的發(fā)展中，所謂的NVH特性(噪聲、振動、聲振粗 糙度)愈加重要。除了購買者的希望具有較高的振動舒適性外的愿望之 外，司機承受較小的噪聲負載與振動負載也有利于主動安全性。此外， 振動負載尤其損害構(gòu)件的使用壽命并迫使在確定相關(guān)構(gòu)件尺寸時使 用增大的尺寸。
在機動車中，多個部件同時表現(xiàn)為振動及噪聲的激勵源。然而， 其中傳動系(Antriebsstrang)的振動激勵及噪聲激勵，尤其是曲軸及凸 輪軸的扭矩激勵，起主要作用。傳動系的該動態(tài)負載持續(xù)地在整個機 動車中占支配地位并與所有其它聲源及振動源相重疊。
由DE4010856A1已知一種從動發(fā)動機軸的、尤其是曲軸的質(zhì)量 平衡及力平衡，其中，配備有平衡重的兩個平衡軸布置成與曲軸間隔 一定間距且彼此間隔一定間距。該兩個平衡軸均由曲軸驅(qū)動并且在相 反方向上旋轉(zhuǎn)。這種所謂的扭轉(zhuǎn)摩擦平衡(Lancaster-Ausgleich)的本質(zhì)
6缺點是，其要求相對較大的結(jié)構(gòu)空間，這整體上使得發(fā)動機變大且變 重。此外，該平衡軸需要額外的軸承且平衡軸的驅(qū)動提高了發(fā)動機中 的摩擦損失。
在DE19908437C1中描述了扭轉(zhuǎn)摩擦平衡的改進方案，其中，平 衡軸與帶有平衡重的支撐在曲軸軸頸上的齒輪共同作用，以減小此類 平衡裝置的摩擦損失以及所需的結(jié)構(gòu)空間。
此外，已知了用于凸輪軸的力矩平衡的設(shè)計，其中，帶有四個徑 向地可動的平衡質(zhì)量的質(zhì)量支撐體緊固在凸輪軸上，并且，平衡質(zhì)量 通過固定的凸輪輪廓、在軸旋轉(zhuǎn)時徑向地對著彈簧的預(yù)緊力而運動。 此設(shè)^f吏得針對某一轉(zhuǎn)速及某一振動階可顯著降低動態(tài)力矩。該力矩 平衡裝置的缺點在于由于該裝置的重量而有所提高的質(zhì)量支撐體力 矩，以及補償?shù)木窒扌?，即，局限于特定的扭矩激勵的過程，通常是 針對一定的振動階(Schwingungsordnung)以及某一特定的轉(zhuǎn)速。
為減少傳動系的噪聲負載以及振動負載，近年來提出了許多不同 的解決方案，這些方案在其應(yīng)用范圍內(nèi)部分地被證明是良好的。目前， 為進一步改善機動車中的NVH特性所作的巨大的努力，要求尤其地 同樣在占支配地位的傳動系的聲源及振動源方面作進一步的開發(fā)努 力。此外，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的解決方案通常旨在補償共振區(qū)域中的 最大振動負載，即，在某一振動階和某一轉(zhuǎn)速范圍上進行優(yōu)化。由此， 在較大的運行范圍上以及對于其它振動階而言，傳動裝置的動態(tài)負載 仍舊相對地較高。希望進一步減少振動負載、尤其是傳動系中的交變 力矩，以尤其地改善傳動鏈或傳動帶的耐久性。此外，可通過小型化 效應(yīng)而在確定傳動系的尺寸時實現(xiàn)成本的降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供帶有用于減小振動的平衡裝置的 牽引傳動裝置，以補償或至少減小用于內(nèi)燃機的牽引傳動裝置中的振 動的動態(tài)分量，并同時盡可能地避免已知解決方案中的缺點。本發(fā)明的目的利用帶有用于減小振動的平衡裝置的這種類型的 牽引傳動裝置而以如下方式來實現(xiàn)，即，該至少一個調(diào)整機構(gòu)構(gòu)造成 切向地運動且主動地起作用的促動器，以使該至少一個平衡質(zhì)量在軸 的旋轉(zhuǎn)方向上和/或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向而運動，以在牽引傳動裝置中減小 振動。
當牽引傳動裝置旋轉(zhuǎn)時，以在軸的旋轉(zhuǎn)方向上和/或?qū)χ撔D(zhuǎn)方 向相對地可動的方式而布置的平衡質(zhì)量通常在牽引傳動裝置的系統(tǒng) 中繞該軸的軸線而隨著旋轉(zhuǎn)。平衡質(zhì)量相對于牽引傳動裝置的其它構(gòu) 件的運動通過切向地運動的促動器而引起，其中通過促動器所指明的
(indizierte)、平衡質(zhì)量在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向的運動具有 至少一個重要的切向的分量，其帶有所得到力矢量的超過50%、優(yōu)選 地超過80°/。的部分。相應(yīng)于所應(yīng)用的力-時間關(guān)系，；故該主動地起作 用的促動器所力激勵(kraftangeregt)的平衡質(zhì)量在從動軸中引起反作 用力矩(Reaktionsmoment),該反作用力矩可用于補償所存在的牽引傳 動裝置的振動的動態(tài)分量。與傳統(tǒng)的振動平衡裝置相反，這種基本上 為運動式的力的施力。(kinematische Kraftaufbringung)通過力殺巨矢量的 可平移性(Verschieblichkeit)而使得該至少一個平衡質(zhì)量相對于牽引傳 動裝置的其它構(gòu)件的相對自由的布置和自由的設(shè)計成為可肖巨(例如，在 質(zhì)量支撐體上)。通過在從動軸中直接生成力矩，僅需要較小的質(zhì)量(一 方面)和較小的相對路徑(另一方面)以用于產(chǎn)生合適的反作用力矩。
與通過呈運動或力傳導(dǎo)(bewegung oder Krafteinleitung)形式的夕卜 部激勵而被促使作出反應(yīng)的被動反應(yīng)式的調(diào)整機構(gòu)(例如，預(yù)緊的彈簧) 相反，主動地起作用的促動器，例如電驅(qū)動器，在無外部機械激勵的 情況下借助于作用介質(zhì)、電信號或脈沖而作出反應(yīng)并產(chǎn)生傳遞力的機 械運動。
在凸4侖軸中，為用于配氣相位(Steuerzeit，有時或稱控制時間)的 角度調(diào)節(jié)，已知有所謂凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，例如通過液壓，相對 于傳動輪(其由傳動器件所限定)而調(diào)節(jié)凸輪軸。與根據(jù)本發(fā)明帶有平衡裝置的牽引傳動裝置相反，凸輪軸的相對運動引起配氣相位對于發(fā) 動機燃燒室中的燃燒狀態(tài)的單純的匹配，這些燃燒狀態(tài)受發(fā)動機的全 局的情況、例如運行溫度、燃燒、廢氣組分及功率頻譜等所影響。與 內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速相比，凸輪軸的角度調(diào)節(jié)在相當長的時間段中完成，從 而，在從動軸的一次旋轉(zhuǎn)中，通過由凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)所進4亍的配氣相 位角度調(diào)節(jié)既不形成有效扭矩也更不會產(chǎn)生用于平衡牽引傳動裝置 的振動的動態(tài)分量的補償力矩。
原則上，根據(jù)本發(fā)明的裝置可用于所有這樣的軸的傳動裝置，在 其中，軸經(jīng)由傳動輪而^皮傳動器件所驅(qū)動。其中，除了內(nèi)燃機的控制
傳動裝置(Steuertrieben)，噴射泵以及水泵傳動裝置或類似的傳動裝置 也可設(shè)有用于減小振動的相應(yīng)的平衡。然而，尤其有利地是，這種平 衡裝置用于凸輪軸，以平衡由內(nèi)燃機所引起的動態(tài)振動。由于從動軸 中的動態(tài)交變力矩或牽引傳動裝置中的振動的有所減小的動態(tài)分量， 使得可例如在曲軸與凸輪軸之間的傳動系中將控制鏈或相應(yīng)的皮帶 的尺寸給定成顯著地更輕且更細。此外，在平衡裝置的凸輪軸側(cè)的安 裝中，可得到不依賴于支撐(spreizungsunabhaengige)的作用，以使得 在凸輪軸的角度調(diào)節(jié)中，平衡裝置的作用保持不變。
一種有利的實施形式作如下設(shè)置，即，該至少一個平tf質(zhì)量在圓 弧上在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向可運動。通過平衡質(zhì)量繞從 動軸的軸線而沿圓周線(Kreislinie)的部分的旋轉(zhuǎn)(該圓周線由平衡質(zhì)量 繞軸的軸線而描述)，則在一個或多個平衡質(zhì)量相對于軸的相應(yīng)地經(jīng)平 4軒的分布中，盡管平衡質(zhì)量發(fā)生運動，但質(zhì)量比(Massenverhaeltnisse) 不改變，以使得從動軸中的靜態(tài)力矩比基本上保持不變。作為平衡質(zhì) 量的圓形的運動的代替，該至少一個平衡質(zhì)量可在繞軸的軸線的圓的 切線上、在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向而運動。通過平tf質(zhì)量 的切向運動，切向的力激勵(通過促動器而實現(xiàn))可完全轉(zhuǎn)換成從動軸 處的補償力矩，利用該補償力矩可補償或減小牽引傳動裝置的傳動器 件中的動態(tài)的振動分量。一種適宜的設(shè)計中作如下設(shè)置，即，設(shè)置有復(fù)位機構(gòu)，該復(fù)位機 構(gòu)布置在該至少一個平纟軒質(zhì)量處，以用于該平4釺質(zhì)量的運動的復(fù)位。
帶有平衡質(zhì)量相對于牽引傳動裝置的有所限制的可動性(beweglichkeit) 這類復(fù)位機構(gòu)，例如，彈簧裝置或者借助于彈性材料的應(yīng)用，例如硫 化到平衡質(zhì)量上，使得可使用簡單且有效的調(diào)整機構(gòu)，尤其是切向的 促動器或線性的促動器。為減少部件并限制生產(chǎn)成本，該至少一個平 衡質(zhì)量可借助于復(fù)位機構(gòu)而可動地布置在支撐體上。該至少一個平衡 質(zhì)量通過硫化的應(yīng)用使得尤其簡單的裝配成為可能，尤其是在考慮到 該質(zhì)量的較小調(diào)整路徑(這在根據(jù)本發(fā)明的裝置中是可能的)的情況下 同樣如此。
另一個實施中作如下設(shè)置，即，該切向促動器構(gòu)造成壓電元件。 在相對較小的所需結(jié)構(gòu)空間中，壓電元件是簡單且高效的調(diào)整^L構(gòu)且 此外相對而言價格低廉。為節(jié)省也許需要的復(fù)位機構(gòu)，可將該壓電元 件構(gòu)造成雙作用式(doppeltwirkendes)的壓電元件，以在按壓方向及牽 ^立方向上使該至少一個平衡質(zhì)量運動。
為主動地調(diào)節(jié)該平衡裝置，可設(shè)置有用于控制該至少一個調(diào)整機 構(gòu)的控制器(Steuerung)。此控制器不僅使得該調(diào)整機構(gòu)在變化的轉(zhuǎn)速 下的合適的控制成為可能，而且還使得可對不同階的混合振動作出反 應(yīng)。其中，尤其為補償在軸的旋轉(zhuǎn)一圖期間的混合振動而進行平衡質(zhì) 量的連續(xù)的調(diào)節(jié)，從而，在軸的一圈的旋轉(zhuǎn)中已得出了平衡質(zhì)量的帶 有一系列不同偏移位置的調(diào)節(jié)位移。除了該至少一個調(diào)整機構(gòu)的依賴 于發(fā)動機特性曲線(Motorkennfddes)的控制以外，依賴于從動軸處的 當前負載力矩的主動控制也是可能的。在此，可在從動軸上設(shè)置有用 于獲取負載力矩或負載力矩的動態(tài)分量的傳感器，該傳感器為控制器 提供相應(yīng)的輸入?yún)⒘?Eingangsgroesse)。優(yōu)選地，該傳感器可為應(yīng)變片 (Dehmmgsmessstreifen)，該應(yīng)變片可筒單地裝配在軸上，并且反應(yīng)迅 速、成本低廉。備選地，該傳感器可為壓電元件，其必須被置入于從 動軸的兩個組件之間，并在激勵時產(chǎn)生與負載力矩成比例的電壓，該電壓又可直接地為調(diào)整機構(gòu)或促動器(優(yōu)選地同樣是壓電元件)而用作
tr入電壓。
優(yōu)選地，可設(shè)置有固定地布置在軸處的質(zhì)量支撐體，并且該至少 一個平衡質(zhì)量構(gòu)造成環(huán)形或圓形的并可旋轉(zhuǎn)地布置在質(zhì)量支撐體上。 在統(tǒng)一地均勻地或周期性地分布的環(huán)形或圓形的、可4t轉(zhuǎn)地布置在質(zhì) 量支撐體上的平衡質(zhì)量的情況下，利用一個單個的調(diào)整機構(gòu)已可提供 基本上為運動式的補償力矩。在環(huán)形平衡質(zhì)量繞軸的軸線旋轉(zhuǎn)時，可 幾乎完全避免額外的動態(tài)力矩，因為平衡質(zhì)量均勻地繞旋轉(zhuǎn)軸線分 布。備選地，為避免額外的動態(tài)力矩，可設(shè)置有至少兩個平衡質(zhì)量并 且平4軒質(zhì)量繞軸均勻地分布，也即，就其角位置及其距軸的軸線的距 離方面而言均勻地布置在質(zhì)量支撐體上。其中，為了均勻分布，兩個
平衡質(zhì)量布置成偏置180。，三個質(zhì)量體布置成偏置120。， 4個質(zhì)量體 則布置成偏置90。，以此類推，從而不會產(chǎn)生不平4釺(Unwucht)。通過 多個平纟軒質(zhì)量的均勻布置，在所有的質(zhì)量塊作同樣的運動時可防止外 力作用到從動軸上、基本避免額外的動態(tài)力矩、并將平衡質(zhì)量的切向 的力激勵完全轉(zhuǎn)化成從動軸處的相應(yīng)的補償力矩。此外，通過該至少 一個平衡質(zhì)量的均勻分布的裝配，不會出現(xiàn)該從動軸的額外軸承負 載，因為根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置基本保持向外無作用力。
一種有利設(shè)計方案作如下設(shè)置，即，該至少一個調(diào)整機構(gòu)布置在 質(zhì)量支撐體上。由此，根據(jù)本發(fā)明的平衡裝置可避免至從動軸的周圍 中的位置固定的輪廓的接觸。由于由此同樣并不改變調(diào)整機構(gòu)對于平 衡質(zhì)量的相對位置，調(diào)整機構(gòu)可以相對較小的相對速度被操縱并且將 所需的補償力矩直接地通過合適的促動器施加到布置在質(zhì)量支撐體 處的平衡質(zhì)量上。為了實現(xiàn)平衡質(zhì)量的均勻運動及偏移(Auslenkung) 以避免額外的動態(tài)力矩，可設(shè)置有至少兩個調(diào)整機構(gòu)并且調(diào)整才幾構(gòu)均 勻地繞軸而布置。多個調(diào)整機構(gòu)繞從動軸的均勻分布的布置防止了質(zhì) 量支撐體的不平衡(否則，該不平衡在非均勻的力激勵中是可能的)。 因此優(yōu)選的是，為每個分布布置在質(zhì)量支撐體上的平衡質(zhì)量設(shè)置有至少 一個調(diào)整機構(gòu)，并且在環(huán)形或圓形的平衡質(zhì)量的情況下"i殳置有至少 兩個調(diào)整^4勾。
在另一實施形式中，從動軸及傳動輪構(gòu)造成相對;波此可動，該至 少一個調(diào)整機構(gòu)布置在傳動輪與從動軸之間，以使得從動軸及傳動輪 為在牽引傳動裝置中減小振動而在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方 向相對彼此而運動。此實施例棄用額外的平衡質(zhì)量及質(zhì)量支撐體，而 是利用牽引傳動裝置的現(xiàn)有構(gòu)件，以在該軸處引起用于在牽引傳動裝 置中減小振動的補償力矩。
本發(fā)明的一個變型作如下設(shè)置，即，從動軸構(gòu)造成帶有凸輪軸調(diào) 節(jié)系統(tǒng)(用于配氣相位的角度調(diào)節(jié))的凸輪軸，其中，該凸輪軸同時構(gòu) 成平衡質(zhì)量且為在牽引傳動裝置中減小振動而在軸的旋轉(zhuǎn)方向上和/ 或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向而相對于傳動輪可動。通過扭矩平tf裝置與現(xiàn)有凸 輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組合，則該現(xiàn)有的、相對于傳動輪(該傳動輪由傳動器
被利用。由此使得凸輪軸的整個現(xiàn)有慣性力矩以及由此在傳動器件中 產(chǎn)生的力基本保持不變。此外，通過構(gòu)件組合降低了用于傳動輪(優(yōu)選 地為用于接合入控制鏈中的鏈輪)的構(gòu)造成本，并降低了其制造成本。 凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)與扭矩平tf的組合的 一種尤其有效的設(shè)計作如 下設(shè)置，即，該凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中，用于
減振的該至少一個調(diào)整機構(gòu)與配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)串Jf關(guān)(in Reihe geschaltet)，或其中，該至少 一個調(diào)整 f幾構(gòu)由配氣相位調(diào)節(jié)^L構(gòu)構(gòu)成。 該串聯(lián)的調(diào)整機構(gòu)可利用相同的、至該可動質(zhì)量的連接部件并以不依 賴于另 一機構(gòu)的操控(Ansteuerung)的方式同時地使該質(zhì)量運動。用于 配氣相位的角度調(diào)節(jié)以及用于牽引傳動裝置的減振的共有的調(diào)整機 構(gòu)(通過精簡一套調(diào)整機構(gòu))不僅能減少結(jié)構(gòu)費用，而且還可無重疊地 (ohne Ueberlagerungen)借助于單一個的控制器而被操控。
本發(fā)明還涉及這樣的應(yīng)用，即，將用于凸輪軸的配氣相位的角度 調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)作為用于在牽引傳動裝置中減小振動的平衡
12裝置來應(yīng)用，其中，構(gòu)造成切向地起作用(tangential wirkende)的促動 器的調(diào)整機構(gòu)使凸輪軸在軸的旋轉(zhuǎn)方向上和/或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向而運 動，以用于牽引傳動裝置中的減振。凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)^^皮用于牽引傳動 裝置中的同時的減振使得可以省去額外的平衡質(zhì)量并且可實現(xiàn)調(diào)整 機構(gòu)的共同的彼此協(xié)調(diào)的操控。凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)與用于減振的平衡裝 置之間的協(xié)同作用效應(yīng)(Synergetischen Effekte)由此既即可簡化設(shè)計 又可有助于節(jié)省成本。
此外，本發(fā)明涉及一種用于在尤其用于內(nèi)燃機的牽引傳動裝置中 減小振動的方法，該牽引傳動裝置帶有從動軸、與從動軸相耦接的傳 動輪，以及傳動器件，其中，至少一個調(diào)整機構(gòu)使至少一個在牽引傳 動裝置中相對地可動的平衡質(zhì)量運動，其中，該方法包括借助于控 制器來操控該至少一個調(diào)整機構(gòu)；借助于該調(diào)整機構(gòu)使該至少一個平 衡質(zhì)量沿著或?qū)χS的旋轉(zhuǎn)方向而運動，以及，在該從動軸處產(chǎn)生補 償力矩。通過#^居本發(fā)明的方法，可以與傳動系中的振動或與,人動軸 中待平衡的負載力矩相匹配的方式來產(chǎn)生用于消去該振動的動態(tài)分 量或該負載力矩的動態(tài)分量的補償力矩。在此，所需的平衡質(zhì)量的運 動位移相對較小，部分僅為幾毫米，或在相應(yīng)地大的平衡質(zhì)量中僅為 毫米的若干分之一 ，并且可在同樣地繞軸的軸線而跟著旋轉(zhuǎn)的調(diào)整機 構(gòu)的情況下直接地被施加到平衡質(zhì)量上。在該方法中，平衡質(zhì)量通過 基本上切向地起作用的調(diào)整機構(gòu)而被力激勵，由此在從動軸上直接產(chǎn) 生補償力矩。除了通過該調(diào)整機構(gòu)的平tf質(zhì)量的最小偏移以外，通過 對從動軸的直接作用，使得所需的質(zhì)量同樣也較小，從而，在此方法 中所產(chǎn)生的額外的靜態(tài)力矩也較小。通過該方法的直接作用(經(jīng)由調(diào)整 機構(gòu)及平衡質(zhì)量)，該質(zhì)量的布置與其平移性可優(yōu)化地彼此地協(xié)調(diào)。此 外，通過該直接作用，根據(jù)本發(fā)明的方法尤其地還有助于該方法在關(guān) 于從動軸中實際出現(xiàn)動態(tài)力矩負載或牽引傳動裝置中動態(tài)振動分量 方面的閉環(huán)控制或開環(huán)控制。整體而言，通過此方法，牽引傳動裝置 中的振動的問題，或者說由此引發(fā)的從動軸中的交變力矩，可顯著地-故減小甚至幾乎被消除，由此，在提高傳動鏈或傳動帶的耐久性的同 時，可減小內(nèi)燃機中牽引傳動裝置的傳動器件及傳動輪的尺寸。
有利地，該用于減振的方法可包括確定從動軸處的動態(tài)扭矩分量
(Drehmomentanteils),以及對該動態(tài)扭矩分量加以考慮而對該至少一 個調(diào)整;bU勾進行操控。由此，在調(diào)整機構(gòu)的梯:控中可考慮到在/人動軸 處實際存在的負載力矩或其動態(tài)分量。為直接測量動態(tài)扭矩分量，從 動軸可配備有傳感器，借助于該傳感器來確定從動軸的實際存在的動 態(tài)扭矩分量。此外，也可在間接特征值(Kennwerte)、尤其是內(nèi)燃機的 發(fā)動機特性曲線(例如轉(zhuǎn)速、驅(qū)動力矩等)的輔助下，求得從動軸處的 動態(tài)扭矩或牽引傳動裝置中的動態(tài)振動特性。借助于間接特征值來確 定動態(tài)扭矩分量以及牽引傳動裝置的振動特性使得可放棄在從動軸 處的相應(yīng)的傳感器。
該用于減小振動的方法的一種特殊變型作如下設(shè)置，即，從動軸 構(gòu)造成帶有用于配氣相位的角度調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的凸輪軸，并 且該凸輪軸相對于牽引傳動裝置可動，該方法還包括，操控該至少一 個調(diào)整機構(gòu)，或者，對與該調(diào)整機構(gòu)串聯(lián)地布置的、凸輪軸的角度調(diào) 節(jié)所用的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)進行操控。用于扭矩平 衡的該方法與凸輪軸的配氣相位調(diào)節(jié)的組合使得 一 系列的協(xié)同作用 效應(yīng)成為可能，其不僅將慣性力矩及鏈作用力基本上限制到相應(yīng)的配 氣相位調(diào)整器的現(xiàn)已存在的大小上，而且尤其在共同控制中防止了平 衡質(zhì)量的相反向的運動。


下文中，借助于針對有利實施形式的附圖詳細說明本發(fā)明。其中: 圖la示出了用于根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的帶有可動地布置
的平衡質(zhì)量的平衡裝置的正面俯視圖，
圖lb示出了用于根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的帶有環(huán)形平衡質(zhì)
量的另一平衡裝置的正面俯視圖，圖lc示出了用于根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的帶有兩個;f皮此偏
置地布置的平衡質(zhì)量的又一平衡裝置的正面俯視圖，
圖Id圖la至lc的平衡裝置的模擬框圖(Schaltbild)， 圖2示出穿過帶有用于根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的平衡裝置的
乂人動軸的纟從向方向上的截面，
圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置中，在從動軸的旋轉(zhuǎn)角
度上的平衡質(zhì)量的相對位移，
圖4a示出了用于根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的、帶有用于扭矩平
衡的可動地布置的軸的另一平衡裝置的正面俯視圖， 圖4b示出了圖4a的平衡裝置的模擬框圖，以及 圖5示出了穿過帶有凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的鏈輪與凸輪軸的截面，該
凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)在根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置中作為用于減少振動
的平衡裝置而被應(yīng)用。
具體實施例方式
圖la至圖lc在正面俯視圖中示出了用于在牽引傳動裝置中減小 振動的平衡裝置的不同實施方式的。其中，在平衡裝置的質(zhì)量支撐體 1上分別可動地布置有一個或兩個平ff質(zhì)量2并且平衡質(zhì)量2分別配 備有調(diào)整機構(gòu)3,該調(diào)整機構(gòu)3使平衡質(zhì)量2在軸4的旋轉(zhuǎn)方向D上 或?qū)χS4的旋轉(zhuǎn)方向D而運動。
在圖la所示平衡裝置中，僅一個平衡質(zhì)量2以距從動軸4的旋轉(zhuǎn) 軸線A—定距離的方式布置在質(zhì)量支撐體1上。該平衡質(zhì)量2借助于 調(diào)整機構(gòu)3(其支撐在質(zhì)量支撐體1上)優(yōu)選地在平衡質(zhì)量2的重心繞旋 轉(zhuǎn)軸線A的圓弧上沿著或?qū)χS的旋轉(zhuǎn)方向而運動。除所希望的用于 減小振動的補償力矩外，偏心地布置的平衡質(zhì)量2的運動附加地還產(chǎn) 生靜態(tài)及動態(tài)的力矩，然而，在質(zhì)量較小以及距旋轉(zhuǎn)軸線A的距離較 小時，該靜態(tài)及動態(tài)的力矩可保持較小。該動態(tài)分量可通過偏置180° 的對置質(zhì)量的相應(yīng)的定位而被減'J 、至依賴于功能的分量。
15圖lb示出用于減小振動的另一平衡裝置，其中，與圖la相反， 可動地布置在質(zhì)量支撐體1上的平衡質(zhì)量2構(gòu)造成環(huán)形的，其中，該 環(huán)形的平衡質(zhì)量的重心位于從動軸4的4t轉(zhuǎn)軸線A中。在所示的實施 形式中，環(huán)形的平衡質(zhì)量2借助于調(diào)整機構(gòu)3而運動。在此處所存在 的環(huán)形平衡質(zhì)量2在繞從動軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A的圓弧上的圓弧形的運 動B中，在產(chǎn)生用于減小振動的補償力矩時不出現(xiàn)額外的動態(tài)力矩， 因為相對于軸的旋轉(zhuǎn)軸線A的質(zhì)量比不改變。然而，在帶有該圓弧形 運動B之外的運動分量的切向運動時，在該情況下，在軸處產(chǎn)生小的 附加的動態(tài)力矩，其中，同樣地，徑向的運動分量在適宜的激勵或布 置中可附加地起平衡作用。
圖lc示出了帶有兩個平纟軒質(zhì)量2的平衡裝置，其中平纟軒質(zhì)量2 ;波此偏置180。且以距從動軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A相同的距離的方式而布置 在質(zhì)量支撐體l上。兩個平衡質(zhì)量2分別與一調(diào)整機構(gòu)3相連接，該 調(diào)整機構(gòu)3支撐在質(zhì)量支撐體1處并使平衡質(zhì)量2在相對于旋轉(zhuǎn)軸線 A的相同方向上順著或?qū)χS的旋轉(zhuǎn)方向D旋轉(zhuǎn)，也就是說，在平4軒 質(zhì)量2的偏置180。的布置中，運動方向也偏轉(zhuǎn)180。。不管平衡質(zhì)量2 是實施圓形運動B還是實施帶有非圓弧形分量的切向運動，平衡質(zhì)量 2的偏置的布置及運動都防止了額外的動態(tài)力矩的產(chǎn)生，或者說，導(dǎo) 致所出現(xiàn)的額外的動態(tài)力矩基本上被平衡掉。
圖ld示出了用于圖la至lc所示平衡裝置的根據(jù)本發(fā)明的牽引傳 動裝置ll的模擬框圖。在節(jié)點12處，牽引傳動裝置相對于內(nèi)燃機而 被限定，其中，在節(jié)點12處牽引傳動裝置與帶有剛度C細的傳動器 件相接合。帶有質(zhì)量m組w的傳動輪及軸(其固定地彼此連接)耦接在帶 有剛度(3紐的傳動器件處，待補償?shù)呢撦d力矩MrXt)作用到軸上。在 帶有質(zhì)量m組w的傳動輪及軸與帶有質(zhì)量mAm的平衡質(zhì)量2之間，調(diào) 整機構(gòu)3以依賴于時間的調(diào)整運動u(t)而起作用。通過質(zhì)量m^的調(diào) 整運動u(t),在牽引傳動裝置中產(chǎn)生了用于牽引傳動裝置中的減振的 補償力矩MA(t),該補償力矩MA(t)作為相對地被加速的質(zhì)量num的慣性力矩而出現(xiàn)。
圖2示出了穿過相應(yīng)于圖lb的平衡裝置的縱向截面。在此，質(zhì)
量支撐體1與>^人動軸4固定地相連接并且與軸4 一起圍繞4t轉(zhuǎn)軸線A 圓形狀地旋轉(zhuǎn)。在此，質(zhì)量支撐體1可構(gòu)造成不依賴于從動軸4的本 來的功能的單獨的構(gòu)件，或者，質(zhì)量支撐體1可在其作為平纟軒質(zhì)量的 支撐體且(如有需要時)作為調(diào)整機構(gòu)的支撐體的功能之外同時作為牽 引傳動裝置中的軸4的傳動輪或輸出輪。在該實施形式中，質(zhì)量支撐 體1配備有環(huán)形或圓形的平衡質(zhì)量2,該平衡質(zhì)量2以可繞軸4的旋 轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)或至少可動的方式而安裝在質(zhì)量支撐體1上。同樣布置 在質(zhì)量支撐體1上的調(diào)整機構(gòu)3使平衡質(zhì)量2在軸4的旋轉(zhuǎn)方向D上 或逆著該旋轉(zhuǎn)方向D而運動，其中，在此調(diào)整才幾構(gòu)3構(gòu)造成往復(fù)運動 式的壓電元件。在這種在牽拉和4務(wù)壓方向上運動并施加力的壓電元件 中，可棄用復(fù)位機構(gòu)。調(diào)整機構(gòu)3通過控制器5經(jīng)由控制線8而被主 動地控制，以補償位于從動軸4處的負載力矩M的動態(tài)分量或者說減 小牽引傳動裝置中的振動。為主動地控制調(diào)整機構(gòu)3，由布置在從動 軸4上的應(yīng)變片6經(jīng)由信號線7而向控制器5供應(yīng)輸入?yún)⒘俊?br> 為在牽引傳動裝置中補償或減小振動，必須相應(yīng)于從動軸4中當
前的角度位置的方式在 一 圏的旋轉(zhuǎn)期間以不同的方式來偏移該平衡 質(zhì)量2。圖3示例性示出了在軸的一圏的旋轉(zhuǎn)期間，平衡質(zhì)量2的依 賴于從動軸4的旋轉(zhuǎn)角度位置的相對位移。在此，在軸旋轉(zhuǎn)一周期間， 既出現(xiàn)平衡質(zhì)量2的連續(xù)向前運動和向后運動，也會出現(xiàn)平ff質(zhì)量2 在某一偏移位置上的保持。平衡質(zhì)量2的絕對位移依賴于其質(zhì)量并依 賴于其相對于^^動軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A的定位。由圖3的平衡質(zhì)量2的 相對位移處可看出，平衡質(zhì)量2不僅筒單地運動，而且同樣連續(xù)地依 賴于當前的振動情況而偏移。在此需考慮到的是，該依賴于旋轉(zhuǎn)角度 的位移分布曲線是由平衡裝置在相當短的時間段中完成的，例如在發(fā) 動才幾轉(zhuǎn)速為3.000U/min時，在40ms內(nèi)。圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置的用于減振的平^f裝置
的另一實施形式。在此實施形式中，可動地布置的平tf質(zhì)量直沖妄由乂人
動軸4所構(gòu)成，也即，牽引傳動裝置中沒有用于布置平衡質(zhì)量2的質(zhì) 量支撐體1。如果控制傳動裝置中的傳動輪的安置使得相對于牽引傳 動裝置的運動成為可能，則備選地，傳動輪或其它合適的構(gòu)件同樣也 可用作平衡質(zhì)量并被移動以產(chǎn)生補償力矩。
在此，圖4a中所示的平衡裝置不僅可用于產(chǎn)生用來平衡負載力矩 M的動態(tài)分量的補償力矩(即，用于實現(xiàn)傳動器件中的減振)，同時也
的改變。在已知的用于配氣相位調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，傳動輪9(其 同時也可具有用于接合入傳動鏈中的齒圏或用于皮帶的工作面)相對 于從動凸輪軸4是可動的，其繞軸4而布置且配備有配氣相位調(diào)節(jié)機 構(gòu)，該配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)使得傳動輪9相對于凸輪軸4的依賴于所希 望的發(fā)動機功率特性的運動成為可能。在凸輪軸4的相對于傳動輪9 的相對運動中，可根據(jù)基準點同樣對傳動輪9相對于凸輪軸4的位置 進行調(diào)節(jié)。
在該調(diào)節(jié)設(shè)備中，充當平衡質(zhì)量的從動軸4的運動借助于調(diào)整機
成。由于軸4相對于傳動輪9而繞其自身的軸線A可動且被引導(dǎo)，則 該"質(zhì)量體"的運動以繞軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A的圓弧運動B的形式而實 現(xiàn)。在此，作為凸輪軸的軸4可借助于調(diào)整機構(gòu)3而運動(既可用于配 氣相位的長時間的角度調(diào)節(jié)又可用于當前的凸輪軸4處的補償力矩的 產(chǎn)生)。除了單一個的調(diào)整機構(gòu)3外，也可設(shè)置有相串聯(lián)的兩個調(diào)整才幾 構(gòu)，該兩個串聯(lián)的調(diào)整機構(gòu)以彼此獨立的方式引起凸輪軸相對于傳動 鏈輪的角度調(diào)節(jié)以及該軸相對于牽引傳動裝置的運動以產(chǎn)生與當前 實際的旋轉(zhuǎn)角度位置相協(xié)調(diào)的#卜償力矩。
圖4b示出了針對圖4a所示平衡裝置的根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝 置11的模擬框圖。牽引傳動裝置又在節(jié)點11處相對于內(nèi)燃機而固定
18并且在節(jié)點12的第二側(cè)處布置有帶有剛度C^的牽引傳動裝置的傳
動器件。在帶有剛度C^的該傳動器件處耦接有帶有質(zhì)量nw的傳動 輪。在帶有質(zhì)量nw的傳動輪與帶有質(zhì)量mw的從動軸(從動凸輪軸的 負載力矩ML(t)作用到該從動軸上)之間，調(diào)整機構(gòu)3以依賴于時間的 調(diào)整運動u(t)而起作用。通過具有質(zhì)量mw的從動軸的調(diào)整運動u(t), 在牽引傳動裝置中產(chǎn)生了用于牽引傳動裝置中的減振的補償力矩 MA(t),而不必在牽引傳動裝置的系統(tǒng)中集成入額外的質(zhì)量。
圖5示出了帶有凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的凸輪軸和鏈輪的截面，通過采 用切向地起作用的促動器，該凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)可在根據(jù)本發(fā)明的牽引 傳動裝置中被應(yīng)用以用于減小振動。傳動輪9分為內(nèi)部件13與外部 件14，其中傳動輪9的內(nèi)部件13與外部件14通過合適的支承15而 可相對彼此滑動地運動。傳動輪9的外部件14配備有齒圈16,以用 于傳動器件(其被構(gòu)造為傳動鏈)的嚙合。傳動輪9的內(nèi)部件13與軸4 固定地相連接(例如通過壓裝)并與軸4 一起繞軸線A旋轉(zhuǎn)。在傳動輪 9的內(nèi)部件13的向外突出的臂部以及傳動輪9的外部件14的向內(nèi)凸 出的臂部之間的一個或多個調(diào)整機構(gòu)3的布置使得軸4連同內(nèi)部件13 的、在從動軸的旋轉(zhuǎn)方向D上或逆著該旋轉(zhuǎn)方向D的、在繞軸線A 的圓弧B上的、相對于傳動輪9的外部件14以及作用于其上的傳動 鏈(該傳動鏈使牽引傳動裝置相對于內(nèi)燃機而安置)的運動成為可能。
下面，詳細說明從動軸的用于減小振動的上述牽引傳動裝置或平 衡裝置的工作原理以及功能性。
才艮據(jù)本發(fā)明的平衡裝置通過平衡質(zhì)量2相對于相關(guān)牽引傳動裝置 或者說從動軸4的相對運動而引起補償力矩，在調(diào)整機構(gòu)的適當?shù)牟?控下該補償力矩可導(dǎo)致施加在從動軸4上的負載力矩的動態(tài)分量被減 小或被消除，并由此導(dǎo)致牽引傳動裝置自身中的減振。為減小負載力 矩M的動態(tài)分量，通過調(diào)整機構(gòu)3的平衡質(zhì)量2的周期性的激勵就已 足夠，該周期性的激勵可通過凸輪、彈簧或相對于從動軸4位置固定 的輪廓的齒嚙合而以機械的方式來實現(xiàn)。利用這種純周期性的相對運
19動，尤其可減小在從動軸4的共振范圍中出現(xiàn)的最大動態(tài)力矩并由此
同樣可減小牽引傳動裝置中的共振振動。與此相對地，在調(diào)整機構(gòu)3 的主動控制中，借助于控制器5可實現(xiàn)在軸4的整個轉(zhuǎn)速范圍中的或 至少在其大部分的范圍中的振動或負載力矩M的動態(tài)分量的減小或 消除。調(diào)整機構(gòu)3的通過控制器5而實現(xiàn)的主動控制既可依賴于現(xiàn)有 的發(fā)動機特性曲線來實現(xiàn)，也可以借助于對實際上存在于從動軸4處 的動態(tài)扭矩的測量(作為對于系統(tǒng)中的振動而言的成比例的參量)來實 現(xiàn)。
利用帶有平衡裝置的根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置，所需的補償力 矩直接地通過借助于促動器而在軸4的旋轉(zhuǎn)方向D上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方 向D可旋轉(zhuǎn)的平衡質(zhì)量2來施加。通過構(gòu)造成促動器的調(diào)整機構(gòu)3, 例如壓電元件，平ff質(zhì)量2切向地以力的方式^f皮激勵，由此在軸上產(chǎn) 生用于補償負載力矩M的動態(tài)分量并由此補償牽引傳動裝置中的振 動的相應(yīng)的反作用力矩。通過該直接的力矩產(chǎn)生，僅需要較小的平衡 質(zhì)量2的相對位移，以使得，平衡質(zhì)量2的所需的偏移位移部分地僅 為幾毫米或在較大質(zhì)量的情況下小于一毫米。平衡質(zhì)量2的小偏移使 得快速且可控的調(diào)整機構(gòu)3(例如壓電元件)的使用成為可能，由此該平 衡裝置可靈活地被的采用且振動平衡可與轉(zhuǎn)速相匹配。通過該直接的 力矩產(chǎn)生(借助于平ff質(zhì)量2的切向的力激勵)，所得出的力矩矢量相 對于軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A可平移并由此可取決于相對位移而自由地布置 平tf質(zhì)量2并確定其尺寸。
通過切向地起作用的促動器而實現(xiàn)的直接的力的引入使得所測 得負載力矩M或振動的動態(tài)分量的直接的補償成為可能。位于從動軸 4處的負載力矩M可在此例如借助于應(yīng)變片6而凈皮測得，該應(yīng)變片6 的輸出電壓可直接作為用于調(diào)整機構(gòu)(或促動器)的輸入?yún)⒘炕蜃鳛橛?于操控調(diào)整機構(gòu)3的控制器5的輸入?yún)⒘慷皇褂?，其中，^皮操控的 調(diào)整機構(gòu)3將使平衡質(zhì)量2運動所需的力以基本上沿切向的方式施加 到該平tf質(zhì)量2上并因此產(chǎn)生相應(yīng)的補償力矩。此外，可通過如下方式實現(xiàn)調(diào)整機構(gòu)3的直接的操控，即，借助 于壓電元件而獲取從動軸4處的動態(tài)扭矩，其中，壓電元件原則上可 自由地在該運動的系統(tǒng)上被布置。 一種尤其有意義的布置是對于平銜: 裝置的鏡像式的結(jié)構(gòu)，其中，壓電元件以一端安裝在質(zhì)量支撐體處， 而另一端配備有(較小的)質(zhì)量。由此壓電元件產(chǎn)生這樣的輸出信號， 其與慣性力矩成比例，而不是與彈性偏移成比例。這樣，測量參量與
調(diào)整參量為相同的微分階數(shù)(2階/加速度)，由此可實現(xiàn)用于力矩補償
的直接的不經(jīng)控制的電路。那么，壓電元件的輸出電壓直接用作用于
調(diào)整機構(gòu)3(例如地同樣為壓電元件)的輸入?yún)⒘?，然后，該調(diào)整機構(gòu)3 進行平衡質(zhì)量2的切向的力激勵，以在從動軸4處產(chǎn)生與負載力矩M 的動態(tài)分量成比例的補償力矩。
在為單一個質(zhì)量的情況下，根據(jù)本發(fā)明的扭矩平衡裝置的該至少 一個平衡質(zhì)量2優(yōu)選地構(gòu)造成環(huán)形或圓形的平衡質(zhì)量2，該平衡質(zhì)量 2可旋轉(zhuǎn)地繞軸的旋轉(zhuǎn)軸線A而布置在質(zhì)量支撐體1上。通過切向地 起作用的促動器而使該環(huán)形或圓形的平衡質(zhì)量2作在圓弧上的、在軸 的旋轉(zhuǎn)方向上或逆著軸的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)。由于此環(huán)形或圓形的平衡 質(zhì)量2繞從動軸4的旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)，所以不會出現(xiàn)額外的動態(tài)力矩。 防止額外的動態(tài)力矩的第二種可能性，則是多個平纟軒質(zhì)量2的、繞軸 4的旋轉(zhuǎn)軸線A的、帶有彼此之間的相同距離且?guī)в芯嘈D(zhuǎn)軸線A的 相同距離的、均勻地偏置的布置。只要所有的單個的平衡質(zhì)量2都以 同樣的方式而相對于旋轉(zhuǎn)軸線A被激勵，則不會出現(xiàn)額外的動態(tài)力矩 (而不管是在圓弧上還是在圓的切線上進行激勵)。通過平衡質(zhì)量2的 成對的或均勻的裝配，則在平衡質(zhì)量2的相同的操控的情況下，該平 衡裝置保持對外無作用力，從而，也就不會出現(xiàn)額外的軸承負載。
本平衡裝置經(jīng)由切向地起力激勵作用的促動器而使得利用較小 的平衡質(zhì)量2和平衡質(zhì)量2的較小偏移的從動軸的扭矩平衡成為可 能。由于較小的所需額外平衡質(zhì)量或由于無需使用額外的質(zhì)量，使得 由于該平衡裝置而產(chǎn)生的附加的靜態(tài)力矩被保持得較'J 、(例如，當質(zhì)量支撐體l同時被用作軸4的傳動輪或輸出輪，或從動軸4自身用作平 衡質(zhì)量2時)。即使在不完全平衡的布置的平衡質(zhì)量2中或者在平衡質(zhì) 量2的不相同的運動或單側(cè)的運動中，通過該較小的偏移位移及較小 的質(zhì)量，該額外的動態(tài)力矩也相對較小。
另一可能的實施形式作如下設(shè)置，即，用于減小振動的純平衡裝 置在沖艮據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置中，在控制傳動裝置的情況下，安裝 在凸4侖軸側(cè)，以實現(xiàn)依賴于支？K的作用(spreizungsabhaengige Wirkung)。
在圖4a所示的、牽引傳動裝置中常規(guī)形式的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)與相 應(yīng)于本發(fā)明的平衡裝置的組合中，單個功能的工作原理不改變，盡管 該兩個功能由單個裝置而引起。在此裝置中，配氣相位的角度調(diào)節(jié)通 過調(diào)整機構(gòu)3,依賴于就發(fā)動機當時的功率范圍或運行狀態(tài)而言所希 望的設(shè)定而實現(xiàn)，該設(shè)定完全獨立于牽引傳動裝置中的振動或凸輪軸 處的當前的負載力矩M。與配氣相位的角度調(diào)節(jié)相反，用于減振的操 控直接地依賴于振動或位于軸4處的負載力矩M或其動態(tài)分量，這些 量又依賴于軸4的借助于傳動輪而實現(xiàn)的當前的加速度。在該組合裝 置中，用于減小振動的平衡質(zhì)量的操控與配氣相位的角度調(diào)節(jié)相重 疊，盡管這些單個的功能在不同的平面上起作用。牽引傳動裝置的振 動或負載力矩M的動態(tài)分量在軸4繞旋轉(zhuǎn)軸線A轉(zhuǎn)過不大的角度的 旋轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)發(fā)生了變化，而配氣相位調(diào)節(jié)則通過傳動器件而引起 長期的，不依賴于軸的旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)角度位置的、凸輪軸4相對于其傳 動裝置的位置調(diào)節(jié)，也即，對應(yīng)于凸輪軸4的相當大量的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)或 對應(yīng)于發(fā)動機的確定的運行范圍。為完成這些在不同等級上起作用的 功能，調(diào)整機構(gòu)3不僅須提供在凸輪軸4的旋轉(zhuǎn)方向D方向上或?qū)χ?該旋轉(zhuǎn)方向的相應(yīng)的升程，還必須具有用于產(chǎn)生補償力矩的所需的反 應(yīng)速度。
2權(quán)利要求
1.一種尤其用于內(nèi)燃機的、帶有用于減小振動的平衡裝置的牽引傳動裝置，所述牽引傳動裝置帶有從動軸(4)、與所述從動軸(4)相耦接的傳動輪(9)、傳動器件、在所述牽引傳動裝置中相對地可動的至少一個平衡質(zhì)量，以及用于使所述至少一個平衡質(zhì)量(2)運動的至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)，其特征在于，所述至少一個平衡質(zhì)量(2)在所述軸(4)的所述旋轉(zhuǎn)方向(D)上或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向(D)是可動的并且所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)構(gòu)造成切向地運動的、主動地起作用的促動器，以使所述至少一個平衡質(zhì)量(2)在所述軸(4)的所述旋轉(zhuǎn)方向(D)上和/或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向(D)運動以用于在所述牽引傳動裝置中減小振動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述至少一個平纟紆質(zhì)量(2)在圓弧上在所迷軸(4)的所 述旋轉(zhuǎn)方向(D)上或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向(D)是可動的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述至少一個平衡質(zhì)量(2)在繞所述軸(4)的軸線(A) 的圓的切線上在所述軸(4)的所述旋轉(zhuǎn)方向(D)上或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向 (D)是可動的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所迷的牽引傳動裝置， 其特征在于，設(shè)置有至少兩個調(diào)整機構(gòu)(3)并且所述調(diào)整機構(gòu)(3)均勻地繞所述軸(4)而布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，所述切向地起作用的促動器構(gòu)造成壓電元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述壓電元件構(gòu)造成雙作用式壓電元件，以使所述 至少一個平衡質(zhì)量(2)在按壓方向及牽拉方向上運動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的牽引傳動裝置，其特征在于，設(shè)置有復(fù)位機構(gòu)，所述復(fù)位機構(gòu)布置在所述至少一 個平衡質(zhì)量(2)處以用于使所述平衡質(zhì)量的所述運動復(fù)位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，設(shè)置有控制器(5)以操控所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的牽引傳動裝置，其特征在于，設(shè)置有傳感器以獲取所述從動軸(4)中的負載力矩(M》
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，所述傳感器為應(yīng)變片(6)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，所述傳感器為壓電元件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，設(shè)置有固定地布置在所述軸(4)處的質(zhì)量支撐體(1)，其中，所述至少一個平衡質(zhì)量(2)布置在所述質(zhì)量支撐體(1)處。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述至少一個平衡質(zhì)量(2)構(gòu)造成環(huán)形的或圓形的并 且可旋轉(zhuǎn)地布置在所述質(zhì)量支撐體(l)上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的牽引傳動裝置，其特征在于，設(shè)置有至少兩個平衡質(zhì)量(2)，其中，所述平衡質(zhì)量 (2)均勻地繞所述軸(4)而布置在所述質(zhì)量支撐體(1)上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)布置在所述質(zhì)量支撐體(1)上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的牽引傳動裝置， 其特征在于，所述從動軸(4)與所述傳動輪構(gòu)造成相對彼此可動，其中，所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)布置在所述傳動輪與所迷從動軸(4)上和/或?qū)χ?^轉(zhuǎn)方向(D)相對^:此運動以用于在所述牽引傳動裝置中減小振動。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述從動軸構(gòu)造成帶有用于配氣相位的角度調(diào)節(jié)的 凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的凸輪軸，其中，所述凸輪軸同時構(gòu)成平4軒質(zhì)量且可在所述軸(4)的所述旋轉(zhuǎn)方向(D)上和/或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向(D)相對于 所述傳動輪而運動以用于在牽引傳動裝置中減小振動。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的牽引傳動裝置，其特征在于，所述凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中， 用于減小振動的所述至少 一個調(diào)整機構(gòu)(3)與所述配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu) 串聯(lián)，或其中，用于扭矩平衡的所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)由所述配氣 相位調(diào)節(jié)機構(gòu)所構(gòu)成。
19. 一種將凸輪軸的配氣相位角度調(diào)節(jié)所用的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)作 為牽引傳動裝置中減小振動所用的平衡裝置的應(yīng)用，其中，構(gòu)造成切 向地起作用的促動器的調(diào)整機構(gòu)使所述凸輪軸在所述軸(4)的所述旋 轉(zhuǎn)方向(D)上和/或?qū)χ孕D(zhuǎn)方向(D)而運動以用于在所述牽引傳動裝置中減小振動。
20. —種用于在尤其用于內(nèi)燃機的牽引傳動裝置中減小振動的方 法，所述牽引傳動裝置帶有從動軸(4)、與所述從動軸(4)相耦接的傳動 輪，以及傳動器件，其中，至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)使在所述牽引傳動裝 置中相對地可動的至少一個平4軒質(zhì)量運動，所述方法包括-借助于控制器而對用于在所述牽引傳動裝置中減小振動的所 述至少 一個調(diào)整機構(gòu)(3)進行操控，-借助于所述調(diào)整機構(gòu)(3)而使所述至少一個平衡質(zhì)量(2)在所述 軸(4)的所述旋轉(zhuǎn)方向(D)上和/或?qū)χ鲂D(zhuǎn)方向(D)運動，以及-在所迷從動軸(4)處產(chǎn)生補償力矩。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于減小振動方法， 其特征在于，所述方法還包括-確定所述從動軸(4)處的動態(tài)扭矩分量，以及-在考慮所述動態(tài)扭矩分量的情況下對所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3) 進行操控。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于減小振動方法， 其特征在于，借助于在所述從動軸(4)處的傳感器而確定所述從動軸(4)的所述動態(tài)扭矩分量。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于減小振動方法， 其特征在于，在所述從動軸(4)的間接特征值、尤其是內(nèi)燃機的發(fā)動機特性曲線，以及相應(yīng)的特征值、尤其是速度以及驅(qū)動力矩的輔助 下，求得所述從動軸(4)處的所述動態(tài)扭矩分量。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項所述的用于減小振動方法， 其特征在于，所述從動軸(4)構(gòu)造成帶有用于配氣相位的角度調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的凸輪軸，并且所述凸輪軸相對于所述牽引傳動裝 置是可動的，所述方法還包括-對所述至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)進行操控，或者，對布置成與所述 調(diào)整機構(gòu)(3)串聯(lián)的、用于所述凸輪軸的角度調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 配氣相位調(diào)節(jié)機構(gòu)進行操控。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有用于減小從動軸(4)(例如內(nèi)燃機的凸輪軸、水泵軸或噴射泵軸)的振動的平衡裝置的牽引傳動裝置，該牽引傳動裝置帶有與軸相耦接的傳動輪(9)、傳動機構(gòu)、及在牽引傳動裝置中相對地可動的至少一個平衡質(zhì)量(2)，以及用于使平衡質(zhì)量運動的至少一個調(diào)整機構(gòu)(3)。其中，平衡質(zhì)量在軸的旋轉(zhuǎn)方向上或?qū)χ撔D(zhuǎn)方向可動并且調(diào)整機構(gòu)實施成切向地起作用的促動器，以使該平衡質(zhì)量運動。此外，本發(fā)明涉及一種在牽引傳動裝置中減小振動的方法，該牽引傳動裝置具有從動軸、傳動輪以及傳動機構(gòu)，其中，至少一個調(diào)整機構(gòu)使得在牽引傳動裝置中相對地可動的至少一個平衡質(zhì)量發(fā)生運動，具有以下步驟操控調(diào)整機構(gòu)；使平衡質(zhì)量運動；以及，在從動軸處產(chǎn)生補償力矩。在帶有用于配氣相位的角度調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制傳動裝置中，相對于牽引傳動裝置可動的凸輪軸可同時作為用于減小振動的平衡質(zhì)量而被使用。
文檔編號F16F15/36GK101568745SQ200780041080
公開日2009年10月28日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月4日
發(fā)明者S·拉茨, S·貝爾默 申請人:伊威斯發(fā)動機系統(tǒng)有限責(zé)任兩合公司