本申請(qǐng)要求于2014年6月20日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/015,112的權(quán)益以及于2015年1月5日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/099,819的權(quán)益,兩個(gè)申請(qǐng)的內(nèi)容全部并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)通常涉及皮帶張緊器領(lǐng)域,并且更特別地涉及用于車輛用前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的皮帶張緊器。
背景技術(shù):
車輛發(fā)動(dòng)機(jī)通常使用前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)器以將動(dòng)力傳遞至一個(gè)或更多個(gè)附件,例如交流發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、水泵及各種其它的附件。縱觀內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史,已經(jīng)提出了許多不同類型的張緊器,以便保持在用以將動(dòng)力傳遞至附件的皮帶中的張力。一些張緊器構(gòu)造成在皮帶上施加非常高的皮帶張力,用以確保在發(fā)動(dòng)機(jī)及附件的所有操作模式下不會(huì)發(fā)生皮帶在與皮帶接合的帶輪中的一個(gè)或更多個(gè)帶輪上滑動(dòng)的情況。將會(huì)有利的是,提供能夠在需要時(shí)保持高的皮帶張力、并且在不需要高的皮帶張力時(shí)保持較低的皮帶張力的張緊器。還將會(huì)有利的是,提供具有相對(duì)低復(fù)雜性及相對(duì)低成本的這樣的張緊器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)方面中,提供一種用于環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的張緊器。該張緊器包括帶輪、主活塞室、容器、將主活塞室及容器連接的第一流體通道及第二流體通道、在主活塞室中可移動(dòng)的主活塞、止回閥、控制閥、以及可移動(dòng)容器構(gòu)件。止回閥定位成防止在主活塞室及容器之間的穿過(guò)第二通道的沿一個(gè)流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng),并且允許在容器及主活塞室之間的穿過(guò)第二流體通道的沿相反的流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng)。控制閥定位在第一流體通道中,并且在用以提供穿過(guò)控制閥的第一流動(dòng)阻力的第一位置和用以提供穿過(guò)控制閥的第二流動(dòng)阻力的第二位置之間是可移動(dòng)的,其中,第一流動(dòng)阻力小于第二流動(dòng)阻力??梢苿?dòng)容器構(gòu)件在容器中基于容器中的流體量而移動(dòng)以改變?nèi)萜鞯捏w積,使得容器、主活塞室以及第一通道及第二通道一起被包含于基本上沒(méi)有任何可壓縮流體的流體回路中。
在另一個(gè)方面中,提供一種用于環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的張緊器。該張緊器包括帶輪、主活塞室、容器、將主活塞室及容器連接的第一流體通道及第二流體通道、在主活塞室中可移動(dòng)的主活塞、止回閥、控制閥、以及可移動(dòng)容器構(gòu)件。止回閥定位成防止在主活塞室及容器之間的穿過(guò)第二通道的沿一個(gè)流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng),并且允許在容器及主活塞室之間的穿過(guò)第二流體通道的沿相反的流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng)??刂崎y定位在第一流體通道中,并且在用以提供穿過(guò)控制閥的第一流動(dòng)阻力的第一位置及用以提供穿過(guò)控制閥的第二流動(dòng)阻力的第二位置之間是可移動(dòng)的,其中,第一流動(dòng)阻力小于第二流動(dòng)阻力。第一流體通道及第二流體通道都流體地連接至主活塞的第一側(cè)。
在另一個(gè)方面中,提供一種用于控制張緊器的方法,該緊張器包括帶輪、活塞室、容器、將活塞室及容器連接的第一流體通道及第二流體通道、活塞室、容器、將活塞室及容器連接的第一流體通道及第二流體通道、在活塞室中可移動(dòng)的活塞、止回閥、控制閥;止回閥構(gòu)造成防止在活塞室及容器之間的穿過(guò)第二通道的沿一個(gè)流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng),并且允許在容器及活塞室之間的穿過(guò)第二流體通道的沿相反的流體流動(dòng)方向的流體流動(dòng);控制閥在第一位置及第二位置之間是可移動(dòng)的,第一位置允許在活塞室及容器之間的穿過(guò)第一流體通道的第一流體流動(dòng),第二位置防止在容器及活塞室之間的穿過(guò)第一流體通道的流體流動(dòng)。該方法包括:
a)接收來(lái)自至少一個(gè)傳感器的信號(hào);
b)基于信號(hào)預(yù)測(cè)環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的至少一個(gè)區(qū)域上的張力是否即將降低;
c)關(guān)閉閥以防止從活塞室流出至容器的流體流動(dòng),同時(shí)允許油從容器流入到活塞室中;以及
d)在環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中的張力下降時(shí)通過(guò)來(lái)自張緊器偏壓構(gòu)件的力以及通過(guò)允許穿過(guò)止回閥進(jìn)入活塞室的流體流動(dòng)并且防止從活塞室穿過(guò)止回閥或控制閥進(jìn)入容器的流體流動(dòng),將帶輪至少部分地推進(jìn)至環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中。
基于本文中提供的說(shuō)明書及權(quán)利要求將理解本公開(kāi)的實(shí)施方式的其它方面。
附圖說(shuō)明
參照附圖將更好地理解本發(fā)明的前述方面及其它方面,在附圖中:
圖1是帶有前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī),其中,前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)裝置包括根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式的張緊器;
圖2是支柱的剖面正視圖,其中,支柱是圖1中所示的張緊器的一部分;
圖2A是圖2中所示的支柱的分解立體圖;
圖3是圖2中所示的支柱的放大剖面正視圖,其中,控制閥處于第一位置;
圖4是圖2中所示的支柱的放大剖面正視圖,其中,控制閥處于第二位置;
圖4A是圖2中所示的支柱的放大剖面正視圖,其中,控制閥處于第三位置;
圖5A是圖2中所示的支柱的剖面正視圖,其中,圖中示出了在減少的皮帶張力情況下的處于第一位置的控制閥;
圖5B是圖2中所示的支柱的剖面正視圖,其中,圖中示出了在增加的皮帶張力情況下的處于第一位置的控制閥;
圖6A是圖2中所示的支柱的剖面正視圖,其中,圖中示出了在減少的皮帶張力情況下的處于第二位置的控制閥;
圖6B是圖2中所示的支柱的剖面正視圖,其中,圖中示出了在增加的皮帶張力情況下的處于第二位置的控制閥;
圖7是支柱的替代的實(shí)施方式的放大剖面圖;
圖8是支柱的另一替代的實(shí)施方式的放大剖面圖;
圖9是圖2中所示的控制閥的一部分的替代的實(shí)施方式的放大剖面圖;以及
圖10是圖9中所示的控制閥的部分的替代的實(shí)施方式的放大剖面圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了車輛的附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)8的前端部。發(fā)動(dòng)機(jī)8包括曲軸10,曲軸10具有安裝在曲軸10上的曲軸帶輪12。曲軸帶輪12經(jīng)由環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件——例如皮帶16——驅(qū)動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)車輛附件14。為方便起見(jiàn),環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件將被稱為皮帶,然而,可以理解的是,其能夠是任何其它類型的環(huán)形驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。附件14可以包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)單元(MGU)14a、空調(diào)壓縮機(jī)14b、水泵(未示出)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵(未示出)和/或任何其它適合的附件。
在圖1中,示出了兩個(gè)附件14,然而可以存在更多個(gè)或者更少個(gè)附件。傳動(dòng)附件中的每一者都具有軸18及帶輪20。
電力驅(qū)動(dòng)的可調(diào)節(jié)的張緊器24被提供用以拉緊皮帶16。張緊器24包括張緊器支柱100及張緊器臂26,該張緊器臂26經(jīng)由樞轉(zhuǎn)連接件27樞轉(zhuǎn)地安裝至靜止結(jié)構(gòu)(例如,發(fā)動(dòng)機(jī)8)以圍繞第一臂樞轉(zhuǎn)軸線Aa進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。樞轉(zhuǎn)連接件27可以由在臂26上的環(huán)27a提供,環(huán)27a連接至發(fā)動(dòng)機(jī)8上的樞轉(zhuǎn)軸27b。帶輪30經(jīng)由第二樞轉(zhuǎn)軸29樞轉(zhuǎn)地安裝至張緊器臂26,以圍繞與臂樞轉(zhuǎn)軸線Aa相偏移的帶輪軸線Ap進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在圖1中所示的張緊器臂26示出為具有大致三角形形狀,但可以理解的是,其可能具有任何適合的形狀并且所示的形狀僅是為了方便。
張緊器支柱100安裝在張緊器臂26及靜止結(jié)構(gòu)之間,靜止結(jié)構(gòu)是例如發(fā)動(dòng)機(jī)8或相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)靜止的任何其它結(jié)構(gòu),例如安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)8的支架。
參照?qǐng)D2及圖2A。張緊器支柱100包括滑動(dòng)地設(shè)置在殼體34中的可伸出構(gòu)件32??缮斐鰳?gòu)件32經(jīng)由樞轉(zhuǎn)連接件36樞轉(zhuǎn)地安裝至張緊器臂26,樞轉(zhuǎn)連接件36由在可伸出構(gòu)件32上的安裝至臂26(圖1)上的樞轉(zhuǎn)軸36b的環(huán)36a形成。殼體34經(jīng)由樞轉(zhuǎn)連接件37樞轉(zhuǎn)地安裝至靜止構(gòu)件(例如,圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)8),樞轉(zhuǎn)連接件37由外殼34上的環(huán)37a而形成,環(huán)37a安裝至靜止構(gòu)件(例如,發(fā)動(dòng)機(jī)8)上的樞轉(zhuǎn)軸37b。
張緊器臂偏壓構(gòu)件38——例如螺旋彈簧——設(shè)置在可伸出構(gòu)件32及外殼34之間,以便迫壓可伸出構(gòu)件32離開(kāi)殼體34并且朝向皮帶16推動(dòng)張緊器臂26。因此,張緊器臂26沿著弧形路徑在“自由臂”位置及“負(fù)載停止”位置之間移動(dòng),“自由臂”位置是沿著張緊臂26能夠在由偏壓構(gòu)件38迫壓的方向上達(dá)到的路徑的結(jié)束移動(dòng)位置,“負(fù)載停止”位置是由于皮帶16施加在帶輪30上的力能夠出現(xiàn)的最遠(yuǎn)的移動(dòng)位置(遠(yuǎn)離自由臂位置)。張緊臂26的移動(dòng)方向可以被稱為在朝著自由臂位置(圖1中箭頭D1所示)移動(dòng)時(shí)的“自由臂”方向,以及被稱為在朝著負(fù)載停止位置并因此遠(yuǎn)離自由臂位置(圖1中箭頭D2所示)移動(dòng)時(shí)的“負(fù)載停止”方向。自由臂位置及負(fù)載停止位置可以由在張緊器臂26的移動(dòng)中的選定點(diǎn)處彼此接合的成對(duì)的機(jī)械限位表面進(jìn)行限定。
參照?qǐng)D2,殼體34的內(nèi)壁40限定主活塞室42。可伸出構(gòu)件32包括在主活塞室42中可移動(dòng)的主活塞44。在活塞40上設(shè)置有軸套46并且軸套46接合內(nèi)壁40。軸套46針對(duì)活塞44的運(yùn)動(dòng)提供選定量的阻尼。由軸套46提供的阻尼可以由在活塞44在活塞室42中的運(yùn)動(dòng)期間存在于軸套46及內(nèi)壁40之間的摩擦而提供。附加地或可替換地,阻尼可以由具有選定的橫截面區(qū)域的可選的通道48而提供,以便在活塞44在活塞室42中的運(yùn)動(dòng)期間控制液壓流體50在活塞44的第一側(cè)44a及活塞44的第二側(cè)44b之間的流動(dòng)。
活塞室密封結(jié)構(gòu)52提供對(duì)活塞桿(示出為54)的密封,以便防止液壓流體50從活塞室42中泄露。密封結(jié)構(gòu)52可以是任何適合類型的密封結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3,提供有容器56。第一通道58及第二通道60流體地連接主活塞室42及容器56。止回閥62設(shè)置成并定位成防止在主活塞室42及容器56之間的穿過(guò)第二通道60的沿第一流體流動(dòng)方向(在圖3中由箭頭DF1所示)的流體流動(dòng),并且允許在容器56及主活塞室42之間的穿過(guò)第二流體通道60的沿相反的流體流動(dòng)方向(在圖3中由箭頭DF2所示)的流體流動(dòng)。
控制閥64定位在第一流體通道58中,并且在用以提供穿過(guò)控制閥的第一流動(dòng)阻力的第一位置(圖3)及用以提供穿過(guò)控制閥的第二流動(dòng)阻力的第二位置(圖4)之間是可移動(dòng)的,其中,第一流動(dòng)阻力小于第二流動(dòng)阻力。在所示的實(shí)施方式中,第一流動(dòng)阻力不是無(wú)窮大的(即,允許一些流體流動(dòng)穿過(guò)控制閥64),以及第二流動(dòng)阻力是無(wú)窮大的(即,控制閥64處于關(guān)閉位置以便基本上防止在容器56及主活塞室42之間穿過(guò)第一流體通道58的流體流動(dòng))。
參照?qǐng)D3,控制閥64包括閥構(gòu)件64a及致動(dòng)器64b。閥構(gòu)件64a是可移動(dòng)的構(gòu)件以控制穿過(guò)控制閥64的流體流動(dòng)。致動(dòng)器64b是用來(lái)移動(dòng)閥構(gòu)件64a的設(shè)備。在下文將進(jìn)一步描述閥構(gòu)件64a及致動(dòng)器64b的實(shí)施方式。
可移動(dòng)容器構(gòu)件66設(shè)置在容器56中并且能夠基于容器中的流體量而移動(dòng)以改變?nèi)萜?6的體積,以便容器56、主活塞室42、以及第一通道58及第二通道60一起被包含于基本上沒(méi)有任何可壓縮流體的流體回路中。容器偏壓構(gòu)件68定位成偏壓可移動(dòng)容器構(gòu)件66以將容器56中的流體驅(qū)動(dòng)朝向主活塞室42。因此,支柱100的可操作性并非基于其定向。相比之下,使用現(xiàn)有技術(shù)的將支柱與液壓流體一體化的一些張緊器,氣體直接存在于流體回路中。當(dāng)這樣的支柱從其預(yù)期的操作方向上反轉(zhuǎn)時(shí),他們易于出現(xiàn)泄漏或失效操作。
在圖3所示的實(shí)施方式中,可移動(dòng)容器構(gòu)件66是充氣的囊件70,并且容器偏壓構(gòu)件68是在囊件70中的為可壓縮流體的氣體(示出為69)。然而,由于氣體處于囊件70中,所以氣體并非處于流體回路自身中。替代地,容器偏壓構(gòu)件68可以是以在囊件70中的閉孔泡沫元件的形式,或是任何其它有彈性的可壓縮物質(zhì)。
容器偏壓構(gòu)件68及可移動(dòng)容器構(gòu)件66可以具有與圖3及圖4中所示的構(gòu)型不同的其它的構(gòu)型。例如,在圖7所示的實(shí)施方式中,可移動(dòng)容器構(gòu)件66為次級(jí)活塞72(還可以被稱為容器活塞72)的形式。通過(guò)螺旋線圈壓縮彈簧74在朝向減少容器56的體積的第一方向上迫壓容器活塞72,螺旋線圈壓縮彈簧74是容器偏壓構(gòu)件(并且因此也在圖7中參照附圖標(biāo)記68進(jìn)行標(biāo)記)。
應(yīng)當(dāng)注意的是,第一通道58及第二通道60可以共享一些共用的部分,例如,以76所示的活塞室部段以及容器部段78。由于第一通道及第二通道都在主活塞44的同一側(cè)流體地連接至主活塞室42,因此部段的這種共享是可能的(特別是活塞室部段)。這將有利于支柱100的構(gòu)造,并且特別是利于密封支柱100以防止液壓流體50的泄漏。在一些現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合支柱的張緊器中,該支柱帶有液壓流體,容器設(shè)置于活塞室的周圍關(guān)系中,并且相對(duì)復(fù)雜的密封系統(tǒng)被設(shè)置以便在伸出及收回支柱時(shí)確保密封。
圖5A及圖5B示出了在控制閥64處于第一位置時(shí)支柱100的操作。參照?qǐng)D1及圖5A,當(dāng)張緊器支柱100處于平衡狀態(tài)并且發(fā)生皮帶張力減小(例如,不再需要MGU 14a來(lái)對(duì)車輛的電池充電)的特定類型的事件時(shí),液壓流體50、容器偏壓構(gòu)件68及張緊器偏壓構(gòu)件38都在活塞44及可伸出構(gòu)件34上施加可以克服由皮帶16施加的阻力的力,以產(chǎn)生在活塞44及可伸出構(gòu)件34上的合力F,合力F在伸出可伸出構(gòu)件34的方向上以及在沿著圖1中所示的方向D1(自由臂方向)驅(qū)動(dòng)張緊器臂26及帶輪30的方向上。由于控制閥64處于第一位置,因此液壓流體50能夠從容器56沿著圖5A中所示的穿過(guò)第一通道58的第一流體流動(dòng)路徑FFP1流動(dòng)至主活塞室42。因此,可伸出構(gòu)件32從殼體34中伸出以將帶輪30驅(qū)動(dòng)至皮帶16中直到再一次達(dá)到平衡。
參照?qǐng)D1及圖5B,當(dāng)張緊器支柱100處于平衡狀態(tài)、控制閥64處于第一位置并且發(fā)生皮帶張力增大(例如,需要MGU 14a來(lái)對(duì)車輛的電池充電)的特定類型的事件時(shí),液壓流體50、容器偏壓構(gòu)件68及張緊器偏壓構(gòu)件38都在活塞44及可伸出構(gòu)件34上施加力,并且都施加的阻力可以被作用在帶輪30上的增加的皮帶張力克服,以產(chǎn)生在圖5B中所示的合力F,合力F在收回可伸出構(gòu)件34的方向上以及在沿著圖1中所示的方向D2(負(fù)載停止方向)驅(qū)動(dòng)張緊器臂26及帶輪30的方向上。由于控制閥64處于第一位置,因此液壓流體50能夠從主活塞室42沿著圖5A中所示的第二流體流動(dòng)路徑FFP2流動(dòng)至容器56,第二流體流動(dòng)路徑FFP2穿過(guò)第一通道58并且可以與第一流體流動(dòng)路徑FFP1相同。
圖6A及圖6B示出了在控制閥64處于第二位置時(shí)支柱100的操作。參照?qǐng)D1及圖6A,當(dāng)張緊器支柱100處于平衡狀態(tài)并且發(fā)生皮帶張力減小(例如,不再需要MGU 14a來(lái)對(duì)車輛的電池充電)的特定類型的事件時(shí),液壓流體50、容器偏壓構(gòu)件68及張緊器偏壓構(gòu)件38都在活塞44及可伸出構(gòu)件34上施加可以克服由皮帶16施加的阻力的力,以產(chǎn)生在活塞44及可伸出構(gòu)件34上的合力F,合力F在伸出可伸出構(gòu)件34的方向上以及在沿著圖1中所示的方向D1(自由臂方向)驅(qū)動(dòng)張緊器臂26及帶輪30的方向上。由于控制閥64處于第二位置,因此液壓流體50不能夠從容器56沿著圖5A中所示的第一流體流動(dòng)路徑FFP1流動(dòng)至主活塞室42,但能夠沿著圖6A中所示的穿過(guò)第二通道60的第三流體流動(dòng)路徑FFP3而流動(dòng)。因此,可伸出構(gòu)件32從殼體34中伸出以將帶輪30驅(qū)動(dòng)至皮帶16中直到再一次達(dá)到平衡。
參照?qǐng)D1及圖6B,當(dāng)張緊器支柱100處于平衡狀態(tài)、控制閥64處于第二位置并且發(fā)生皮帶張力增大(例如,需要MGU 14a來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)8或與發(fā)動(dòng)機(jī)8一起來(lái)提升動(dòng)力)的特定類型的事件時(shí),止回閥62及控制閥64防止流體從主活塞室42流動(dòng)至容器56。由于流體50基本上是不可壓縮的,因此能夠在不收回可伸出構(gòu)件32下增加皮帶張力,即,在負(fù)載停止方向上不移動(dòng)張緊器臂26。在圖5A、圖5B及圖6A中所示的位置及狀態(tài)中,流體在容器56及活塞室42中施加壓力。然而,在圖6B中所示的狀態(tài)下,在活塞室42中的壓力可以比在容器56中的壓力相對(duì)更高。例如,在活塞室42中的壓力可以是大約22MPa或甚至更高,而在容器56中的壓力可以是大約0.5MPa或甚至更低。
在一個(gè)實(shí)施方式中,致動(dòng)器64b可以構(gòu)造成能夠?qū)⒒钊麡?gòu)件64a定位在第一位置及第二位置之間的至少一個(gè)中間位置處。在圖4A中示出了中間位置。因此,可以說(shuō)成控制閥64能夠定位在第一位置及第二位置之間的至少一個(gè)中間位置處,以提供穿過(guò)控制閥64的在第一流動(dòng)阻力及第二流動(dòng)阻力之間的第三流動(dòng)阻力。該第三位置可以提供選定的阻尼量以在需要該阻尼情況下——例如,在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可以是特別高的期間——在活塞室42中移動(dòng)活塞44。由于由控制閥64在第三位置提供的阻尼能夠是速度相關(guān)的并且在閥構(gòu)件64a的位置的范圍內(nèi)是可選擇的,因此在該第三位置處提供的阻尼不同于由活塞軸套46提供的阻尼。
可以理解的是,在一些實(shí)施方式中,液壓流體50可以受限于基于環(huán)境溫度而變化的粘度。在這種情況下,可選地,容器偏壓構(gòu)件68可以構(gòu)造成包括粘度補(bǔ)償構(gòu)件90,粘度補(bǔ)償構(gòu)件90是基于溫度在第一位置及第二位置之間移動(dòng)的并且定位成控制容器偏壓構(gòu)件68的偏壓力的熱響應(yīng)構(gòu)件。在一些實(shí)施方式中,粘度補(bǔ)償構(gòu)件90可以與壓縮彈簧74成一體的并且可以由形狀記憶合金形成的壓縮彈簧74而獲得,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)形狀記憶合金使得壓縮彈簧74朝向相對(duì)較長(zhǎng)的靜止長(zhǎng)度,以及當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)形狀記憶合金使得壓縮彈簧74朝向相對(duì)較短的靜止長(zhǎng)度。形狀記憶合金產(chǎn)品的制造商的示例包括例如美國(guó)加利福尼亞州爾灣市的德納隆(Dynalloy)股份有限公司。在另一實(shí)施方式中,粘度補(bǔ)償構(gòu)件90可以是如圖8中所示的彈性盤(snap disk)92的形式。以實(shí)線所示的彈性盤92處于第一補(bǔ)償構(gòu)件位置,并且以虛線所示的彈性盤92處于第二補(bǔ)償構(gòu)件位置。在第一位置彈性盤92引起容器偏壓構(gòu)件74的第一彎曲量,并且在第二位置彈性盤92引起容器偏壓構(gòu)件74的與第一彎曲量不同的第二彎曲量。如能夠示出的,當(dāng)彈性盤92處于第一位置時(shí),彈性盤92將彈簧74的端部向下推動(dòng)以壓縮彈簧74使得彈簧74的偏壓力會(huì)相對(duì)較高,然而,當(dāng)彈性盤92處于第二位置時(shí),彈性盤92將允許彈簧74的一些伸長(zhǎng)以便彈簧74在容器活塞72的整個(gè)運(yùn)動(dòng)中能較少地被壓縮,使得來(lái)自彈簧74的偏壓力與彈性盤92處于第一位置處相比會(huì)相對(duì)較低。因此,彈性盤92能夠定位成:當(dāng)環(huán)境溫度上升至超過(guò)選定的溫度時(shí),彈性盤92定位成增加由容器偏壓構(gòu)件74施加的偏壓力,以及當(dāng)環(huán)境溫度下降至低于選定的溫度時(shí),彈性盤92定位成降低由容器偏壓構(gòu)件74施加的偏壓力。
參照?qǐng)D1及圖2,致動(dòng)器64b由控制系統(tǒng)150進(jìn)行控制??刂葡到y(tǒng)150可以如圖1及圖2中所示包括單獨(dú)的控制器,或可以由網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)控制器組成??刂葡到y(tǒng)150可以提供為作為包括支柱100、臂26及帶輪30的組件的一部分,或替代地,控制系統(tǒng)150可以是與其它的上述部件分開(kāi)設(shè)置的單元。控制系統(tǒng)150可以例如是由與提供其它部件的商業(yè)實(shí)體相分開(kāi)的商業(yè)實(shí)體所提供的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。在這種情況下,張緊器24可以認(rèn)為是不包括控制系統(tǒng)150。替代地,張緊器24可以設(shè)置有控制系統(tǒng)150。
控制系統(tǒng)150包括至少處理器150a及存儲(chǔ)器150b??刂葡到y(tǒng)150可以適當(dāng)?shù)鼐幊虨閷⑿盘?hào)(例如,電信號(hào))發(fā)送至致動(dòng)器64b以在第一位置及第二位置之間移動(dòng)閥構(gòu)件64a。例如,在控制器150接收來(lái)自一個(gè)或更多個(gè)傳感器的指示皮帶張力將明顯地增加的輸入的情況下,控制系統(tǒng)150能夠?qū)⑿盘?hào)發(fā)送至致動(dòng)器64b以將閥構(gòu)件64a驅(qū)動(dòng)至第二位置(圖4)。如果皮帶張力在期望的增加之前減小,張緊器帶輪30如圖6A中所示在自由臂的方向上被驅(qū)動(dòng),并因此張緊器帶輪被驅(qū)動(dòng)至皮帶16中。當(dāng)發(fā)生皮帶張力的期望的增加時(shí),防止收回可伸出構(gòu)件32。
在當(dāng)控制閥64處于第二位置時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的情況下,由于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此皮帶張力將周期地增大及減小。在皮帶張力減小的時(shí)刻,帶輪30將一定量地被驅(qū)動(dòng)至皮帶16中。在皮帶張力增大的隨后的時(shí)刻,帶輪30將不會(huì)被收回。在皮帶張力減小的之后的時(shí)刻,帶輪30將略微更深地被驅(qū)動(dòng)至皮帶16中。之后,在皮帶張力再次增加的下一時(shí)刻,滾輪30將仍然不會(huì)收回。因此,發(fā)生一種棘輪效應(yīng),從而將帶輪30越來(lái)越深地驅(qū)動(dòng)至皮帶16中直到皮帶張力高到足以使可伸出構(gòu)件不發(fā)生進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)。一旦控制系統(tǒng)150指示致動(dòng)器64b以將閥構(gòu)件64a移動(dòng)至第一位置,皮帶張力能夠驅(qū)動(dòng)帶輪并因此收回可伸出構(gòu)件直到達(dá)到平衡。
參照?qǐng)D2,致動(dòng)器64b可以是任何適合類型的致動(dòng)器,例如線性、二位式螺線管。螺線管可以構(gòu)造成保持在其最后運(yùn)動(dòng)的任何位置,或螺線管可以偏壓成根據(jù)電源的切斷返回至特定的位置。致動(dòng)器64b可以與閥構(gòu)件64a分離,以對(duì)用來(lái)組裝控制閥64的部件提供額外的靈活性。換句話說(shuō),致動(dòng)器64b在不用固定連接至閥構(gòu)件64a的情況下可以包括僅抵接閥構(gòu)件64a的突出物(例如,螺線管桿)。圖9示出了閥構(gòu)件64a的示例。在圖9所示的示例中,控制閥64包括閥構(gòu)件偏壓構(gòu)件64c。閥構(gòu)件64a在與控制閥64的第一位置及第二位置相對(duì)應(yīng)的第一位置及第二位置(圖3及圖4)之間通過(guò)致動(dòng)器64b是可移動(dòng)的。閥構(gòu)件偏壓構(gòu)件64c將閥構(gòu)件64a迫壓朝向第一位置及第二位置中的一個(gè)位置。在圖9中所示的示例中,偏壓構(gòu)件64c將閥構(gòu)件迫壓朝向第一位置。在圖10中所示的示例中,偏壓構(gòu)件64c將閥構(gòu)件迫壓朝向第二位置。
回到圖9中所示的示例,當(dāng)閥構(gòu)件64a處于第二閥門構(gòu)件位置(在圖9中所示)時(shí),由流體壓力產(chǎn)生的作用在閥構(gòu)件64a的第二表面(示出為112)上的第二力F2充分地克服了由流體壓力產(chǎn)生的作用在閥構(gòu)件64a的第一表面(示出為110)上的第一力F1,以將閥構(gòu)件64a保持在第二位置。這是通過(guò)調(diào)整第一表面110及第二表面112的大小而實(shí)現(xiàn),使得其相對(duì)區(qū)域產(chǎn)生朝向第二位置的合力。另外可能的是,選擇第一表面及第二表面以便產(chǎn)生將閥構(gòu)件64a保持在在第一位置的合力。
選擇用于張緊器24中的液壓流體50可以是任何適合的液壓流體,并且可以包括例如防泡沫劑的成分以抑制在元件相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)期間在一些流體中會(huì)發(fā)生的起泡。
在一些實(shí)施方式中,控制系統(tǒng)可以編程為:
a)判斷張緊器24中是否存在故障;以及
b)基于在步驟a)中做出的判斷,輸出指示張緊器24中的故障的信號(hào)(例如,輸出至可以在車輛中的顯示器152)。更特別地,控制系統(tǒng)150可以編程為:
c)控制致動(dòng)器64b的電流以便對(duì)控制閥64的位置進(jìn)行控制;以及
d)判斷主活塞44在主活塞室42中的位置;以及
e)基于致動(dòng)器64b的電流及在步驟d)中做出的判斷,輸出指示張緊器24中的故障的信號(hào)(例如,輸出至顯示器152)。在步驟d)中,基于來(lái)自傳感器的指示是否存在皮帶打滑的信號(hào),控制系統(tǒng)可以判斷主活塞44在主活塞室42中的位置。換句話說(shuō),如果控制系統(tǒng)150檢測(cè)到皮帶打滑,但已經(jīng)命令致動(dòng)器64b將閥構(gòu)件64a移動(dòng)至第二位置,之后控制系統(tǒng)150能夠判斷閥構(gòu)件64a未移動(dòng)到第二位置并因此判斷未阻止活塞44縮回。能夠通過(guò)控制系統(tǒng)150檢測(cè)皮帶打滑,控制系統(tǒng)150包括在附件驅(qū)動(dòng)器中的選定帶輪上的編碼器以及在曲軸帶輪12上的另一編碼器。
雖然已描述了使用具有包括MGU 14a的前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)裝置的張緊器24,但另外可能的是,在使用交流發(fā)電機(jī)并且不允許通過(guò)使用MGU啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)8的前發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)裝置上使用張緊器24。控制系統(tǒng)150能夠在預(yù)期高的皮帶負(fù)載的任何條件下——例如在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)8時(shí)——使用。
雖然在本文中包含的描述構(gòu)成了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式,但應(yīng)當(dāng)理解的是,在不偏離所附權(quán)利要求的公平合理意圖的情況下,本發(fā)明可以進(jìn)行進(jìn)一步的修改及改變。