• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswird ein Motoranlasser bereitgestellt, der mit einer Fliehkraftkupplungausgestattet ist. Die Kupplung umfaßt ein Kupplungsinnenteil,das vom Drehmoment des Startermotors gedreht wird, ein Kupplungsaußenteil,das konstant mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenist, und Rollen, die anliegend an das Kupplungsaußenteilangeordnet sind. Die Drehzahl des Kupplungsaußenteils, bei der die Rollendurch die Fliehkraft vom Kupplungsinnenteil weggedrängt werden, umeinen Ölfilmzwischen diesen zu erzeugen, ist höher eingestellt als die Drehzahldes Kupplungsinnen- und -außenteils,wenn der Startermotor unter Nullastbedingungen dreht. Dadurch wirdein direkter Kontakt zwischen den Rollen und dem Kupplungsinnenteiloder ein indirekter Kontakt zwischen diesen über die Ölfilme ermöglicht, wenn der Startermotorwieder eingeschaltet wird, beispielsweise nach einem Absterben desVerbrennungsmotors, was zu einer Verbesserung der Lebensdauer derFliehkraftkupplung und der Zuverlässigkeit des Motoranlassersführt.
    公开号:DE102004026809A1
    申请号:DE200410026809
    申请日:2004-06-02
    公开日:2005-01-20
    发明作者:Kiyokazu Kariya Haruno；Mikio Kariya Saito
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:F02D17-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft allgemein einen verbesserten Aufbaufür einenMotoranlasser, der mit einer Fliehkraftkupplung ausgerüstet ist,die bei der Drehmomentübertragungvon einem Anlasser zu einem Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge eingesetztwerden kann, und genauer einen solchen Motoranlasser, der unerwünschte mechanischeStöße auf eineFliehkraftkupplung minimiert, wenn diese eingerückt ist.
    [0002] 5 zeigt ein typisches Beispielfür einen Motoranlasser 150,der mit einer Anlasser-Zugmittelscheibe 130 ausgerüstet ist,die überein Zugmittel 120 konstant mit einer Kurbelwellen-Zugmittelscheibe 110 einesVerbrennungsmotors 100 verbunden ist. In die Anlasser-Zugmittelscheibe 130 isteine Fliehkraftkupplung eingebaut.
    [0003] DieFliehkraftkupplung besteht, wie in 6 dargestellt,aus einem Außenteil(outer) 140, einem Innenteil (inner) 160 und Rollen 170,die zwischen dem Außenteil 140 unddem Innenteil 160 angeordnet sind. Das Außenteil 140 isteinstückigmit der Anlasser-Zugmittelscheibe 130 ausgebildet. DasInnenteil 160 wird vom Startermotor 150 angetrieben. Wenndas Innenteil 160 vom Startermotor 150 gedrehtwird, bewirkt dies, daß dieRollen 170 zwischen dem Außenteil 140 und demInnenteil 160 festgeklemmt werden, um eine Verbindung zwischendiesen zu schaffen, um das vom Startermotor 150 ausgegebeneDrehmoment vom Innenteil 160 über die Rollen 170 aufdas Außenteil 140 zu übertragen.
    [0004] Wenndie Rollen 170 durch die Fliehkraft von der Außenumfangsfläche desInnenteils 160 weggedrängtwerden, so daß dieFliehkraftkupplung völlig gelöst ist,wird das Außenteil 140,das überdas Zugmittel 120 mit der Zugmittelscheibe 110 verbunden ist,ständigvom Verbrennungsmotor 100 angetrieben. Die Fliehkraftkupplunghat daher Nachteile, wie nachstehend beschrieben, wenn es erforderlichist, den Verbrennungsmotor 100 nach dem Lösen der Fliehkraftkupplungund dem Absterben des Verbrennungsmotors 100 zu starten,oder währendder Verbrennungsmotor 100 sich rückwärts dreht, nachdem er einmalangehalten wurde.
    [0005] Wenndie Fliehkraftkupplung ausgerückt wird,das heißt,wenn die Rollen 170 völligvom Innenteil 160 weggehalten werden, und der Startermotor 150 erneutgestartet wird, erzeugt dies einen erheblichen mechanischen Stoß, der sichaus dem Drehzahlunterschied zwischen den Rollen 170 (d.h. demAußenteil 140)und dem Innenteil 160 ergibt und der in dem Augenblickauf die Kupplung wirkt, wenn die Kupplung eingerückt wird, so daß die Rollen 170 ineinen Metall/Metall-Kontakt mit dem Innenteil 160 kommen,um das Außenteil 140 unddas Innenteil 160 miteinander zu verbinden. Dies resultiertin einer Instabilitätbeim Neustart des Verbrennungsmotors 100 und in einer Abnahmeder Lebensdauer der Fliehkraftkupplung.
    [0006] Esist daher die vorrangige Aufgabe der Erfindung, die Nachteile desStandes der Technik zu überwinden.
    [0007] Einweiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Motoranlassers,der dafürausgelegt ist, den unerwünschtenmechanischen Stoß aufeine Fliehkraftkupplung zu minimieren, um die Lebensdauer der Kupplungzu verbessern und/oder die Stabilität beim Starten des Verbrennungsmotorssicherzustellen.
    [0008] Gemäß einemAspekt der Erfindung wird ein Motoranlasser bereitgestellt, derbeim Starten eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors verwendet werdenkann. Der Motoranlasser umfaßt:(a) einen Startermotor, der ein Drehmoment erzeugt; und (b) eine Fliehkraftkupplung,die das Drehmoment, das vom Startermotor erzeugt wird, auf die Kurbelwelleeines Verbrennungsmotors überträgt, um denVerbrennungsmotor zu starten. Die Fliehkraftkupplung umfaßt ein Kupplungsinnenteil,das durch das Drehmoment des Startermotors gedreht wird, ein Kupplungsaußenteil,das konstant mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenist, und Rollen, die anliegend an die Innenumfangsfläche desKupplungsaußenteilsin Nockenkammern angeordnet sind, die zwischen der Innenumfangsfläche desKupplungsanßenteilsund der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils definiert sind. Die Fliehkraftkupplung ist soausgelegt, daß siein einem ersten, einem zweiten und einem dritten Betriebsmodus arbeitet.Der erste Betriebsmodus tritt ein, wenn der Startermotor betätigt wird,um das Kupplungsinnenteil zu drehen, so daß die Rollen zwischen dem Kupplungsaunenteil unddem Kupplungsinnenteil festgeklemmt werden, um eine mechanischeVerbindung zwischen dem Kupplungsaußenteil und dem Kupplungsinnenteilzu bilden. Der zweite Betriebsmodus tritt ein, wenn die Rollen durcheine Fliehkraft, die bei der Erhöhungder Drehzahl des Kupplungsanßenteilserzeugt wird, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, um einen Ölfilmzwischen jeder Rolle und der Außenumfangsfläche desInnenkupplungsteils zu erzeugen. Der dritte Betriebsmodus trittein, wenn die Rollen von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils durch eine Fliehkraft, die bei einer weiterenErhöhungder Drehzahl des Kupplungsaußenteilserzeugt wird und die überder Drehzahl des zweiten Betriebsmodus liegt, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, so daß einGasspalt zwischen jeder Rolle und der Außenumfangsfläche desInnenteils erzeugt wird. Wenn die Drehzahl des Kupplungsaußenteils,die bewirkt, daß derBetriebsmodus der Fliehkraftkupplung aus dem zweiten Betriebsmodusin den dritten Betriebsmodus übergeht,als Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl(second-to-third mode shift speed) definiert wird, und die Drehzahldes Kupplungsinnenteils und des Kupplungsaußenteils bei einer Drehungdes Startermotors unter Nullastbedingungen als Nullast-Drehzahldefiniert wird, ist die Beziehung Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl > Nullast-Drehzahl erfüllt.
    [0009] Wennes erforderlich ist, den Verbrennungsmotor neu zu starten, nachdemder Verbrennungsmotor aus irgendeinem Grund abgestorben ist, oder während sichder Verbrennungsmotor in Rückwärtsrichtungdreht, nachdem er angehalten wurde, ist es möglich, den Startermotor ohneunerwünschtemechanische Stöße auf dieFliehkraftkupplung erneut einzuschalten, um den Verbrennungsmotoranzudrehen. Genauer steigt, wenn der Startermotor in solch einemFall betätigtwird, die Drehzahl des Kupplungsinnenteils von einem Wert, der unterdem der Nullast-Drehzahl liegt, an. Die Nullast-Drehzahl ist, wie oben beschrieben,niedriger als die Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl, wodurch ein direkterKontakt zwischen den Rollen und dem Kupplungsinnenteil oder derenindirekter Kontakt durch die Ölfilmeerreicht wird, wenn der Startermotor im Anschluß an das obige Ereignis eingeschaltetwird. Dies resultiert in einer verbesserten Lebensdauer der Fliehkraftkupplungund einer besseren Zuverlässigkeitdes Motoranlassers.
    [0010] Imbevorzugten Modus der Erfindung ist, wenn die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsbeim Verschwinden des Metall/Metall-Kontakts der Rollen mit demKupplungsinnenteil beim Anstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteilsals Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl(second mode-entered speed) definiert wird, eine Beziehung Leerlaufdrehzahl > Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl > Ankurbeldrehzahl erfüllt, wobeidie Leerlaufdrehzahl die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsbei leerlaufendem Verbrennungsmotor ist, und die Ankurbeldrehzahldie Drehzahl des Kupplungsaußenteilsist, bei der der Verbrennungsmotor angedreht wird.
    [0011] Genauerist die Drehzahl des Kupplungsaußenteils beim Eintritt in denzweiten Betriebszustand, in dem die Rollen durch die Fliehkraft,die bei einem Anstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteilserzeugt wird, von der Außenumfangsfläche des Kupplungsinnenteilsweggedrängtwerden, wodurch ein Ölfilmzwischen sämtlichenRollen und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils erzeugt wird, höher als die Ankurbeldrehzahl,wodurch währenddes Ankurbelns des Verbrennungsmotors ein Metall/Metall-Kontaktzwischen den Rollen und dem Innenteil gewährleistet ist. Zusätzlich istdie Leerlaufdrehzahl höherals die Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl, wodurch bewirkt wird, daß die Rollenwährenddes Motorleerlaufs am Kupplungsinnenteil ohne Metall/Metall-Kontaktgleiten, wodurch die Abnutzung der Rollen minimiert wird.
    [0012] Gemäß dem zweitenAspekt der Erfindung wird ein automatisches Verbrennungsmotor-Stopsystembereitgestellt, das einen Verbrennungsmotor anhält, wenn eine bestimmte Verbrennungsmotor-Stopbedingungerfülltist. Das System umfaßt:(a) einen Startermotor, der ein Drehmoment erzeugt; und (b) eineFliehkraftkupplung, die das vom Startermotor erzeugte Drehmomentauf die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors überträgt, um den Verbrennungsmotorzu starten, wobei die Fliehkraftkupplung ein Kupplungsinnenteilumfaßt,das vom Drehmoment des Startermotors gedreht wird, ein Kupplungsaußenteil,das konstant mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenist, und Rollen, die anliegend an die Innenumfangsfläche desKupplungsaußenteilsin Nockenkammern angeordnet sind, die zwischen der Innenumfangsfläche desKupplungsaußenteilsund der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils definiert sind. Die Fliehkraftkupplung ist soausgelegt, daß siein einem ersten, einem zweiten und einem dritten Betriebsmodus arbeitenkann. Der erste Betriebsmodus tritt ein, wenn der Startermotor betätigt wird,um das Kupplungsinnenteil zu drehen, so daß die Rollen zwischen dem Kupplungsaußenteilund dem Kupplungsinnenteil festgeklemmt werden, um eine mechanischeVerbindung zwischen dem Kupplungsaußenteil und dem Kupplungsinnenteilzu bilden. Der zweite Betriebsmodus tritt ein, wenn die Rollen durcheine Fliehkraft, die beim Anstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteilserzeugt wird, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, so daß ein Ölfilm zwischenjeder Rolle und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils erzeugt wird. Der dritte Betriebsmodus trittein, wenn die Rollen durch die Fliehkraft, die bei einem weiterenAnstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteils erzeugt wird, der über demdes zweiten Betriebsmodus liegt, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, so daß einGasspalt zwischen sämtlichenRollen und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils erzeugt wird. Falls die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsbeim Ausheben des Metall/-Metall-Kontaktsder Rollen und des Kupplungsinnenteils bei einem Anstieg der Drehzahldes Kupplungsaußenteils,so daß derzweite Betriebsmodus eintritt, als Betriebsmodus-Zwei-Eintrittsdrehzahl definiertwird, und die Drehzahl des Kupplungsaußenteils während der Drehung des Verbrennungsmotorsbei der Mindestdrehzahl, die es ermöglicht, daß der Verbrennungsmotors ohneabzusterben selbst neu startet, um die Drehzahl des Verbrennungsmotorsauf einen vorgegebenen Wert zu erhöhen, bei dem der Verbrennungsmotorerneut mit Brennstoff versorgt wird, nachdem die Brennstoffzufuhrunterbrochen war, als Außenteil-Mindestdrehzahlfür einenVerbrennungsmotor-Selbststart (minimum engine self-startable outerspeed) definiert wird, ist die Beziehung Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl > Außenteil-Mindestdrehzahl für einenVerbrennungsmotor-Selbststart erfüllt.
    [0013] Dieobige Beziehung stellt die Stabilität beim erneuten Starten desVerbrennungsmotors mittels des Startermotors sicher, wenn der Verbrennungsmotoreine Unterbrechung der Brennstoffzufuhr erfährt, und die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsunter die Außenteil-Mindestdrehzahlfür einenSelbststart des Verbrennungsmotors fällt.
    [0014] Genauerist die Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl höher als die Außenteil-Mindestdrehzahlfür einenVerbrennungsmotor-Selbststart. Wenn somit die Drehzahl des Motorsabnimmt und die Drehzahl des Kupplungsaußenteils unter die Außenteil-Mindestdrehzahlfür einenVerbrennungsmotor-Selbststart sinkt, kommt es zu Metall/Metall-Kontakten zwischen denRollen und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils, wodurch die Stabilität beim Neustart des Verbrennungsmotorsgewährleistetist.
    [0015] Inder bevorzugten Ausführungsformder Erfindung ist, wenn die Drehzahl des Kupplungsaußenteils,die bewirkt, daß vomzweiten Betriebszustand in den dritten Betriebszustand der Fliehkraftkupplung übergegangenwird, als Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahldefiniert wird, und die Drehzahl des Kupplungssinnen- und -außen teilsbei unter Nullast drehendem Startermotor als Nullast-Bedingung definiertwird, die Beziehung Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl > Nullast-Drehzahl erfüllt.
    [0016] DieModus-Zwei-Eintrittsdrehzahl erfüllt auchdie Beziehung Leerlaufdrehzahl > Modus-Zwei-Übergangsdrehzahl > Ankurbeldrehzahl, wobeidie Leerlaufdrehzahl die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsbei leerlaufendem Verbrennungsmotor ist, und die Ankurbeldrehzahldie Drehzahl des Kupplungsaußenteilsist, bei der der Verbrennungsmotor angekurbelt wird.
    [0017] Dievorliegende Erfindung wird umfassender aus der nachstehenden detailliertenBeschreibung und aus den begleitenden Figuren der bevorzugten Ausführungsformender Erfindung ersichtlich, die jedoch nicht als Beschränkung derErfindung auf spezielle Ausführungsformenaufzufassen sind, sondern lediglich der Erläuterung und Erklärung dienen.
    [0018] DieZeichnung zeigt in
    [0019] 1 eine Teilschnittansicht,die einen Motoranlasser gemäß der erstenAusführungsformder Erfindung zeigt;
    [0020] 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) Schnittansichten, dieaufeinanderfolgende Betriebsmodi einer Fliehkraftkupplung zeigen,die im Motoranlasser von 1 verwendetwird;
    [0021] 2(e), 2(f) und 2(g) vergrößerte Ansichtender 2(b), 2(c) bzw. 2(d);
    [0022] 3 einen Graph, der Änderungender Drehzahl einer Fliehkraftkupplung in aufeinanderfolgenden Betriebsmodizeigt, wie sie in den 2(a) bis 2(d) dargestellt sind;
    [0023] 4 einen Graph, der eine Änderungder Fliehkraftkupplungs-Drehzahl in der zweiten Ausführungsformder Erfindung zeigt;
    [0024] 5 ein Blockdiagramm, daseinen herkömmlichenMotoranlasser zeigt; und
    [0025] 6 eine Schnittansicht, dieden inneren Aufbau einer typischen Fliehkraftkupplung zeigt.
    [0026] Wasdie Figuren betrifft, in denen ähnliche Bezugszahlenin mehreren Darstellungen ähnliche Teilebezeichnen, und insbesondere was 1 betrifft,so wird ein Motoranlasser 1 gemäß der ersten Ausführungsformder Erfindung gezeigt, der nachstehend als Beispiel für den Einsatzbeim Starten eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors beschriebenist.
    [0027] DerMotoranlasser 1 besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 2 (dernachstehend auch als Startermotor bezeichnet wird), eine Drehzahluntersetzung 3,einer Abtriebswelle 4, einer Fliehkraftkupplung 5,die mit der Abtriebswelle 4 verbunden ist, und einer Starter-Zugmittelscheibe 6.Die Drehzahluntersetzung 3 verringert die Drehzahl des Startermotors 2.Die Abtriebswelle 4 überträgt das Drehmoment,das von der Drehzahluntersetzung ausgegeben wird, über dieFliehkraftkupplung 5 an die Starter-Zugmittelscheibe 6. Die Starter-Zugmittelscheibe 6 ist über einZugmittel 10 mit einer Kurbelwellen-Zugmittelscheibe 9 verbunden.Die Kurbelwellen-Zugmittelscheibe 9 ist mit einer Kurbelwelle 8 einesVerbrennungsmotors 7 verbunden.
    [0028] DerStartermotor 2 wird beispielsweise durch einen bekanntenGleichstrommotor verwirklicht, in dem ein Anker eingebaut ist, derdurch eine Batterie, die in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist, elektrischerregt wird.
    [0029] DieDrehzahluntersetzung 3 umfaßt ein Planetenradgetriebe,dass aus einem Sonnenrad 3a, einem Hohlrad 3b undPlanetenrädern 3c,die mit dem Sonnenrad 3a und dem Hohlrad 3b kämmen, besteht.Die Planetenräder 3c drehensich jeweils um Zahnradwellen 3d und kreisen in einer geschlossenenUmlaufbahn, d.h. dem Innenumfang des Hohlrades 3b. Genauergesagt, ist das Sonnenrad 3a mit der Abtriebswelle des Startermotors 2 verbunden. DieDrehung des Startermotors 2 bewirkt, daß die Planetenräder 3c sichum den Innenumfang des Hohlrades 3b bewegen, wodurch siedas Drehmoment, das vom Startermotor 2 ausgegeben wird, über dieZahnradwellen 3d auf eine Trägerplatte 3e übertragen.
    [0030] DieAbtriebswelle 4 wird von einem Lager 11 in Verbindungmit der Trägerplatte 3e gehalten,so daß sichzusammen mit der Trägerplatte 3c drehen kann.Genauer gesagt, wird die Drehung des Planetenrads 3c umdas Hohlrad 3b auf die Trägerplatte 3e übertragen.
    [0031] Wiedeutlich in den 2(a) bis 2(d) gezeigt ist, bestehtdie Fliehkraftkupplung 5 aus einem Außenteil 12 und einemInnenteil 13, Rollen 14 und (nicht gezeigten)Federn. Das Außenteil 12 weist Keilflächen (d.h.Nockenflächen)auf, die keilförmige Nockenkammern 12a zwischendiesem und der Außenumfangsfläche desInnenteils 13 definieren. Das Innenteil 13 sitztauf der Abtriebswelle 4, so daß es durch die Abtriebswelle 4 gedrehtwerden kann. Die Rollen 14 befinden sich in den Nockenkammern 12a. Wiein den Figuren zu sehen, bewirken die Federn, daß die Rollen 14 nachrechts in eine konstante Anlage zur Innenumfangsfläche desAußenteils 12 gedrängt werden,wobei der Abstand zwischen dem Außenteil 12 und demInnenteil 13 abnimmt.
    [0032] DieArbeitsweise der Fliehkraftkupplung wird nachstehend detailliertmit Bezug auf die 2(a) bis 2(g) beschrieben.
    [0033] Wenndas Innenteil 13 überdie Abtriebswelle 4 vom Startermotor gedreht wird, bewirktdies, wie in 2(a) dargestellt,daß dieRollen 14 zwischen der Innenumfangsfläche des Außenteils 12 und derAußenumfangsfläche desInnenteils 13 festgeklemmt werden, wodurch eine starkemechanische Verbindung zwischen dem Außenteil 12 und demInnenteil 13 gebildet wird, durch die das Drehmoment derAbtriebswelle 4 vom Innenteil 13 auf das Außenteil 12 übertragenwird. Dies wird nachstehend als Außenteil-zu-Innenteil-Verbindungsmodus bezeichnet.
    [0034] BeimStart des Verbrennungsmotors 7 wird das Außenteil 12 vomVerbrennungsmotor 7 angetrieben. Dies bewirkt, daß das Außenteil 12 unddas Innenteil 13 sich relativ zueinander drehen, so daß die Rollen 14,wie in 2(b) dargestellt,an der Außenfläche desInnenteils rutschen. Dies wird nachstehend als Rollenrutschmodus(roller slipping mode) bezeichnet. In diesem Modus ist die Mengean Schmieröl,die in der Fliehkraftkupplung verwendet wird, und die zwischen dieRollen 14 und das Innenteil 13 zugeführt wird, üblicherweiseherabgesetzt, was zu einem Metall/Metall-Kontakt zwischen den Rollen 14 unddem Innenteil 13 ohne Ölfilmführt.
    [0035] Wenndie Drehzahl des Außenteils 12 erhöht wird,was zu einer erhöhtenrelativen Drehzahl zwischen dem Außenteil 12 und demInnenteil 13 führt, unterliegendie Rollen 14 der Fliehkraft, so daß sie, wie in 2(c) dargestellt, von der Außenfläche des Innenteils 13 weggedrängt werden,was dazu führt, daß ein Ölfilm zwischender Außenumfangsfläche desInnenteils und den Oberflächender Rollen gebildet wird. Dies wird nachstehend als Ölspalt-Rollenloslöse-Modus(oil gap roller disengagement mode) bezeichnet. In diesem Modussteigt die Menge an Schmieröl,die zwischen das Innenteil 13 und die Rollen 14 geliefertwird, an, so daß dieDicke des Ölfilms größer wirdals die Summe der Oberflächenrauheit derRollen 14 und des Innenteils 13, die in 2(e) und 2(f) als „Gesamt-Oberflächenrauheit" bezeichnet wird,d.h. die Summe der Abständezwischen den Gipfeln und Tälernder Oberflächen-Unregelmäßigkeitender Rollen 14 und zwischen den Gipfeln und Tälern derOberflächen-Unregelmäßigkeitendes Innenteils 13.
    [0036] Eineweitere Zunahme der Drehzahl des Außenteils 12 führt zu einemAnstieg des Abstands zwischen dem Innenteil 13 und demAußenteil 12,wodurch bewirkt wird, daß die Ölfilme zwischendem Innenteil 13 und den Rollen 14 verschwinden.Genauer wird ein Gasspalt (d.h. ein Luftspalt) zwischen der Außenumfangsfläche desInnenteils 13 und sämtlichenRollen 14 erzeugt, wie in den 2(d) und 2(g) dargestellt.Dieser wird nachstehend als Luftspalt-Rollenloslösemodus (air gap roller disengagementmode) bezeichnet.
    [0037] DieFliehkraftkupplung 5 geht, wie oben beschrieben, bei ihrermechanischen Betätigungvom Außenteil/Innenteil-Verbindungsmoduszum Rollenrutschmodus, zum Ölspalt-Rollenloslösemodusund zum Luftspalt-Rollenloslösemodus über, während die Drehzahldes Außenteils 12 ansteigt.
    [0038] Wenndie Drehzahlen des Außenteils 12,die bewirken, daß derBetriebsmodus der Fliehkraftkupplung 5 vom Rollenrutschmodus zum Ölspalt-Rolleneingriffsmodus(oil gap roller engagement mode) und vom Ölspalt-Rollenloslösemoduszum Luftspalt-Rollenloslösemodus übergeht,als erste bzw. zweite Außenteildrehzahldefiniert werden, erfüllensie die nachstehenden Beziehungen (siehe Graph von 3). Erste Außenteildrehzahl > Nullast-Drehzahl Leerlaufdrehzahl > Zweite Außenteildrehzahl > Ankurbeldrehzahl wobeidie Nullast-Drehzahl die Drehzahl des Innenteils 13 (unddes Außenteils 12)ist, bei der der Startermotor 2 unter Nullast-Bedingungenläuft,die Leerlaufdrehzahl die Drehzahl des Außenteils 12 ist, das mitdem Verbrennungsmotor 7 verbunden ist, bei der der Verbrennungsmotor 7 imLeerlauf ist, und die Ankurbeldrehzahl die Drehzahl des Außenteils 12 ist, wennder Verbrennungsmotor 7 angedreht wird.
    [0039] Dieobigen Beziehungen werden beispielsweise durch Modifizieren derKräfte,die die Rollen 14 in Eingriff mit dem Außenteil 12 drängen (d.h.des Drucks auf die Federn der Fliehkraftkupplung 5) oder einGleichgewicht zwischen der Fliehkraft und der zentripetalen Kraft,die auf die Rollen 14 wirken, eingerichtet. Letzteres kanndurch Ändernder Neigungen der Keilflächender Außenteils 12 relativzur Außenumfangsfläche desInnenteils 13 und/oder der Masse der Rollen 14 erreichtwerden.
    [0040] BeimBetrieb des Motoranlassers 1 wird, wenn ein (nicht dargestellter)Motorstartschalter eingeschaltet wird, Leistung von der Batteriezum Anker des Startermotors 2 zugeführt, so daß der Startermotor 2 sichzu drehen beginnt. Die Drehmoment-Ausgangsleistung des Startermotors 2 wirddurch die Drehzahluntersetzung 3 verringert und zur Abtriebswelle 4 übertragen.Das Drehmoment der Abtriebswelle 4 wird dann durch dieFliehkraftkupplung 5 auf die Starter-Zugmittelscheibe unddurch das Zugmittel 10 auf die Kurbelwellen-Zugmittelscheibe übertragen.Wenn das Drehmoment von der Kurbelwellen-Zugmittelscheibe 9 aufdie Kurbelwelle 8 übertragenwird, beginnt die Kurbelwelle 8 den Verbrennungsmotor 7 anzukurbeln.
    [0041] Dieerste Außenteildrehzahl,bei der es sich um die Drehzahl des Außenteils 12 handelt,die bewirkt, daß derBetriebsmodus der Fliehkraftkupplung 5 vom Rollenrutschmodusin den Ölspalt-Rollenloslösemoduswechselt, wie oben beschrieben, wird höher angesetzt als die Ankurbeldrehzahl,was Metall/Metall-Kontakte zwischen den Rollen 14 und dem Innenteil 3 während desAnkurbelns bewirkt, um die Übertragungdes Drehmoments vom Startermotor 2 auf die Kurbelwelle 8 desVerbrennungsmotors 7 zu gewährleisten.
    [0042] NachAbschluß desAnkurbelns des Verbrennungsmotors 7 erreicht der Verbrennungsmotor 7 denLeerlauf-Betriebsmodus. Die erste Außenteildrehzahl der Fliehkraftkupplung 5 ist,wie aus 3 ersichtlich,niedriger als die Leerlaufdrehzahl, wodurch bewirkt wird, daß die Rollen 14 während des Leerlaufsdes Verbrennungsmotors 7 von der Außenumfangsfläche desInnenteils 13 weggedrängtwerden. Genauer verschwinden die Metall/Metall-Kontakte zwischenden Rollen 14 und dem Innenteil 13, so daß ein Ölfilm zwischensämtlichenRollen 14 und dem Innenteil 13 erzeugt wird, wodurchwährenddes Leerlaufßetriebsdes Verbrennungsmotors 7 eine Abnutzung der Rollen 14 vermiedenwird.
    [0043] Wennes erforderlich ist, den Verbrennungsmotor 7 erneut zustarten, nachdem der Verbrennungsmotor 7 aus irgendeinemGrund abgestorben war, oder währendsich der Verbrennungsmotor 7 in Rückwärtsrichtung dreht, nachdemer einmal angehalten wurde, ist es möglich, den Startermotor 2 erneuteinzuschalten, um den Verbrennungsmotor 7 ohne unerwünschte mechanischeStöße auf die Kupplung 5 anzukurbeln.
    [0044] Wennder Verbrennungsmotor-Startschalter eingeschaltet wird, um in diesemFall den Startermotor 2 zu betätigen, steigt die Drehzahldes Innenteils 13 der Fliehkraftkupplung 5 ausgehendvon einem Wert unter der Nullast-Drehzahl an. Die Nullast-Drehzahl ist, wieoben beschrieben, niedriger als die zweite Außenteildrehzahl, was in derBildung von Luftspalten zwischen den Rollen 14 und demInnenteil 13 resultiert, weswegen ein direkter Kontaktzwischen den Rollen 14 und dem Innenteil 13 oderein indirekter Kontakt zwischen ihnen durch die Ölfilme erreicht wird, wennder Startermotor 2 im Anschluß an das obige Ereignis eingeschaltetwird. Dies führt zueiner Verbesserung der Lebensdauer der Fliehkraftkupplung 5 undder Zuverlässigkeitdes Motorstarters 2.
    [0045] Fallsder Fahrzeuglenker ferner den Startschalter versehentlich betätigt, umden Startermotor 2 erneut zu starten, während die Drehzahl des Außenteils 12 niedrigerist die Nullast-Drehzahl, wird ein direkter Kontakt zwischen denRollen 14 und dem Innenteil 13 oder ein indirekterKontakt zwischen diesen durch die Ölfilme erreicht, wie oben,wodurch unerwünschtemechanische Stöße auf dieFliehkraftkupplung 5 vermieden werden.
    [0046] Nachstehendwird die zweite Ausführungsformder Erfindung beschrieen, in der der Motorstarter 1 derersten Ausführungsformin einem typischen automatischen Verbrennungsmotor-Stopsystem für Kraftfahrzeugebeschrieben wird, das dafürausgelegt ist, die Zufuhr von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor 7 zuunterbrechen, wenn eine bestimmte Verbrennungsmotor-Stopbedingungwährenddes Laufs des Verbrennungsmotors 7 eintritt.
    [0047] Wenndie Drehzahl des Außenteils 12 der Fliehkraftkupplung 5,bei der der Verbrennungsmotor 7 sich mit der Mindestdrehzahldreht, die ermöglicht, daß der Verbrennungsmotor 7 selbstohne abzusterben startet, um dessen Drehzahl auf einen vorgegebenenWert zu erhöhen,wenn der Verbrennungsmotor 7 nach einer Kraftstoffunterbrechungerneut mit Kraftstoff versorgt wird, als die Mindestdrehzahl des Außenteilsfür denSelbststart des Verbrennungsmotors definiert ist, erfüllt sie,wie deutlich in 4 dargestellt,die Beziehung erste Fliehkraftkupplungs-Außenteildrehzahl > Außenteil-Mindestdrehzahl für den Selbststart des Verbrennungsmotors.
    [0048] Dieobige Beziehung gewährleistetdie Stabilitätbeim erneuten Starten des Verbrennungsmotors 7 mittelsdes Startermotors 2, wenn der Verbrennungsmotor 7 eineKraftstoffunterbrechung erfährt, unddie Drehzahl des Außenteils 12 unterdie Außenteil-Mindestdrehzahlfür einenSelbststart des Verbrennungsmotors fällt.
    [0049] Genauerwird die erste Kupplungsdrehzahl der Fliehkraftkupplung 5,wie aus 4 ersichtlich ist,höher angesetztals die Außenteil-Mindestdrehzahlfür dasSelbststarten des Verbrennungsmotors. Wenn somit die Drehzahl desVerbrennungsmotors 7 abnimmt und die Drehzahl des Außenteils 12 unter dieAußenteil-Mindestdrehzahlfür dasSelbststarten des Verbrennungsmotors fällt, kommt es zu Metall/Metall-Kontaktenzwischen den Rollen 14 und der Außenumfangsfläche desInnenteils 13, wodurch die Stabilität beim erneuten Starten desVerbrennungsmotors 7 gewährleistet wird.
    [0050] Obwohldie vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsformenoffenbart wurde, um ihr Verständniszu erleichtern, soll klargestellt werden, daß die Erfindung auf verschiedeneArten durchgeführtwerden kann, ohne die Grundlagen der Erfindung zu verlassen. Dahersollte die Erfindung so aufgefaßtwerden, daß siesämtlichemöglichenAusführungsformenund Modifizierungen der dargestellten Ausführungsformen einschließt, die ausgeführt werdenkönnen,ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen, wie sie in denbeigefügtenAnsprüchenausgeführtsind.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Motoranlasser, umfassend: einen Startermotor,der ein Drehmoment erzeugt; und eine Fliehkraftkupplung, diedas Drehmoment, das vom Startermotor erzeugt wird, auf die Kurbelwelle einesVerbrennungsmotors überträgt, um denVerbrennungsmotor zu starten, wobei die Fliehkraftkupplung ein Kupplungsinnenteilumfaßt,das vom Drehmoment des Startermotors gedreht wird, ein Kupplungsaußenteil,das konstant mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenist, und Rollen, die anliegend an die Innenumfangsfläche des Kupplungsaußenteilsin Nockenkammern angeordnet sind, die zwischen der Innenumfangsfläche des Kupplungsanßenteilsund der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils definiert sind, wobei die Fliehkraftkupplungso ausgelegt ist, daß seiin einem ersten, einem zweiten und einem dritten Betriebsmodus arbeitet,wobei der erste Betriebsmodus eintritt, wenn der Startermotor betätigt wird,um das Kupplungsinnenteil zu drehen, so daß die Rollen zwischen dem Kupplungsaußenteilund dem Kupplungsinnenteils festgeklemmt werden, um eine mechanische Verbindungzwischen dem Kupplungsaußenteilund dem Kupplungsinnenteil zu bilden, der zweite Betriebsmodus eintritt,wenn die Rollen von einer Fliehkraft, die beim Anstieg der Drehzahldes Kupplungsaußenteilserzeugt wird, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, so daß ein Ölfilm zwischensämtlichenRollen und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils erzeugt wird, der dritte Betriebsmodus eintritt,wenn die Rollen durch die Fliehkraft, die bei einem weiteren Anstiegder Drehzahl des Kupplungsaußenteils,die überder des zweiten Betriebszustands liegt, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, wodurch ein Gasspalt zwischen jeder der Rollen und der Außenumfangsfläche desInnenteils erzeugt wird, wobei Drehzahl des Kupplungsaußenteils,die bewirkt, daß vomzweiten Betriebsmodus in den dritten Betriebsmodus der Fliehkraftkupplung übergegangenwird, als Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahldefiniert wird, und die Drehzahl des Kupplungsinnen- und -außenteils,wenn der Startermotor unter Nullastbedingungen dreht, als Nullast-Drehzahl definiertwird, und die nachstehende Beziehung erfüllt ist Modus Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl > Nullast-Drehzahl
    [2] Motoranlasser nach Anspruch 1, wobei die Drehzahldes Kupplungsaußenteilsbei einem Metall/Metall-Kontakt der Rollen mit dem Kupplungsinnenteilbei einem Ansteig der Drehzahl des Kupplungsaußenteils verschwindet, so daß der zweiteBetriebsmodus eintritt, als Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl definiertwird, und die folgende Beziehung erfüllt ist, Leerlaufdrehzahl > Modus Zwei-Eintrittsdrehzahl > Ankurbeldrehzahl wobeidie Leerlaufdrehzahl die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsist, wenn der Verbrennungsmotor im Leerlauf ist, und die Ankurbeldrehzahldie Drehzahl des Kupplungsaußenteilsist, wenn der Verbrennungsmotor angekurbelt wird.
    [3] Automatisches Verbrennungsmotor-Stopsystem, das einenVerbrennungsmotor stoppt, wenn eine bestimmte Verbrennungsmotor-Stopbedingung erfüllt ist,umfassend: einen Startermotor, der ein Drehmoment erzeugt; und eineFliehkraftkupplung, die das Drehmoment, das von dem Startermotorerzeugt wird, auf eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors überträgt, um den Verbrennungsmotorzu starten, wobei die Fliehkraftkupplung ein Kupplungsinnenteilumfaßt,das von dem Drehmoment des Startermotors gedreht wird, ein Kupplungsaußenteil,das konstant mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenist, und Rollen, die anliegend an die Innenumfangsfläche des Kupplungsaußenteilsin Nockenkammern angeordnet sind, die zwischen der Innenumfangsfläche des Kupplungsaußenteilsund der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils definiert sind, wobei die Fliehkraftkupplungdafür ausgelegtist, in einem ersten, einem zweiten und einem dritten Betriebsmodus zuarbeiten, wobei der erste Betriebsmodus eintritt, wenn der Startermotorbetätigtwird, um das Kupplungsinnenteil zu drehen, so daß die Rollen zwischen dem Kupplungsaußenteilund dem Kupplungsinnenteil festgeklemmt werden, um eine mechanischeVerbindung zwischen dem Kupplungsinnenteil und dem Kupplungsaußenteilzu bilden, der zweite Betriebsmodus eintritt, wenn die Rollen durcheine Fliehkraft, die bei einem Anstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteilserzeugt wird, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, um einen Ölfilmzwischen sämtlichenRollen und der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils zu erzeugen, der dritte Betriebsmodus eintritt,wenn die Rollen durch die Fliehkraft, die bei einem weiteren Anstiegder Drehzahl des Kupplungsaußenteils,der überdem des zweiten Betriebsmodus liegt, erzeugt wird, von der Außenumfangsfläche desKupplungsinnenteils weggedrängtwerden, wodurch ein Gasspalt zwischen den Rollen und der Außenumfangsfläche desInnenteils erzeugt wird, wobei die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsbei einem Verschwinden des Metall/Metall-Kontakts der Rollen mitdem Kupplungsinnenteils bei einem Anstieg der Drehzahl des Kupplungsaußenteils,so daß derzweite Betriebsmodus eintritt, als Modus-Zwei-Eintrittsbetriebsmodusdefiniert wird, und die Drehzahl des Kupplungsaußenteils während der Verbrennungsmotormit der Mindestdrehzahl läuft, diees dem Motor ermöglicht,selbst zu starten, ohne abzusterben, um die Drehzahl des Verbrennungsmotorsauf einen vorgegebenen Wert zu erhöhen, wenn der Verbrennungsmotorerneut mit Brennstoff versorgt wird, nachdem er eine Unterbrechungder Brennstoffzufuhr erfahren hat, als Außenteil-Mindestdrehzahl für das Selbststartendes Verbrennungsmotors definirt wird, und die nachstehende Beziehung erfüllt ist, Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl > Außenteil-Mindestdrehzahl für das Selbststartendes Verbrennungsmotors
    [4] Automatisches Verbrennungsmotor-Stopsystem nach Anspruch3, wobei die Drehzahl des Kupplungsaußenteils, die bewirkt, daß aus demzweiten Betriebsmodus in den dritten Betriebsmodus der Fliehkraftkupplung übergegangenwird, als Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahldefiniert wird, und die Drehzahl des Kupplungsinnen- und -außenteils,wenn der Startermotor unter Nulllastbedingungen dreht, als Nullast-Drehzahldefiniert wird, die nachstehende Beziehung erfüllt wird, Modus-Zwei-auf-Drei-Übergangsdrehzahl > Nullast-Drehzahl
    [5] Automatisches Verbrennungsmotor-Stopsystem nach Anspruch4, worin die Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl ebenso die nachstehendeBeziehung erfüllt, Leerlaufdrehzahl > Modus-Zwei-Eintrittsdrehzahl < Ankurbeldrehzahl wobeidie Leerlaufdrehzahl die Drehzahl des Kupplungsaußenteilsist, wenn der Verbrennungsmotor sich im Leerlauf befindet, und dieAnkurbeldrehzahl die Drehzahl des Kupplungsaußenteils ist, wenn der Verbrennungsmotorangekurbelt wird.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US9446761B2|2016-09-20|Control device
    RU2637076C2|2017-11-29|Устройство управления запуском и способ управления запуском для гибридного транспортного средства
    US8297249B2|2012-10-30|Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
    US6881170B2|2005-04-19|Vehicle with automatic engine stop/restart function and automatic engine stop/restart system and method for vehicle
    US7273119B2|2007-09-25|Method for starting engine of vehicle with hybrid transmission and apparatus for carrying out the method
    KR100907626B1|2009-07-15|차량의 제어장치
    CA2408650C|2010-08-10|Power transmission
    US6852063B2|2005-02-08|Automotive internal combustion engine control system
    ES2268566T3|2007-03-16|Sistema para transmitir movimiento entre el arbol de un motor de combustion interna de un automovil y un grupo de dispositivos auxiliares.
    US7303504B2|2007-12-04|Power switchover apparatus for a hybrid vehicle
    US7980372B2|2011-07-19|Device for damping rotary oscillations
    JP4472192B2|2010-06-02|自動車用駆動システム
    JP4636651B2|2011-02-23|Power transmission device
    KR101396075B1|2014-05-16|고 토오크 기기용 일방향 격리 장치
    US6656083B2|2003-12-02|Hybrid drive system
    US7028794B2|2006-04-18|Transmission gear apparatus for motor vehicle
    US20140141892A1|2014-05-22|Decoupler with concentric clutching members
    US8540602B2|2013-09-24|Drive device for hybrid vehicle
    US6851405B2|2005-02-08|Motor-driven starter having pinion to engage ring gear of internal combustion engine
    EP1150007B1|2006-03-22|Verfahren und Vorrichtung zur Kupplung eines Verbrennungsmotors und eines Getriebes mit einem Starter/Alternator
    US7370741B2|2008-05-13|Engine start roller clutch-housed type rotation transmission device
    US8460152B2|2013-06-11|Auto-selecting two-ratio transmission
    JP5081969B2|2012-11-28|ハイブリッド駆動装置およびハイブリッド駆動装置の制御装置
    US4252208A|1981-02-24|Method and apparatus for operating a motor vehicle
    US7111698B2|2006-09-26|Hybrid vehicle controller
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CN1573086A|2005-02-02|
    JP2004360507A|2004-12-24|
    CN1869432B|2011-09-21|
    CN1869432A|2006-11-29|
    FR2855855A1|2004-12-10|
    JP4135562B2|2008-08-20|
    DE102004026809B4|2014-05-22|
    CN100436810C|2008-11-26|
    FR2855855B1|2007-10-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-09-02| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2012-10-02| R016| Response to examination communication|
    2014-01-09| R016| Response to examination communication|
    2014-02-06| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2015-02-24| R020| Patent grant now final|
    2015-05-21| R020| Patent grant now final|Effective date: 20150224 |
    2020-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]