WO2014202073A2 - Kettentrieb - Google Patents

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WO2014202073A2
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transmission
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Simon TRAUSCHOLD
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16H57/0006—Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing
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    • F16H2057/0012—Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings for reducing drive line oscillations

Definitions

  • the invention relates to a chain drive with at least one chain.
  • the invention further relates to a method for operating such a chain drive.
  • the invention also relates to a continuously variable belt transmission with such a chain drive.
  • the invention further relates to a motor vehicle with such a continuously variable belt transmission.
  • the invention relates in particular to a chain drive with a link chain in a continuously variable conical-pulley transmission, which is also referred to as CVT transmission, wherein the letters CVT for the English terms Continuously variable transmission stand.
  • Lashing chains for continuously variable bevel gear transmissions are described, for example, in German Offenlegungsschriften DE 34 13 384 A1 and DE 10 2007 023 264 A1.
  • German patent application DE 10 2005 060 064 A1 discloses a method for
  • noise influencing wherein as a noise source, an engine in a motor vehicle with a substantially periodic variable excitation generates the noise, and wherein a characteristic of the noise source reference variable, in particular an engine speed, at predetermined successive provision times is present, wherein a reference signal to a Device for active noise control is provided, which generates in response to the reference signal Anêtsig- signals for at least one actuator, wherein the at least one actuator radiating compensation sound, which interferes with the noise.
  • German patent application DE 10 201 1 106 647 A1 discloses a method for controlling an anti-noise system for an exhaust system of an internal combustion engine powered vehicle for generating an anti-airborne sound in the exhaust system based on measured sound to run in the exhaust system, from a Internal combustion engine generated airborne sound in the area in the exhaust system to which the sound is measured, at least partially and preferably extinguish completely in magnitude and phase.
  • the object of the invention is to allow the simplest possible operation of a chain in a chain drive in a simple manner.
  • the task is solved in a chain drive with at least one chain in that the chain is associated with a device for active noise compensation.
  • the chain is preferably the chain of a continuously variable belt transmission.
  • noises occur that are reduced or eliminated in conventional chain drives, for example by passive measures.
  • active measures are taken by the allocation of the device for active noise compensation in order to reduce operating noise of the chain drive.
  • a preferred embodiment of the chain drive is characterized in that the chain is designed as an equal sharing chain.
  • conventional chain drives different lengths of chain links are used in a defined sequence for passive noise optimization in order to represent a fault separation.
  • the identical alignment chain according to the invention provides the advantage that its acoustic behavior during operation can be predicted relatively well.
  • the relevant acoustic stimulation concentrates in the same sharing chain on a relatively narrow frequency band that is only affected by the speed and chain running circuit.
  • a preferred embodiment of the chain drive is characterized in that the chain is designed as a link chain, in particular for a continuously variable transmission of a motor vehicle, with tabs, which are in particular articulated by Wiegetik Federationpare interconnected.
  • a further preferred embodiment of the chain drive is characterized in that the device for active noise compensation comprises at least one actuator which emits anti-sound.
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that a significant acoustic excitation of the chain in the chain drive is detected and eliminated or reduced by means of anti-sound.
  • the inventive method makes it possible to meet the ever increasing demands on the acoustics in the operation of chain drives, without unwanted losses, especially with regard to the efficiency and / or strength of the chain, must be taken into account.
  • a preferred method is characterized in that the relevant acoustic excitation of the chain is determined at a constant pitch from an impact of chain elements, in particular of cradles or rocker pressure pieces, on disk set surfaces.
  • the use of the uniform division chain with the constant pitch provides the advantage that the significant acoustic excitation of the chain is reduced to a narrow frequency band, which is influenced only by a speed and a chain running circle.
  • These variables can be determined particularly advantageously by already existing sensors or software means in a simple manner and enable the elimination of disturbing noises by anti-sound.
  • a further preferred method is characterized in that the relevant acoustic excitation of the chain in the chain drive is detected by means of sensors and software means. It is particularly advantageous to use conventional sensors and software means which are present in conventional systems.
  • the above object is achieved alternatively or additionally by a continuously variable belt drive with a chain drive described above, which is operated in particular according to a method described above.
  • the continuously variable belt transmission is preferably designed as a conical-pulley transmission.
  • the invention further relates to a motor vehicle with a previously described continuously variable belt transmission.
  • the chain which is designed as an identical sharing chain, facilitates the active noise reduction considerably.
  • the invention relates to a conical-pulley, whose translation is infinitely adjustable.
  • the conical-pulley transmission is disposed in a power train of a motor vehicle between a drive unit such as an engine and driven axles.
  • the conical-pulley transmission adapts the ratio of the gearbox to the driving conditions of the internal combustion engine or to the requirements of the driver.
  • a looping means is a chain, which is also referred to as a link chain.
  • the chain connects two pairs of conical disks or sets of conical disks in the flow of force or torque flow, whereby a ratio change can be realized by a variation of the running radius of the belt with respect to the axis of the conical disks.
  • the one cone pulley pair can be connected at least to a transmission input shaft which can be connected to an output shaft of the internal combustion engine.
  • the other cone pulley pair is connectable at least with a transmission output shaft.
  • the chain includes plungers, which are also referred to as rocker or pieces of rocker and advantageously arranged in pairs.
  • the pressure pieces are arranged perpendicularly or transversely to the running direction of the chain.
  • the running direction of the chain essentially reflects the direction of the connection between the pairs of conical pulleys and generally coincides with the longitudinal direction of the chain.
  • the invention provides a chain which is optimally suited for the use of active noise reduction methods.
  • the chain according to the invention is constructed with a constant pitch.
  • the constant pitch chain is also referred to as an equal sharing chain.
  • the narrow frequency band of the acoustic excitation is advantageously influenced only by the speed and the chain running circuit. These variables can be determined particularly advantageously by already existing sensors or software means and enable the elimination of disturbing noises by anti-sound.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kettentrieb mit mindestens einer Kette. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Kette eine Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation zugeordnet ist.

Description

Kettentrieb
Die Erfindung betrifft einen Kettentrieb mit mindestens einer Kette. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kettentriebs. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe mit einem derartigen Kettentrieb. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebe.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kettentrieb mit einer Laschenkette in einem stufenlos verstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, das auch als CVT-Getriebe bezeichnet wird, wobei die Buchstaben CVT für die englischen Begriffe Continuously Variable Transmission stehen. Laschenketten für stufenlos verstellbare Kegelscheibengetriebe sind zum Beispiel in den deutschen Offenlegungsschriften DE 34 13 384 A1 und DE 10 2007 023 264 A1 beschrieben.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 060 064 A1 ist ein Verfahren zum
Beeinflussen von Geräuschschall bekannt, wobei als Geräuschquelle ein Motor in einem Kraftfahrzeug mit einer im Wesentlichen periodischen veränderbaren Anregung den Geräuschschall erzeugt, und wobei eine für die Geräuschquelle charakteristische Referenzgröße, insbesondere eine Motordrehzahl, zu vorgegebenen, aufeinander folgenden Bereitstellungszeiten vorliegt, wobei ein Referenzsignal an einer Einrichtung zur aktiven Geräuschbeeinflussung bereitgestellt wird, welche in Abhängigkeit von dem Referenzsignal Ansteuersig- nale für zumindest einen Aktor erzeugt, wobei der mindestens eine Aktor Kompensationsschall abstrahlt, welcher mit dem Geräuschschall interferiert. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 1 106 647 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Antischall-Systems für eine Abgasanlage eines verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugs zur Erzeugung eines Anti-Luftschalls in der Abgasanlage anhand von gemessenem Schall bekannt, um in der Abgasanlage geführten, von einem Verbrennungsmotor erzeugten Luftschall im Bereich der Stelle in der Abgasanlage, an welcher der Schall gemessen wird, zumindest teilweise und bevorzugt vollständig in Betrag und Phase auszulöschen.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Art und Weise einen möglichst geräuscharmen Betrieb einer Kette in einem Kettentrieb zu ermöglichen. Die Aufgabe ist bei einem Kettentrieb mit mindestens einer Kette dadurch gelöst, dass der Kette eine Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation zugeordnet ist. Bei der Kette handelt es sich vorzugsweise um die Kette eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes. Im Betrieb des Kettentriebs treten Geräusche auf, die in herkömmlichen Kettentrieben zum Beispiel durch passive Maßnahmen reduziert oder beseitigt werden. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung werden alternativ oder zusätzlich zu passiven Maßnahmen durch die Zuordnung der Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation aktive Maßnahmen ergriffen, um Betriebsgeräusche des Kettentriebs zu reduzieren.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kettentriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kette als Gleichteilungskette ausgeführt ist. In herkömmlichen Kettentrieben werden zur passiven Geräuschoptimierung unterschiedlich lange Kettenglieder in einer definierten Reihenfolge verwendet, um eine Störteilung darzustellen. Die erfindungsgemäße Gleichteilungskette liefert den Vorteil, dass sich ihr akustisches Verhalten im Betrieb relativ gut vorhersagen lässt. Die maßgebliche akustische Anregung konzentriert sich bei der Gleichteilungskette auf ein relativ enges Frequenzband, dass lediglich von Drehzahl und Kettenlaufkreis beeinflusst wird. Diese Größen können besonders vorteilhaft durch bereits vorhandene Sensoren und/oder Softwaremittel auf einfache Art und Weise erfasst beziehungsweise bestimmt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kettentriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kette als Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Laschen, die insbesondere durch Wiegedruckstückpaare gelenkig miteinander verbunden sind, ausgeführt ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kettentriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation mindestens einen Aktor umfasst, der Antischall abgibt. Durch den Antischall können störende Geräusche im Betrieb des Kettentriebs auf einfache Art und Weise beseitigt werden.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Kettentriebs ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass eine maßgebliche akustische Anregung der Kette in dem Kettentrieb erfasst und mit Hilfe von Antischall eliminiert oder reduziert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den stetig steigenden Anforderungen an die Akustik im Betrieb von Kettentrieben gerecht zu werden, ohne dass unerwünschte Einbußen, insbesondere im Hinblick auf den Wirkungsgrad und/oder die Festigkeit der Kette, in Kauf genommen werden müssen. Ein bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die maßgebliche akustische Anregung der Kette mit einer konstanten Teilung aus einem Auftreffen von Kettenelementen, insbesondere von Wiegestücken oder Wiegedruckstücken, auf Scheibensatzoberflächen ermittelt wird. Die Verwendung der Gleichteilungskette mit der konstanten Teilung liefert den Vorteil, dass sich die maßgeblich akustische Anregung der Kette auf ein enges Frequenzband reduziert, das lediglich von einer Drehzahl und einem Ketten lauf kreis beeinflusst wird. Diese Größen können besonders vorteilhaft durch bereits vorhandene Sensoren beziehungsweise Softwaremittel auf einfache Art und Weise bestimmt werden und ermöglichen die Beseitigung störender Geräusche durch Antischall.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die maßgebliche akustische Anregung der Kette in dem Kettentrieb mit Hilfe von Sensoren und Softwarenmitteln erfasst wird. Dabei können besonders vorteilhaft herkömmliche Sensoren und Softwaremittel verwendet werden, die in herkömmlichen Systemen vorhanden sind.
Die oben angegebene Aufgabe ist alternativ oder zusätzlich durch ein stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe mit einem vorab beschriebenen Kettentrieb gelöst, der insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren betrieben wird. Das stufenlos verstellbare Umschlingungsgetriebe ist vorzugsweise als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ausgeführt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebe. Dabei erleichtert die als Gleichteilungskette ausgeführte Kette die aktive Geräuschreduzierung erheblich.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Die Erfindung betrifft ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, dessen Übersetzung stufenlos verstellbar ist. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit, wie einer Brennkraftmaschine, und angetriebenen Achsen angeordnet.
Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe passt die Übersetzung des Getriebes an die Fahrverhältnisse der Brennkraftmaschine, respektive an die Anforderungen des Fahrers, an. Als Umschlingungsmittel dient eine Kette, die auch als Laschenkette bezeichnet wird. Die Kette verbindet zwei Kegelscheibenpaare oder Kegelscheibensätze im Kraftfluss oder Drehmomentenfluss, wobei durch eine Variation des Laufradius des Umschlingungsmittels im Bezug auf die Achse der Kegelscheiben eine Übersetzungsänderung realisiert werden kann.
Das eine Kegelscheibenpaar ist zumindest mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar, die mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Das andere Kegelscheibenpaar ist zumindest mit einer Getriebeausgangswelle verbindbar.
Die Kette umfasst Druckstücke, die auch als Wiegedruckstücke oder Wiegestücke bezeichnet und in vorteilhafter Weise paarweise angeordnet sind. Die Druckstücke sind senkrecht beziehungsweise quer zur Laufrichtung der Kette angeordnet. Die Laufrichtung der Kette gibt im Wesentlichen die Richtung der Verbindung zwischen den Kegelscheibenpaaren wieder und stimmt in der Regel mit Längsrichtung der Kette überein.
Durch die Erfindung wird eine Kette bereitgestellt, die sich optimal für den Einsatz von aktiven Geräuschreduzierungsverfahren eignet. Die erfindungsgemäße Kette ist mit einer konstanten Teilung aufgebaut. Die Kette mit der konstanten Teilung wird auch als Gleichteilungskette bezeichnet.
Durch die konstante Teilung oder Gleichteilung ergibt es sich, dass sich eine maßgebliche akustische Anregung im Betrieb der Kette auf ein enges Frequenzband konzentriert. Die akustische Anregung ergibt sich aus dem Auftreffen der Wiegestücke oder Wiegedruckstücke auf die Scheibensatzoberflächen.
Das enge Frequenzband der akustischen Anregung wird vorteilhaft lediglich von der Drehzahl und dem Ketten laufkreis beeinflusst. Diese Größen können besonders vorteilhaft durch bereits vorhandene Sensoren beziehungsweise Softwaremittel einfach bestimmt werden und ermöglichen die Beseitigung störender Geräusche durch Antischall.

Claims

Patentansprüche
1 . Kettentrieb mit mindestens einer Kette, dadurch gekennzeichnet, dass der Kette eine Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation zugeordnet ist.
2. Kettentrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kette als Gleichtei- lungskette ausgeführt ist.
3. Kettentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette als Laschenkette, insbesondere für ein stufenloses Übersetzungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Laschen, die insbesondere durch Wiegedruckstückpaare gelenkig miteinander verbunden sind, ausgeführt ist.
4. Kettentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur aktiven Geräuschkompensation mindestens einen Aktor um- fasst, der Antischall abgibt.
5. Verfahren zum Betreiben eines Kettentriebs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maßgebliche akustische Anregung der Kette in dem Kettentrieb erfasst und mit Hilfe von Antischall eliminiert oder reduziert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maßgebliche akustische Anregung der Kette mit einer konstanten Teilung aus einem Auftreffen von Kettenelementen, insbesondere von Wiegestücken oder Wiegedruckstücken, auf Schei- bensatzoberflächen ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die maßgebliche akustische Anregung der Kette in dem Kettentrieb mit Hilfe von Sensoren und Softwaremitteln erfasst wird.
8. Stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe mit einem Kettentrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 betrieben wird.
9. Stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlos verstellbare Umschlingungsgetriebe als Kegelscheiben- umschlingungsgetriebe ausgeführt ist.
10. Kraftfahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebe nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
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