DE102009023337A1 - Transmission unit i.e. six-gear transmission, for use in drive train of motor vehicle, has conversion device coupled with transmission inlet, and speed adaptive damper provided at transmission and directly connected with inlet - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebebaueinheit, insbesondere ein Automatikgetriebe, umfassend eine Anfahreinheit, deren Ausgang mit einem dieser nachgeordneten Getriebe, umfassend zumindest einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang, verbunden ist, wobei das Getriebe wenigstens eine mit dem Getriebeeingang koppelbare und diesem im Kraftfluss vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang nachgeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung aufweist.The The invention relates to a transmission assembly, in particular an automatic transmission, comprising a starter unit whose output is followed by one of these Transmission comprising at least one transmission input and one transmission output, is connected, wherein the transmission at least one with the transmission input can be coupled and this in the power flow from the transmission input to the transmission output having downstream speed / torque converter.
Unter einem Automatikgetriebe werden nachfolgend Getriebe verstanden, die zumindest eine Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung aufweisen, die derart aufgebaut und angeordnet ist, dass mit dieser zumindest zwei unterschiedliche Gangstufen beschreibbar sind, wobei der Wechsel zwischen den Gangstufen frei von einer Zugkraftunterbrechung erfolgt. Unter Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung wird eine Baueinheit von miteinander zusammenwirkenden Elementen zur Leistungsübertragung verstanden, die derart ausgebildet und angeordnet sind, geeignet zu sein, bei der Übertragung eine mit einer Drehzahländerung einhergehende Drehmomentänderung zu erzeugen.Under An automatic transmission is understood below to mean transmissions, having at least one speed / torque converter, which is constructed and arranged so that at least with this two different gears are writable, the change between the gear stages are free of a traction interruption. Under Speed / torque converter is a unit of interacting elements for power transmission understood, which are designed and arranged, suitable to be in the transmission one with a speed change to produce accompanying torque change.
Getriebebaueinheiten in Form von Automatikgetrieben sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Diese sind in der Regel aus einer Kraftübertragungsvorrichtung und einem dieser nachgeordneten Getriebe aufgebaut. Die Kraftübertragungsvorrichtung fungiert dabei als Anfahreinheit, umfassend eine schaltbare Kupplungseinrichtung und eine hydrodynamische Komponente, wobei die hydrodynamische Komponente zur Kraftübertragung einen ersten Leistungszweig beschreibt, während die schaltbare Kupplungseinrichtung der Überbrückung dieser dient. Vorzugsweise sind die hydrodynamische Komponente und die schaltbare Kupplungseinrichtung derart ausgeführt, dass diese parallel angeordnet und auch parallel schaltbar sind. Dies bedeutet, dass die Leistungsübertragung entweder allein über eine dieser Einheiten oder aber gemeinsam erfolgen kann. Beide sind dabei jeweils mit dem Eingang der Kraftübertragungsvorrichtung und einem Ausgang gekoppelt, der wiederum mit der Getriebeeingangswelle des Getriebes drehfest verbunden ist oder aber diesen bildet. Die Leistungsübertragung erfolgt innerhalb der Kraftübertragungsvorrichtung in der Regel nicht direkt von den Ausgängen der einzelnen Komponenten – Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente oder zweiter Kupplungsteil einer schaltbaren Kupplungseinrichtung – zur Getriebeeingangswelle, sondern über eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, welche als elastische Kupplung ausgeführt ist. Diese ist im Kraftfluss sowohl der schaltbaren Kupplung als auch der hydrodynamischen Komponente nachgeordnet und dient der Dämpfung von Schwingungen, insbesondere der über die Antriebsmaschine eingebrachten Anregung. Ferner wirkt diese Vorrichtung aufgrund ihrer Kopplung mit der Getriebeeingangswelle auch für das nachgeordnete Getriebe in gleicher Weise. Dazu ist die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen bereits im Vorfeld auch auf die Anforderungen für die nachgeordnete Getriebebaueinheit auszulegen. Maßnahmen zur Isolationsverbesserung an der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen führen jedoch häufig auch zur Vergrößerung des erforderlichen Bauraums für die Kraftübertragungsvorrichtung.transmission units in the form of automatic transmissions are made in a variety of designs known in the art. These are usually one Power transmission device and one of these downstream Gearbox built. The power transmission device functions as a starting unit, comprising a switchable coupling device and a hydrodynamic component, wherein the hydrodynamic component for power transmission describes a first power branch, while the switchable clutch device of the bypass this serves. Preferably, the hydrodynamic component and the switchable coupling device designed in such a way that these are arranged in parallel and also switchable in parallel. This means that the power transfer either alone over one of these units or can be done together. Both are in each case with the input of the power transmission device and an output coupled in turn to the transmission input shaft the transmission is rotatably connected or forms this. The Power transmission occurs within the power transmission device usually not directly from the outputs of each Components - turbine wheel of the hydrodynamic component or second coupling part of a switchable coupling device - for Transmission input shaft, but via a device for Damping of vibrations, which as elastic coupling is executed. This is in the power flow of both the switchable Coupling and the hydrodynamic component downstream and serves to dampen vibrations, especially over the prime mover introduced excitation. It also works Device due to its coupling with the transmission input shaft also for the downstream transmission in the same way. This is the device for damping vibrations even in advance to the requirements for the subordinate Gear unit designed. Measures for insulation improvement lead to the device for damping vibrations However, often to increase the required space for the power transmission device.
Zur
Kompensation von Schwingungen werden ferner auch Tilgeranordnungen
eingesetzt. Bei diesen handelt es sich um eine Zusatzmasse, die über
ein Federsystem an das Schwingungssystem angekoppelt ist. Die Wirkungsweise
des Schwingungstilgers beruht dabei darauf, dass bei einer bestimmten
Erregerfrequenz die Hauptmasse in Ruhe verbleibt, während
die Zusatzmasse eine erzwungene Schwingung ausführt. Da
sich die Erregerfrequenz mit der Drehzahl der Antriebsmaschine ändert,
während die Eigenfrequenz des Tilgers konstant bleibt,
tritt dieser Tilgungseffekt jedoch nur bei einer bestimmten Drehzahl
ein. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der Druckschrift
Andererseits
werden entsprechend
Aus
der Druckschrift
Des Weiteren finden in Kraftübertragungseinheiten häufig Mehrfachdämpfereinheiten Verwendung, die insbesondere in einzelnen Drehzahlbereichen wirken und auf diese in optimaler Weise abstimmbar sind. Eine Abdeckung eines größeren Drehzahlbereiches ist daher nur mit erheblichem Aufwand möglich, der sich ferner in einer Vergrößerung des Bauraums niederschlägt.Of Further find in power transmission units frequently Multiple damper units use, in particular in individual speed ranges and act on this in an optimal way are tunable. A cover of a larger speed range is therefore possible only with considerable effort, the itself further reflected in an increase in the space.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebebaueinheit, insbesondere ein Automatikgetriebe derart weiterzuentwickeln, dass nach Möglichkeit unter Beibehaltung der verwendeten Anfahreinheiten und geringer Modifikation dieser oder des Getriebes Drehungsgleichförmigkeiten über einen großen Drehzahlbereich in optimaler Weise getilgt werden können und somit über den gesamten Betriebsbereich gerade beim Einsatz für Fahrzeuge optimale Fahreigenschaften gewährleistet werden können.Of the The invention is therefore based on the object, a gear unit, in particular, to further develop an automatic transmission such that after Possibility while retaining the starting units used and slight modification of this or the gearbox rotational uniformities over one large speed range can be redeemed in an optimal way can and therefore over the entire operating range especially when used for vehicles optimal driving characteristics can be guaranteed.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of claim 1 characterized. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Eine Getriebebaueinheit, insbesondere ein Automatikgetriebe, umfassend eine Anfahreinheit, deren Ausgang mit zumindest einem Getriebeeingang eines dieser nachgeordneten Getriebes verbunden ist, wobei das Getriebe zumindest einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang sowie wenigstens eine mit dem Getriebeeingang koppelbare und diesem im Kraftfluss vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang nachgeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung umfasst, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe einen drehzahladaptiven Tilger umfasst, der wenigstens mittelbar mit dem Getriebeeingang verbunden ist.A Transmission unit, in particular an automatic transmission, comprising a starting unit whose output with at least one transmission input one of these subordinate transmission is connected, wherein the transmission at least one transmission input and one transmission output as well at least one coupled to the transmission input and this im Power flow downstream from the transmission input to the transmission output Speed / torque conversion device comprises is according to the invention by characterized in that the transmission is a speed-adaptive absorber comprises, at least indirectly connected to the transmission input is.
Unter einem drehzahladaptiven Tilger gemäß der Erfindung wird dabei eine Einrichtung verstanden, die kein Drehmoment überträgt, sondern geeignet ist, Erregungen über einen sehr breiten Bereich, vorzugsweise den vollständigen Drehzahlbereich einer Antriebsmaschine zu tilgen. Die Eigenfrequenz eines drehzahladaptiven Tilgers ist proportional zur Drehzahl, insbesondere der Drehzahl der anregenden Maschine.Under a speed adaptive absorber according to the invention is understood to mean a device that does not transmit torque, but is capable of excitement over a very broad Range, preferably the full speed range to erase a prime mover. The natural frequency of a speed-adaptive Tilgers is proportional to the speed, especially the speed the stimulating machine.
„Wenigstens mittelbar” bedeutet dabei, dass die Kopplung entweder direkt, d. h. frei von weiteren zwischengeordneten Übertragungselementen oder indirekt über weitere Übertragungselemente erfolgen kann. Die Begriffe „Eingang” und „Ausgang” sind dabei in Kraftflussrichtung von einer Antriebsmaschine zu einem Abtrieb betrachtet in funktionaler Weise zu verstehen und nicht auf konstruktive Detailausführungen beschränkt."At least indirect "means that the coupling is either direct, d. H. free from further intermediate transmission elements or indirectly via other transmission elements can be done. The terms "input" and "output" are doing so in the direction of power flow from a prime mover to a Downward considered in a functional way to understand and not limited to constructive details.
„Getriebe” beinhaltet eine der Anfahreinheit nachgeordnete und in der Regel mechanische Koppelstruktur. Diese kann Gangstufen beschreibende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen umfassen, ferner auch stufenlose Übertragungseinheiten."Gear" includes one of the starter unit downstream and usually mechanical Coupling structure. These may be gear ratio describing speed / torque conversion devices include, also stepless transmission units.
Die erfindungsgemäße Lösung verlagert die Anordnung des drehzahladaptiven Tilgers hinter die als Anfahreinheit konzipierte Kraftübertragungsvorrichtung, wodurch diese als eigenständige Baueinheit in einfacher Art und Weise in das in der Regel durch eine mechanische Koppelstruktur beschreibbare Getriebe einbringbar und montierbar ist. Die Anfahreinheit kann hinsichtlich ihres Aufbaus und der Ausführung der dort eingesetzten Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen unverändert beibehalten werden, da eine Isolationsverbesserung allein auf den mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten und damit auf die Anfahreinheit rückwirkenden drehzahladaptiven Tilger zurückzuführen ist. Ferner kann durch die Anordnung am oder im Getriebe eine Verlagerung in gut zugängliche Bauraumbereiche erfolgen, was ein Nachrüsten in bestehenden Getriebebaueinheiten erheblich vereinfacht.The solution according to the invention displaces the arrangement of the speed-adaptive absorber behind the power transmission device designed as a starting unit, whereby it can be introduced and mounted as an independent structural unit in a simple manner into the transmission which can usually be described by a mechanical coupling structure. The starting unit can be kept unchanged in terms of their construction and the execution of the devices used there for damping vibrations, since an isolation improvement is due solely to the coupled with the transmission input shaft and thus on the starting unit retroactive speed adaptive absorber. Furthermore, by the arrangement on or in the transmission Ver Storage in easily accessible space areas done, which significantly simplifies retrofitting in existing Getriebebaueinheiten.
Der drehzahladaptive Tilger ist vorzugsweise der im Kraftfluss liegenden ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung vorgeordnet. Dadurch wirkt dieser funktional, so als wäre er im Bereich des Ausganges der Anfahreinheit angeordnet.Of the The speed-adaptive absorber is preferably that in the power flow first speed / torque converter upstream. This affects this functional, as if it were in the area of the exit the starting unit arranged.
Der Getriebeeingang wird in vorteilhafter Weise direkt von einer Getriebeeingangswelle gebildet. Der drehzahladaptive Tilger kann dann gemäß einer ersten Ausführung direkt mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden werden und gemäß einer zweiten Ausführung mit einem drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbundenen Element gekoppelt werden. Bei diesem Element kann es sich um eine Verbindungswelle der Getriebeeingangswelle mit der jeweiligen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung oder ein Element der Drehzahl-/Drehmomentvorrichtung handeln. In den letzt genannten Fällen besteht die Möglichkeit, den drehzahladaptiven Tilger und zumindest Teile von diesem in integraler Bauweise mit dem jeweiligen Element auszuführen.Of the Transmission input is advantageously directly from a transmission input shaft educated. The speed-adaptive absorber can then according to a first version directly with the transmission input shaft rotatably connected and according to a second Version with a rotationally fixed to the transmission input shaft coupled element. This element can about a connecting shaft of the transmission input shaft with the respective speed / torque converter or element the speed / torque device act. In the latter Cases there is the possibility of the speed-adaptive Absorbers and at least parts of this in integral construction with to execute the respective element.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung von einem Überlagerungsgetriebe in Form eines zumindest dreiwelligen Planetenradgetriebes gebildet, umfassend eine erste Welle, eine zweite Welle und eine dritte Welle, die jeweils mit einem Sonnenrad, Hohlrad oder dem Steg gekoppelt sind oder von diesen gebildet werden, wobei die Getriebeeingangswelle mit zumindest einer der Wellen drehfest verbunden ist. Die Kopplung kann direkt mit der mit der Getriebeeingangswelle verbundenen Welle oder aber einem Element des Planetengetriebes, beispielsweise Hohlrad, Sonnerad oder Steg erfolgen.In a particularly advantageous embodiment, the first Speed / torque conversion device of a superposition gearbox formed in the form of an at least three-shaft planetary gear, comprising a first shaft, a second shaft and a third shaft, each coupled to a sun gear, ring gear or the bridge are or are formed by these, wherein the transmission input shaft is rotatably connected with at least one of the waves. The coupling can directly with the shaft connected to the transmission input shaft or but an element of the planetary gear, for example ring gear, Sonnerad or bridge done.
Je nach Anordnung der ersten im Kraftfluss liegenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen und deren Kopplungen mit weiteren Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen ergeben sich für den drehzahladaptiven Tilger unterschiedliche Möglichkeiten der räumlichen Anordnung im Getriebe im Kraftfluss zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang betrachtet. Die Anordnung kann dabei je nach Koppelstruktur in axialer Richtung räumlich vor oder hinter den mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung erfolgen, wobei hierzu im Wesentlichen die Einbausituation und die übrige Koppelstruktur zu berücksichtigen sind.ever after the arrangement of the first in the power flow lying speed / torque converter and their couplings with other speed / torque converters arise for the speed-adaptive absorber different Possibilities of spatial arrangement in the transmission considered in the power flow between the transmission input and transmission output. The arrangement can spatially depending on the coupling structure in the axial direction in front of or behind the speed / torque converter coupled to the transmission input shaft This is essentially the installation situation and the rest Coupling structure are taken into account.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird der drehzahladaptive Tilger von einer separaten vormontierten Baueinheit gebildet. Dadurch kann dieser in einfacher Art und Weise hergestellt, vormontiert und als Einheit in Getriebebaueinheiten integriert werden sowie in bestehenden Systemen nachgerüstet werden.In a particularly advantageous embodiment of the speed-adaptive Tilger formed by a separate preassembled unit. Thereby This can be prepared in a simple manner, pre-assembled and integrated as a unit in gearbox units as well be retrofitted in existing systems.
Der drehzahladaptive Tilger ist vorzugsweise als Fliehkraftpendeleinrichtung ausgebildet, umfassend zumindest einen Träger und zumindest eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von am Träger angelenkten Pendelmassen, die in radialer Richtung am Träger relativ zu dieser bewegbar, insbesondere pendelnd, gelagert sind. Die Dimensionierung erfolgt im Hinblick auf die Ordnung des anregenden Systems unter unter Berücksichtigung einer Toleranzzugabe. Der drehzahladaptive Tilger ist vorzugsweise für einen 6-Zylinder-Motor vorzugsweise derart ausgebildet und dimensioniert, dass dieser auf eine Ordnung im Bereich von 3,0 bis 3,05, ganz besonders bevorzugt 3,04 ausgelegt ist.Of the Speed-adaptive absorber is preferably as a centrifugal pendulum device formed, comprising at least one carrier and at least one, preferably a plurality of hinged to the carrier Pendulum masses in the radial direction relative to the carrier to this movable, in particular oscillating, are stored. The sizing takes place with regard to the order of the stimulating system below taking into account a tolerance allowance. The speed-adaptive Preferably, the absorber is preferable for a 6-cylinder engine designed and dimensioned so that this order on the Range of 3.0 to 3.05, most preferably 3.04 designed is.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is hereinafter explained with reference to figures. In detail this is the following shown:
Die
In
der Regel umfassen Automatikgetriebe zumindest einen, vorzugsweise
eine Mehrzahl von so genannten Überlagerungsgetriebeeinheiten
in Form von Planetenradsätzen.
Unter Automatikgetriebe wird dabei ein Getriebe verstanden, bei welchem der Wechsel zwischen den einzelnen Gangstufen frei von einer Zugkraftunterbrechung erfolgt. Dies bedingt, dass die einzelnen nacheinander einzulegenden Gangstufen durch die Aktivierung und Deaktivierung der diesen zugeordneten Schaltelemente derart gesteuert eingelegt werden, dass sich deren Betätigung überschneidet. Die Schaltelemente, deren Betätigung die aktuelle eingelegte und zu verlassende Gangstufe charakterisieren, werden als gehende Schaltelemente bezeichnet und die der einzulegenden neuen Gangstufe als kommende Schaltelemente.Under Automatic transmission is understood to mean a transmission in which the change between the individual gear steps free of a traction interruption he follows. This requires that the individual be successively inserted Gear steps by activating and deactivating the associated ones Switching elements are inserted controlled in such a way that their Actuation overlaps. The switching elements, their operation the current inserted and to be left Characterize gear ratio, are referred to as walking switching elements and the new gear stage to be inserted as upcoming shift elements.
Erfindungsgemäß ist
dabei dem Getriebeeingang
Die
Die
Anordnung des drehzahladaptiven Tilgers
Die
Ausführung des drehzahladaptiven Tilgers gemäß
Die
Anordnung eines drehzahladaptiven Tilgers im Kraftfluss im Eingang
des Getriebes
Die
Demgegenüber
verdeutlicht die
Verdeutlichen
die
Mit
der erfindungsgemäßen Anordnung eines drehzahladaptiven
Tilgers
- 11
- Getriebebaueinheittransmission unit
- 22
- Anfahreinheitstarter
- 33
- Getriebetransmission
- 44
- Getriebeeingangtransmission input
- 55
- Getriebeausgangtransmission output
- 66
- Drehzahl-/DrehmomentwandlungseinrichtungSpeed / torque converter device
- 6.1–6.36.1-6.3
- Drehzahl-/DrehmomentwandlungseinrichtungSpeed / torque converter device
- 77
- drehzahladaptiver Tilgerdrehzahladaptiver absorber
- 88th
- Trägheitsmasseinertial mass
- 99
- Trägercarrier
- 1010
- Laufrollecaster
- 1111
- Durchmesserdiameter
- 1212
- Bewegungsbahntrajectory
- 1313
- Sonnenradsun
- 1414
- Hohlradring gear
- 1515
- Stegweb
- 1616
- Planetenradplanet
- 1717
- erste Wellefirst wave
- 1818
- zweite Wellesecond wave
- 1919
- dritte Wellethird wave
- 2020
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 2121
- hydrodynamische Komponentehydrodynamic component
- 2222
- schaltbare Kupplungseinrichtungswitchable coupling device
- 22.122.1
- erste Kupplungsteilfirst coupling part
- 22.222.2
- zweite Kupplungsteilsecond coupling part
- II
- Kennliniecurve
- IIII
- Kennliniecurve
- BB
- Bewegungsbahntrajectory
- Ee
- Eingangentrance
- AA
- Ausgangoutput
- K1, K2K1, K2
- Kupplungseinrichtungencoupling devices
- B1, B2, B3B1, B2, B3
- Bremseinrichtungenbraking devices
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- - DE 19831160 A1 [0005, 0005, 0033] - DE 19831160 A1 [0005, 0005, 0033]
- - DE 102006028556 A1 [0006, 0033] - DE 102006028556 A1 [0006, 0033]
- - EP 1163460 B1 [0034] - EP 1163460 B1 [0034]
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DE102008028562.5 | 2008-06-16 | ||
DE102009023337A DE102009023337A1 (en) | 2008-06-16 | 2009-05-29 | Transmission unit i.e. six-gear transmission, for use in drive train of motor vehicle, has conversion device coupled with transmission inlet, and speed adaptive damper provided at transmission and directly connected with inlet |
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