DE102014225376A1

DE102014225376A1 - Drehschwingungsdämpfer, Drehmomentübertragungseinrichtung und Verfahren zum Betätigen einesDrehschwingungsdämpfers und/oder einer Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014225376A1
Application number: DE102014225376.4A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reik; Roland Seebacher; Mikhail Gvozdev; Walter Hepperle
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-07-16

Abstract

Drehschwingungsdämpfer aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Feder-Dämpfer-Einrichtung, eine Zwischenmasse und eine Planetenradanordnung, wobei zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein erster Leistungspfad und ein zu dem ersten Leistungspfad zumindest abschnittsweise paralleler zweiter Leistungspfad gebildet sind, bei dem die Zwischenmasse zu- und/oder abschaltbar ist, Drehmomentübertragungseinrichtung aufweisend einen derartigen Drehschwingungsdämpfer, eine Reibungskupplungseinrichtung und eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Drehschwingungsdämpfer und/oder der Reibungskupplungseinrichtung und Verfahren zum Betätigen eines derartigen Drehschwingungsdämpfers und/oder einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung, wobei die Zwischenmasse unterhalb einer vorgegebenen Schaltdrehzahl zugeschaltet und oberhalb der vorgegebenen Schaltdrehzahl abgeschaltet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Feder-Dämpfer-Einrichtung, eine Zwischenmasse und eine Planetenradanordnung, wobei zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein erster Leistungspfad und ein zu dem ersten Leistungspfad zumindest abschnittsweise paralleler zweiter Leistungspfad gebildet sind. Außerdem betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betätigen eines derartigen Drehschwingungsdämpfers und/oder einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung.
Aus der DE 197 00 851 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt zum Aufnehmen bzw. Ausgleichen von Drehstößen, insbesondere von Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine, mit zwei entgegen der Wirkung einer im Kraftübertragungsweg zwischen den beiden Schwungmassen vorgesehenen, zumindest in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher sowie ein Planetenradgetriebe umfassenden Dämpfungseinrichtung zueinander verdrehbaren Schwungmassen, von denen die eine mit der Brennkraftmaschine und die andere mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, bei dem im Kraftübertragungsweg zwischen den beiden Schwungmassen ein Drehmomentbegrenzungsorgan vorgesehen ist, um derartige Torsionsschwingungsdämpfer insbesondere hinsichtlich ihrer Betriebssicherheit und Dauerfestigkeit zu verbessern. Gemäß der DE 197 00 851 A1 wird eine Verzweigung eines antriebsseitigen Drehmoments bewirkt, und zwar in ein erstes Teildrehmoment, das über Planetenräder auf als Zwischenmasse wirksame Planetenträger geleitet wird, und in ein zweites Teildrehmoment, das auf ein Hohlrad übertragen wird. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Veröffentlichung DE 197 00 851 A1 verwiesen. Die Lehre dieser Veröffentlichung ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieser Veröffentlichung sind Merkmale des vorliegenden Dokuments.
Aus der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2013 205 918.3 ist ein Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, bekannt aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein erster Leistungspfad mit der Feder-Dämpfer-Einrichtung und ein zu dem ersten Leistungspfad zumindest abschnittsweise paralleler zweiter Leistungspfad gebildet sind, und zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Feder-Dämpfer-Einrichtung, ein Zwischenteil und eine Planetenradanordnung, wobei der Drehschwingungsdämpfer wenigstens eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Pendelmasseträgerteil und wenigstens einer an dem Pendelmasseträgerteil unter Fliehkrafteinwirkung verlagerbar angeordneten Pendelmasse aufweist. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2013 205 918.3 verwiesen. Die Lehre dieser Patentanmeldung ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieser Patentanmeldung sind Merkmale des vorliegenden Dokuments.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine verbesserte Reduzierung von Drehschwingungen sowohl bei geringen Drehzahlen als auch bei hohen Drehzahlen ermöglicht sein. Insbesondere sollen sowohl die Vorteile eines Zweimassenschwungrads als auch die Vorteile einer Reduzierung von Drehschwingungen mithilfe von Antiresonanz gegeben sein. Insbesondere soll eine verbesserte Reduzierung von Drehschwingungen über einen erweiterten Drehzahlbereich ermöglicht sein. Insbesondere soll eine drehzahlabhängige Reduzierung von Drehschwingungen ermöglicht sein. Insbesondere soll eine bereits vorhandene Betätigungseinrichtung mit zusätzlicher Funktionalität nutzbar sein. Insbesondere soll ein Bauraumbedarf begrenzt sein. Insbesondere soll ein Aufwand begrenzt sein. Außerdem soll eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden. Außerdem soll ein Verfahren zum Betätigen eines derartigen Drehschwingungsdämpfers und/oder einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Drehschwingungsdämpfer aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Feder-Dämpfer-Einrichtung, eine Zwischenmasse und eine Planetenradanordnung, wobei zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein erster Leistungspfad und ein zu dem ersten Leistungspfad zumindest abschnittsweise paralleler zweiter Leistungspfad gebildet sind, bei dem die Zwischenmasse zuund/oder abschaltbar ist.
Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Antriebswelle, wie Kurbelwelle, aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann wenigstens eine Eingangswelle aufweisen. Das Getriebe kann ein Doppelkupplungsgetriebe sein. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Rad aufweisen. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung zwischen der Brennkraftmaschine und der Reibungskupplungseinrichtung dienen. Der Drehschwingungsdämpfer kann dazu dienen, Drehschwingungen zu reduzieren, die durch periodische Vorgänge, insbesondere in der Brennkraftmaschine, angeregt werden.
Das Eingangsteil kann zur Antriebsverbindung mit der Brennkraftmaschine dienen. Das Ausgangsteil kann zur Antriebsverbindung mit der Reibungskupplung dienen. Die Begriffe „Eingangsteil“ und „Ausgangsteil“ sind auf eine von der Brennkraftmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung bezogen.
Die Feder-Dämpfer-Einrichtung kann eine Federeinrichtung aufweisen. Diese Federeinrichtung kann eine erste Federeinrichtung sein. Die erste Federeinrichtung kann wenigstens einen Energiespeicher aufweisen. Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Druckfeder sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Schraubenfeder sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Bogenfeder sein. Die Feder-Dämpfer-Einrichtung kann eine Reibeinrichtung aufweisen. Die Feder-Dämpfer-Einrichtung kann in dem ersten Leistungspfad angeordnet sein. Die erste Federeinrichtung kann in dem ersten Leistungspfad angeordnet sein. Die Reibeinrichtung kann in dem ersten Leistungspfad angeordnet sein.
Das Eingangsteil kann einen Flanschabschnitt und einen Deckelabschnitt aufweisen. Zwischen dem Flanschabschnitt und dem Deckelabschnitt kann wenigstens ein Aufnahmeraum für den wenigstens einen Energiespeicher gebildet sein. Der wenigstens eine Aufnahmeraum kann eine torusartige Form aufweisen. Das Ausgangsteil kann ein Flanschteil aufweisen. Das Flanschteil des Ausgangsteils kann axial zwischen dem Flanschabschnitt und dem Deckelabschnitt des Eingangsteils angeordnet sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil abstützen.
Der Drehschwingungsdämpfer kann eine Schalteinrichtung zum Zu- und/oder Abschalten der Zwischenmasse aufweisen. Die Schalteinrichtung kann zwischen der Zwischenmasse und dem Ausgangsteil angeordnet sein. Die Schalteinrichtung kann ein zwischenmasseseitiges erstes Kupplungsteil aufweisen. Die Schalteinrichtung kann ein ausgangsteilseitiges zweites Kupplungsteil aufweisen. Das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil können zum Zu- und/oder Abschalten der Zwischenmasse miteinander verbindbar oder voneinander trennbar sein. Die Schalteinrichtung kann in dem zweiten Leistungspfad angeordnet sein.
Die Zwischenmasse kann axial und/oder radial in dem Eingangsteil aufgenommen sein. Die Zwischenmasse kann an dem Eingangsteil verdrehbar gelagert sein. Die Zwischenmasse kann in dem zweiten Leistungspfad angeordnet sein. Die Planetenradanordnung kann axial und/oder radial in dem Eingangsteil und/oder in dem Ausgangsteil aufgenommen sein. Die Planetenradanordnung kann an dem Eingangsteil verdrehbar gelagert sein. Die Planetenradanordnung kann in dem zweiten Leistungspfad angeordnet sein. Das erste Kupplungsteil kann axial und/oder radial in dem Ausgangsteil aufgenommen sein. Das erste Kupplungsteil kann in dem zweiten Leistungspfad angeordnet sein.
Die Planetenradanordnung kann zwischen dem Eingangsteil und dem ersten Kupplungsteil angeordnet sein. Die Planetenradanordnung kann zwischen dem Eingangsteil und der Zwischenmasse angeordnet sein. Die Planetenradanordnung kann einen Planetenträger aufweisen. Der Planetenträger kann mit dem Eingangsteil drehfest verbunden sein. Die Planetenradanordnung kann erste Planetenräder zur Darstellung einer ersten Übersetzung und zweite Planetenräder zur Darstellung einer zweiten Übersetzung aufweisen. Die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder können jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die ersten Planetenräder können jeweils einen größeren Durchmesser als die zweiten Planetenräder aufweisen. Es können jeweils ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad zueinander koaxial angeordnet sein. Es können jeweils ein erstes Planetenrad und ein zweites Planetenrad miteinander drehfest verbunden sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein mit den ersten Planetenrädern in Eingriff stehendes erstes Zahnrad aufweisen. Das erste Zahnrad kann an der Zwischenmasse angeordnet sein. Das erste Zahnrad kann mit der Zwischenmasse drehfest verbunden sein. Das erste Zahnrad kann ein Hohlrad sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein mit den zweiten Planetenrädern in Eingriff stehendes zweites Zahnrad aufweisen. Das zweite Zahnrad kann mit dem ersten Kupplungsteil drehfest verbunden sein. Das zweite Zahnrad kann ein Hohlrad sein. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad können unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Das erste Zahnrad kann einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad aufweisen.
Zwischen dem Ausgangsteil und dem ersten Kupplungsteil kann eine Federeinrichtung angeordnet sein. Diese Federeinrichtung kann eine zweite Federeinrichtung sein. Die zweite Federeinrichtung kann wenigstens einen Energiespeicher aufweisen. Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Druckfeder sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Schraubenfeder sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann sich einerseits an dem Ausgangsteil und andererseits an dem ersten Kupplungsteil abstützen.
Der erste Leistungspfad kann sich ausgehend von dem Eingangsteil über die Feder-Dämpfer-Einrichtung zu dem Ausgangsteil erstrecken. Der zweite Leistungspfad kann sich ausgehend von dem Eingangsteil über den Planetenträger, die zweiten Planetenräder und das zweite Zahnrad zu dem ersten Kupplungsteil erstrecken, wobei die Zwischenmasse über den Planetenträger, die ersten Planetenräder und das erste Zahnrad in dem zweiten Leistungspfad angeordnet ist. Der erste Leistungspfad und der zweite Leistungspfad können sich ausgehend von dem Eingangsteil verzweigen. Der erste Leistungspfad und der zweite Leistungspfad können in dem Ausgangsteil zusammengeführt sein. Bei einem Betrieb des Drehschwingungsdämpfers kann eine Phasenlage von Drehungleichförmigkeiten bei Durchlaufen der Leistungspfade unterschiedlich verschoben werden. Eine Phasenlage kann um ca. 180° verschoben werden. In dem Ausgangsteil können Drehungleichförmigkeiten, die den ersten Leistungspfad durchlaufen haben, und Drehungleichförmigkeiten, die den zweiten Leistungspfad durchlaufen haben, sich zumindest teilweise gegenseitig kompensieren. Dies kann auch als Antiresonanzprinzip bezeichnet werden.
Die Zwischenmasse kann kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig, oder formschlüssig zuund/oder abschaltbar sein. Die Schalteinrichtung kann eine Schaltkupplung sein. Die Schalteinrichtung kann eine Reibungskupplung sein. Die Zwischenmasse kann mithilfe einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplungseinrichtung zu- und/oder abschaltbar sein. Die Schalteinrichtung kann mithilfe einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplungseinrichtung betätigbar sein.
Der Drehschwingungsdämpfer kann eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Pendelmasseträgerteil und wenigstens einer an dem Pendelmasseträgerteil unter Fliehkrafteinwirkung verlagerbar angeordneten Pendelmasse aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann an dem Ausgangsteil angeordnet sein. Damit kann eine Isolationswirkung nochmals weiter verbessert werden. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann an der Zwischenmasse angeordnet sein. Damit können Restanregungen in der Planetenradanordnung beruhigt werden und Verzahnungsgeräusche können reduziert werden. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann an dem Eingangsteil angeordnet sein. Damit kann eine Reduktion von eingangsseitigen Drehungleichförmigkeiten verbessert werden. Eine Isolationswirkung kann nochmals weiter verbessert werden. Eine Belastung von Nebenabtrieben durch Drehungleichförmigkeiten kann verringert werden.
Die wenigstens eine Pendelmasse kann von der Drehachse beabstandet angeordnet sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verlagerbar sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann mehrere, insbesondere zwei, drei oder vier Pendelmassen aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann eine kreisringbogenartige Form aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zwei Pendelmasseteile aufweisen. Die Pendelmasseteile können einander gegenüberliegend beidseits des Pendelmasseträgerteils angeordnet sein. Die Pendelmasseteile können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann außenliegend sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann wenigstens eine Pendelrolle zur verlagerbaren Anordnung der wenigstens einen Pendelmasse an dem Pendelmassenträgerteil aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann wenigstens eine Ausnehmung für die wenigstens eine Pendelrolle aufweisen. Das Pendelmasseträgerteil kann wenigstens eine Ausnehmung für die wenigstens eine Pendelrolle aufweisen. Die wenigstens eine Ausnehmung kann eine nierenartig gebogene Form aufweisen. Die Pendelbahn der wenigstens einen Pendelmasse kann durch die wenigstens eine Ausnehmung vorgegeben sein. Die wenigstens eine Pendelrolle kann eine zylinderartige Form aufweisen.
Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung aufweisend einen derartigen Drehschwingungsdämpfer, eine Reibungskupplungseinrichtung und eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Drehschwingungsdämpfer und/oder der Reibungskupplungseinrichtung.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Drehachse aufweisen. Die Drehachse der Reibungskupplungseinrichtung und die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers können koaxial angeordnet sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Druckplatte aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Anpressplatte aufweisen. Die wenigstens eine Anpressplatte kann zu einer Betätigung zwischen einer eingerückten Betätigungsstellung und einer ausgerückten Betätigungsstellung relativ zu der Druckplatte axial verlagerbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Kupplungsscheibe aufweisen. Die wenigstens eine Kupplungsschiebe kann Reibbeläge aufweisen.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann in dem Antriebsstrang anordenbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und dem Getriebe anordenbar sein.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Eingangsteil aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens ein Ausgangsteil aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Einfachkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Doppelkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Gehäuse aufweisen. Das Eingangsteil kann mithilfe der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine antreibbar sein. Mithilfe des wenigstens einen Ausgangsteils kann die wenigstens eine Eingangswelle des Getriebes antreibbar sein.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Einscheibenkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Mehrscheibenkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine selbsttätig öffnende Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine selbsttätig schließende Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine gedrückte Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine gezogene Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann mithilfe eines Kupplungspedals betätigbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann automatisiert betätigbar sein.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann ausgehend von einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglichen, wobei eine Leistungsübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt kann ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglicht sein. Eine vollständig eingerückte Betätigungsstellung kann eine geschlossene Betätigungsstellung sein. Eine vollständig ausgerückte Betätigungsstellung kann eine offene Betätigungsstellung sein.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann dazu dienen, ein Anfahren sowie einen Wechsel einer Getriebeübersetzung zu ermöglichen. Mithilfe der Reibungskupplungseinrichtung können das Eingangsteil einerseits und das erste Ausgangsteil und/oder das zweite Ausgangsteil andererseits miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Zudem kann ein Leistungsfluss vom Eingangsteil in übergehendem Wechsel von dem ersten Ausgangsteil auf das zweite Ausgangsteil und umgekehrt verlagert werden.
Die wenigstens eine Druckplatte und das Gehäuse können miteinander fest verbunden sein. Die wenigstens eine Druckplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest und axial fest verbunden sein. Die wenigstens eine Anpressplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest verbunden sein. Die wenigstens eine Anpressplatte kann relativ zu dem Gehäuse begrenzt axial verlagerbar sein.
Die wenigstens eine Kupplungsscheibe kann zwischen der wenigstens einen Druckplatte und der wenigstens einen Anpressplatte einklemmbar sein, um eine reibschlüssige mechanische Leistungsübertragung zu bewirken. Das Eingangsteil der Reibungskupplungseinrichtung kann das Gehäuse, die wenigstens eine Druckplatte, die wenigstens eine Anpressplatte und den Zuganker aufweisen. Das wenigstens eine Ausgangsteil der Reibungskupplungseinrichtung kann die wenigstens eine Kupplungsscheibe aufweisen.
Die Betätigungseinrichtung kann eine Aktuatoreinrichtung aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann wenigstens einen Aktuator aufweisen. Der wenigstens eine Aktuator kann ein elektrischer Aktuator sein. Der wenigstens eine Aktuator kann ein hydraulischer Aktuator sein. Die Betätigungseinrichtung kann eine Steuereinrichtung aufweisen. Die Steuereinrichtung kann zum Steuern des wenigstens einen Aktuators dienen. Die Betätigungseinrichtung kann über einen ersten Betätigungsbereich und einen zweiten Betätigungsbereich verstellbar sein, wobei der erste Betätigungsbereich im Wesentlichen zum Betätigen des Drehschwingungsdämpfers und der zweite Betätigungsbereich zum Betätigen der Reibungskupplungseinrichtung dient.
Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit Verfahren zum Betätigen eines derartigen Drehschwingungsdämpfers und/oder einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung, wobei die Zwischenmasse unterhalb einer vorgegebenen Schaltdrehzahl zugeschaltet und oberhalb der vorgegebenen Schaltdrehzahl abgeschaltet wird. Die Schaltdrehzahl kann eine mittlere Brennkraftmaschinendrehzahl im unteren oder mittleren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine sein.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Torquesplitter mit abkoppelbarer Zwischenmasse. Ein Splitter kann zwischen einer Primär- und einer Sekundärmasse Bogenfedern aufweisen. Dabei kann ein statisches Moment über den Planetensatz nicht fließen. Ein Powersplitter kann mit der Sekundärmasse nicht permanent sondern über eine Reib- oder Formschlusseinrichtung verbunden sein.
Die Reib- oder Formschlusseinrichtung kann zwei Betriebsarten eines Dämpfers ermöglichen. 1. Formschlusseinrichtung geschlossen: Ist die Formschlusseinrichtung geschlossen kann das Konzept einem Torquesplitter gemäß der DE 197 00 851 A1 entsprechen. 2. Formschlusseinrichtung offen: Ist die Formschlusseinrichtung geöffnet kann das Konzept einem Zweimassenschwungrad entsprechen.
Je nach Drehzahl eines Fahrzeugs kann es sinnvoll sein, sich entweder im Zweimassenschwungrad- oder im Torquesplitter-Modus zu befinden. Eine Schaltlogik der Formschlusseinrichtung kann somit eine Funktion einer mittleren Fahrzeugdrehzahl sein. Eine Schaltdrehzahl kann ein wichtiger Auslegungsparameter sein und im unteren bis mittleren Drehzahlbereich liegen.
Das Konzept der Formschlusseinrichtung kann auf dem Vorhandensein eines Aktors mit Steuereinrichtung aufbauen. Bei Doppelkupplungen kann eine Aktor-Steuereinrichtungs-Infrastruktur bereits vorhanden sein und durch Erweiterung eines Funktionsumfangs zum Schalten der Formschlusseinrichtung benutzt werden. Somit kann sich ein Umschalten von Betriebsmodi über eine Kupplungsaktorik (Clutch-by-Wire) ergeben.
Eine Hardware des Aktors kann unverändert bleiben. Hauptaufgabe des Aktors bei einem Doppelkupplungsgetriebe kann nach wie vor eine Betätigung eines Ausrücklagers und somit ein Ein- und Auskuppeln sein.
Ein Kupplungsmoment kann als Funktion eines Ausrückwegs betrachtet werden. Es kann einen Bereich Δs geben, in dem eine Relativbewegung des Ausrücklagers stattfindet und trotzdem das volle Motormoment übertragen werden kann. Da die Relativbewegung des Ausrücklagers um Δs noch kein Öffnen der Kupplung bedeutet, kann dieser Bereich dazu benutzt werden den Formschlussmechanismus des Torquesplitters zu betätigen. Somit können sich zwei Fälle ergeben: a) Der Aktor wird nicht betätigt (oder ist im Bereich Weg 0 < s < s₁ betätigt): Betriebszustand Zweimassenschwungrad. Ist der Aktor nicht betätigt (oder nur im Bereich Weg 0 < s < s₁ betätigt), kann die Doppelkupplung komplett geschlossen und die Reib- oder Formschlusseinrichtung somit komplett geöffnet sein. Der Dämpfer kann die Eigenschaften eines Zweimassenschwungrads haben. Ein Außenrad kann von einer Feder 2 mitgenommen sein. Die Steifigkeit der Feder 2 kann auf ca. 20% einer Bogenfedersteifigkeit ausgelegt sein. Das Außenrad und ein Außenrad 1 können in einem überkritischen Zustand und somit dynamisch abgekoppelt sein. b): Betriebszustand Torquesplitter. Die Reib- oder Formschlusseinrichtung kann über die gleiche Tellerfeder wie auch die Kupplung betätigbar sein. Der Aktor kann um einen Weg s₁ < s < s₂ betätigt sein, die Reib- oder Formschlusseinrichtung kann somit komplett geschlossen sein. Der Dämpfer kann die Eigenschaften eines Torquesplitters aufweisen. Der Bertriebsmodus b) wird nur bei tiefen Drehzahlen (z.B. kleiner 1100 U/min) gefahren werden. Da bei tiefen Drehzahlen die Kupplung nicht das maximale Motormoment übertragen muss, ist kein Schlupfen der Kupplung und somit kein zusätzlicher Verschleiß zu befürchten.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
Mit der Erfindung ist eine verbesserte Reduzierung von Drehschwingungen sowohl bei geringen Drehzahlen als auch bei hohen Drehzahlen ermöglicht. Es sind sowohl die Vorteile eines Zweimassenschwungrads als auch die Vorteile einer Reduzierung von Drehschwingungen mithilfe von Antiresonanz gegeben. Eine verbesserte Reduzierung von Drehschwingungen über einen erweiterten Drehzahlbereich ist ermöglicht. Eine drehzahlabhängige Reduzierung von Drehschwingungen ist ermöglicht. Eine bereits vorhandene Betätigungseinrichtung ist mit zusätzlicher Funktionalität nutzbar. Ein Bauraumbedarf ist begrenzt. Ein Aufwand ist begrenzt. Außerdem wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt. Außerdem wird ein Verfahren zum Betätigen eines derartigen Drehschwingungsdämpfers und/oder einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:
1 einen Drehschwingungsdämpfer mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse,
2 eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Drehschwingungsdämpfer mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse und einer Betätigungseinrichtung und
3 ein Diagramm zur Betätigung eines Drehschwingungsdämpfers mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse und einer Reibungskupplung mithilfe einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung.
1 zeigt einen Drehschwingungsdämpfer 100 mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse 102. Der Drehschwingungsdämpfer 100 weist eine eingangsseitige Masse 104 und eine ausgangsseitige Masse 106 auf. Die eingangsseitige Masse 104 und die ausgangsseitige Masse 106 sind mithilfe einer Federeinrichtung 108 miteinander verbunden. Damit ist zwischen der eingangsseitigen Masse 104 und der ausgangsseitigen Masse 106 ein erster Leistungspfad gebildet. Parallel dazu sind die eingangsseitige Masse 104 und die ausgangsseitige Masse 106 mithilfe einer Schalteinrichtung 110 miteinander verbunden. Die Schalteinrichtung 110 ist vorliegend als schaltbare Reibungskupplung ausgeführt. Damit ist zwischen der eingangsseitigen Masse 104 und der ausgangsseitigen Masse 106 ein zweiter Leistungspfad gebildet. In dem zweiten Leistungspfad ist die Zwischenmasse 102 angeordnet. Wenn die Schalteinrichtung 110 geöffnet ist, ist der zweite Leistungspfad unterbrochen und die eingangsseitige Masse 104 und die ausgangsseitige Masse 106 sind nur über den ersten Leistungspfad miteinander verbunden, wobei die Zwischenmasse 102 nur mit der eingangsseitigen Masse 104 verbunden ist. Wenn die Schalteinrichtung 110 geschlossen ist, ist der zweite Leistungspfad geschlossen und die eingangsseitige Masse 104 und die ausgangsseitige Masse 106 sind sowohl über den ersten Leistungspfad als auch über den zweiten Leitungspfad miteinander verbunden, wobei die Zwischenmasse 102 sowohl mit der eingangsseitigen Masse 104 als auch mit der ausgangsseitigen Masse 106 verbunden ist.
2 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 200 mit einem Drehschwingungsdämpfer 202, wie Drehschwingungsdämpfer 100 gemäß 1, mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse 204 und einer Betätigungseinrichtung.
Der Drehschwingungsdämpfer 202 weist ein Eingangsteil 206, ein Ausgangsteil 208 und zwei dazwischen parallel verlaufende Leistungspfade auf. Der Drehschwingungsdämpfer 202 dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einer Reibungskupplung, um Drehschwingungen zu reduzieren, die durch periodische Vorgänge, insbesondere in der Brennkraftmaschine, angeregt werden.
Zwischen dem Eingangsteil 206 und dem Ausgangsteil 208 ist in dem ersten Leistungspfad eine erste Federeinrichtung 210 mit Bogenfedern angeordnet.
Zwischen dem Eingangsteil 206 und dem Ausgangsteil 208 sind in dem zweiten Leistungspfad eine Planetenradanordnung, die Zwischenmasse 204 und eine Schaltkupplung angeordnet. Die Schaltkupplung weist ein zwischenmasseseitiges erstes Kupplungsteil 212 auf. Das Ausgangsteil 208 bildet ein zweites Kupplungsteil 214. Der Drehschwingungsdämpfer 202 weist eine Drehachse auf, um die das Eingangsteil 206 und das Ausgangsteil 208 zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Die Zwischenmasse 204 ist um die Drehachse relativ zu dem Eingangsteil 206 und/oder dem Ausgangsteil 208 begrenzt verdrehbar.
Die Planetenradanordnung weist erste Planetenräder, wie 216, und zweite Planetenräder, wie 218, auf. Die ersten Planetenräder 216 weisen einen größeren Durchmesser auf als die zweiten Planetenräder 218. Die ersten Planetenräder 216 und die zweiten Planetenräder 218 sind zueinander koaxial angeordnet und miteinander drehfest verbunden. Die ersten Planetenräder 216 und die zweiten Planetenräder 218 weisen eine gemeinsame Nabe auf. Die ersten Planetenräder 216 und die zweiten Planetenräder 218 sind an einem Planetenträger 220 angeordnet. Die Planetenradanordnung weist ein erstes Hohlrad 222 auf, in das die ersten Planetenräder 216 eingreifen. Die Planetenradanordnung weist ein zweites Hohlrad 224 auf, in das die zweiten Planetenräder 218 eingreifen. Das erste Hohlrad 222 ist mit der Zwischenmasse 204 drehfest verbunden. Das zweite Hohlrad 224 ist mit dem ersten Kupplungsteil 212 der Schaltkupplung drehfest verbunden.
Mithilfe der Schaltkupplung können die Zwischenmasse und das Ausgangsteil 208 miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Mithilfe der Schaltkupplung kann der zweite Leistungspfad geöffnet oder geschlossen werden.
Zwischen dem ersten Kupplungsteil 212 der Schaltkupplung und dem Ausgangsteil 208 ist eine zweite Federeinrichtung 226 angeordnet.
Ausgehend von dem Eingangsteil 206 verläuft der erste Leistungspfad über die erste Federeinrichtung 210 zum Ausgangsteil 208. Ausgehend von dem Eingangsteil 206 verläuft der zweite Leistungspfad über den Planetenträger 220 und die zweiten Planetenräder 218 zum ersten Kupplungsteil 212 der Schaltkupplung. Die Zwischenmasse 204 ist über die ersten Planetenräder 216 an den zweiten Leistungspfad angeschlossen. Die Zwischenmasse 204 ist mithilfe eines Lagers 228 an dem Eingangsteil 206 verdrehbar gelagert.
Die Schalteinrichtung ist mithilfe der Betätigungseinrichtung betätigbar. Die Betätigungseinrichtung dient zum Betätigen sowohl der Schalteinrichtung als auch einer Reibungskupplung. Die Reibungskupplung weist eine Anpressplatte 230 und eine Kupplungsscheibe 232 auf. Eine Druckplatte 234 ist an dem Ausgangsteil 208 angeordnet. Das erste Kupplungsteil 212 weist Kupplungslamellen, wie 236, auf. Die Betätigungseinrichtung weist einen Aktuator 238 und eine Tellerfeder 240 auf. Mithilfe des Aktuators 238 ist die Tellerfeder 240 beaufschlagbar und die Anpressplatte 230 verlagerbar. Eine Verlagerung der Anpressplatte 230 bewirkt ein Einklemmen sowohl der Kupplungslamellen 236 als auch der Kupplungsscheibe 232 zwischen der Druckplatte 234 und der Anpressplatte 230 bzw. ein Lösen.
Wenn der zweite Leistungspfad geöffnet ist, erfolgt eine Leitungsübertragung zwischen dem Eingangsteil 206 und dem Ausgangsteil 208 nur über den ersten Leistungspfad. Der Drehschwingungsdämpfer 200 wirkt dann als Zweimassenschwungrad. Wenn der zweite Leistungspfad geschlossen ist, erfolgt eine Leitungsübertragung zwischen dem Eingangsteil 206 und dem Ausgangsteil 208 sowohl über den ersten Leistungspfad als auch über den zweiten Leistungspfad. Dann erfolgt ausgehend von dem Eingangsteil 206 eine Leistungsaufteilung zwischen dem ersten Leistungspfad und dem zweiten Leistungspfad. Mithilfe der ersten Federeinrichtung 210 erfolgt im ersten Leistungspfad eine Phasenverschiebung von Drehschwingungen um ca. 180°, während im zweiten Leistungspfad keine Phasenverschiebung erfolgt. Damit kompensieren sich die Drehschwingungen, wenn sie im Ausgangsteil 208 wieder zusammengeführt werden. Der Drehschwingungsdämpfer 200 wirkt dann als Torquesplitter.
Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
3 zeigt ein Diagramm 300 zur Betätigung eines Drehschwingungsdämpfers, wie Drehschwingungsdämpfer 100 gemäß 1 oder Drehschwingungsdämpfer 202 gemäß 2, mit zu- und/oder abschaltbarer Zwischenmasse und einer Reibungskupplung mithilfe einer gemeinsamen Betätigungseinrichtung.
In dem Diagramm 300 ist auf einer x-Achse ein Ausrückweg s eines Aktuators und auf einer y-Achse ein übertragbares Kupplungsmoment M aufgetragen. Es ergibt sich eine Kennlinie 302. Ausgehend von eine ersten Endlage s₀ ist der Aktuator in Öffnungsrichtung verstellbar. Mit zunehmendem Ausrückweg s erfolgt ab einem Ausrückweg s₂ und einem Moment M_M ein Öffnen einer Reibungskupplung. In einem ersten Betriebsbereich Δs ist die Reibungskupplung bei einem Ausrückweg s₀ < s < s₂ noch nicht geöffnet. Dieser Betriebsbereich Δs wird zum Schalten der Schalteinrichtung zum Zu- und/oder Abschalten Zusatzmasse genutzt.
Bei einem Ausrückweg s₀ < s < s₁ sind die Schalteinrichtung und der zweite Leistungspfad geöffnet und die Zusatzmasse abgeschaltet. Bei einem Ausrückweg s₁ < s < s₂ sind die Schalteinrichtung und der zweite Leistungspfad geschlossen und die Zusatzmasse zugeschaltet. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
Bezugszeichenliste

100: Drehschwingungsdämpfer
102: Zwischenmasse
104: eingangsseitige Masse
106: ausgangsseitige Masse
108: Federeinrichtung
110: Schalteinrichtung
200: Drehmomentübertragungseinrichtung
202: Drehschwingungsdämpfer
204: Zwischenmasse
206: Eingangsteil
208: Ausgangsteil
210: erste Federeinrichtung
212: erstes Kupplungsteil
214: zweites Kupplungsteil
216: erstes Planetenrad
218: zweites Planetenrad
220: Planetenträger
222: erstes Hohlrad
224: zweites Hohlrad
226: zweite Federeinrichtung
228: Lager
230: Anpressplatte
232: Kupplungsscheibe
234: Druckplatte
236: Kupplungslamelle
238: Aktuator
240: Tellerfeder
300: Diagramm
302: Kennlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19700851 A1 [0002, 0002, 0002, 0030]
DE 102013205918 [0003, 0003]

Claims

Drehschwingungsdämpfer (100, 202), insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Eingangsteil (104, 206) und ein Ausgangsteil (106, 208) mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil (104, 206) und das Ausgangsteil (106, 208) zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und zwischen dem Eingangsteil (104, 206) und dem Ausgangsteil (106, 208) eine Feder-Dämpfer-Einrichtung (108, 210), eine Zwischenmasse (102, 204) und eine Planetenradanordnung, wobei zwischen dem Eingangsteil (104, 206) und dem Ausgangsteil (106, 208) ein erster Leistungspfad und ein zu dem ersten Leistungspfad zumindest abschnittsweise paralleler zweiter Leistungspfad gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmasse (102, 204) zu- und/oder abschaltbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (100, 202) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmasse (102, 204) kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig, oder formschlüssig zu- und/oder abschaltbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (100, 202) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmasse (102, 204) mithilfe einer Betätigungseinrichtung einer Reibungskupplungseinrichtung zu- und/oder abschaltbar ist.
Drehschwingungsdämpfer (100, 202) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (100, 202) eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit einem Pendelmasseträgerteil und wenigstens einer an dem Pendelmasseträgerteil unter Fliehkrafteinwirkung verlagerbar angeordneten Pendelmasse aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (200), gekennzeichnet durch einen Drehschwingungsdämpfer (100, 202) nach wenigstens einem der Ansprüche 1–4, eine Reibungskupplungseinrichtung und eine gemeinsame Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Drehschwingungsdämpfer (100, 202) und/oder der Reibungskupplungseinrichtung.
Drehmomentübertragungseinrichtung (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung über einen ersten Betätigungsbereich und einen zweiten Betätigungsbereich verstellbar ist, wobei der erste Betätigungsbereich im Wesentlichen zum Betätigen des Drehschwingungsdämpfers (100, 202) und der zweite Betätigungsbereich zum Betätigen der Reibungskupplungseinrichtung dient.
Drehmomentübertragungseinrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 5–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine Aktuatoreinrichtung (238, 240) und eine Steuereinrichtung aufweist.
Verfahren zum Betätigen eines Drehschwingungsdämpfers (100, 202) nach wenigstens einem der Ansprüche 1–4 und/oder einer Drehmomentübertragungseinrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmasse (102, 204) unterhalb einer vorgegebenen Schaltdrehzahl zugeschaltet und oberhalb der vorgegebenen Schaltdrehzahl abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltdrehzahl eine mittlere Brennkraftmaschinendrehzahl im unteren oder mittleren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ist.