DE102016201216A1

DE102016201216A1 - Fliehkraftpendel sowie Verwendung eines Fliehkraftpendels

Info

Publication number: DE102016201216A1
Application number: DE102016201216.9A
Authority: DE
Inventors: David Schulteis
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-04
Also published as: DE112016000598A5; EP3253989A1; WO2016124186A1; CN107208742A; CN107208742B

Abstract

Es ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem mit der Antriebswelle verbindbaren Trägerflansch und einer relativ zu dem Trägerflansch über eine Pendelbahn pendelbaren Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei die Pendelbahn eine mittlere erste Teilbahn (16) zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch konstanten und/oder fallenden Abstimmordnung und jeweils eine sich an einem jeweiligen Ende der ersten Teilbahn (16) anschließende zweite Teilbahn (18) zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch steigenden Abstimmordnung aufweist. Durch die unterschiedlich ausgestalteten Abstimmordnungen der ersten Teilbahn (16) und der zweiten Teilbahn (18) können in unterschiedlichen Resonanzebereichen, wie sie insbesondere zwischen einem ungeraden und einem geraden geschalteten Gang eines Doppelkupplungsgetriebes vorkommen können, Drehschwingungen kostengünstig gedämpft werden, so dass ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit kostengünstig gedämpften Drehungleichförmigkeiten ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten sowie eine Verwendung eines Fliehkraftpendels, mit dessen Hilfe ein der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichtetes Rückstellmoment erzeugt werden kann.
Aus DE 10 2013 211 391 A1 ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten bekannt, bei dem eine Pendelmasse über eine Pendelbahn in einem Trägerflansch relativ pendelbar geführt ist. Die Pendelbahn weist eine Krümmung auf, die ausgehend von einer Mittelstellung bei einem Schwingwinkel φ der Pendelmasse zum Trägerflansch von φ = 0° bis zu einem maximalen möglichen Schwingwinkel eine abfallende Abstimmordnung aufweist.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis Drehungleichförmigkeiten in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kostengünstig zu dämpfen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit kostengünstig gedämpften Drehungleichförmigkeiten ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fliehkraftpendel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung eines Fliehkraftpendels mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen mit einem mit der Antriebswelle verbindbaren Trägerflansch und einer relativ zu dem Trägerflansch über eine Pendelbahn pendelbaren Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei die Pendelbahn eine mittlere erste Teilbahn zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch konstanten und/oder fallenden Abstimmordnung und jeweils eine sich an einem jeweiligen Ende der ersten Teilbahn anschließende zweite Teilbahn zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch steigenden Abstimmordnung aufweist.
Durch den diskontinuierlichen Verlauf der Pendelbahn, insbesondere mit einem Minimum der Abstimmordnung im Übergang zwischen der ersten Teilbahn und der zweiten Teilbahn, kann sich die Abstimmordnung des Fliehkraftpendels im Bereich der ersten Teilbahn und im Bereich der zweiten Teilbahn deutlich unterscheiden. Die Pendelbahn kann dadurch im Bereich der ersten Teilbahn eine deutlich andere Eigenfrequenz aufweisen als im Bereich der zweiten Teilbahn. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass insbesondere bei einem Doppelkupplungsgetriebe, bereits aufgrund der unterschiedlichen Länge und der damit verbundenen unterschiedlichen Massenträgheitsmomente der Getriebeeingangswellen des Doppelkupplungsgetriebes, ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs je nach geschaltetem Getriebegang eine unterschiedliche Resonanzdrehzahl aufweisen kann. Die erste Teilbahn kann dadurch hinsichtlich ihrer Abstimmordnung beispielsweise besonders zur Drehschwingungsdämpfung bei ungeraden geschalteten Getriebegängen ausgelegt sein, so dass der bei einem ungeraden geschalteten Getriebegang zu durchlaufende Resonanzbereich ohne übermäßige starke Drehungleichförmigkeiten gedämpft werden kann. Wenn jedoch ein gerader Getriebegang geschaltet ist, kann die für die erste Teilbahn vorgesehene Abstimmungsordnung beziehungsweise Verlauf der Abstimmungsordnung nicht optimal sein, so dass die Pendelmasse mit einem größeren Schwingwinkel schwingen kann. Dadurch wird die Abstimmordnung beziehungsweise der Verlauf der Abstimmordnung der zweiten Teilbahn wirksam, bei dem die Abstimmordnung beispielsweise besonders zur Drehschwingungsdämpfung bei geraden geschalteten Getriebegängen ausgelegt sein kann, so dass der bei einem geraden geschalteten Getriebegang zu durchlaufende Resonanzbereich ohne übermäßige starke Drehungleichförmigkeiten gedämpft werden kann. Das heißt, wenn die erste Teilbahn zur Drehschwingungsdämpfung nicht mehr ausreichend angepasst ist, wird infolge der größeren Pendelbewegungen der Pendelmasse die für diesen Schwingungsfall besser angepasste zweite Teilbahn wirksam, so dass mit Hilfe des selben Fliehkraftpendels in unterschiedlichen Resonanzbereichen Drehschwingungen gedämpft werden können. Durch die unterschiedlich ausgestalteten Abstimmordnungen der ersten Teilbahn und der zweiten Teilbahn können in unterschiedlichen Resonanzebereichen, wie sie insbesondere zwischen einem ungeraden und einem geraden geschalteten Gang eines Doppelkupplungsgetriebes vorkommen können, Drehschwingungen kostengünstig gedämpft werden, so dass ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit kostengünstig gedämpften Drehungleichförmigkeiten ermöglicht ist.
Unter der Abstimmordnung wird das Verhältnis der Pendelordnung beziehungsweise Tilgerordnung des Fliehkraftpendels zu einer Hauptordnung einer Anregungsquelle, insbesondere der ersten Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, verstanden. Die Pendelordnung beziehungsweise die Tilgerordnung stellt die Eigenfrequenz des durch das Fliehkraftpendel ausgebildeten Schwingungssystems dar. Je nach Anzahl der Zylinder des Kraftfahrzeugmotors ist es möglich bereits eine gewisse Drehschwingungsdämpfung zu erreichen, so dass insbesondere bei einem 4-Zylinder-4-Takt-Verbrennungsmotor als Kraftfahrzeugmotor eine Abstimmungsordnung von ungefähr 2, also im Wesentlichen die doppelte Drehfrequenz der Motorwelle, und bei einem 6-Zylinder-4-Takt-Verbrennungsmotor als Kraftfahrzeugmotor eine Abstimmungsordnung von ungefähr 3, also im Wesentlichen die dreifache Drehfrequenz der Motorwelle, für das Fliehkraftpendel gewählt werden sollte. Da sich die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors ändern kann, kann sich auch die Frequenz der Motorordnung ändern. Dadurch ändern sich die auf die Pendelmasse wirkenden Fliehkräfte, so dass die Pendelmasse entlang der Pendelbahn eine andere Relativlage einnehmen kann, um beispielsweise die Abstimmordnung beizubehalten oder eine abfallende Abstimmordnung, zumindest für die erste Teilbahn, entsprechend DE 10 2013 211 391 A1 auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit Bezug genommen wird, bereitstellen zu können.
Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, beispielsweise eine Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Insbesondere können mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise ist der Trägerflansch zwischen zwei Pendelmassen und/oder zwischen zwei Masseelementen einer Pendelmasse angeordnet. Alternativ kann die Pendelmasse zwischen zwei Flanschteilen des Trägerflanschs aufgenommen sein, wobei die Flanschteile beispielsweise Y-förmig miteinander verbunden sind.
Zur Bereitstellung einer fallenden Abstimmordnung kann die Pendelbahn in dem zugehörigen Teilbereich beispielsweise die Kontur eines Kreis und/oder einer Torsichrone aufweisen. Zur Bereitstellung einer steigenden Abstimmordnung kann die Pendelbahn in dem zugehörigen Teilbereich beispielsweise die Kontur eines Epizycloids aufweisen. Zur Bereitstellung einer konstanten Abstimmordnung kann die Pendelbahn in dem zugehörigen Teilbereich beispielsweise die Kontur oder einer Torsichrone aufweisen. Je nach Anwendungsfall und zu dämpfenden Drehzahlbereich kann die Krümmung der Pendelbahn in dem jeweiligen Teilbereich, insbesondere im Bereich der gesamten ersten Teilbahn beziehungsweise der gesamten zweiten Teilbahn, von den vorgenannten Grundformen abweichen.
Insbesondere erstreckt sich die erste Teilbahn bis zu einem Übergangsschwingwinkel φ₁ der Pendelmasse zum Trägerflansch von 10° ≤ │φ₁│ ≤ 35°, insbesondere 15° ≤ │φ₁│ ≤ 30°, vorzugsweise 20° ≤ │φ₁│ ≤ 28° und besonders bevorzugt │φ₁│ = 24° ± 2°. Simulationen haben ergeben, dass bei einem derartigen Übergangsschwingwinkel die erste Teilbahn eine ausreichende Dämpfungswirkung erreichen kann und bei einem Wirksamwerden der zweiten Teilbahn noch keine allzu starken Auslenkungen der Pendelmasse relativ zum Trägerflansch erreicht sind.
Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Teilbahn von dem Übergangsschwingwinkel φ₁ bis zu einem Endwinkel φ₂ von 30° ≤ │φ₂│ ≤ 60°, insbesondere 35° ≤ │φ₂│ ≤ 50°, vorzugsweise 38° ≤ │φ₂│ ≤ 45° und besonders bevorzugt │φ₂│ = 42° ± 2°. Derartige Endwinkel für die Pendelmasse können noch konstruktiv mit einem geringen Aufwand realisiert werden.
Besonders bevorzugt ist die erste Teilbahn zur Tilgung einer ersten Resonanzfrequenz und die zweite Teilbahn zur Tilgung einer zweiten Resonanzfrequenz ausgelegt, wobei die erste Resonanzfrequenz niedriger als die zweite Resonanzfrequenz ist. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass nach einem Motorstart des Kraftfahrzeugmotors die erste Teilbahn eine ausreichende Drehschwingungsdämpfung erreichen kann, ohne dass es erforderlich ist Pendelbewegungen in den Bereich der zweiten Teilbahn stattfinden zu lassen. Wenn die erste Teilbahn zur Drehschwingungsdämpfung bei einem geschalteten ungeraden Gang und die zweite Teilbahn zur Drehschwingungsdämpfung bei einem geschalteten geraden Gang ausgelegt sind, wird mit einer höheren Wahrscheinlichkeit die erste Teilbahn häufiger zum Einsatz kommen als die zweite Teilbahn, da bei einem sequentiellen Durchschalten der Getriebegänge nicht immer bis zu einem ungeraden Getriebegang geschaltet wird.
Insbesondere weist die Pendelbahn bei einem Schwingwinkel von φ = 0° eine Abstimmordnung i von i = 3,00 ± 0,05 auf. Hierbei wird berücksichtigt, dass die erste Motorordnung in der Regel bereits im Kraftfahrzeugmotor und die zweite Motorordnung im Kraftfahrzeugmotor oder in einem weiteren Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, gedämpft werden kann. Das Fliehkraftpendel kann daher zur Dämpfung der dritten Motorordnung ausgelegt sein. Wenn das Fliehkraftpendel zur Dämpfung einer höheren Motorordnung ausgelegt sein soll, kann die Abstimmungsordnung entsprechend um ein ganzzahliges Vielfaches angepasst sein. Beispielsweise kann zur Dämpfung der vierten Motorordnung bei einem Schwingwinkel von φ = 0° eine Abstimmordnung i von i = 4,00 ± 0,05 vorgesehen sein.
Vorzugsweise weist die Pendelbahn bei einem Übergang der ersten Pendelbahn zur zweiten Pendelbahn einen Übergangsschwingwinkel φ₁ auf, wobei die Pendelbahn bei dem Übergangsschwingwinkel φ₁ eine Abstimmordnung i von 2,95 ≤ i ≤ 2,99, insbesondere i = 2,97 ± 0,01 aufweist. Simulationen haben ergeben, dass bei einem derartigen Übergangsschwingwinkel die erste Teilbahn eine ausreichende Dämpfungswirkung erreichen kann und bei einem Wirksamwerden der zweiten Teilbahn noch keine allzu starken Auslenkungen der Pendelmasse relativ zum Trägerflansch erreicht sind. Wenn das Fliehkraftpendel zur Dämpfung einer höheren Motorordnung ausgelegt sein soll, kann die Abstimmungsordnung entsprechend um ein ganzzahliges Vielfaches angepasst sein. Beispielsweise kann zur Dämpfung der vierten Motorordnung bei dem Übergangsschwingwinkel φ₁ eine Abstimmordnung i von 3,95 ≤ i ≤ 3,99, insbesondere i = 3,97 ± 0,01 vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt weist die Pendelbahn bei einem maximal möglichen Schwingwinkel einen Endwinkel φ₂ auf, wobei die Pendelbahn bei dem Endwinkel φ₂ eine Abstimmordnung i von 3,01 ≤ i ≤ 3,07 insbesondere i = 3,04 ± 0,01 aufweist. Simulationen haben ergeben, dass bei einem derartigen Endwinkel die zweite Teilbahn eine ausreichende Dämpfungswirkung erreichen kann. Wenn das Fliehkraftpendel zur Dämpfung einer höheren Motorordnung ausgelegt sein soll, kann die Abstimmordnung entsprechend um ein ganzzahliges Vielfaches angepasst sein. Beispielsweise kann zur Dämpfung der vierten Motorordnung bei dem Endwinkel φ₂ eine Abstimmordnung i von 4,01 ≤ i ≤ 4,07 insbesondere i = 4,04 ± 0,01 vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines Fliehkraftpendels, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten einer Sekundärseite eines mit einem Doppelkupplungsgetriebe gekoppelten Zweimassenschwungrads zu dem Zweck eine in einem ungeraden Gang des Doppelkupplungsgetriebe auftretende Resonanzfrequenz der Sekundärseite und eine in einem geraden Gang des Doppelkupplungsgetriebe auftretende verschiedene Resonanzfrequenz der Sekundärseite zu dämpfen. Durch die unterschiedlich ausgestalteten Abstimmordnungen der ersten Teilbahn und der zweiten Teilbahn können in unterschiedlichen Resonanzebereichen, wie sie insbesondere zwischen einem ungeraden und einem geraden geschalteten Gang eines Doppelkupplungsgetriebes vorkommen können, Drehschwingungen kostengünstig gedämpft werden, so dass ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit kostengünstig gedämpften Drehungleichförmigkeiten ermöglicht ist. Die Verwendung kann insbesondere wie vorstehend anhand des Fliehkraftpendels erläutert aus- und weitergebildet sein.
Die Erfindung betrifft ferner einen Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einem mit einer Motorwelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbaren Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung, wobei das Zweimassenschwungrad eine mit der Motorwelle koppelbare Primärseite zum Einleiten eines von dem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Motordrehmoments, eine relativ zu der Primärseite begrenzt verdrehbare Sekundärseite zum Ausleiten des Motordrehmoments und ein mit der Primärseite und der Sekundärseite koppelbares Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, aufweist, einem über eine Doppelkupplung mit dem Zweimassenschwungrad koppelbaren Doppelkupplungsgetriebe, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Getriebeeingangswelle zum Schalten von ungeraden Getriebegängen und eine zweite Getriebeeingangswelle zum Schalten von geraden Getriebegängen aufweist, und einem mit der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads gekoppelten Fliehkraftpendel, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten der Sekundärseite sowohl bei geschalteter erster Getriebeeingangswelle als auch bei geschalteter zweiter Getriebeeingangswelle. Durch die unterschiedlich ausgestalteten Abstimmordnungen der ersten Teilbahn und der zweiten Teilbahn können in unterschiedlichen Resonanzebereichen, wie sie insbesondere zwischen einem ungeraden und einem geraden geschalteten Gang eines Doppelkupplungsgetriebes vorkommen können, Drehschwingungen kostengünstig gedämpft werden, so dass ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit kostengünstig gedämpften Drehungleichförmigkeiten ermöglicht ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: ein schematisches Diagramm einer Abstimmordnung über einen Schwingwinkel eines vorbekannten ersten Fliehkraftpendels,
2: ein schematisches Diagramm einer Abstimmordnung über einen Schwingwinkel eines vorbekannten zweiten Fliehkraftpendels,
3: ein schematisches Diagramm einer Abstimmordnung über einen Schwingwinkel eines erfindungsgemäßen dritten Fliehkraftpendels,
4: ein schematisches Diagramm einer an einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads angreifenden simulierten Beschleunigung der Fliehkraftpendel gemäß 1, 2 und 3 über einer Motordrehzahl in einem ungeraden Gang und
5: ein schematisches Diagramm einer an einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads angreifenden simulierten Beschleunigung der Fliehkraftpendel gemäß 1, 2 und 3 über einer Motordrehzahl in einem geraden Gang.
In den in 1, 2 und 3 dargestellten Diagrammen ist die Abstimmordnung i über dem Schwingwinkel φ in ° einer Pendelmasse des Fliehkraftpendels relativ zu einem mit einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads verbundenen Trägerflanschs aufgetragen, wobei der Trägerflansch auch durch die Schwungmasse der Sekundärseite des Zweimassenschwungrads ausgestaltet sein kann. Das erste Fliehkraftpendel gemäß 1 weist eine Pendelbahn auf, die über den gesamten Schwingwinkelbereich bis zu einem maximal zugelassenen Endwinkel φ₂ von ca. φ₂ = 42° einen ersten Abstimmordnungsverlauf 10 aufweist, der mit einer Abstimmordnung von ca. i = 3,03 im Wesentlichen konstant ist. Im Vergleich zu dem in 1 dargestellten ersten Abstimmordnungsverlauf 10 weist das zweite Fliehkraftpendel gemäß 2 einen zweiten Abstimmordnungsverlauf 12 auf, der von einer Abstimmordnung i = 3,00 bei einem Schwingwinkel φ = 0° bis zu einer Abstimmordnung i = 2,93 bei einem Endwinkel φ₂ = 42° abfallend ausgestaltet ist.
Bei dem dritten Fliehkraftpendel gemäß 3 weist die Pendelbahn einen dritten Abstimmordnungsverlauf 14 auf, der in einer sich von einem Schwingwinkel φ = 0° bis zu einem Übergangschwingwinkel φ₁ = 42° erstreckenden ersten Teilbahn 16 abfallend und in einer sich von einem Übergangschwingwinkel φ₁ = 42° bis zu einem Endwinkel φ₂ = 0° erstreckenden zweiten Teilbahn 18 ansteigend ausgestaltet ist.
In 4 und 5 ist die auf die Sekundärseite wirkende Beschleunigung a in rad/s² über der Motordrehzahl n in Umdrehungen/min aufgetragen. Wie in 4 anhand eines siebten Getriebegangs simuliert, führt das erste Fliehkraftpendel bei einem geschalteten ungeraden Getriebegang eines Doppelkupplungsgetriebes einen ersten Beschleunigungsverlauf 20 aus, der im Vergleich zu einer gewünschten Maximalbeschleunigung a_T von ca. a_T = 200 rad/s² ein unerwünschtes resonanzbedingte Maximum aufweist, welches die gewünschten Maximalbeschleunigung a_T deutlich übersteigt. Das zweite Fliehkraftpendel kann einen zweiten Beschleunigungsverlauf 22 aufweisen, der genau wie ein dritter Beschleunigungsverlauf 24 des dritten Fliehkraftpendels unterhalb der gewünschten Maximalbeschleunigung a_T bleibt.
Wie in 5 anhand eines sechsten Getriebegangs simuliert, kann bei einem geschalteten geraden Getriebegang des Doppelkupplungsgetriebes aufgrund eines zu einer höheren Drehzahl n hin verschobenen Resonanzbereichs der zweite Beschleunigungsverlauf 22 des zweiten Fliehkraftpendels die gewünschten Maximalbeschleunigung a_T deutlich übersteigen, während in diesem Fall der erste Beschleunigungsverlauf 20 unterhalb der gewünschten Maximalbeschleunigung a_T liegt. Lediglich der dritte Beschleunigungsverlauf 24 des dritten Fliehkraftpendels liegt sowohl bei einem geschalteten ungeraden Getriebegang (4) als auch bei einem geschalteten geraden Getriebegang (5) unterhalb der gewünschten Maximalbeschleunigung a_T.
Bezugszeichenliste

10: erster Abstimmordnungsverlauf
12: zweiter Abstimmordnungsverlauf
14: dritter Abstimmordnungsverlauf
16: erste Teilbahn
18: zweite Teilbahn
20: erster Beschleunigungsverlauf
22: zweiter Beschleunigungsverlauf
24: dritter Beschleunigungsverlauf
a: Beschleunigung
a_T: Maximalbeschleunigung
i: Abstimmordnung
n: Motordrehzahl
φ: Schwingwinkel
φ₁: Übergangschwingwinkel
φ₂: Endwinkel

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 102013211391 A1 [0002, 0008]

Claims

Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, mit einem mit der Antriebswelle verbindbaren Trägerflansch und einer relativ zu dem Trägerflansch über eine Pendelbahn pendelbaren Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei die Pendelbahn eine mittlere erste Teilbahn (16) zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch konstanten und/oder fallenden Abstimmordnung und jeweils eine sich an einem jeweiligen Ende der ersten Teilbahn (16) anschließende zweite Teilbahn (18) zur Bereitstellung einer bei einem ansteigenden Schwingwinkel der Pendelmasse zum Trägerflansch steigenden Abstimmordnung aufweist.
Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Teilbahn (16) bis zu einem Übergangsschwingwinkel φ₁ der Pendelmasse zum Trägerflansch von 10° ≤ │φ₁│ ≤ 35°, insbesondere 15° ≤ │φ₁│ ≤ 30°, vorzugsweise 20° ≤ │φ₁│ ≤ 28° und besonders bevorzugt │φ₁│ = 24° ± 2° erstreckt.
Fliehkraftpendel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Teilbahn (18) von dem Übergangsschwingwinkel φ₁ bis zu einem Endwinkel φ₂ von 30° ≤ │φ₂│ ≤ 60°, insbesondere 35° ≤ │φ₂│ ≤ 50°, vorzugsweise 38° ≤ │φ₂│ ≤ 45° und besonders bevorzugt │φ₂│ = 42° ± 2° erstreckt.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilbahn (16) zur Tilgung einer ersten Resonanzfrequenz und die zweite Teilbahn (18) zur Tilgung einer zweiten Resonanzfrequenz ausgelegt ist, wobei die erste Resonanzfrequenz niedriger als die zweite Resonanzfrequenz ist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelbahn bei einem Schwingwinkel von φ = 0° eine Abstimmordnung i von i = 3,00 ± 0,05 aufweist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelbahn bei einem Übergang der ersten Pendelbahn (16) zur zweiten Pendelbahn (18) einen Übergangsschwingwinkel φ₁ aufweist, wobei die Pendelbahn bei dem Übergangsschwingwinkel φ₁ eine Abstimmordnung i von 2,95 ≤ i ≤ 2,99, insbesondere i = 2,97 ± 0,01 aufweist.
Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelbahn bei einem maximal möglichen Schwingwinkel einen Endwinkel φ₂ aufweist, wobei die Pendelbahn bei dem Endwinkel φ₂ eine Abstimmordnung i von 3,01 ≤ i ≤ 3,07 insbesondere i = 3,04 ± 0,01 aufweist.
Verwendung eines Fliehkraftpendels nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten einer Sekundärseite eines mit einem Doppelkupplungsgetriebe gekoppelten Zweimassenschwungrads zu dem Zweck eine in einem ungeraden Gang des Doppelkupplungsgetriebe auftretende Resonanzfrequenz der Sekundärseite und eine in einem geraden Gang des Doppelkupplungsgetriebe auftretende verschiedene Resonanzfrequenz der Sekundärseite zu dämpfen.
Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einem mit einer Motorwelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbaren Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung, wobei das Zweimassenschwungrad eine mit der Motorwelle koppelbare Primärseite zum Einleiten eines von dem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Motordrehmoments, eine relativ zu der Primärseite begrenzt verdrehbare Sekundärseite zum Ausleiten des Motordrehmoments und ein mit der Primärseite und der Sekundärseite koppelbares Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, aufweist, einem über eine Doppelkupplung mit dem Zweimassenschwungrad koppelbaren Doppelkupplungsgetriebe, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Getriebeeingangswelle zum Schalten von ungeraden Getriebegängen und eine zweite Getriebeeingangswelle zum Schalten von geraden Getriebegängen aufweist, und einem mit der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads gekoppelten Fliehkraftpendel nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten der Sekundärseite sowohl bei geschalteter erster Getriebeeingangswelle als auch bei geschalteter zweiter Getriebeeingangswelle.