FR2658888A1

FR2658888A1 - DEVICE FOR DAMPING TORSIONAL OSCILLATIONS IN THE TRANSMISSION CHAIN OF A MOTOR VEHICLE.

Info

Publication number: FR2658888A1
Application number: FR9103134A
Authority: FR
Inventors: Tebbe Gerhard
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1991-08-30
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: BR9100771A; FR2658888B1

Abstract

Ce dispositif est du type comportant un amortisseur d'oscillations de torsion (5), entre son moteur à combustion interne (1) et sa boîte de transmission (11). Un tampon de couple de rotation (23) à moteur électrique qui compense les variations du couple de rotation, provoquées par les allumages du moteur à combustion interne (1) et se manifestant encore à la sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion (5), est accouplé à la sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion (5). Le tampon de couple de rotation (23) est congru à la manière d'un moteur synchrone triphasé, le nombre de paires de pôles et éventuellement la vitesse de rotation à laquelle tourne le champ magnétique, étant choisis de manière que la période angulaire de la variation du couple de rotation, exercée par le champ magnétique sur le rotor 31 du tampon de couple de rotation, soit égale à la période angulaire de la variation du couple de rotation due aux allumages du moteur à combustion interne (1). Un circuit de commande (37) règle la relation des phases du champ magnétique et son intensité.This device is of the type comprising a torsional oscillation damper (5), between its internal combustion engine (1) and its gearbox (11). An electrically driven torque buffer (23) which compensates for variations in torque caused by the ignition of the internal combustion engine (1) and still appearing at the output of the torsional oscillation damper ( 5), is coupled to the output of the torsional oscillation damper (5). The torque buffer (23) is congruent in the manner of a three-phase synchronous motor, the number of pairs of poles and possibly the speed of rotation at which the magnetic field rotates, being chosen so that the angular period of the variation in the torque, exerted by the magnetic field on the rotor 31 of the torque buffer, is equal to the angular period of the variation in the torque due to the ignition of the internal combustion engine (1). A control circuit (37) regulates the phase relationship of the magnetic field and its strength.

Description

Dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion dans la chaîne deDevice for damping torsional oscillations in the chain

transmission d'un véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion dans une chaîne de transmission d'un véhicule automobile, transmettant le couple de rotation d'entraînement d'un moteur à combustion interne, contenant une boîte de transmission comportant un amortisseur d'oscillations de torsion, placé dans la chaîne de transmission, avec une partie d'entrée, entraînée en rotation par le moteur à combustion interne et une partie de sortie, reliée, de manière élastique, en rotation avec la partie d'entrée, par des éléments de ressort, pour transmission of a motor vehicle The present invention relates to a device for damping torsional oscillations in a transmission chain of a motor vehicle, transmitting the driving torque of an internal combustion engine, containing a gearbox transmission comprising a torsional oscillation damper, placed in the transmission chain, with an input part, driven in rotation by the internal combustion engine and an output part, connected in an elastic manner, in rotation with the entry part, by spring elements, for

l'entraînement en rotation de la boîte de transmission. the drive in rotation of the gearbox.

Par le document DE-A-34 04 738, on connaît un embrayage à friction, placé dans la chaîne de transmission d'un véhicule automobile, entre son moteur à combustion interne et sa boîte de transmission, dont le disque d'embrayage comporte un amortisseur d'oscillations de torsion Cet amortisseur possède une partie d'entrée portant la garniture de friction du disque d'embrayage et donc entraînée par le moteur à combustion interne ainsi qu'une partie de sortie calée sur l'arbre d'entrée de la boîte de transmission, tournant par rapport à la partie d'entrée, cette partie de sortie étant accouplée,de manière élastique, en rotation avec la partie d'entrée, par plusieurs ressorts L'amortisseur d'oscillations de torsion réduit les irrégularités de la transmission du couple de rotation de la chaîne de transmission, telles qu'elles se produisent, notamment pendant une rotation du vilebrequin, par suite d'allumages successifs du moteur à combustion interne L'amortisseur d'oscillations de torsion connu permet de compenser les irrégularités de la rotation mais de manière insatisfaisante seulement Dans l'embrayage à Document DE-A-34 04 738 discloses a friction clutch, placed in the transmission chain of a motor vehicle, between its internal combustion engine and its transmission box, the clutch disc of which comprises a torsional oscillation damper This damper has an input part carrying the friction lining of the clutch disc and therefore driven by the internal combustion engine as well as an output part wedged on the input shaft of the gearbox, rotating relative to the input part, this output part being coupled, in an elastic manner, in rotation with the input part, by several springs The damper of torsional oscillations reduces the irregularities of the transmission of the torque of the transmission chain, as they occur, in particular during a rotation of the crankshaft, as a result of successive ignitions of the internal combustion engine The bone damper known torsion cillations compensates for irregularities in rotation but only in an unsatisfactory manner

friction connu, il est donc prévu, aussi, une masse sup- known friction, it is therefore expected, also, an additional mass

plémentaire tournant par rapport à la partie de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et qui peut être accouplée,en option,à la partie de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion, pour réduire le bruit de cliquetis de la boîte de transmission Mais l'amélioration de l'amortissement des oscillations ainsi obtenue n'est rotational relative to the outlet part of the torsional oscillation damper and which can be optionally coupled to the outlet part of the torsional oscillation damper, to reduce the rattling noise of the gearbox But the improvement in the damping of the oscillations thus obtained is not

pas non plus suffisante pour bien des applications. also not sufficient for many applications.

Par le document DE -A-32 30 607, on sait By document DE -A-32 30 607, we know

utiliser la dynamo d'éclairage pour réduire les irrégulari- use the lighting dynamo to reduce irregularities

tés du couple de rotation d'entraînement Au moyen d'un circuit de régulation qui réagit à la variation dans le temps de la vitesse angulaire du vilebrequin, le courant d'excitation de la dynamo d'éclairage est influencé de manière que le couple de charge,que la dynamo d'éclairage oppose au couple de rotation d'entraînement du moteur à combustion interne, tend à compenser les fluctuations du couple de rotation d'entraînement Dans le dispositif connu, le rotor de la dynamo d'éclairage est utilisé en même temps comme volant pour le moteur à combustion interne Pour pouvoir compenser les irrégularités de la rotation du vilebrequin, le dispositif connu exige un circuit de régulation relativement rapide L'effet d'amortissement des oscillations est toutefois insuffisant pour un grand nombre d'applications, car l'excitation de la dynamo d'éclairage ne peut être variée à volonté si l'on ne tees of the driving torque By means of a regulation circuit which reacts to the variation over time of the angular speed of the crankshaft, the excitation current of the lighting dynamo is influenced so that the torque of load, which the lighting dynamo opposes to the driving rotation torque of the internal combustion engine, tends to compensate for fluctuations in the driving rotation torque In the known device, the rotor of the lighting dynamo is used in same time as a flywheel for the internal combustion engine To be able to compensate for irregularities in the rotation of the crankshaft, the known device requires a relatively rapid regulation circuit. The effect of damping the oscillations is however insufficient for a large number of applications, because the excitement of the lighting dynamo cannot be varied at will if one does not

veut pas porter atteinte à sa fonction de génératrice. not want to undermine its generator function.

L'invention se propose d'indiquer un moyen de mieux amortir que jusqu'à présent les oscillations de torsion, dues à l'irrégularité du moteur à combustion interne, dans la chaîne de transmission d'un véhicule The invention proposes to indicate a means of better damping than hitherto the torsional oscillations, due to the irregularity of the internal combustion engine, in the transmission chain of a vehicle.

automobile.automobile.

Ce but est atteint, suivant l'invention, en partant d'un amortisseur d'oscillations de torsion classique, du type précité, tel qu'il est prévu, par exemple, dans les disques d'embrayage classiques d'embrayages à friction Suivant l'invention, à la partie de sortie est This object is achieved, according to the invention, starting from a conventional torsional oscillation damper, of the aforementioned type, as provided, for example, in conventional clutch discs of friction clutches Next the invention at the exit part is

accouplé un tampon de couple de rotation à moteur électri- coupled to a torque block with an electric motor

que, qui est réglé par un circuit de commande de telle sorte que les fluctuations du couple de rotation, se that, which is regulated by a control circuit so that fluctuations in the torque,

produisant à la partie de sortie de l'amortisseur d'oscil- producing at the output portion of the oscillation damper

lations de torsion, sont toatalement compensées, ou au moins suffisamment amorties Etant donné que le tampon de couple de rotation à moteur électrique est monté en aval de l'amortisseur d'oscilations de torsion, dans le parcours de couple de rotation de la chaîne de transmission, il faut que le tampon de couple de rotation soit dimensionné pour un couple de rotation variable, relativement petit, comparé au couple de rotation variable, se produisant à la partie d'entrée de l'amortisseur d'oscillations de torsion, par Torsional lations are fully compensated, or at least sufficiently damped, given that the torque buffer with electric motor is mounted downstream of the torsional oscillation damper, in the path of rotation torque of the chain. transmission, the torque buffer must be dimensioned for a relatively small variable torque compared to the variable torque, occurring at the input part of the torsional oscillation damper, by

suite de l'irrégularité du moteur à combustion interne. due to the irregularity of the internal combustion engine.

Le tampon de couple de rotation à moteur électrique suivant l'invention comporte, à la manière d'un moteur électrique, notamment à la manière d'un moteur synchrone à courant alternatif, un stator, un rotor relié fixe en rotation à la partie de sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion et un ensemble de roulements, excité par un circuit de commande, qui engendre un champ magnétique variant en fonction d'un nombre de paires de pâles prédéterminé dans la direction périphérique, tournant soit de manière fixe, soit à une vitesse de rotation proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur, en vue de produire un couple de rotation agissant sur le rotor, variant périodiquement Le nombre de paires de pâles et éventuellement le facteur de proportionnalité de la vitesse de rotation du champ magnétique sont choisis de telle sorte que le couple de rotation exercé par le champ magnétique sur le rotor, rapporté à une rotation du rotor, varie périodiquement,suivant une période d'angle de rotation qui est égale à la période d'angle de rotation suivant laquelle The torque block of an electric motor according to the invention comprises, like an electric motor, in particular like a synchronous AC motor, a stator, a rotor connected fixed in rotation to the part of output of the torsional oscillation damper and a set of bearings, excited by a control circuit, which generates a magnetic field varying according to a predetermined number of pairs of blades in the peripheral direction, rotating either fixedly , either at a speed proportional to the speed of the motor, in order to produce a torque acting on the rotor, varying periodically The number of pairs of blades and possibly the proportionality factor of the field speed are chosen so that the torque exerted by the magnetic field on the rotor, related to a rotation of the rotor, varies periodically, su iving a rotation angle period which is equal to the rotation angle period during which

se succèdent les variations du couple de rotation d'entraî- there are successive variations in the driving torque

nement, dues aux allumages du moteur à combustion interne, rapporté à la rotation du rotor La symétrie angulaire suivant laquelle se produisent les allumages et les irrégularités du couple de rotation dues aux allumages, rapportées au vilebrequin, est ainsi transmise au rotor accouplé au vilebrequin, par l'amortisseur d'oscillations de torsion Pour compenser les irrégularités, il suffit donc que le circuit de commande règle la relation des phases et/ou l'amplitude des variations périodiques du couple de rotation, exercées par le champ magnétique sur le rotor, rapportées aux variations du couple de rotation dues aux allumages La périodicité du champ magnétique est prise en compte dès le stade de la construction du rotor ou du stator ainsi qu'éventuellement par le choix du facteur constant de proportionnalité de la vitesse de rotation du champ magnétique Un circuit de commande de ce type peut présenter des caractéristiques de régulation relativement In this way, due to the ignitions of the internal combustion engine, related to the rotation of the rotor. by the torsional oscillation damper To compensate for irregularities, it is therefore sufficient for the control circuit to adjust the relationship of the phases and / or the amplitude of the periodic variations of the torque, exerted by the magnetic field on the rotor, related to variations in the torque due to ignition The periodicity of the magnetic field is taken into account from the stage of construction of the rotor or stator as well as possibly by the choice of the constant factor of proportionality of the speed of rotation of the magnetic field A control circuit of this type may have relatively regulating characteristics

lentes.slow.

Pour une compensation particulièrement uniforme des irrégularités du couple de rotation d'entraînement, le tampon de couple de rotation à moteur électrique produit opportunément un couple de rotation dont le sens varie For particularly uniform compensation for irregularities in the drive torque, the torque switch with electric motor conveniently produces a torque whose direction varies

périodiquement.periodically.

Pour pouvoir faire varier la position angulaire To be able to vary the angular position

du champ magnétique, engendré par l'ensemble d'enroule- of the magnetic field, generated by the winding assembly-

ments, par rapport au vilebrequin, l'ensemble d'enroule- relative to the crankshaft, the winding assembly

ments présente, opportunément, plusieurs lignes d'enroule- appropriately presents several winding lines-

ments décalées périphériquement les unes par rapport aux autres, le circuit de commande réglant la relation des phases et/ou l'amplitude des courants envoyés par les différentes lignes d'enroulements Une construction relativement simple du tampon du couple de rotation s'obtient si l'ensemble d'enroulements est prévu sur le stator et si le rotor présente des pôles magnétiques qui peuvent être des pôles magnétiques permanents ou des pôles elements shifted peripherally with respect to each other, the control circuit regulating the phase relationship and / or the amplitude of the currents sent by the different winding lines A relatively simple construction of the torque buffer is obtained if the set of windings is provided on the stator and if the rotor has magnetic poles which can be permanent magnetic poles or poles

magnétiques excités séparément par un enroulement de rotor. magnetic separately excited by a rotor winding.

Dans cette dernière version on évite les bagues col- In this last version we avoid collars

lectrices ou similaires lorsque le rotor porte un enroule- readers or the like when the rotor carries a winding

ment de générateur auquel est raccordé l'enroulement de rotor, par un redresseur L'enroulement de générateur tournant dans le champ magnétique du stator produit,dans ce generator line to which the rotor winding is connected, by a rectifier The generator winding rotating in the magnetic field of the stator produced, in this

cas,le courant d'excitation de l'enroulement de rotor. case, the excitation current of the rotor winding.

L'adaptation de la période de variation du couple de rotation du tampon, à la période de variation de l'irrégularité du couple de rotation d'entraînement, est fonction du nombre d'allumages du moteur à combustion interne par rotation de son vilebrequin et donc du nombre d'allumages par rotation du rotor Un champ magnétique fixe est suffisant lorsque le nombre de paires de pâles est égal au nombre d'allumages par rotation Dans le cas d'un moteur à combustion interne à quatre temps avec un nombre pair de cylindres, le nombre de paires de pôles est égal à la moitié du nombre de cylindres Dans le cas d'un nombre impair d'allumages par rotation du vilebrequin, comme c'est le cas par exemple pour les moteurs à quatre temps avec nombre impair de cylindres, le nombre d'allumages peut être adapté au nombre de paires de pâles, si ce dernier est choisi égal au nombre de cylindres et si l'ensemble d'enroulements est commandé de manière à engendrer un champ magnétique qui tourne dans le même sens que le rotor, à une vitesse deux fois inférieure à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne Il est bien entendu qu'au besoind'autres facteurs de proportionnalité peuvent être retenus ainsi que des champs tournant dans le sens contraire au rotor Comparée à un champ magnétique fixe, l'irrégularité d'une fréquence d'allumage, par exemple doublée par doublement du nombre de cylindres, peut être compensée si le champ magnétique tourne à la vitesse de The adaptation of the period of variation of the rotational torque of the buffer, to the period of variation of the irregularity of the drive rotational torque, is a function of the number of ignitions of the internal combustion engine by rotation of its crankshaft and therefore the number of ignitions per rotation of the rotor A fixed magnetic field is sufficient when the number of pairs of blades is equal to the number of ignitions per rotation In the case of a four-stroke internal combustion engine with an even number of cylinders, the number of pairs of poles is equal to half the number of cylinders In the case of an odd number of ignitions per rotation of the crankshaft, as is the case for example for four-stroke engines with odd number number of cylinders, the number of ignitions can be adapted to the number of pairs of blades, if the latter is chosen equal to the number of cylinders and if the set of windings is controlled so as to generate a magnetic field which t orne in the same direction as the rotor, at a speed twice lower than the rotation speed of the internal combustion engine It is understood that if necessary other proportionality factors can be retained as well as fields turning in the opposite direction compared to a fixed magnetic field, the irregularity of an ignition frequency, for example doubled by doubling the number of cylinders, can be compensated if the magnetic field rotates at the speed of

rotation du moteur, dans le sens opposé au rotor. rotation of the motor, in the opposite direction to the rotor.

Pour pouvoir commander plus facilement la boite de vitesses, malgré le tampon de couple de rotation accouplé à son arbre d'entrée, il est opportunément prévu que le rotor est relié à l'arbre d'entrée de la boîte de transmission, par un embrayage commandé en fonction du changement de vitesse, ce qui fait que le rotor peut être désaccouplé de l'arbre d'entrée, pendant le changement de vitesse Dans une variante préférée, il est prévu, à cet effet, que le rotor est décalé axialement par rapport au In order to be able to control the gearbox more easily, despite the torque buffer coupled to its input shaft, it is expedient to provide that the rotor is connected to the input shaft of the gearbox by a clutch. controlled according to the gear change, so that the rotor can be uncoupled from the input shaft, during the gear change In a preferred variant, it is provided, for this purpose, that the rotor is axially offset by compared to

stator et est guidé, mobile axialement,par rapport à celui- stator and is guided, axially movable, relative to it

ci, de manière que le champ magnétique de l'ensemble d'enroulements produise une force axiale qui, lorsque l'ensemble d'enroulements est excité, tire le rotor vers un siège d'embrayage relié à l'arbre d'entrée de la boîte de transmission Pendant le changement de vitesse de la boîte de transmission, l'excitation de l'ensemble d'enroulements ci, so that the magnetic field of the winding assembly produces an axial force which, when the winding assembly is excited, pulls the rotor towards a clutch seat connected to the input shaft of the gearbox During the gearbox gear change, the excitation of the winding assembly

est interrompue, ce qui fait que le rotor est éventuel- is interrupted, which makes the rotor possible-

lement relevé du siège d'embrayage, sous la force d'un ressort de précontrainte Le siège d'embrayage est un cône fixé sur l'arbre d'entrée de la boite de transmission, sur lequel le rotor tourne par friction, lorsque l'ensemble Lately raised from the clutch seat, under the force of a preload spring The clutch seat is a cone fixed on the input shaft of the gearbox, on which the rotor turns by friction, when the together

d'enroulements est excité.of windings is excited.

Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention

ressortent de la description détaillée qui suit Un exemple emerge from the detailed description which follows An example

de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique de la chaîne de transmission d'un véhicule automobile, avec un tampon de couple de rotation à moteur électrique, la figure 2 est une vue de principe d'un exemple de réalisation du tampon de couple de rotation et la figure 3 est un diagramme qui représente les couples de rotation M se produisant dans la chaîne de embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic view of the transmission chain of a motor vehicle, with a torque buffer with electric motor, Figure 2 is a view in principle of an exemplary embodiment of the torque buffer and FIG. 3 is a diagram which represents the torque M occurring in the chain of

transmission, en fonction du temps t. transmission, as a function of time t.

La figure 1 représente la chaîne de transmis- Figure 1 shows the chain of transmission.

sion d'un véhicule automobile qui mène d'un moteur à combustion interne 1, par un embrayage de mise en marche et de manoeuvre 3, un amortisseur d'oscillations de torsion 5, faisant suite à l'embrayage de manoeuvre 3 dans le parcours du couple de rotation, à l'arbre d'entrée 7 d'une boîte de transmission 11, commandée manuellement dans l'exemple représenté, au moyen d'un levier de manoeuvre 9 La boîte sion of a motor vehicle which drives an internal combustion engine 1, by a starting and operating clutch 3, a torsional oscillation damper 5, following on from the operating clutch 3 in the course of the torque, at the input shaft 7 of a transmission box 11, manually controlled in the example shown, by means of an operating lever 9 The box

de transmission il entraîne les roues du véhicule automo- transmission it drives the wheels of the motor vehicle

bile, par un entraînement d'essieu 13 classique L'amor- bile, by a conventional axle drive 13 The amor-

tisseur d'oscillations de torsion 5 qui peut être intégré, par exemple, dans un disque d'embrayage non représenté de l'embrayage 3, comporte une partie d'entrée, représentée de manière schématique en 17, entraînée en rotation, par l'intermédiaire de l'embrayage 3, par le vilebrequin 15 du moteur à combustion interne et une partie de sortie 19, calée fixe en rotation sur le même axe que la partie torsional oscillation weaver 5 which can be integrated, for example, in a clutch disc not shown of the clutch 3, has an input part, shown schematically at 17, driven in rotation, by the intermediate of the clutch 3, by the crankshaft 15 of the internal combustion engine and an output part 19, fixed fixed in rotation on the same axis as the part

d'entrée, sur l'arbre d'entrée 7 de la boîte de transmis- input, on input shaft 7 of the gearbox-

sion 11, laquelle partie de sortie est accouplée, de manière élastique en rotation,avec la partie d'entrée 17, par une liaison élastique 2, constituée par exemple de plusieurs éléments à ressorts L'amortisseur d'oscillations de torsion 5 transmet le couple de rotation moyen fourni par le moteur à combustion interne 1 au vilebrequin 15, mais réduit les oscillations du couple de rotation qui sont dues à la succession des allumages du moteur à combustion interne 1 et qui se superposent au couple de rotation sion 11, which outlet part is coupled, in rotationally elastic manner, with the inlet part 17, by an elastic connection 2, consisting for example of several spring elements The torsional oscillation damper 5 transmits the torque of average rotation supplied by the internal combustion engine 1 to the crankshaft 15, but reduces the oscillations of the torque which are due to the succession of ignitions of the internal combustion engine 1 and which are superimposed on the torque

moyen.way.

Dans le parcours du couple de rotation, entre l'amortisseur d'oscillations de torsion 5 et la boîte de transmission 11, un tampon de couple de rotation 23 à moteur électrique qui compense l'irrégularité du couple de In the course of the torque, between the torsional oscillation damper 5 and the gearbox 11, a torque buffer 23 with an electric motor which compensates for the irregularity of the torque

rotation d'entraînement, due aux allumages et se manifes- drive rotation, due to ignitions and manifested

tant encore à la sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion 5, est relié à l'arbre d'entrée 7 Le tampon de couple de rotation 23 comporte, à la manière d'un moteur while still at the output of the torsional oscillation damper 5, is connected to the input shaft 7 The torque block 23 comprises, in the manner of a motor

synchrone triphasé, un stator 25 avec un ensemble d'en- three-phase synchronous, a stator 25 with a set of

roulements 29, répartis dans la direction périphérique du stator 25, en plusieurs lignes d'enroulements 27 (fig 2) ainsi qu'un rotor 31, accouplé à l'arbre d'entrée 7, avec un nombre de pôles magnétiques 33 dont le nombre de paires bearings 29, distributed in the peripheral direction of the stator 25, in several winding lines 27 (fig 2) as well as a rotor 31, coupled to the input shaft 7, with a number of magnetic poles 33 including the number of pairs

de pôles est choisi en fonction des critères exposés ci- of poles is chosen according to the criteria set out above

après Les lignes d'enroulements 27 sont reliées entre elles soit en étoile soit, comme le montre la figure 2, en triangle et sont raccordées, par des lignes de connexion , à un circuit de commande 37 qui commande la position angulaire du champ magnétique, engendré par l'ensemble d'enroulements 29, par rapport au stator ainsi que l'intensité du champ magnétique Le champ magnétique exerce sur les pôles magnétiques 33, tournant avec l'arbre d'entrée 7, un couple de rotation variable et notamment accélérant et freinant alternativement, de manière périodique, qui compense l'irrégularité ou la variation du couple de rotation d'entraînement, provoquée par la after the winding lines 27 are connected together either in a star or, as shown in FIG. 2, in a triangle and are connected, by connection lines, to a control circuit 37 which controls the angular position of the magnetic field, generated by the set of windings 29, relative to the stator as well as the intensity of the magnetic field The magnetic field exerts on the magnetic poles 33, rotating with the input shaft 7, a variable and in particular accelerating torque and braking alternately, periodically, which compensates for the irregularity or the variation of the drive rotation torque, caused by the

succession des allumages du moteur à combustion interne 1. sequence of ignitions of the internal combustion engine 1.

La figure 3 représente en 39 la valeur moyenne du couple de rotation d'entraînement auquel se superpose encore une variation du couple de rotation 41, à la sortie de l'amortisseur d'oscillations de torsion 5 Le tampon de couple de rotation 23 superpose au couple de rotation d'entraînement, une variation de couple de rotation 43 de valeur égale mais opposée, qui compense la variation de couple de rotation 41, comme représenté en 45, provoquée par les allumages L'amplitude de la variation du couple de rotation 43 et sa relation des phases par rapport à la variation du couple de rotation 41 est réglée par le circuit de commande 37 qui réagit, à cet effet, au moyen d'un capteur 47, sur la variation de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 7 de la boîte de transmission 11, en grandeur et en relation des phases Pour pouvoir réagir plus rapidement sur des variations des fluctuations de la vitesse de rotation du vilebrequin 15, le circuit de commande 37 réagit, en outre, à des fluctuations de la vitesse de rotation du vilebrequin 15, au moyen d'un FIG. 3 represents at 39 the average value of the driving rotation torque to which a variation of the rotation torque 41 is still superimposed, at the outlet of the torsional oscillation damper 5 The torque buffer 23 superimposes on the drive rotation torque, a variation in rotation torque 43 of equal but opposite value, which compensates for the variation in rotation torque 41, as shown in 45, caused by the ignitions The amplitude of the variation in rotation torque 43 and its relation of the phases with respect to the variation of the torque 41 is regulated by the control circuit 37 which reacts, for this purpose, by means of a sensor 47, on the variation of the speed of rotation of the shaft input 7 of the gearbox 11, in magnitude and in relation to the phases In order to be able to react more quickly on variations in the fluctuations of the speed of rotation of the crankshaft 15, the control circuit 37 reacts, in addition, to fluctuations in the speed of rotation of the crankshaft 15, by means of a

capteur 49.sensor 49.

Le circuit de commande ne règle que l'intensité du champ magnétique, accélérant ou freinant le rotor 31 et la relation des phases du champ magnétique par rapport à la fluctuation du couple d'entraînement, causée par les allumages La période de variation du champ magnétique, exercée par celui-ci sur le rotor 31, est, en revanche, déterminée par un choix approprié du nombre de paires de pôles ainsi qu'éventuellement par le choix du sens de The control circuit regulates only the intensity of the magnetic field, accelerating or braking the rotor 31 and the relationship of the phases of the magnetic field with respect to the fluctuation of the drive torque, caused by the ignitions The period of variation of the magnetic field , exerted by the latter on the rotor 31, is, on the other hand, determined by an appropriate choice of the number of pairs of poles as well as possibly by the choice of the direction of

rotation et de la vitesse de rotation du champ magnétique. rotation and the speed of rotation of the magnetic field.

Ces paramètres sont choisis tels que le couple de rotation, exercé par le champ magnétique sur le rotor 31, rapporté à une rotation du rotor 31, varie périodiquement suivant une période d'angle de rotation qui est égale à la période d'angle de rotation suivant laquelle se succèdent les fluctuations du couple de rotation d'entraînement, provoquées par les allumages du moteur à combustion interne, rapportées à une rotation du rotor Cette période d'angle de rotation dépend du type du moteur à combustion interne ainsi que du nombre de cylindres Tandis que,dans un moteur à quatre temps, un allumage ne se produit que pendant une rotation sur deux du vilebrequin, dans un moteur à deux temps, un allumage se produit à chaque rotation Le nombre de paires de pôles détermine le nombre de périodes de variation par rotation,créé par la traversée du champ magnétique, chacune étant constituée d'une demi-onde These parameters are chosen such that the torque, exerted by the magnetic field on the rotor 31, relative to a rotation of the rotor 31, varies periodically according to a period of angle of rotation which is equal to the period of angle of rotation according to which the fluctuations in the driving rotation torque, caused by the ignitions of the internal combustion engine, are related to a rotation of the rotor This period of angle of rotation depends on the type of the internal combustion engine as well as on the number of cylinders Whereas, in a four-stroke engine, an ignition occurs only during one rotation of two of the crankshaft, in a two-stroke engine, an ignition occurs with each rotation The number of pairs of poles determines the number of periods of variation by rotation, created by crossing the magnetic field, each consisting of a half-wave

d'accélération et d'une demi-onde de freinage. acceleration and half a braking wave.

La figure 2 représente l'exemple d'un tampon de couple de rotation avec trois enroulements 27, décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 1200 Le rotor 31 possède des pôles magnétiques permanents 33 et un nombre de paires de pôles égal à 1 Si les enroulements 27 sont excités par un courant triphasé, le champ magnétique ainsi engendré tourne à la fréquence du courant alternatif En FIG. 2 represents the example of a torque block with three windings 27, angularly offset from one another by 1200 The rotor 31 has permanent magnetic poles 33 and an equal number of pairs of poles à 1 If the windings 27 are excited by a three-phase current, the magnetic field thus generated rotates at the frequency of the alternating current En

"gelant" les courants dans une relation des phases instan- "freezing" the currents in an instantaneous phase relation

tanée du courant triphasé, il est possible d'engendrer un champ fixe avec une position angulaire par rapport au With three-phase current, it is possible to generate a fixed field with an angular position relative to the

stator 25, déterminée par la relation des phases. stator 25, determined by the phase relationship.

Par l'utilisation d'un champ magnétique fixe et d'un rotor à nombre de paires de pôles égal à 1, il est possible de compenser, suivant les principes exposés précédemment, les fluctuations du couple de rotation d'entraînement provoquées par les allumages d'un m Ytcur quatre temps à deux cylindres ou d'un moteur à deux temps à un cylindre Pour compenser l'irrégularité d'un moteur -a quatre temps à un cylindre, il faut que le champ magnétique du dispositif de la figure 2, tourne dans le même sens que le rotor, à une vitesse deux fois inférieure à celle du moteur Si le champ magnétique du dispositif de la figure 2 tourne dans le sens contraire au rotor, à la vitesse du moteur, il est possible de compenser les irrégularités d'un moteur à quatre temps à quatre cylindres ou d'un moteur à By using a fixed magnetic field and a rotor with a number of pole pairs equal to 1, it is possible to compensate, according to the principles set out above, for the fluctuations in the driving rotation torque caused by the ignitions. of a m Ytcur four-stroke two-cylinder or of a two-stroke engine of a cylinder To compensate for the irregularity of a four-stroke engine of a cylinder, it is necessary that the magnetic field of the device of figure 2 , rotates in the same direction as the rotor, at a speed twice lower than that of the motor If the magnetic field of the device of figure 2 turns in the opposite direction to the rotor, at the speed of the motor, it is possible to compensate for irregularities of a four-cylinder four-stroke engine or of a

deux temps à deux cylindres.two-stroke two-cylinder.

Le choix de nombres de paires de pôles supérieurs permet de compenser les irrégularités de moteurs à combustion interne présentant un nombre de cylindres supérieur Pour un moteur à combustion interne à quatre temps et quatre cylindres, il est possible de recourir à un champ magnétique fixe Les irrégularités d'un moteur à quatre temps à cinq cylindres peuvent être compensées par l'utilisation d'un rotor à cinq paires de pôlessi le champ magnétique du stator tourne,dans le même sens que le rotor, The choice of numbers of pairs of higher poles makes it possible to compensate for the irregularities of internal combustion engines having a higher number of cylinders. For a four-stroke and four-cylinder internal combustion engine, it is possible to use a fixed magnetic field. of a five-cylinder four-stroke engine can be compensated by the use of a rotor with five pairs of poles if the magnetic field of the stator rotates, in the same direction as the rotor,

à une vitesse deux fois inférieure à celle du moteur. at twice the speed of the motor.

Dans l'exemple de réalisation des figures 2, les pôles 33 du rotor 31 sont des pôles magnétiques permanents Pour augmenter l'excitation, les pôles du rotor peuvent, toutefois, être pourvus, aussi, d'enroulements de rotor excités séparément Pour faire l'économie de bagues collectrices ou similaires pour l'excitation séparée de l'enroulement du rotor, il est possible, comme indiqué sur In the embodiment of Figures 2, the poles 33 of the rotor 31 are permanent magnetic poles To increase the excitation, the rotor poles can, however, also be provided with rotor windings separately excited To make the saving of slip rings or the like for the separate excitation of the rotor winding, it is possible, as indicated on

la figure 1, de pourvoir le rotor 31, en plus de l'enroule- Figure 1, to provide the rotor 31, in addition to the winding-

ment de rotor 51, d'un enroulement de générateur 53 auquel est raccordé l'enroulement de rotor 51, par un redresseur Le courant d'excitation produit par l'enroulement de générateur 53, lors de la rotation du rotor 31, alimente rotor 51, of a generator winding 53 to which the rotor winding 51 is connected, by a rectifier The excitation current produced by the generator winding 53, when the rotor 31 rotates, supplies

l'enroulement de rotor 51.the rotor winding 51.

La masse d'inertie du rotor 31, relié à l'arbre d'entraînement 7 de la boîte de transmission 11, peut il réduire, dans des cas défavorables, la facilité de manoeuvre de la boîte de transmission 11 Pour empêcher ceci, le rotor 31 est désaccouplé de l'arbre d'entrée 7, pendant la manoeuvre de la boîte de transmission 11 Le rotor 31 est placé axialement mobile sur un cône d'embraya- qe 57, fixé sur l'arbre d'entrée 7, ce qui lui permet de se déplacer entre une position relevée du cône d'embrayage 57 The mass of inertia of the rotor 31, connected to the drive shaft 7 of the gearbox 11, can reduce, in unfavorable cases, the ease of operation of the gearbox 11 To prevent this, the rotor 31 is uncoupled from the input shaft 7, during the operation of the gearbox 11 The rotor 31 is placed axially movable on a clutch cone 57, fixed on the input shaft 7, which allows it to move between a raised position of the clutch cone 57

et une position, fixée par friction, sur le cône d'embraya- and a position, fixed by friction, on the clutch cone

ge 57 Dans la position désaccouplée, le rotor 31 est décalé axialement par rapport au stator 25, ce qui fait que, lors de l'excitation de l'ensemble d'enroulements 29 du stator 25, il est tiré à l'intérieur du stator 25, vers le cône d'embrayage 57 Au levier de manoeuvre 9 est associé un capteur 59 qui réagit à l'actionnement du levier ge 57 In the uncoupled position, the rotor 31 is axially offset with respect to the stator 25, which means that, when the winding assembly 29 of the stator 25 is excited, it is pulled inside the stator 25, towards the clutch cone 57 With the operating lever 9 is associated a sensor 59 which reacts to the actuation of the lever

9 et qui interrompt l'excitation de l'ensemble d'enroule- 9 and which interrupts the excitation of the winding assembly-

ments 29 du stator 25, pendant le changement de vitesse. elements 29 of stator 25, during gear change.

Pendant le changement de vitesse, le rotor 31 est donc During the gear change, the rotor 31 is therefore

désaccouplé de l'arbre d'entrée de la boîte de transmis- uncoupled from the input shaft of the gearbox-

sion. I 2if we. I 2

Claims

REVENDICATIONTS

1 Dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion dans une chaîne de transmission d'un véhicule 1 Device for damping torsional oscillations in a vehicle transmission chain

automobile, transmettant le couple de rotation d'entraîne- automotive, transmitting the driving torque

ment d'un moteur à combustion interne ( 1 A, contenant une boîte de transmission ( 11), comportant un amortisseur d'oscillations de torsion ( 5), placé dans la chaîne de transmission, avec une partie d'entrée ( 17), entraînée en rotation par le moteur à combustion interne ( 1) et une partie de sortie ( 7), reliée, de manière élastique en rotation, avec la partie d'entrée ( 17), par des éléments de ressort ( 21), pour l'entraînement en rotation de la boîte de transmission ( 11), caractérisé par un tampon de couple de rotation ( 23) à moteur électrique qui comporte un stator ( 25), un rotor ( 31), relié en rotation avec la partie de sortie ( 19) de l'amortisseur d'oscillations de torsion ( 5) et un ensemble d'enroulements ( 29), excité par un circuit de commande ( 37), qui engendre un champ magnétique, variant dans la direction périphérique en fonction d'un nombre de paires de pôles prédéterminé, soi t S ta-tionn aire, soit to urn an t à une vitesse proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur, en vue de produire un couple ment of an internal combustion engine (1 A, containing a gearbox (11), comprising a torsional oscillation damper (5), placed in the transmission chain, with an input part (17), driven in rotation by the internal combustion engine (1) and an outlet part (7), connected in an elastic manner in rotation, with the inlet part (17), by spring elements (21), for the drive in rotation of the gearbox (11), characterized by a torque block (23) with an electric motor which comprises a stator (25), a rotor (31), connected in rotation with the output part ( 19) of the torsional oscillation damper (5) and a set of windings (29), excited by a control circuit (37), which generates a magnetic field, varying in the peripheral direction as a function of predetermined number of pole pairs, so t S ta-tionn ary, or to urn an t at a proportional speed on the engine speed, in order to produce a torque

de rotation agissant sur le rotor ( 31) et variant périodi- of rotation acting on the rotor (31) and varying periodically

quement, le nombre de paires de pôles et éventuellement le facteur de proportionnalité de la vitesse de rotation du champ magnétique étant choisis de telle sorte que le couple de rotation, exercé par le champ magnétique sur le rotor ( 31), rapporté à une rotation du rotor ( 31), varie périodiquement suivant une période d'angle de rotation qui est égale à la période d'angle de rotation suivant laquelle se succèdent les variations, dues aux allumages du moteur à combustion interne ( 1), du couple de rotation, rapportées à la rotation du rotor ( 31), le circuit de commande ( 37) réglant la relation des phases et/ou l'amplitude de la variation périodique du couple de rotation, exercée par le cally, the number of pairs of poles and possibly the proportionality factor of the speed of rotation of the magnetic field being chosen so that the torque, exerted by the magnetic field on the rotor (31), relative to a rotation of the rotor (31), varies periodically according to a rotation angle period which is equal to the rotation angle period according to which the variations, due to the ignitions of the internal combustion engine (1), of the rotation torque follow one another, related to the rotation of the rotor (31), the control circuit (37) regulating the phase relationship and / or the amplitude of the periodic variation of the torque, exerted by the

champ magnétique sur le rotor ( 31), rapportée aux varia- magnetic field on the rotor (31), related to the varia-

tions du couple de rotation dues aux allumages, de manière que les variations du couple de rotation se compensent au of the torque due to ignition, so that variations in the torque compensate for each other.

moins approximativement.less approximately.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tampon de couple de rotation ( 22) à moteur électrique engendre un couple de rotation dont le 2 Device according to claim 1, characterized in that the torque block (22) with an electric motor generates a torque whose

sens s'inverse périodiquement.sense reverses periodically.

3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble d'enroulements ( 29) comporte plusieurs lignes d'enroulement ( 27), décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction périphérique et en ce que le circuit de commande ( 37) règle la relation des phases et/ou l'amplitude des courants envoyés aux 3 Device according to claim 1 or 2, characterized in that the winding assembly (29) comprises several winding lines (27), offset relative to each other in the peripheral direction and in that the control circuit (37) regulates the relationship of the phases and / or the amplitude of the currents sent to the

différentes lignes d'enroulements ( 27). different winding lines (27).

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble d'enroulements ( 29) est prévu sur le stator ( 25) et en ce que le rotor ( 31) 4 Device according to claim 3, characterized in that the set of windings (29) is provided on the stator (25) and in that the rotor (31)

présente des pôles magnétiques ( 33). has magnetic poles (33).

5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rotor ( 31) présente des pôles 5 Device according to claim 4, characterized in that the rotor (31) has poles

magnétiques permanents.permanent magnetic.

6 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rotor ( 31) comporte des pôles magnétiques excités séparément par un enroulement de rotor 6 Device according to claim 4, characterized in that the rotor (31) comprises magnetic poles excited separately by a rotor winding

( 51).(51).

7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rotor ( 31) porte un enroulement de générateur ( 53) auquel est raccordé l'enroulement de rotor 7 Device according to claim 6, characterized in that the rotor (31) carries a generator winding (53) to which the rotor winding is connected

( 51), par l'intermédiaire d'un redresseur ( 55). (51), via a rectifier (55).

8 Dispositif selon l'une quelconque des 8 Device according to any one of

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le nombre de claims 1 to 7, characterized in that the number of

paires de pâles est égal au nombre d'allumages du moteur à combustion interne ( 1) par rotation du rotor ( 31) et l'ensemble d'enroulements ( 29) engendre un champ magnétique fixe. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne ( 1) est un moteur à quatre temps avec un nombre pair de cylindres et en ce que le nombre de paires de pôles est choisi égal à la moitié du nombre de cylindres. Dispositif selon l'une quelconque des pairs of blades is equal to the number of ignitions of the internal combustion engine (1) by rotation of the rotor (31) and the set of windings (29) generates a fixed magnetic field. 9 Device according to claim 8, characterized in that the internal combustion engine (1) is a four-stroke engine with an even number of cylinders and in that the number of pairs of poles is chosen equal to half the number of cylinders. Device according to any one of

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moteur à Claims 1 to 7, characterized in that the motor with

combustion interne ( 1) est un moteur à quatre temps avec un nombre impair de cylindres, le nombre de paires de pâles internal combustion (1) is a four-stroke engine with an odd number of cylinders, the number of pairs of blades

est égal au nombre de cylindres et l'ensemble d'enroule- is equal to the number of cylinders and the winding assembly-

ments ( 29) engendre un champ magnétique qui tourne à une vitesse deux fois inférieure à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ( 1), dans le même sens que le elements (29) generates a magnetic field which rotates at twice the speed of rotation of the internal combustion engine (1), in the same direction as the

rotor ( 31).rotor (31).

11 Dispositif selon l'une quelconque des 11 Device according to any one of

revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la boîte de Claims 1 to 10, characterized in that the box

transmission ( 11) est une boîte de vitesses et le rotor ( 31) est relié, fixe en rotation,à un arbre d'entrée ( 7) de la boîte de transmission ( 11), par un embrayage ( 57), transmission (11) is a gearbox and the rotor (31) is connected, fixed in rotation, to an input shaft (7) of the transmission box (11), by a clutch (57),

commandé en fonction du changement de vitesse. controlled according to the gear change.

12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le rotor ( 31) est décalé axialement par rapport au stator ( 25) et est guidé,mobile axialement, par rapport à celui-ci, de manière que le champ magnétique de l'ensemble d'enroulements ( 29) produise une force axiale qui, lorsque l'ensemble d'enroulements ( 29) est excité, tire le rotor ( 31) vers un siège d'embrayage ( 57) relié à l'arbre d'entrée ( 7) de la boîte de transmission ( 11) et en ce que l'excitation de l'ensemble d'enroulements ( 29) est interrompue, pendant le changement de vitesse de la boîte 12 Device according to claim 11, characterized in that the rotor (31) is axially offset relative to the stator (25) and is guided, axially movable, relative to the latter, so that the magnetic field of the assembly of windings (29) produces an axial force which, when the set of windings (29) is energized, pulls the rotor (31) towards a clutch seat (57) connected to the input shaft (7 ) of the gearbox (11) and in that the excitation of the winding assembly (29) is interrupted, during the gear change of the gearbox

de transmission ( 11).transmission (11).

13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le siège d'embrayage est un cône ( 57) fixé sur l'arbre d'entrée ( 7) de la boîte de transmission 13 Device according to claim 12, characterized in that the clutch seat is a cone (57) fixed on the input shaft (7) of the gearbox

( 11).(11).