CN104565112A - 离合器机构、操作离合器机构的方法以及机动车辆的传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设置在传动系(5)中且位于机动车辆的内燃机(1)和手动换挡变速器(4)之间的离合器机构(3)。输入轴(11)旋转地连接并紧固至内燃机(1)并且输出轴(41)旋转地连接并紧固至手动换挡变速器(4)。输入轴(11)还旋转地连接并紧固至输入板支承件(31)并且输出轴(41)还旋转地连接并紧固至输出板支承件(34)。输入板支承件(31)支承输入板(310)并且输出板支承件(34)支承输出板(340)。输入板(310)和输出板(340)能够被充注有油(33)并且通过油(33)冷却。

Description

离合器机构、操作离合器机构的方法以及机动车辆的传动系
技术领域
本发明涉及设置在传动系中且位于机动车辆的内燃机与手动换挡变速器之间的离合器机构。本发明还涉及用于操作离合器机构的方法，以及涉及机动车辆的具有离合器机构并且用于实施操作离合器机构的方法的传动系。
背景技术
机动车辆通过内燃机驱动，内燃机借助于传动系传递动力至底盘车架。就本发明的意义上而言，机动车辆指的是根据欧盟指令(EUDirective)2007/46/EU的具有四个车轮和12吨的允许总重量的那些机动车辆。传动系的最主要的组成零件之一是变速箱。目前在机动车辆中使用的不同类型的变速箱是公知的。在欧洲、印度和中国中最频繁选择的用于机动车辆的变速箱类型是手动换挡变速器。与在美国和日本流行的自动转换变速器相比，手动换挡变速器不仅稳健且定价合理，而且具有较高程度的效率。本发明的意义上的稳健性指的是对短暂过载、错误操作等不灵敏。手动换挡变速器是定价更加合理的，因为其制造成本仅是自动变速器的成本的50％至66％。使用手动换挡变速器，车辆的驾驶员目前可获得五个、六个或更多个前进挡。此外，倒挡是可获得的。因此，驾驶员根据机动车辆的速度和驾驶方向通过换挡杆选择挡位。
为了从一个挡位改变到另一个挡位，驾驶员必须中断内燃机与手动换挡变速器之间的锁定。由于这个原因，内燃机经由离合器连接至手动换挡变速器。干式摩擦离合器是用于手动换挡变速器的现有技术。压力板旋转地连接并紧固至内燃机，并且从动板旋转地连接并紧固至手动换挡变速器。通过致动离合器踏板，驾驶员自己释放/清除了在摩擦元件压力板与从动板之间的摩擦锁定。这种类型的干式摩擦离合器根据文献DE 10222730A1是公知的。
然而，在具有自动变速器的机动车辆的情况下，经常使用湿式摩擦离合器，在湿式摩擦离合器中，板装载有作为摩擦元件的油。这种类型的湿式摩擦离合器根据文献DE 102004030660A1是公知的。
对干式摩擦离合器和湿式摩擦离合器进行直接比较，干式摩擦离合器的特征在于稳健性、合理的价格以及较高程度的效。然而，湿式摩擦离合器能够对摩擦元件进行更好的冷却。在干式摩擦离合器中，摩擦元件通过空气冷却，而在湿式摩擦离合器中，摩擦元件通过油冷却。由于空气具有比油更低的热容量，在干式摩擦离合器的情况下，存在下述危险：在重复的永久过载的情况下，比如在交通堵塞的情况下停停走走的操作期间，由于高热能输入，摩擦衬片会磨损。
发明内容
因此，本发明的第一目的是避免由高热能输入所导致的在具有手动换挡变速器的机动车辆的离合器机构上的磨损。
就本发明的意义而言，机动车辆的驾驶动力性能指的是机动车辆中的加速质量与非加速质量的性能，这会导致驾驶员视作为麻烦的振动。这些振动影响机动车辆的驾驶性能，比如方向稳定性和加速度。然而，由于振动作为结构噪声扩散至机动车辆的车厢，振动还影响在机动车辆中的驾驶舒适度。最后，驾驶员对离合器的致动方式也影响驾驶动力性能。因此，驾驶员可能会以一段不必要的长时间并且非常频繁地保持摩擦元件处于摩擦锁定状态，或者驾驶员可能会在摩擦元件的非常大的速度差下过快地制造摩擦锁定。由驾驶员进行的这种类型的次佳的离合器致动增大了燃油消耗和CO2排放两者，并且减小了机动车辆的路程。
本发明的另一目的是提高具有手动换挡变速器的机动车辆的驾驶动力性能。
就本发明的意义而言，传动系所需的安装空间指的是传动系用来将内燃机的力传递至底盘从而实现比如操作安全性、稳健性、成本有利性、驾驶动力性能以及一定程度的效率的次级条件所需要的容积。当然，在具有前部横向驱动的机动车辆的情况下，传动系可用的安装空间通常非常紧凑。
此外，本发明目的是减小了在具有手动换挡变速器的机动车辆中的传动系所需要的安装空间。
并且，本发明关注下述另外的问题：进一步提高具有手动换挡变速器的机动车辆的操作安全性。
根据本发明通过独立权利要求1的离合器机构实现了这些目的中的至少一个目的。离合器机构设置于传动系中且位于机动车辆的内燃机和手动换挡变速器之间；输入轴旋转地连接并紧固至内燃机，并且输出轴旋转地连接并紧固至手动换挡变速器；输入轴旋转地连接并紧固至输入板支承件，并且输出轴旋转地连接并紧固至输出板支承件；输入板支承件支承输入板，并且输出板支承件支承输出板；并且输入板和输出板可被装载有油并且通过油冷却。
内燃机与手动换挡变速器之间的锁定通过离合器机构借助湿式摩擦离合器被中断。由于与在干式摩擦离合器的情况下摩擦元件的空气冷却相比，湿式摩擦离合器的摩擦元件的油冷却更加高效，湿式摩擦离合器的摩擦元件能够设计成具有比干式摩擦离合器更小的质量，从而节省重量。对于具有预定扭矩的传动系而言，已经证实，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的离合器机构的质量减小了大约33％，这进而明显地减小了在输入轴和输出轴上的质量惯量并且提高了机动车辆的驾驶动力性能。
因此，该目的得以完全实现。在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计和进一步的开发。
优选地，输入轴旋转地连接并紧固至从动板，并且输出板支承件径向地设置在从动板的内侧。
从动板设置在离合器机构的位于双质量飞轮的方向上的侧部上。从动板和输出板支承件的嵌套的布置是节省空间的。
输入板支承件的径向内端优选地旋转地连接并紧固至旋转馈通件；并且该旋转馈通件可旋转地安装于固定至外壳上的毂部的正上方或该毂部的径向外侧，或旋转馈通件可旋转地安装于输出轴的正上方或输出轴的径向外侧。
用于加载输入板和输出板的油在离合器机构操作期间通过随着内板支承件旋转的旋转馈通件被引入离合器机构中。旋转馈通件或者可旋转地安装于固定至外壳上的毂部的正上方或该毂部的径向外侧，该旋转馈通件或者可旋转地安装于输出轴的正上方或该输出轴的径向外侧。离合器机构的质量通过使旋转馈通件的质量最小化而被减小。
优选地，输入板支承件的径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件；并且输入板支承件设置在输出板支承件的径向内侧。
用于冷却输入板和输出板的油在离合器机构操作期间通过随着内板支承件旋转的旋转馈通件被引入离合器机构中。油随后通过离心力并借助于输入板支承件中和输出板支承件中的开口以及借助于输入板中和输出板中的从径向内侧至径向外侧的槽被分配至输入板和输出板，。当车辆在斜坡上静止并且内燃机运行时，仅输入板支承件随着输入轴旋转，而输出板支承件并不旋转。这种操作情况在驾驶车辆上坡时出现。在设置在输入板支承件的径向内侧并且不旋转的输出板支承件的情况下，该输出板支承件阻止通过离心力产生的油的分配，因此，输入板由于不够充分的冷却而会有磨损的风险。将输入板支承件设置在输出板支承件的径向内侧防止了由高热能输入导致的离合器机构上的磨损。
优选地，输入轴旋转地连接并紧固至从动板；从动板旋转地连接并紧固至保持架；并且输出板支承件设置在从动板和保持架的径向内侧。
保持架设置在离合器机构的位于手动换挡离合器的方向上的侧部上。位于从动板和保持架的径向内侧的输出板支承件的嵌套布置也是节省空间的。
在用于操作离合器机构的一种方法中，输入板和输出板的摩擦锁定借助于弹簧组件被清除并且借助于泵致动器装置(常开)形成；或输入板和输出板的摩擦锁定借助于弹簧组件形成并且借助于泵致动器装置(常闭)被清除。
在该方法中，离合器机构的湿式摩擦离合器借助于弹簧组件和泵致动器装置被移动至断开位置和闭合位置中。离合器机构能够作为常开湿式摩擦离合器或作为常闭湿式摩擦离合器两者进行操作。使用常开湿式摩擦离合器，输入板和输出板的摩擦锁定通过弹簧组件被清除并且通过接合的泵致动器装置形成。由于内燃机与手动换挡变速器之间的锁定被中断，如果泵致动器装置失效，在紧急状况下驾驶员仍然能够使车辆滑行至安全停车位置。使用常闭湿式摩擦离合器，输入板和输出板的摩擦锁定通过弹簧组件形成并且仅通过接合的泵致动器装置被清除，该泵致动器装置主动地反作用于弹簧组件。因此，如果驾驶员已经将机动车辆停在停车位置并且泵致动器装置被关闭，那么自动地阻止已停止的车辆通过内燃机和手动换挡变速器之间的锁定以及通过接合的挡位在平面上滑行，并且出于安全考虑阻止已停止的车辆在平面上滑行，驾驶员不再需要拉紧手制动器，而且在机动车辆中不需要提供停车锁定装置。机动车辆的操作安全性通过这些措施以不同的方式被改进。
离合器机构优选地通过离合器踏板传感器进行操作，如果离合器踏板传感器检测到作用在离合器踏板上的脚力，那么从离合器踏板传感器发出正电离合器踏板信号；该正电离合器踏板信号被传递至离合器控制器；对于正电离合器踏板信号，离合器控制器产生负电致动器信号；该负电致动器信号被传递至电动马达；并且针对所传递的负电致动器信号，电动马达驱动油泵使得输入板和输出板不处于摩擦锁定状态。
通过该离合器机构可使用负电致动器信号控制电动马达。在离合器踏板传感器检测到脚力并且发出正电离合器踏板信号的情况下，离合器控制器产生这种负电致动器信号。因此，针对正电离合器踏板信号，离合器控制器清除输入板与输出板之间的摩擦锁定，该离合器机构自动地断开接合。因此，对于驾驶员而言，由于离合器控制器比驾驶员更快并且更有效率地清除摩擦锁定，则离合器致动被明显地简化，并且提高了机动车辆的驾驶动力性能。
离合器机构优选地通过离合器踏板传感器进行操作；如果离合器踏板传感器未检测到有任何脚力作用在离合器踏板上，那么由离合器踏板传感器发出负电离合器踏板信号；该负电离合器踏板信号被传递至离合器控制器；针对负电离合器踏板信号，离合器控制器产生正电致动器信号；该正电致动器信号被传递至电动马达；并且针对所传递的正电致动器信号，电动马达驱动油泵使得输入板和输出板处于摩擦锁定状态。
通过该离合器机构可使用正电致动器信号控制电动马达。与负电致动器信号相反，针对由离合器踏板传感器接收的负电离合器踏板信号，离合器控制器产生正电致动器信号。因此，对于驾驶员而言，由于他或她通过致动离合器踏板而不再需要亲自形成输入板与输出板之间的摩擦锁定，而仅提供由离合器踏板传感器检测到的脚力，因而离合器致动明显地被简化。因此，离合器控制器针对正电离合器踏板信号在输入板与输出板之间形成摩擦锁定，该离合器机构自动地接合。由于离合器控制器比驾驶员更快地且更有效率地形成摩擦锁定，因而提高了机动车辆的驾驶动力性能。
离合器机构优选地通过加速器踏板传感器进行操作；如果作用加速器踏板传感器检测到在加速器踏板上的脚力，那么由加速器踏板传感器发出正电加速器踏板信号；该正电加速器踏板信号被传递至离合器控制器；针对正电加速器踏板信号离合器控制器产生正电致动器信号；该正电致动器信号被传递至电动马达；并且针对所传递的正电致动器信号，电动马达驱动油泵使得输入板和输出板处于摩擦锁定状态。
通过该离合器机构可使用正电致动器信号控制电动马达。正电致动器信号通过离合器控制器针对由加速器踏板传感器接收到的正电加速器踏板信号而产生。因此，针对正电加速器踏板信号，离合器控制器在输入板与输出板之间形成摩擦锁定；离合器机构自动地接合。因此，驾驶员仅需要致动加速器踏板并且提供由离合器踏板传感器检测到的脚力，而离合器控制器在输入板与输出板之间形成摩擦锁定；该离合器机构自动地接合。由于离合器控制器比驾驶员更快地且更有效率地形成摩擦锁定，因而提高了机动车辆的驾驶动力性能。
如果手动换挡变速器的低挡位被接合，那么针对正电致动器信号油泵优选地被驱动成使得输入板和输出板处于摩擦锁定状态，并且在内燃机与手动换挡变速器之间形成力锁定，进而将机动车辆开走。
因此，如果手动换挡变速器的低挡位被接合并且加速器踏板被压下，机动车辆将自动地移动开走。离合器控制器针对正电加速器踏板信号在输入板与输出板之间自动地形成摩擦锁定，并且因此在内燃机与手动换挡变速器之间形成力锁定，并且自动地使机动车辆继续行驶。就本发明的意义而言，低挡位指的是机动车辆的使得机动车辆能够从静止开始移动的低挡位，通常，该低挡位是最低挡位和第二最低挡位。由于驾驶员现在不再需要致动离合器踏板，这在交通拥堵时的停停走走的操作中是特别有利的，它减小了燃油消耗和CO2排放两者，并且增大了机动车辆的驾驶路程，进而提高了机动车辆的驾驶动力性能。
离合器机构优选地通过加速器踏板传感器进行操作；如果加速器踏板传感器未检测到有脚力作用在加速器踏板上，那么加速器踏板传感器发出负电加速器踏板信号；该负电加速器踏板信号被传递至离合器控制器；针对负电加速器踏板信号离合器控制器产生负电致动器信号；该负电致动器信号被传递至电动马达；针对所传递的负电致动器信号电动马达驱动油泵使得输入板和输出板不处于摩擦锁定状态。
通过该离合器机构可使用负电致动器信号控制电动马达。该负电致动器信号通过离合器控制器针对由加速器踏板传感器接收到的负电加速器踏板信号而产生。因此，针对负电加速器踏板信号离合器控制器清除输入板与输出板之间的摩擦锁定。
优选地，如果手动换挡变速器的挡位被接合，针对负电致动器信号油泵被驱动成使得输入板和输出板不处于摩擦锁定状态，并且内燃机与手动换挡变速器之间的力锁定被破坏，使机动车辆滑行/滑动。
因此，如果手动换挡变速器的挡位被接合并且加速器踏板未被致动，那么机动车辆因此怠速滑行。针对负电加速器踏板信号，离合器控制器自动地清除在输入板与输出板之间的摩擦锁定，并且因此中断内燃机与手动换挡变速器之间的力锁定，并且使机动车辆怠速滑行。在滑行操作期间，内燃机与传动系断开联接，因此，仅输入轴旋转，这增大了机动车辆的效率，通过这种措施，燃油消耗和CO2排放减小，并且机动车辆的行驶路程增大，这些均提高了机动车辆的驾驶动力性能。
输入板和输出板优选地被充注预定量的油；通过使输入板和输出板充注有预定量的油，滑移速度针对在输入板与输出板之间的滑移而设定；并且扭转振动借助于输入板与输出板的滑移被隔离。
通过离合器机构的滑移操作，由内燃机中的扭矩不规则性导致并且越过传动系传播至机动车辆的车厢并令车厢中的驾驶员感到厌烦的扭转振动被有效隔离，这提高了机动车辆的驾驶动力性能。扭转振动的这种有效隔离通过将输入板和输出板充注有预定量的油的离合器控制器进行。在具有手动变速器和干式摩擦离合器的机动车辆的情况下，由于不存在相应的离合器控制器，干式摩擦离合器的这种滑移操作是不可能的。
上文提到的并且在下文中仍将进行说明的特征不仅能够以给出的各个组合的方式使用，而且也能够以其他组合的方式或单独使用，而不偏离本发明范围。
附图说明
在附图中通过示例图示了本发明并且将在对附图的描述中更详细地说明本发明。在附图中：
图1为具有根据图2至图6中的一者的离合器机构的实施方式的机动车辆的传动系的示意图；
图2为离合器机构的第一实施方式的一部分；
图3为离合器机构的第二实施方式的一部分；
图4为离合器机构的第三实施方式的一部分；
图5为离合器机构的第四实施方式的一部分；
图6为离合器机构的第五实施方式的一部分；
图7为具有根据图2至图6中的一者的离合器机构的实施方式的机动车辆的传动系的一部分的视图；以及
图8为根据图2至图6中的一者的离合器机构的泵致动器装置的示意图。
具体实施方式
在下文对图1至图8的描述中，类似的特征设置有相同的附图标记。如果个别特征之间存在重要差异，将明确提及该重要差异。
图1示出了机动车辆的传动系5的示意图，该传动系5具有内燃机1、双质量飞轮2、离合器机构3和手动换挡变速器4。内燃机1通过曲轴或输入轴11旋转地连接并紧固至双质量飞轮2以及离合器机构3。双质量飞轮2减小了下述扭转振动：该扭转振动由内燃机1的扭转不规则性导致并且经由传动系5传播至机动车辆的车厢，在车厢中该扭转振动被驾驶员视为麻烦。离合器机构3通过输出轴41旋转地连接并紧固至手动换挡变速器4。图7示出了传动系5的一部分的视图。通过本发明的知识，在本领域中的技术人员还能够使用电动马达或混合驱动器来代替内燃机。
根据传动系5的预先设定的扭矩，内燃机1、双质量飞轮2、离合器机构3以及手动换挡变速器4设计有不同的质量和不同的安装空间。因此，具有750Nm(牛米)扭矩的内燃机1比具有150Nm扭矩的内燃机1在质量方面更重并且在安装空间方面更大，这同样适用于双质量飞轮2、离合器机构3以及手动换挡变速器4，同样在此，具有750Nm扭矩的双质量飞轮2、离合器机构3或手动换挡变速器4比具有150Nm扭矩的双质量飞轮2、离合器机构3或手动换挡变速器4在质量方面更重并且在安装空间方面更大。如果针对预定的扭矩，现对具有干式摩擦离合器的离合器机构与具有湿式摩擦离合器的离合器机构进行比较，那么具有干式摩擦离合器的离合器机构比具有湿式摩擦离合器的离合器机构在质量方面更重并且在安装空间方面更大。
对于具有350Nm的预先设定扭矩的传动系5，具有干式摩擦离合器的离合器机构重约6kg(千克)，而具有湿式摩擦离合器的离合器机构3仅重约4kg，因此离合器机构3在质量方面的减小量总计为大约33％。对于这种传动系5，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3在输入轴11上的质量惯量总计为大约10gm2，而具有干式摩擦离合器的离合器机构在输入轴上的质量惯量总计为大约75gm2，输入轴11上的质量惯量的减小量总计为大约85％。对于这种传动系5，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3在输出轴41上的质量惯量总计为大约2.6gm2，而具有干式摩擦离合器的离合器机构在输出轴上的质量惯量总计为大约6.4gm2，输出轴41上的质量惯量的减小量总计为大约60％。对于这种传动系5，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3的输入轴11和输出轴41的质量惯量之和为大约13gm2，而具有干式摩擦离合器的离合器机构的输入轴和输出轴的质量惯量之和为大约82gm2，输入轴11和输出轴41的质量惯量之和的减小量总计为大约85％。对于这种传动系5，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3在相对于旋转轴线A的径向方向上的安装空间具有大约180mm的直径，而具有干式摩擦离合器的离合器机构在相对于旋转轴线的径向方向上的安装空间具有大约240mm的直径，相对于旋转轴线的径向方向上的安装空间的减小量总计为大约25％。对于这种传动系5，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3在相对于旋转轴线A的轴向方向上的安装空间总计为大约100mm，而具有干式摩擦离合器的离合器机构在相对于旋转轴线的轴向方向上的安装空间总计为大约120mm，相对于旋转轴线的轴向方向上的安装空间的减小量总计为大约20％。就本发明的意义而言，百分比的精度取整数为5％。
图2至图6示出了离合器机构3的若干实施方式的一部分。除非另有陈述，传动系的特征为金属，比如钢，例如S420MC、HC300LA、HC340LA。输入轴11通过根据DIN5480的花键旋转地连接并紧固至离合器机构3的从动板301。根据图2和图3的实施方式，从动板301基本上在相对于旋转轴线A的径向方向上延伸。根据图4和图5的实施方式，从动板301在相对于旋转轴线A的径向方向和轴线方向上延伸。根据图2和图3的实施方式，从动板301通过弹性挡圈旋转地连接并紧固至保持架302的径向外端。保持架302以保持架状的形式相对于旋转轴线A轴向地和径向地延伸。保持架302通过径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件36。这种连接还能够形成为焊缝。根据图4、图5和图6的实施方式，离合器机构3不具有保持架302，并且从动板301通过焊缝旋转地连接并紧固至输入板支承件31的径向外端。
根据图2和图3的实施方式，输出板支承件34设置在从动板301和保持架302的径向内侧；并且活塞32设置在保持架302的径向内侧。根据图4、图5和图6的实施方式，输出板支承件34设置在从动板301的径向内侧；并且该活塞32设置在输出板支承件34的径向内侧。
根据图2、图4、图5和图6的实施方式，输入板支承件31设置在输出板支承件34的径向内侧；根据图3的实施方式，输出板支承件34设置在输入板支承件31的径向内侧。
旋转馈通件36设计成大致圆筒形并且设置成相对于输入轴11以及相对于输出轴41同轴。根据图2、图3和图4的实施方式，旋转馈通件36经由两个径向轴承361——比如滚针轴承——旋转地安装于毂部35的正上方或毂部35的径向外侧，该毂部35相对于外壳是固定的。根据图5和图6的实施方式，旋转馈通件36经由两个径向轴承361——比如滚针轴承——可旋转地安装于输出轴41的正上方或输出轴41的径向外侧。毂部35也设计成大致圆筒形并且设置成相对于输入轴11以及相对于输出轴41同轴；该毂部35在相对于旋转轴线A的轴向方向上于双质量飞轮2与手动换挡变速器4之间延伸。
输入板支承件31的径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件36。根据图2、图4和图5的实施方式，输入板支承件31是T形形状的；根据图3和图6的实施方式，输入板支承件31是L形形状的。输入板支承件31基本上在相对于旋转轴线A的径向方向上延伸。输入板支承件31支承若干输入板310。因此，输入轴11经由从动板301、保持架302以及旋转馈通件36旋转地连接并紧固至输入板支承件31。输出轴41旋转地连接并紧固至输出板支承件34。根据图2、图3和图4的实施方式，输出板支承件34通过轴向轴承362——比如滚针轴承——相对于旋转馈通件36和从动板301可旋转地安装。根据图5和图6的实施方式，输出板支承件34通过轴向轴承362——比如滚针轴承——相对于旋转馈通件36可旋转地安装。输出板支承件34支承若干输出板340。输入板310和输出板340设置成环形形式并且相对于输入轴11以及相对于输出轴41是同轴的。板包括无涂覆的厚钢板和覆有摩擦衬层的薄钢板，这种薄钢板也被称为摩擦板。摩擦板具有正摩擦至中性摩擦特性。在附图中，钢板以矩形示出，而摩擦板以线条示出。板在相对于旋转轴线A的轴向方向上成排地交替设置。四个摩擦板设置在五个钢板之间，由输入板310和输出板340组成的这九个板构成一个板组。输入板310和输出板340能够处于摩擦锁定状态。
活塞32与板组活动连接。活塞32基本上在相对于旋转轴线A的径向方向上延伸。活塞32的径向内端松弛地接触旋转馈通件36，并且活塞32的径向外端能够以接触压力压靠板组。就本发明的意义而言，松弛的接触指的是不存在摩擦锁定、键锁定、材料锁定或力锁定连接的机械接触。因此，活塞32和旋转馈通件36设置成相对于彼此可运动。为此，活塞32以可沿相对于旋转轴线A的轴向移置的方式安装。活塞32以单一模式或双重模式安装。根据图2的实施方式，活塞32以可移置的方式双重地安装在保持架302上以及安装在输入板支承件31上。根据图3的实施方式，活塞32以可移置的方式双重地安装在保持架302上以及安装在支承件37上。支承件37的内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件36，支承件37是L形形状的。根据图4的实施方式，活塞32以可移置的方式单一地安装在支承件37上。根据图5的实施方式，活塞32以可移置的方式双重地安装在输入板支承件31上以及安装在支承件37上。根据图6的实施方式，活塞32以可移置的方式双重地安装在两个支承件37和37’上。
离合器机构3能够设计成或者常开的湿式摩擦离合器或者常闭的湿式摩擦离合器。在常开的湿式摩擦离合器的情况下，板组通常不处于摩擦锁定，因为活塞32通过弹簧组件39与板组间隔开，并且仅能够借助于泵致动器装置38通过油33压靠板组。根据图2、图3、图4和图5的实施方式的离合器机构3是常开的。相反，在常闭的湿式摩擦离合器的情况下，活塞32通常借助于弹簧组件39压靠板组并且借助于泵致动器装置38与板组间隔开。根据图6的实施方式的离合器机构3是常闭的。
该部分的下列描述适用于根据图2至图5中的实施方式的常开湿式摩擦离合器3。当板组加载有油33时，活塞32的径向外端朝向板组轴向地移置并且通过接触压力压靠板组。根据图2和图3的实施方式，活塞32从离合器机构3的位于手动换挡变速器4的方向上的左侧压靠板组，根据图4和图5的实施方式，活塞32从离合器机构3的位于双质量飞轮2的方向上的右侧压靠板组。活塞32通过弹簧组件39——比如螺旋压缩弹簧——的机械弹簧力被预张紧。弹簧组件39设置在离心油室333中。在油33的充注完成之后，活塞32通过机械弹簧力轴向地移动远离板组。
油33经由旋转馈通件36的供油管线331被引入油室332中。根据图2、图3和图4的实施方式，供油管线331与毂部35中的油槽335连通。油槽335与离合器机构3的泵致动器装置38的油管线383连通。根据图5和图6的实施方式，供油管线331与泵致动器装置38的油管线383直接连通。返回至储油器384中的排油管线未象征性地示出。
根据图8，泵致动器装置38包括两个电动马达381、381’和两个油泵382、382’。电动马达381和油泵382设置成用于使板组充注有油33，即，用于使离合器闭合。另外的电动马达381’和另外的油泵382’设置成用于使用油33冷却板组。油泵382具有两个旋转方向，另外的油泵382’具有一个旋转方向。经由仅使用油33冷却板组的另外的电动马达381’和另外的油泵382’，能够在最需要时——与板组的经由电动马达381和油泵382充注油33无关——进行冷却。通过本发明的知识，本领域的技术人员还能够仅设置一个电动马达381和一个油泵382以用于使板组充注有油33。电动马达381、381’和油泵382、382’中的每一对均彼此有源连接。离合器机构3的离合器控制器385通过从离合器控制器385经由电控制导线386传递至电动马达381、381’的控制和调节信号来控制并且调节电动马达381、381’。出于这种目的，离合器控制器385包括处理器和数据存储器。运算法则从数据存储器加载至处理器中并且运行。该运算法则的运行通过控制和调节信号来控制并调节电动马达381、381’。通过启动电动马达381、381’，电动马达381、381’驱动油泵382、382’，使得油泵382、382’从油管线383、383’吸入油33或将油33排放至油管线383、383’中。油管线383、383’与供油管线331连通。油33以这种方式在储油器384和油室332之间被来回泵送。
离合器控制器385经由电离合器踏板信号线420连接至机动车辆的离合器踏板的离合器踏板传感器42，并且离合器控制器385经由电加速器踏板信号线430连接至机动车辆的加速器踏板的加速器踏板传感器43。通过本发明的知识，本领域的技术人员还能够在离合器控制器385与离合器踏板传感器42之间设置仅一个电离合器踏板信号线420，或还能够在离合器控制器385与加速器踏板传感器43之间设置仅一个电加速器踏板信号线430。驾驶员一使用脚力致动离合器踏板，离合器踏板传感器42就发出电离合器踏板信号421、422，该电离合器踏板信号421、422经由电离合器踏板信号线420传递至离合器控制器385。在图8中以箭头示意性地示出了作用在离合器踏板上的脚力。离合器踏板传感器420检测例如附接至离合器踏板的机械弹簧的由脚力引起的弹性变形。在图8中示意性地示出了机械弹簧。机械弹簧的弹性变形一超过预定的阈值，离合器踏板传感器420就发出正电离合器踏板信号421。相反地，驾驶员一将施加在离合器踏板上的脚力减小至低于预定的阈值，离合器踏板传感器420就发出负电离合器踏板信号422，在这种情况下，从本发明的意义上使用术语非作用脚力。离合器踏板传感器420优选地仅释放正电离合器踏板信号421以及仅释放负电离合器踏板信号422；因此，离合器踏板传感器42以只能二者择其一的方式工作。驾驶员一使用脚力致动加速器踏板，加速器踏板传感器43就以类似的方式发出电加速器踏板信号431、432，该电加速器踏板信号431、432经由第二电信号线430传递至离合器控制器385。在图8中同样以箭头示意性地示出了作用在加速器踏板上的脚力。当加速器踏板被压下时，加速器踏板传感器430检测例如轴的由脚力引起的旋转。加速器踏板旋转地附接并紧固于轴上。在图8中示意性地示出了轴。轴的旋转一超过预定的阈值，加速器踏板传感器430就发出正电加速器踏板信号431。相反地，驾驶员一将施加在加速器踏板上的脚力减小至低于预定的阈值，因而如果不再有任何脚力作用在加速器踏板上，加速器踏板传感器430就释放负电加速器踏板信号432。加速器踏板传感器430优选地针对轴的多种不同的转数发出多种电加速器踏板信号431、432，例如，加速器踏板传感器430针对轴的三十个不同的旋转角度位置发出三十种相位的电加速器踏板信号431、432。通过本发明的知识，本领域的技术人员能够使用用于检测施加在离合器踏板或施加在加速器踏板上的脚力的其他传感器。
对于传递至离合器控制器385的正电离合器踏板信号421，离合器控制器385产生负电致动器信号388，该负电致动器信号388从离合器控制器385经由电控制线386传递至电动马达381。对于传递至离合器控制器385的负电离合器踏板信号422，离合器控制器385产生正电致动器信号387，该正电致动器信号387从离合器控制器385经由电控制线386传递至电动马达381。对于传递至离合器控制器385的正电加速器踏板信号431，离合器控制器385产生正电致动器信号387，该正电致动器信号387从离合器控制器385经由电控制线386传递至电动马达381。对于传递至离合器控制器385的负电加速器踏板信号432，离合器控制器385产生负电致动器信号388，该负电致动器信号388从离合器控制器385经由电控制线386传递至电动马达381。对于传递至电动马达381的正电致动器信号387，电动马达381驱动油泵382使得输入板310和输出板340处于摩擦锁定状态。对于传递至电动马达381的负电致动器信号388，电动马达381驱动油泵382使得输入板310和输出板340不处于摩擦锁定状态。
对于具有350Nm的预定扭矩的传动系5，离合器机构3具有大约为2升至4升的油33，板组充注成在油室332中具有大约12bar(巴)的最大压力，在油室332中最大压力的形成需要大约100msec(毫秒)至200msec并且显著地快于驾驶员为了通过脚力致动离合器踏板或加速器踏板、因而由离合器踏板传感器420提供离合器踏板信号421、422或由加速器踏板传感器430提供加速器踏板信号431、432所需的时间间隔。给出的这些细节例如具有正/负10％的容差。
双质量飞轮2减小了由内燃机1中的扭转不规则性而产生的扭转振动。由于传动系5中的扭转振动在相对大的操作速度范围内呈现共振状，双质量飞轮2在大多数情况下具有若干测定为用于不同扭矩范围的弹簧级和摩擦装置。因此，双质量飞轮相对较贵并且通常易于发生故障。现将离合器机构3用于主动振动阻尼。为此，输入板310和输出板340以滑移模式工作。为此，针对负电致动器信号388，输入板310和输出板340充注有预定量的油33，使得输入板310和输出板340相对于彼此滑移。根据传动系5以及内燃机1的扭矩范围，这种滑移速度通过预定量的油33设定成使得扭转振动被隔离。通常的滑移速度达到10min-1至100min-1。由于摩擦板的正摩擦至中性摩擦特性，扭转振动因而能够减小，因为通过增大滑移速度，板组的摩擦锁定也被增大。关于预定量的油33的详细信息被存储在例如离合器控制器385的数据存储器中的寄存器中。这些油33的量被预定为用于内燃机1的若干扭矩范围，使得获得扭转振动的最佳减小量。在内燃机1瞬时定位的扭矩范围中，扭矩范围从速度传感器(未在附图中示出)经由电控制线(同样未在附图中示出)被给予至离合器控制器385，例如，速度传感器以规则的时间间隔将输入轴41的速度信号传递至离合器控制器385。离合器控制器385的运算法则随后根据速度信号计算内燃机1的瞬时扭矩范围。因此双质量飞轮2和离合器机构3两者的扭转振动均被减小。这能够使双质量飞轮2具有节省空间以及成本效益的设计，因此对于具有预定扭矩的传动系5而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的离合器机构3在相对于旋转轴线A的轴向方向上具有减小的安装空间。
附图标记列表
A        旋转轴线
1        内燃机
2        双质量飞轮
3        离合器机构
4        手动换挡变速器
5        传动系
11       输入轴
31       输入板支承件
32       活塞
33       油
34       输出板支承件
35       毂部
36       旋转馈通件
37、37’ 支承件
38       泵致动器装置
39       弹簧组件
41       输出轴
42       离合器踏板传感器
43       加速器踏板传感器
301      从动板
302      保持架
310        输入板
331        供油管线
332        油室
333        油离心室
335        油槽
361        径向轴承
362        轴向轴承
340        输出板
381、381’ 电动马达
382、382’ 油泵
383、383’ 油管线
384        储油器
385        离合器控制器
386        电控制线
387        正电致动器信号
388        负电致动器信号
420        电离合器踏板信号线
421        正电离合器踏板信号
422        负电离合器踏板信号
430        电加速器踏板信号线
431        正电加速器踏板信号线
432        负电加速器踏板信号

Claims (19)

1.一种离合器机构(3)，所述离合器机构(3)设置在传动系(5)中且位于机动车辆的内燃机(1)与手动换挡变速器(4)之间；所述离合器机构(3)具有：输入轴(11)，所述输入轴(11)旋转地连接并紧固至所述内燃机(1)；以及输出轴(41)，所述输出轴(41)旋转地连接并紧固至所述手动换挡变速器(4)；其特征在于，所述输入轴(11)旋转地连接并紧固至输入板支承件(31)；所述输出轴(41)旋转地连接并紧固至输出板支承件(34)；所述输入板支承件(31)支承输入板(310)；所述输出板支承件(34)支承输出板(340)；并且所述输入板(310)和所述输出板(340)能够被充注油油(33)并且通过所述油(33)冷却。
2.根据权利要求1所述的离合器机构(3)，其特征在于，所述输入轴(11)旋转地连接并紧固至从动板(301)，并且所述输出板支承件(34)设置在所述从动板(301)的径向内侧。
3.根据权利要求2所述的离合器机构(3)，其特征在于，所述输入板支承件(31)的径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件(36)；并且所述旋转馈通件(36)可旋转地安装于固定至外壳上的毂部(35)的正上方或所述毂部(35)的径向外侧，或所述旋转馈通件(36)可旋转地安装于所述输出轴(41)的正上方或所述输出轴(41)的径向外侧。
4.根据权利要求1所述的离合器机构(3)，其特征在于，所述输入板支承件(31)的径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件(36)；并且所述输入板支承件(31)设置在所述输出板支承件(34)的径向内侧。
5.根据权利要求1所述的离合器机构(3)，其特征在于，所述输入轴(11)旋转地连接并紧固至从动板(301)；所述从动板(301)旋转地连接并紧固至保持架(302)；并且所述输出板支承件(34)设置在所述从动板(301)和所述保持架(302)的径向内侧。
6.根据权利要求5所述的离合器机构(3)，其特征在于，所述输入板支承件(31)的径向内端旋转地连接并紧固至旋转馈通件(36)；并且所述旋转馈通件(36)可旋转地安装于固定至所述外壳上的毂部(35)的正上方或所述毂部(35)的径向外侧。
7.一种用于操作根据权利要求1至6中的任一项所述的离合器机构(3)的方法，其特征在于，所述输入板(310)和所述输出板(340)的摩擦锁定借助于弹簧组件(39)清除并且借助于泵致动器装置(38)而形成；或所述输入板(310)和所述输出板(340)的摩擦锁定借助于弹簧组件(39)而形成并且借助于泵致动器装置(38)清除。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果作用在离合器踏板上的脚力被离合器踏板传感器(420)检测到，则由所述离合器踏板传感器(420)发出正电离合器踏板信号(421)；所述正电离合器踏板信号(421)被传递至离合器控制器(385)；所述离合器控制器(385)针对正电离合器踏板信号(421)产生负电致动器信号(388)；所述负电致动器信号(388)被传递至电动马达(381)；并且针对所传递的负电致动器信号(388)，油泵(382)通过所述电动马达(381)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)不处于摩擦锁定。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述离合器踏板传感器(420)未检测到有任何脚力作用在所述离合器踏板上，则由所述离合器踏板传感器(420)发出负电离合器踏板信号(422)；所述负电离合器踏板信号(422)被传递至所述离合器控制器(385)；所述离合器控制器(385)针对负电离合器踏板信号(422)产生正电致动器信号(387)；所述正电致动器信号(387)被传递至所述电动马达(381)；并且针对所传递的正电致动器信号(387)，所述油泵(382)通过所述电动马达(381)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)处于摩擦锁定。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其特征在于，如果加速器踏板传感器(430)检测到作用在加速器踏板上的任何脚力，则由所述加速器踏板传感器(430)发出正电加速器踏板信号(431)；所述正电加速器踏板信号(431)被传递至离合器控制器(385)；所述离合器控制器(385)针对所述正电加速器踏板信号(431)产生正电致动器信号(387)；所述正电致动器信号(387)被传递至电动马达(381)；并且针对所传递的正电致动器信号(387)，所述油泵(382)通过所述电动马达(381)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)处于摩擦锁定。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，如果所述手动换挡变速器(4)的低挡位被接合，则针对所传递的正电致动器信号(387)油泵(382)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)处于摩擦锁定并在所述内燃机(1)与所述手动换挡变速器(4)之间形成力锁定接合，进而将所述机动车辆开走。
12.根据权利要求10或11中的任一项所述的方法，其特征在于，如果所述加速器踏板传感器(430)未检测到有任何脚力作用在所述加速器踏板上，则由所述加速器踏板传感器(430)发出负电加速器踏板信号(431)；所述负电加速器踏板信号(431)被传递至所述离合器控制器(385)；所述离合器控制器(385)针对所述负电加速器踏板信号(431)产生负电致动器信号(388)；所述负电致动器信号(388)被传递至所述电动马达(381)；针对所传递的负电致动器信号(388)所述油泵(382)通过所述电动马达(381)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)不处于摩擦锁定。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果所述手动换挡变速器(4)的挡位被接合，则所述油泵(382)针对负电致动器信号(388)被驱动成使得所述输入板(310)和所述输出板(340)不处于摩擦锁定并且所述内燃机(1)与所述手动换挡变速器(4)之间的力锁定接合被中断，进而使所述机动车辆滑行。
14.根据权利要求8至13中的任一项所述的方法，其特征在于，所述输入板(310)和所述输出板(340)被充注预定量的油(33)；通过将所述输入板(310)和所述输出板(340)充注预定量的油(33)，设定针对所述输入板(310)与所述输出板(340)之间的滑移的滑移速度；并且扭转振动借助于滑移的所述输入板(310)和所述输出板(340)而被隔离。
15.一种机动车辆的传动系(5)，所述传动系(5)具有根据权利要求1至6中的任一项所述的离合器机构(3)并且用于实施根据权利要求7至14中的任一项所述的用于操作离合器机构(3)的方法，其特征在于，对于具有预定扭矩的传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)的质量减小了大约33％。
16.根据权利要求15所述的传动系(5)，其特征在于，对于具有预定扭矩的所述传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)在所述输入轴(11)上的质量惯量减小了大约85％；且/或，对于具有预定扭矩的传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)在所述输出轴(41)上的质量惯量减小了大约60％。
17.根据权利要求16所述的传动系(5)，其特征在于，对于具有预定扭矩的传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)在所述输入轴(11)和所述输出轴(41)上的所述惯量之和减小了大约85％。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的传动系(5)，其特征在于，对于具有预定扭矩的传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)在相对于旋转轴线A的径向方向上的安装空间减小了大约25％。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的传动系(5)，其特征在于，对于具有预定扭矩的传动系(5)而言，与具有干式摩擦离合器的离合器机构相比，具有湿式摩擦离合器的所述离合器机构(3)在相对于所述旋转轴线(A)的轴向方向上的安装空间减小了大约20％。
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