CN108291606B - 用于减小动力传动系统中的扭振的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的扭振减振装置，用于将以转矩和转速的形式的驱动功率从驱动机械传递到动力传动系统上，该扭振减振装置具有初级接头和次级接头以及耦合装置，该初级接头能由驱动机械输送驱动功率，该驱动功率能由该次级接头输出到动力传动系统上，该耦合装置在转矩传递方向上设置在初级接头与次级接头之间，其特征在于，耦合装置具有减振执行器，该减振执行器具有活塞室和能在该活塞室中运动的活塞元件，活塞元件为了引起降低力而能被加载在活塞室中的工作压力，活塞室和活塞元件能与初级接头和次级接头耦联，使得通过初级接头相对于次级接头的旋转运动，能引起活塞元件在活塞室中的克服降低力的移动，并且在活塞室中的工作压力能由压力产生装置改变。

Description

用于减小动力传动系统中的扭振的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在传递驱动功率时减小扭振的装置，该驱动功率能由在机动车中的内燃机提供。按前序部分所述的扭振减振装置由现有技术已知，尤其作为双惯量飞轮由DE8713332U1已知。

背景技术

下面借助于用于机动车的动力传动系统描述本发明，该机动车具有按往复活塞结构方式的内燃机，这不应理解成本发明对这种实施形式的限制。按往复活塞结构方式构成的内燃机由设计引起地具有不均匀的驱动转矩，即能由这种机械输出的转矩加载有扭振或旋转不均匀性，它们经常使机动车的行驶舒适性变坏。

由这种驱动机械提供的驱动转矩能理解成平均转矩，该平均转矩与以振动方式的旋转不均匀性叠加。这种扭振或旋转不均匀性主要传递到动力传动系统上并且被车辆乘员感受为不舒服。在现有技术中，具有大量用于减小这种扭振的装置。在这种关系中所谓的双惯量飞轮是极其重要的。在该双惯量飞轮中，初级接头能与内燃机耦联并且次级接头能与另外的动力传动系统耦联。这两个接头能通过弹簧装置或弹簧阻尼装置彼此连接。扭振引起初级接头相对于次级接头旋转运动，在此，该扭振一方面通过能振动的弹簧质量系统减小，附加地该扭振能通过阻尼装置减弱并且从而进一步减小。

DE8713332U1致力于用于机动车的驱动系统的双惯量飞轮，其由固定在内燃机的曲轴上的第一旋转质量、与变速器输入构件连接的第二旋转质量以及在这两个旋转质量之间的扭转阻尼装置构成，该第二旋转质量可旋转地支承在第一旋转质量上，该扭转阻尼装置用于减弱扭转振动。总体上也由DE3411092A1已知这种系统。

发明内容

本发明的目的是提出一种改进的用于减小扭振的装置。

该目的通过一种用于机动车的扭振减振装置解决，该扭振减振装置用于将以转矩和转速的形式的驱动功率从驱动机械传递到动力传动系统上，该扭振减振装置具有初级接头和次级接头以及耦合装置，该初级接头能由驱动机械输送驱动功率，该驱动功率能由该次级接头输出到动力传动系统上，该耦合装置在转矩传递方向上设置在初级接头与次级接头之间，其特征在于，耦合装置具有减振执行器，该减振执行器具有第一活塞室和能在该第一活塞室中运动的活塞元件，活塞元件为了引起降低力而能被加载在第一活塞室中的工作压力，第一活塞室和活塞元件能与初级接头和次级接头耦联，使得通过初级接头相对于次级接头的旋转运动能引起活塞元件在第一活塞室中克服降低力的移动，并且在第一活塞室中的工作压力能被第一压力产生装置改变，其中，第一活塞室通过流体管路与第一压力产生装置连接。

扭振减振装置在本发明的意义中可以理解成一种用于机动车的装置，其设置成用于将以转矩和转速的形式的驱动功率从驱动机械传递到动力传动系统上。在此，扭振减振装置尤其设置用于与以往复活塞结构方式的内燃机一起应用。进一步优选，该扭振减振装置构成为液压装置，并且因为在这种装置中经常采用的流体是不可压缩的，所以该扭振减振装置优选具有一种如下装置，即该装置具有弹簧刚性或弹性，以便构成能振动的系统。在本发明的一种尤其优选的实施形式中，采用制动液作为流体，因为该制动液尤其是压力稳定且温度稳定的。

在本发明的意义中，动力传动系统可以理解成轴或变速器或另外的构件，其设置用于朝机动车的至少一个驱动轮传递驱动功率，能由驱动机械输出的驱动功率输出到动力传动系统上，该驱动功率能由扭振减振装置传递。

在本发明的意义中，扭振减振装置的初级接头可以理解成该装置的部段，驱动转矩能从内燃机传递到该部段上。优选初级接头能与内燃机的曲轴连接，进一步优选地能与该曲轴抗旋转地连接，优选能直接与该曲轴连接。

在本发明的意义中，扭振减振装置的次级接头可以理解成该装置的部段，该部段一方面设置成用于将从内燃机传递到扭振减振装置上的驱动功率传递到动力传动系统上，并且另一方面次级接头相对于初级接头可旋转地、尤其在确定的角度范围内优选小于360°可旋转地支承。进一步优选，次级接头能与离合器、优选与起动离合器或者优选与变矩器连接，用于有选择地将驱动功率传递到变速器上。

在此，初级接头能借助于耦合装置与次级接头连接、尤其能这样连接，使得驱动功率尤其以转矩和转速的形式能从初级接头传递到次级接头上。进一步优选，初级接头和次级接头彼此同轴地设置并且为了传递驱动功率而绕共同的主轴线旋转，尤其是与内燃机的曲轴绕相同的轴线旋转。关于驱动功率的传递，耦合装置因此设置在初级接头与次级接头之间。

耦合装置优选具有减振执行器，该减振执行器具有第一活塞室和能在该第一活塞室中运动的活塞元件。在此，活塞元件为了产生降低力而能被加载在第一活塞室中的工作压力。形象地说，减振执行器优选构成为气体压力执行器或气体压力缸，或者优选构成为液压执行器或液压缸。优选第一活塞室和活塞元件能这样与初级接头和次级接头耦联，使得初级接头相对于次级接头的旋转运动引起活塞元件在第一活塞室中移动。进一步优选，借助于这种连接，施加到初级接头上的旋转不均匀性能借助于耦合装置、尤其通过相应地控制工作压力来降低。优选减振执行器具有部分或完全弧形的形状。

在此，实现初级接头相对于次级接头克服降低力的运动，该降低力借助于在第一活塞室中的工作压力产生。有利地，在第一活塞室中的工作压力能借助于第一压力产生装置控制并且从而能通过该第一压力产生装置控制降低力。进一步优选，降低力这样选择，使得一定程度上可静态地传递的驱动转矩(平均转矩或没有与旋转不均匀性叠加的转矩)，在没有初级接头相对于次级接头旋转的情况下能被传递。与此相反，在传统的系统例如双惯量飞轮中，这种驱动转矩导致弧形弹簧的预紧，并且从而导致这种双惯量飞轮的初级接头相对于其次级接头的旋转。

从而借助于建议的装置允许，在宽的范围内调节降低力。尤其因此允许实现尤其高程度的减振。

在一种优选的实施形式中，第一活塞室能借助于液压流体填充、优选用不可压缩的流体填充。进一步优选，用油尤其是用液压油并且优选用制动液体填充。在这种实施形式中，减振执行器构成为液压执行器，该液压执行器优选具有圆形活塞面并且尤其优选具有第一活塞室的缸形状。尤其通过这种流体能实现系统的尤其良好的可控制性，这种流体能略微或者甚至不能被压缩。

在一种进一步优选的实施形式中，减振执行器可以理解成能用作为工作介质的气体填充的装置、优选可以理解成气压缸，优选该气压缸的第一活塞室能借助于气体填充。这种气体尤其可以是空气。尤其借助于气压缸，允许扭振减振装置的尤其简单的构造。

在一种优选的实施形式中，第一压力产生装置构成为液压或气动的用于提供工作压力的装置。优选这种用于产生工作压力的装置能用液压介质填充。优选第一压力产生装置能与减振执行器的第一活塞室导流地连接，或者该第一压力产生装置与该减振执行器连接。进一步优选，第一压力产生装置与减振执行器相同种类地构成，即两者要么都构成为液压装置要么都构成为气压装置。进一步优选，这两种装置是不同种类的，即一种构成为气压装置并且另一种构成为液压装置。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置具有压力平衡装置。优选压力平衡装置可以理解成能预紧的压力存储器，尤其该压力平衡装置因此是弹簧，因为该压力平衡装置将弹性带入到系统中。进一步优选，压力平衡装置具有机械弹簧、优选气体弹簧或者优选带有固体弹簧的装置、尤其是金属弹簧、优选钢弹簧或者弹性体弹簧，或者多种上述弹簧的组合体。优选压力平衡装置可以理解成液压弹簧，因为可容纳在该液压弹簧中的液压流体通常是不可压缩的，所以该液压弹簧能与上述类型的弹簧元件结合。压力平衡装置的这种实施形式由现有技术已知并且功能特别可靠的。

按一种优选的基本构思，借助于由用于使初级接头和次级接头耦联的减振执行器和用于调节工作压力的第一压力产生装置以及用于提供弹簧率的压力平衡装置构成的这种组合，允许实现有利的减振。在此，工作压力能这样根据待传递的平均转矩来调节，使得因此名义上没有或者基本上没有次级接头相对于初级接头的旋转通过该转矩引起。如果产生叠加于平均转矩的扭振、即转矩的不均匀性，如这在按往复活塞结构方式的内燃机中是系统固有的，那么压力平衡装置被激励振动并且因此该不均匀性至少不完全传递到次级接头上并且从而能实现次级接头与初级接头的振动解耦。

进一步优选，压力平衡装置能与第一压力产生装置导流地连接。尤其借助于压力平衡装置能施加工作压力，使得通过第一压力产生装置能吸收压力波动，这些压力波动通过能施加到初级接头上的旋转不均匀性引起。尤其通过第一压力产生装置与压力平衡装置的导流的连接，压力平衡装置用工作压力预紧。能特别低能量地提供通过第一压力产生装置施加的工作压力，因为仅小的体积流量运动，从而允许扭振减振装置的尤其有效的运行。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置、尤其是耦合装置具有另外的活塞室(第二活塞室)。进一步优选，另外的活塞元件能在另外的活塞室中运动。进一步优选，另外的活塞元件使得另外的活塞室相对于第一活塞室流体密封地密封，并且优选能与活塞元件连接、尤其优选能与活塞元件单件式地构成。通过具有这种另外的活塞室的这种结构，得到优选作为执行器、优选作为具有两个活塞室的缸的减振执行器，优选连接的活塞元件能在这两个活塞室之间往复运动。为了传递驱动转矩，优选连接的活塞元件朝所述活塞室之中的一个活塞室挤压，借助于在第一活塞室中和在另外的活塞室中的不同的工作压力反作用该挤压倾向。通过建议的实施形式实现一种扭振减振装置，在该扭振减振装置中，优选连接的活塞元件在这些活塞室之间液压地夹紧并且从而能实现一种尤其良好的可控制性。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置具有另外的压力产生装置(第二压力产生装置)，该扭振减振装置尤其具有带有两个活塞室的减振执行器。通过该另外的压力产生装置，尤其在另外的活塞室中的另外的工作压力是可改变的。优选另外的压力产生装置按与第一压力产生装置相同的方式构成。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置具有另外的压力平衡装置，该另外的压力平衡装置能与该另外的压力产生装置导流地连接。在此，另外的压力平衡装置可以理解成上述类型的压力平衡装置，并且能具有上述压力平衡装置的相同的结构形式或者另外的结构形式。

在扭振减振装置的一种优选的实施形式中，在从初级接头到次级接头的转矩传递方向上，在它们之间设置弹簧装置。优选该弹簧装置构成为气压弹簧装置并且优选构成为具有固体弹簧的机械弹簧装置。优选该弹簧装置具有钢弹簧或弹性体弹簧作为弹簧元件。优选弹簧装置设置成，使得借助于该弹簧装置，弹簧力能从初级接头传递到次级接头上。进一步优选，该弹簧装置设置成，使得通过初级接头相对于次级接头的旋转运动能引起该弹簧力的改变。尤其借助于这种弹簧装置能实现扭振的有效的减小。

在一种优选的实施形式中，减振执行器设置成，使得借助于该减振执行器，缸力能从初级接头传递到次级接头上。优选弹簧装置和减振执行器机械地、即关于能由它们传递的力彼此串联。尤其在静载荷情况下，弹簧力和缸动力是同样大的。尤其通过弹簧装置和减振执行器的串联设置能实现，初级接头能相对于次级接头执行尤其远的行程，或者具有带有第一弹簧刚度(弹簧装置)和第二弹簧刚度(压力平衡装置)的范围并且从而能实现扭振的柔和的缓冲。

在本发明的一种优选的实施形式中，弹簧装置和减振执行器机械地关于能由它们传递的力彼此并联。通过弹簧装置和减振执行器的并联，得到总体上能由它们传递的、在初级接头与次级接头之间的力作为各单力的总和。尤其借助于这种布置结构，能在初级接头与次级接头之间传递特别大的力，并且允许减振执行器的尤其简单的尺寸设计。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置具有带有解耦缸的解耦装置。优选解耦缸具有解耦活塞、初级解耦活塞室和优选次级解耦活塞室。优选解耦活塞能在初级解耦活塞室中运动。优选这两个解耦活塞室通过解耦活塞流体密封地彼此分开。进一步优选，第一压力产生装置或另外的压力产生装置或这两者能与初级解耦活塞室导流地连接。优选，次级解耦活塞室能与第一活塞室或者另外的活塞室导流地连接。优选解耦缸从而构成为液压缸或者气压缸，在此，缸在这种关系中尤其不应理解为几何描述，而是可以理解成为这种执行器的一般通用的描述。进一步优选，至少一个或两个解耦活塞室几何上也构成为缸。尤其借助于这种解耦装置，另外的压力波动能施加到耦合装置上并且尤其能借此进一步减小传递的旋转不均匀性。

进一步优选，解耦装置具有解耦致动器，借助于该解耦致动器，力能施加到解耦活塞上。优选解耦活塞能借助于解耦致动器用振动激励，该振动优选与作用到初级接头上的扭振反相。借助于这种反相振动，能实现主动地减小能从初级接头传递到次级接头上的扭振。优选解耦致动器构成为机电执行器，进一步优选构成为液压或气动的执行器。尤其借助于这种解耦装置能实现扭振减振装置的改善的可控制性。

在本发明的一种优选的实施形式中，第一压力产生装置或另外的压力产生装置或这两者设置在所述接头(初级接头、次级接头)之一上或者至少与所述接头之一运动学地耦联。尤其通过这种布置结构，第一压力产生装置或另外的压力产生装置或这两者在传递功率时与所述接头之一一起旋转。尤其借助于本发明的这种结构允许，没有处于压力下的介质需要传递到旋转的接头上。

在一种优选的实施形式中，扭振减振装置具有能再生回收的执行器，能再生回收的执行器在本发明的意义中可以理解成用于将交替的运动或压力波动转换成能量、优选静液能量或优选电能的执行器。优选该能量能存储在暂存器中、优选电化学的或静电的存储器中或者压力存储器中，并且能再次输送至扭振减振装置，用于运行该扭振减振装置。

优选耦合装置具有能再生回收的执行器，优选减振缸构成为能再生回收的执行器，或者能与这种执行器连接。进一步优选，第一压力产生装置具有这种能再生回收的执行器，优选压力平衡装置并且尤其优选解耦装置具有其。尤其借助于能再生回收的执行器能降低扭振减振装置的能量需求并且从而允许该扭振减振装置的尤其有效的运行。

在本发明的一种优选的实施形式中，第一压力产生装置或另外的压力产生装置或这两者关于接头(初级接头、次级接头)的旋转运动位置固定地设置。优选这两个装置(第一压力产生装置、另外的压力产生装置)之中的至少一个位置固定地设置在机动车的支承元件上，扭振减振装置设置在该支承元件上。尤其通过这种结构，这些接头在传递驱动功率时相对于这些压力产生装置之中的至少一个旋转。

为了运行扭振减振装置，优选设定，探测初级接头的旋转运动，优选借助于传感器测量转速，进一步优选由该旋转运动导出或测量角加速度。进一步优选，加速度传感器安置在扭振减振装置上，以便探测角加速度、优选初级接头或次级接头或这两者的角加速度。

为了运行扭振减振装置，另外优选设定，探测次级接头的旋转运动，优选借助于传感器测量转速、进一步优选，由该旋转运动导出或测量角加速度。

优选探测的旋转运动的单个的或所有的探测值输送至计算单元，该计算单元考虑该旋转运动，用于控制在减振执行器的或解耦装置的或这两者的活塞室中的工作压力。进一步优选，工作压力这样调节，使得次级接头的角加速度小于初级接头的角加速度。尤其借助于次级接头的小的角加速度允许尤其舒适的行驶运行。

本发明的另一个方面涉及一种用于运行按本发明的扭振减振装置的方法，其特征在于，探测初级接头的旋转运动，探测次级接头的旋转运动，根据各探测的旋转运动，调节在第一活塞室中或在第二活塞室中或在这两者中的工作压力。

本发明的另一个方面涉及一种用于起动机动车的方法，该机动车具有内燃机和根据本发明的扭振减振装置，其特征在于，为了起动，提高在活塞室之中的至少一个中的工作压力，直到超过可设定的阈值，以便初级接头与次级接头旋转刚性地彼此耦联。

用于控制扭振减振装置的另一方法设定用于起动具有内燃机和这种装置的机动车，即用于起动内燃机到点火运行中。尤其在所谓的直接起动中采用这种方法，在此，直接起动尤其可以理解成通过如下方式起动内燃机，即该内燃机位置精确地停止，使得可燃的燃料空气混合物处于该内燃机的燃烧室中。为了起动内燃机，现在点燃燃料空气混合物并且该起动脉冲大得足以在点火运行中继续运行内燃机。

在传统的双惯量飞轮中可能的是，起动脉冲通过双惯量飞轮减弱并且因此点火运行是不可能的。

在建议的方法中，优选为了直接起动而提高工作压力直至阈值，该阈值能与内燃机和动力传动系统有关地确定，并且从而与在通常的运行中相比，即与在机动车行驶运行中扭振减振装置运行时相比，实现初级接头与次级接头更刚性的耦联。尤其通过初级接头与次级接头的这种旋转刚性的耦联，内燃机的起动脉冲不减弱并且该内燃机的点火运行是可能的。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明及其特征。在此：

图1显示本发明的第一实施形式的线路图，

图2显示本发明的第二实施形式的线路图，

图3显示本发明的第三实施形式的线路图，

图4显示本发明的第四实施形式的线路图，

图5显示本发明的第五实施形式的线路图，

图6显示解耦装置的旋转不均匀性、平均转矩和振动的示意图。

具体实施方式

图1显示一种实施形式，该实施形式类似传统的双惯量飞轮地构成，该双惯量飞轮的弧形弹簧通过具有减振缸的液压系统和具有气体弹簧12的压力平衡装置11取代，该减振缸构成为液压缸4、5。在图1a中描述未张紧的系统、或者说用于传递小转矩的系统，并且在图1b中描述张紧的系统、或者说与图1a相比用于传递更大转矩的系统。

在初级接头1上连接内燃机的曲轴(未描述)。初级接头1在运行中除了平均转矩之外还被施加旋转不均匀性6，该旋转不均匀性通过显示的系统减小并且从而尽可能没有或者仅略微地传递到次级接头2上，该次级接头与另外的动力传动系统(未描述)连接。

初级接头1借助于耦合装置3与次级接头2连接，该耦合装置具有构成为液压工作缸的减振执行器。初级接头1相对于次级接头2的旋转运动在简化的附图中描述成两个接头1、2在旋转不均匀性6的方向上的纵向移动。耦合装置3的液压缸4、5具有活塞室4和能在活塞室4中运动的活塞元件5。

在活塞室4中通过压力产生装置7可调节工作压力，该工作压力作用到活塞元件5上。压力产生装置7同样构成为液压缸并且具有压力产生活塞室9和压力产生活塞8。如果压力产生活塞8运动到活塞室9内，那么系统张紧，因为于是通过流体管路10液压油能被压入到活塞室4中。

另外，系统具有压力平衡装置11。该压力平衡装置11借助于流体管路10导流地与装置7的压力产生活塞室9连接。压力平衡装置11可以理解成压力弹簧装置。压力平衡装置11为了提供弹簧率而具有气体弹簧12和用于接纳液压油的工作室13。

如果压力产生活塞8为了预紧系统而运动到压力产生活塞室9内，那么液压油从该压力产生活塞室中压出，并且张紧气体弹簧12，并且从而系统具有改变的固有频率。

在图1b中描述预紧的系统。在此，压力产生活塞8沿方向14运动到压力产生活塞室9内，从而压力产生装置7将液压油通过流体管路10压到压力平衡室13中并且气体弹簧12被张紧。

如果现在将图1a的未张紧的系统与图1b的张紧的系统相比较，那么在图1b描述的系统中较大的驱动转矩从初级接头传递到次级接头上，但是不同于在纯机械系统中，不发生初级接头相对于次级接头2的移动，因为在活塞室4中的工作压力通过压力产生装置7、借助于压力产生活塞8沿方向14的运动来提高。从而通过压力平衡装置11的气体弹簧12的预紧，允许扭振6的尤其有效的减小。

换言之，静态传递的或平均的转矩通过适配压力水平来平衡。

在图2中描述本发明的另一种实施形式。在此在图2a中描述均匀张紧的系统并且在图2b中描述不均匀张紧的系统。在图2a中描述用于传递小转矩的系统并且在图2b中描述与图2a相比用于传递更大转矩的系统。

在图2中描述的系统基本上由两个分系统构组成，所述分系统如在图1中描述的那样。另外，本描述内容基本上相应于在图1中显示的描述内容，在此在图2中描述的系统具有两个分系统，在图2中的第二分系统的元件相应用带撇的数字表示。

初级接头1通过耦合装置3与次级接头2耦联。耦合装置3具有构成为液压缸4、5的减振执行器，该减振执行器具有活塞室4和另外的活塞室4'。活塞元件5设置在活塞室4中并且能在该活塞室中运动，该活塞元件与另外的活塞元件5'连接。

旋转不均匀性6施加到初级接头1上，该旋转不均匀性通过耦合装置3应尽可能没有或少量地传递到次级接头2上。借助于具有另外的压力产生装置7'的分系统，另外的压力产生活塞8'移动到另外的压力产生活塞室9'中并且因此另外的压力平衡装置11'的气体弹簧12'预紧并且从而另外的活塞室4'被加载改变的工作压力，该另外的压力产生装置通过另外的流体管路10'与另外的压力平衡装置11'导流连接。

这对于活塞室4同样成立，如这已经在图1中解释的那样。在图2a中，在活塞室4中并且在另外的活塞室4'中调节相同的工作压力。

在图2b中描述如下系统，即在该系统中压力产生装置7的压力产生活塞室8沿方向14移动并且从而压力平衡装置11的气体弹簧12张紧。另外，通过另外的压力产生装置7'的另外的压力活塞8'沿方向14'运动，预紧另外的压力平衡装置11'的气体弹簧12'，活塞元件5、5'从而被液压地张紧，并且尤其良好的可控制性能通过在活塞室4、4'中不同的工作压力实现。通过在活塞室4、4'中的不同的工作压力产生的力差是对从初级接头1传递到次级接头2上的驱动转矩、尤其是平均转矩的反作用力。

尤其在图2描述的本发明的实施形式中，两个气体弹簧12、12'彼此相对地工作，彼此单件式地构成的活塞元件5、5'的运动导致在其中一个气体弹簧中的压力上升并且在另一个气体弹簧中的压力下降。耦合装置3的行程即活塞元件5、5'的运动在此相应于沿方向6的旋转不均匀性。静力矩通过适配在活塞室4、4'中的压力水平来平衡。通过在两个活塞室4、4'中的相同压力水平能调节扭振减振装置的零位置。

在图3中描述本发明的一种实施形式，其中，机械的弹簧装置15与液压缸4、5相互连接成耦合装置3。

在图3a中，描述未张紧的系统或者说用于传递小转矩的系统，并且在图3b中描述张紧的系统或者说与在图3a中相比用于传递更大转矩的系统。

在图3中描述的本发明的实施形式，至少关于液压元件4、5、7、10、11，在此基本上相应于在图1中描述的本发明的实施形式，因此下面描述这两个实施形式的主要区别。

初级接头1通过耦合装置3与次级接头2耦联。在此，在图3a中描述如下系统，即在该系统中机械弹簧装置15没有或者仅少量地压缩，即低驱动转矩施加在初级接头1与次级接头2之间或者说由这些接头传递。

在图3b中描述系统的如下运行状态，在该运行状态中机械弹簧装置15完全或者几乎完全被压缩，即传递的驱动转矩与在图3a中描述的系统中相比更大并且旋转不均匀性6于是基本上通过气体压力弹簧12并且从而通过液压缸4、5吸收或减小。

耦合装置3具有构成为液压缸4、5的减振缸以及机械弹簧装置15，在此这两个装置彼此串联。

如果在活塞室4中的工作压力通过压力产生装置7提高，那么液压缸4、5能切换成刚性的，即气体弹簧12如此程度地预紧，使得该气体弹簧实际上不再明显地弹动，即在流体管路10中的液压流体的液柱静止，尽管初级接头1加载有旋转不均匀性6。

在这种情况(静止的液柱)中，仅还有机械的弹簧装置15平衡旋转不均匀性6。在另一工作点中，气体弹簧12的预紧通过压力产生装置7如此程度地减小，使得旋转不均匀性6完全或者大部分借助于液压缸4、5并且不再通过机械弹簧装置15被平衡。

另外也可能的是，实际上占据在两个上述极端运行状态之间的每个任意的中间的运行状态，即气体弹簧12这样通过预紧进行调节，使得不仅耦合装置3的机械弹簧装置15而且液压缸4、5都平衡旋转不均匀性6。

优选系统这样设计，使得低的驱动转矩被机械弹簧装置15支撑。在较高驱动转矩中，大部分或者仅液压系统即液压缸4、5与气体弹簧12相关地起作用，尤其在较高驱动转矩中机械弹簧装置15完全压缩。

在图4中描述如下系统，即在该系统中机械弹簧装置15关于力传递并联于耦合装置3的液压缸4、5设置。在此，基本系统又相应于在图1中已经解释的系统，因此下面描述与这种系统的主要区别。在图4a中描述未张紧的系统或者说用于传递小转矩的系统，并且在图4b中描述张紧的系统或者说与在图4a中相比用于传递更大转矩的系统。

在图4a中描述如下系统，即在该系统中仅小转矩从初级接头1通过耦合装置3传递到次级接头2上。液压缸4、5以及机械弹簧装置15在此基本上松弛。旋转不均匀性6同样地导致机械弹簧装置15和液压缸4、5的运动。

在图4b中描述如下系统，即在该系统中与在图4a中相比更大的转矩从初级接头1传递到次级接头2上。机械弹簧装置15以及液压缸4、5在此由它们的静止位置运动出来。但是也可能的是，在活塞缸4中的工作压力这样调节，使得不产生次级接头2相对于初级接头1的这种旋转。

旋转不均匀性6同样通过机械弹簧装置5以及通过液压缸4、5并且从而通过气体弹簧12吸收。

在图5中描述用于减小旋转不均匀性的全主动的液压系统。在图5a中描述在将小驱动转矩从初级接头1传递到次级接头2上时的系统，并且在图5b中描述在传递较大驱动转矩时的相同的系统。

在此，这种系统具有已经在上述附图中描述的部件：压力产生装置7和压力平衡装置11。通过压力产生活塞8沿方向14在压力产生活塞室9中的运动，气体弹簧12的预紧是可变的并且从而能传递较高的驱动转矩，而不产生初级接头相对于次级接头的旋转。

在此，工作压力的这种调节现在不是直接地或者说导流地作用到耦合装置3的液压缸4、5的活塞室4上，而是间接地通过构成为缓冲装置17的解耦装置传递。缓冲装置17具有初级缓冲活塞室18和次级缓冲活塞室19以及缓冲活塞20，该缓冲活塞能在缓冲活塞室18、19中运动。

次级缓冲活塞室19导流地与活塞室4连接。如果要提高在活塞室4中的工作压力，那么压力产生活塞8沿方向14移动，如这在图5b中描述的，并且从而与在图5a中描述的在活塞室4中的较小的工作压力的情况中相比较，更高的驱动转矩能从初级接头1传递到次级接头2上，而这些接头1、2不会彼此相对旋转。

借助于解耦致动器(未描述)力能施加到缓冲活塞20上，通过该力，缓冲活塞20能在缓冲活塞室18、19中运动并且从而能主动地施加与旋转不均匀性6反相的压力波动并且从而能实现初级接头1与次级接头2的改善的解耦。

缓冲装置17通过气体弹簧12构成能振动的系统，该缓冲装置通过流体管路10与该气体弹簧导流地连接，通过该能振动的系统，施加到初级接头1上的旋转不均匀性6能减小。另外，通过这种系统原则上允许，借助于压力产生装置施加对于传递平均转矩所需的工作压力并且借助于缓冲装置主动地减小旋转不均匀性。

耦合装置3具有构成为液压缸4、5、5'的减振缸。该减振缸除了活塞室4和活塞元件5之外还具有另外的活塞元件5'。机械的弹簧装置15与这些液压缸4、5、5'并联。

如所描述的，附加地允许，给缓冲活塞20施加附加的缓冲力，该缓冲力反作用于缓冲活塞的运动并且从而允许用于减小旋转不均匀性6的另外的可能性。

在图6中显示由压力产生装置施加的压力28和其他参数(p：压力、T：转矩，s：行程)关于时间t的示意图。在此，平均转矩25从初级接头传递到次级接头上，该平均转矩与正弦形的旋转不均匀性26叠加。通过相应地调节压力28，允许两个接头(初级接头、次级接头)的旋转保持小，该压力作用到所述活塞室4、4'之一上、或者作为压力差由这些活塞室得到，换言之，压力28与平均转矩25成比例。

为了实现扭振减振装置的改善的动力学，该扭振减振装置可具有解耦装置(见图5)，通过该解耦装置，与正弦形的旋转不均匀性26反相的振动27能施加到该装置上。在此，反相的振动27通过缓冲活塞在解耦装置中的运动/移动产生。

通过在图1至5中的单个的或所有上述的扭振减振装置，能实现如下优点：

-相对于传统的双惯性飞轮，控制的、优选电子控制的缓冲器提供变化的缓冲并且从而提供清晰的对于任何驾驶员来说可察觉的附加值。

-因为这个缓冲器不是“在工厂交货”时就预设有刚性的缓冲器特性曲线，该缓冲器特性曲线在满载荷行驶时与部分载荷行驶时一样同样保持调节。

-自适应的或受控的缓冲器对于相应的振动情况调节正确的缓冲硬度，并且主动地通过致动器、尤其是通过减振缸将以力形式的能量导入到系统中，该力反作用于旋转不均匀性6。

-在扭振减振装置运行中，至少一部分电能借助于执行器部分地能自身提供，该电能对于运行该扭振减振装置是必需的，这些执行器或者致动器表示为能再生回收的致动器并且是已知的。它们能将一部分旋转不均匀性转换成电能并且暂存，以便这些电能然后又提供给扭振减振装置，又用于运行。

由上述解释的关系能推导出用于扭振减振装置的其他功能：

-借助于旋转不均匀性的描述的改善的隔离、即通过将较少的旋转不均匀性从初级接头传递到次级接头上，通过改善的车辆声学能实现舒适性提高。

-另外，在低转速中允许高的转矩潜能的使用并且从而能实现CO₂的减少，该转矩潜能通常附带大的旋转不均匀性并且因此在传统的系统中不能使用。

-在平路和在山路上允许无误的起动，即使在这两种行驶情况下有不同的转矩要求，并且从而能得到另外的舒适性提高。

-在若干走走停停的行驶情况中，允许无离合操作、类似自动装置地行驶，并且从而在拥堵时、在调车和爬行时能得到舒适性提高。

-另外，通过建议的本发明允许离合器的抗颤动控制，并且从而能得到另外的舒适性提高，尤其通过在起动时使所谓的离合器颤动振动平静，能得到舒适性提高。

-在一定范围内，通过减振缸，允许微打滑、即初级接头相对于次级接头旋转，并且从而能得到另外的舒适性提高。

Claims (17)

1.一种用于机动车的扭振减振装置，该扭振减振装置用于将以转矩和转速的形式的驱动功率从驱动机械传递到动力传动系统上，该扭振减振装置具有初级接头(1)和次级接头(2)以及耦合装置(3)，该初级接头能由驱动机械输送驱动功率，该驱动功率能由该次级接头输出到动力传动系统上，该耦合装置在转矩传递方向上设置在初级接头(1)与次级接头(2)之间，其特征在于，耦合装置(3)具有减振执行器，该减振执行器具有第一活塞室(4)和能在该第一活塞室中运动的活塞元件(5)，活塞元件(5)为了引起降低力而能被加载在第一活塞室(4)中的工作压力，第一活塞室(4)和活塞元件(5)能与初级接头(1)和次级接头(2)耦联，使得通过初级接头(1)相对于次级接头(2)的旋转运动能引起活塞元件(5)在第一活塞室中克服降低力的移动，在第一活塞室(4)中的工作压力能被第一压力产生装置(7)改变，存在第二活塞室(4')，第一活塞室(4)和第二活塞室(4')通过活塞元件(5)能彼此流体密封地分开，并且通过第二压力产生装置(7')能改变在第二活塞室(4')中的另外的工作压力。

2.根据权利要求1所述的扭振减振装置，其特征在于，第一压力平衡装置(11)能与第一压力产生装置(7)导流地连接。

3.根据权利要求1所述的扭振减振装置，其特征在于，第二压力平衡装置(11')能与第二压力产生装置(7')导流地连接。

4.根据权利要求2所述的扭振减振装置，其特征在于，第二压力平衡装置(11')能与第二压力产生装置(7')导流地连接。

5.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，在从初级接头(1)到次级接头(2)上的转矩传递方向上，在初级接头(1)与次级接头(2)之间设置弹簧装置(15)，该弹簧装置(15)设置成，使得借助于该弹簧装置弹簧力能从初级接头(1)传递到次级接头(2)上，并且通过初级接头(1)相对于次级接头(2)的旋转运动能改变该弹簧力。

6.根据权利要求5所述的扭振减振装置，其特征在于，弹簧装置(15)和减振执行器机械地、关于能由它们传递的力彼此串联。

7.根据权利要求5所述的扭振减振装置，其特征在于，弹簧装置(15)和减振执行器机械地、关于能由它们传递的力彼此并联。

8.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，该扭振减振装置具有解耦装置，该解耦装置具有解耦缸(17)，该解耦缸具有初级解耦活塞室(18)、次级解耦活塞室(19)和解耦活塞(20)，并且解耦活塞(20)能在初级解耦活塞室(18)中运动，并且初级解耦活塞室(18)和次级解耦活塞室(19)流体密封地彼此分开，第一压力产生装置(7)能与初级解耦活塞室(18)导流地连接，并且次级解耦活塞室(19)能与第一活塞室(4)或第二活塞室(4')导流地连接。

9.根据权利要求8所述的扭振减振装置，其特征在于，解耦装置具有解耦致动器，通过该解耦致动器能产生解耦活塞(20)的与旋转不均匀性(6)反相的振动。

10.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，第一压力产生装置(7)或者第二压力产生装置(7')或者这两者设置在初级接头(1)和次级接头(2)之一上，并且在传递功率时与初级接头(1)和次级接头(2)之一一起旋转。

11.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，第一压力产生装置(7)或者第二压力产生装置(7')或者两者位置固定地设置在机动车的支承元件上，扭振减振装置设置在该支承元件中，而且设置成，使得初级接头(1)和次级接头(2)在传递驱动功率时相对于第一压力产生装置旋转。

12.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，该扭振减振装置具有能再生回收的执行器。

13.根据权利要求1至4之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，第一活塞室(4)通过流体管路(10)与第一压力产生装置(7)连接。

14.一种用于运行根据权利要求1至13之中任一项所述的扭振减振装置的方法，其特征在于，探测初级接头(1)的旋转运动，探测次级接头(2)的旋转运动，根据各探测的旋转运动，调节在第一活塞室(4)中或在第二活塞室(4')中或在这两者中的工作压力。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，探测初级接头相对于次级接头的旋转，在第一和第二活塞室(4、4')之中的至少一个中，工作压力改变成，使得该压力改变反作用于所述旋转，该压力改变能借助于解耦装置施加。

16.一种用于起动机动车的方法，该机动车具有内燃机和根据权利要求1至13之中任一项所述的扭振减振装置，其特征在于，为了起动，提高在第一和第二活塞室(4、4')之中的至少一个中的工作压力，直到超过可设定的阈值，以便初级接头(1)与次级接头(2)旋转刚性地彼此耦联。

17.根据上述权利要求16所述的方法，其特征在于，探测初级接头相对于次级接头的旋转，在第一和第二活塞室(4、4')之中的至少一个中，工作压力改变成，使得该压力改变反作用于所述旋转，该压力改变能借助于解耦装置施加。

Images