CN109414981A - 用于机动车动力传动系的扭振减振系统、混合动力驱动模块和机动车动力传动系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车动力传动系的扭振减振系统(7)，所述机动车变速器具有输入侧(14)和输出侧(26)，通过具有至少一个扭振减振器(17、18)的减振装置(27)和吸振器(19)，所述输入侧和所述输出侧相连接。在此，减振装置(27)和吸振器(19)设计用于布置在壳体(6)的湿空间(30)中。为了现在实现扭转振动的合适减振，减振装置(27)具有两个扭振减振器(17、18)。本发明还涉及一种混合动力驱动模块(3)以及一种机动车动力传动系。

Description

用于机动车动力传动系的扭振减振系统、混合动力驱动模块 和机动车动力传动系
技术领域
本发明涉及一种用于机动车动力传动系的扭振减振系统，其具有输入侧和输出侧，所述输入侧和输出侧通过具有至少一个扭振减振器的减振装置和吸振器而相连接，其中，所述减振装置和所述吸振器设计用于布置在壳体的湿空间中。
此外，本发明涉及一种混合动力驱动模块，其具有壳体，在所述壳体中接纳有扭振减振系统和电机，其中，扭振减振系统由减振装置和吸振器组成，所述减振装置和吸振器设置在扭振减振系统的输入侧和输出侧之间并且放置在壳体的湿空间中，其中，扭振减振系统在其输出侧上与分离离合器连接，，扭振减振系统能通过所述分离离合器与混合动力驱动模块的从动侧连接，所述电机也与所述从动侧处于连接中。最后本发明涉及一种机动车变速器以及一种机动车动力传动系，其包括上述混合动力驱动模块。
背景技术
机动车动力传动系作为弹簧-质量-系统形成可振荡系统，在所述系统中可能出现旋转不均匀性。如果机动车动力传动系具有内燃机形式的发动机，则旋转不均匀性或者说扭转振动已经通过该发动机引入系统中，因为由于内燃机的运行方式，周期性作用的旋转力与内燃机曲轴本来的旋转运动叠加。因为扭转振动明显降低行驶舒适性并且也可导致高的构件负载直至其损坏，在机动车动力传动系中通常涉及一些措施，以便缓冲并且借此降低扭转振动。
为此目的，通常在内燃机和机动车变速器之间设置有扭振减振系统，在所述扭振减振系统中借助至少一个扭振减振器针对性地减弱在相关的频率范围中的扭转振动。扭振减振器(例如可以是双质量飞轮)为此按照相应的频率范围被设计。此外，扭振减振系统通常也具有吸振器，通过所述吸振器借助与转速相关的附加质量偏转引起可振荡系统的针对性失谐并且借此同样实现降低扭转振动。
增加地，上述扭振减振系统也是混合动力驱动模块的部分，在所述混合动力驱动模块中附加地设置有电机，用于呈现确定的行驶功能。该电机在此通常设置在混合动力驱动模块的输出侧上，其中，混合动力驱动模块的输出侧与输入侧通过处于之间的扭振减振系统通过闭合分离离合器能被连接。在此，可通过打开分离离合器将输出侧和输入侧分离并且借此也在不与内燃机机械连接的情况下实现电机的运行。这样可实现纯电的行驶亦或在制动运行中的电能回收(能量回收)，反之在闭合分离离合器时，可呈现如下行驶功能：例如电机的发电机运行、通过电机的助力、起动-停车-功能等。
由DE 10 2012 219 728 A1得出一种用于机动车动力传动系的混合动力驱动模块，其中，在该混合动力驱动模块中，扭振减振系统和电机接纳在壳体中。扭振减振系统由包括扭振减振器的减振装置和吸振器组成，所述减振装置和吸振器设置在扭振减振系统的输入侧和输出侧之间并且放置在壳体的湿空间中。此外，扭振减振器按照功率分支原理工作，其方式为输入侧和输出侧还通过叠加式变速器相互耦合。扭振减振系统的输出侧还与分离离合器连接，扭振减振系统能通过所述分离离合器与混合动力驱动模块的从动侧连接。然后，电机的转子也与所述从动侧处于连接中。
发明内容
从上述现有技术出发现在本发明的任务是，提供一种扭振减振系统，借助所述扭振减振系统要能实现扭转振动的合适减振。
该任务由权利要求1的前序部分出发结合其特征部分的特征解决。接着此的从属权利要求分别列举本发明有利的扩展方案。此外，混合动力驱动模块是权利要求10和11的主题，在所述混合动力驱动模块中使用按照本发明的扭振减振系统。最后，权利要求12涉及一种机动车动力传动系。
按照本发明，扭振减振系统具有输入侧和输出侧，通过具有至少一个扭振减振器的减振装置和吸振器，所述输入侧和输出侧相连接。在此，减振装置和吸振器设计用于布置在壳体的湿空间中。
扭振减振系统由此具有如下减振装置，所述减振装置具有至少一个扭振减振器。扭振减振器在本发明的意义中是如下系统，在所述系统中，初级侧和次级侧通过至少一个处于之间的元件旋转弹性地相互耦合，由此实现振动隔离。所述至少一个处于之间的元件优选是以螺旋弹簧形式的弹簧元件。在这里，扭振减振器优选以双质量飞轮的方式构造。但此外必要时，在此也可还设置液压式减振。
吸振器优选通过多个质量形成，所述质量与转速相关地偏转并且在此使可振荡系统针对性地失谐。特别优选地，所述质量为此在一个端部上以能转动的方式铰接，以便能在转速影响下向径向外部偏转。
在本发明的意义中，壳体的“湿空间”理解为相应壳体的隔离空间，优选以油的形式的润滑剂接纳在所述空间中，并且在所述空间中，处于这里的部件与润滑剂可达到接触。尤其是，壳体的湿空间在此直至限定程度以润滑剂填充，以便实现接纳在壳体中的部件的浸油润滑。
减振装置和吸振器设计用于布置在湿空间中在此表示，减振装置和吸振器就它们的润滑而言按照要设置在壳体的湿空间中进行调谐。由此减振装置和吸振器尤其是从径向内部以油提供并且油此后简单地向径向外部导出。相比于减振装置和吸振器布置在干空间中的情况，由此可实现这些部件的润滑剂供应，而无须防止润滑剂向径向外部漏出。
本发明现在具有如下技术的教导，即，减振装置具有两个扭振减振器。亦即换句话说，减振装置由两个扭振减振器组成，所述两个扭振减振器与吸振器共同设置在扭振减振系统的输入侧和输出侧之间。
扭振减振系统的这种构型在此具有优点，即，通过设置两个扭振减振器可实现机动车动力传动系的扭转振动的改进减振。因为两个扭振减振器的布置结构能够实现减少减振装置的扭转刚度。亦即总体上可在按照本发明构造的扭振减振系统中在对系统部件进行可靠润滑的同时实现扭转振动的可靠减振。
在DE 10 2012 219 728 A1中，虽然减振装置和吸振器同样设计用于布置在壳体的湿空间中，但是减振装置在该文献中仅仅通过一个扭振减振器形成。
按照本发明，扭振减振系统的输入侧和输出侧仅仅通过处于之间的减振装置和吸振器而相互耦合。在本发明的范围中然而也可设想，在这里实现功率分支的构造，其方式为将叠加式变速器配置给扭振减振系统，如例如也在DE 10 2012 219 728 A1中公开的那样。由此叠加式变速器可由一个亦或多个行星齿轮级组成。
相应于本发明的一实施方式，减振装置的扭振减振器串联连接。由此扭振减振器沿力流方向从输入侧至输出侧相继地设置。在该实施方式的扩展方案中，吸振器则结合到扭振减振器之间，其中但对此代替地，吸振器也可安装到两个扭振减振器的输入侧或输出侧。
按照本发明的另一构型可行性，扭振减振器设置在一个共同的平面中。吸振器在此在轴向上直接设置在扭振减振器旁，并且在径向上设置在径向内置的扭振减振器的高度上。通过扭振减振器布置在一个平面中，能够实现扭振减振系统的特别紧凑的轴向构造。
在本发明的上述构型可行性和扭振减振器的串联连接的组合中，扭振减振器组合成两排式双质量飞轮。由此在该情况中两个扭振减振器形成一个单元，其中但对此代替地，两个扭振减振器也可彼此分开地作为独立部件存在。在最后提到的情况中，扭振减振器则可具有彼此相应的构造亦或不同的构造。
按照本发明的另一构型可行性，减振装置和/或吸振器至少在竖直的下部区域中被固定的罩壳径向包围。亦即换句话说，设置有固定的罩壳，所述罩壳相对于减振装置和/或吸振器处于竖直方向下部并且在那里径向包围减振装置或吸振器或两者。以有利的方式通过罩壳防止：减振装置和吸振器在竖直下部过深地浸入润滑剂中并且发生提高的搅动损失和油的发泡。因为通过罩壳可在减振装置和吸振器的区域中提供一相对于湿空间的周围区域而言具有较低润滑剂水平的区域。当扭振减振器设置在一个平面中时，罩壳在此特别优选地使用。此外，罩壳优选包围减振装置和吸振器。
本发明的另一实施方式是，在扭振减振系统的输入侧设置有空心轴，另外的轴导入所述空心轴中并且与所述空心轴抗扭转地连接。通过所述另外的轴，建立与减振装置和吸振器的连接，其中，在空心轴上施加有密封护板，所述密封护板用于将壳体的湿空间和干空间分离。在该实施方式的扩展方案中，空心轴和所述另外的轴在此通过携动齿部相互连接，所述携动齿部以压配合的方式实现。借助压配合在此防止：在动力传动系的负载变换过程中可能出现携动齿部中的突变并且由此导致扭振减振系统区域中的噪声形成，特别是因为在携动齿部的区域中的扭转振动还不被减振。
还优选地，空心轴、所述另外的轴、减振装置、吸振器和密封护板形成预装配单元。这具有优点，即，尽管存在以压配合方式实现的携动齿部，密封护板仍可借助密封件设置在空心轴上。此外，形成预装配单元减少装配花费，因为该单元在装配过程中仅仅还要布置在机动车动力传动系中。
按照本发明的扭振减振系统尤其是用于机动车动力传动系的混合动力驱动模块的部分。该混合动力驱动模块在此具有壳体，在所述壳体中接纳有扭振减振系统和电机。扭振减振系统在这里按照本发明由减振装置和吸振器组成，所述减振装置和吸振器设置在扭振减振系统的输入侧和输出侧之间并且放置在壳体的湿空间中。此外，扭振减振系统在其输出侧与分离离合器连接，扭振减振系统通过所述分离离合器能与混合动力驱动模块的从动侧连接，电机也与该从动侧处于连接中。按照本发明，减振装置在此则具有两个扭振减振器。
通过设置按照本发明构造的包括两个扭振减振器的扭振减振系统，可在混合动力驱动模块的区域中同样实现扭转振动的合适减振。此外，可借助混合动力驱动模块的电机实现不同的功能，其方式为所述电机发电或电动地运行。这样电机可在电动的运行中通过供给附加的驱动力矩(助力)辅助发动机亦或实现纯电动驱动。此外，可通过电机实现起动-停车-功能，其方式为所述电机在起动过程中牵引内燃机。在发电的运行中可在运行期间通过发动机产生电流或也在制动过程中回收(能量回收)电流。纯电动驱动以及能量回收期间在此分别通过打开分离离合器来断开与发动机的连接。
所述电机尤其是作为持久激励的同步电机实施。此外，电机的转子优选直接抗扭转地与混合动力驱动模块的从动侧连接，其中，转子的转子毂在此可直接插到在机动车动力传动系中跟随的机动车变速器的驱动轴上。由此，电机转子的支承可通过机动车变速器驱动轴的支承实现。优选地，在此在转子毂和机动车变速器的驱动轴之间设置配合部，以便将电机转子对应地在驱动轴上对中。
电机的定子尤其是固定在混合动力驱动模块的壳体上，其中，在此优选选择如下构造，其中定子支架优选通过螺纹连接结构固定在中间壁上。该中间壁则也用于接纳变速器输入轴的支承部，从而定子的固定和转子的支承发生在壳体的相同部分上。此外，中间壁将湿空间与后续的机动车变速器的内部空间分开。还优选地，中间壁在此也承担至确定部件的输油功能并且为此目的以对应的油管线贯穿。
在本发明的范围中，在扭振减振系统中必要时存在的径向错位优选在扭振减振系统的处于输出侧的扭振减振器中补偿。这在此尤其是在扭振减振器的一个弹簧组件中进行。在此“径向错位”理解为非期望的、例如由于部件的制造公差或运行不精确性出现的在要相互连接的部件之间的径向位置偏差。
在本发明的扩展方案中，在混合动力驱动模块中的轴向错位在分离离合器中补偿，其中，为此所述分离离合器优选以多片式离合器的方式构造。轴向错位的补偿在此则尤其是在多片式离合器的摩擦片齿部中进行，摩擦片通过所述摩擦片齿部以抗扭转且能轴向移动的方式引导。按照本发明在此“轴向错位”理解为非期望的、例如由于制造公差出现在要互相连接的部件之间的轴向位置偏差。在此，轴向错位可从外部加给机动车动力传动系内的混合动力驱动模块，其方式为机动车动力传动系的混合动力驱动模块处于其之间的部件引起该轴向错位。该位置偏差现在此通过分离离合器补偿。由此，可取消在扭振减振系统和混合动力驱动模块的从动侧之间的轴向支承。
此外，要在混合动力驱动模块中使用的扭振减振系统可按照上述变型之一实施。此外，混合动力驱动模块尤其是机动车动力传动系的部分并且在此则尤其是安装在发动机和后续的机动车变速器之间。混合动力驱动模块也可以是机动车变速器的组成部分。混合动力驱动模块和机动车变速器可为此被接纳在一个共同的壳体中，所述壳体尤其是是机动车变速器的变速器壳体。
本发明不局限于并列的或由此从属的权利要求的给出的组合。此外得出可行性：各个特征也可相互组合，只要它们由权利要求、本发明的优选实施方式的下文说明或直接由附图得出的话。权利要求通过使用附图标记参考附图应该不限制权利要求的保护范围。
附图说明
本发明的下文阐释的一优选实施方式在附图中示出。附图中：
图1示出机动车动力传动系的示意的视图；以及
图2示出图1的机动车动力传动系的剖面图，在按照本发明的一优选实施方式的混合动力驱动模块的区域中。
具体实施方式
由图1得出机动车动力传动系1的示意视图，其中所述机动车动力传动系尤其是以客车形式的机动车的动力传动系。机动车动力传动系1具有以内燃机形式的发动机2，所述内燃机在从动侧通过处于之间的混合动力驱动模块3可与机动车变速器4连接。
在此，机动车变速器4优选作为自动变速器以行星结构方式构造并且从动侧与机动车动力传动系的其他的后续的(当前仅暗示的)部件5处于连接，由此例如与纵向差速器或横向差速器处于连接。当前，混合动力驱动模块3和机动车变速器4接纳在共同的壳体6中，所述壳体尤其是机动车变速器4的变速器壳体。
在图2中，图1的机动车动力传动系1在混合动力驱动模块3的区域中剖切地示出，其中，混合动力驱动模块3在此对应于本发明的一优选实施方式构造。在此，混合动力驱动模块3由扭振减振系统7、分离离合器8和电机9组成。此外，混合动力驱动模块3在机动车动力传动系1内在驱动侧10上抗扭转地与发动机2的曲轴连接，并且从动侧11抗扭转地与后续的机动车变速器4的驱动轴12处于连接中。驱动侧10在此通过柔性的连接板13形成，所述连接板同时也限定扭振减振系统7的输入侧14并且抗扭转地与空心轴15连接。
如此外在图2中可看出的，空心轴15抗扭转地与另外的轴16连接，所述另外的轴为此目的导入空心轴15中并且建立至两个扭振减振器17和18以及吸振器19的连接。具体来说，在此，扭振减振器17的初级侧20抗扭转地设置在所述轴16上，其中，初级侧20通过以多个压力弹簧和压力弹簧导向元件形式的弹簧组件21旋转弹性地与次级侧22耦合，所述次级侧同时形成后续的扭振减振器18的初级侧23并且吸振器19也与所述次级侧抗扭转地连接。扭振减振器17的次级侧22并且借此也是扭振减振器18的初级侧23沿力流方向然后还通过扭振减振器18的弹簧组件24与次级侧25旋转弹性地耦合，所述次级侧也形成扭振减振系统7的输出侧26。在此，扭振减振器18的弹簧组件24也以多个压力弹簧和压力弹簧导向元件的形式存在。
在图2中可看出，两个扭振减振器17和18基本上处于一个平面中并且共同限定扭振减振系统7的减振装置27。由于其构造和其串联连接，这两个扭振减振器17和18在此形成两排式双质量飞轮28，所述双质量飞轮的特征在于紧凑的轴向构造和显著下降的扭转刚度。
吸振器19结合在两个扭振减振器17和18之间并且作为转速适配式吸振器构造。为此，吸振器19具有多个摆动支撑的离心配重29，所述离心配重与转速相关地偏转并且由此用于通过对可振荡系统的针对性失谐来降低扭转振动。
以两排式双质量飞轮28形式的减振装置27和吸振器19共同接纳在周围壳体6的湿空间30中，以油的形式的润滑剂处于所述湿空间中。湿空间30在此通过密封护板31与干空间32分开，所述柔性的连接板设置在所述干空间中并且借此也建立至发动机2曲轴的连接。减振装置27并且还有吸振器19的润滑在此从径向内部通过当前未进一步详细示出的输送孔进行。紧接着其，油向径向外部导出并且收集在湿空间30的竖直的下部区域中，从那里油可再次取出用于润滑。
因为双质量飞轮28在径向上相对大地构造并且结果尤其是扭振减振器18浸入湿空间30的油浴中，所以减振装置27并且还有吸振器19在竖直的下部区域中被罩壳33径向包围，所述罩壳在那里将吸振器19和减振装置27的区域与油屏蔽并且因此使搅动损失最小化。罩壳33在此紧固在密封护板31上。
在空心轴15和所述另外的轴16之间的抗扭转连接通过携动齿部实现，其中，携动齿部在此以压配合的方式构造，以便防止在机动车动力传动系中的负载变换时的噪声形成。由于空心轴15和所述另外的轴16之间的挤压连接，密封护板31也在两个轴在空心轴15上接合之前设置有对应的密封件。空心轴15、所述另外的轴16和密封护板31与减振装置27和吸振器19共同形成预装配单元，所述预装配单元装配在混合动力驱动模块3中。
在输出侧26上，扭振减振系统7与分离离合器8连接，扭振减振系统7的输出侧26能通过所述分离离合器与混合动力驱动模块3的从动侧11连接。分离离合器8在此作为多片式离合器构造，其内摩擦片支架34抗扭转地与扭振减振器18的次级侧25连接并且其外摩擦片支架35构造在电机9的转子毂36上。转子毂36引导电机9的转子37，所述转子相对于电机9定子38而言径向内置地延伸。电机9在此作为持久激励的同步电动机实现，其中，定子38通过定子支架39紧固在中间壁40上，所述中间壁将混合动力驱动模块3与机动车变速器4分开。
通过电机9可实现不同的功能，如在机动车的制动运行中的电能回收(能量回收)、作为发电机的运行、启动-停车-功能、助力和/或纯电动行驶。在此，纯电动行驶并且还有能量回收在分离离合器8打开并且借此与发动机2分离的情况下执行，而发电机运行、起动-停车-功能并且还有助力通过电机9分别在分离离合器8闭合的情况下发生。
转子毂36当前直接插到驱动轴12上并且在所述驱动轴上通过配合对中。紧固在此通过锁紧螺母41进行。此外，在混合动力驱动模块3中存在的径向错位在扭振减振器18的弹簧组件24中补偿，而在分离离合器8内的轴向错位通过内摩擦片支架34的摩擦片齿部补偿。
最后，还在所述轴16和驱动轴12之间设置管件42，所述管件在两侧球状地构造并且用于在驱动轴12和所述轴16之间的润滑油转移。在此，管件42能够实现在轴16和借此扭振减振系统7与驱动轴12之间的径向运动。引导到该区域中的润滑油然后向径向外部引导用于润滑吸振器19并且还有双质量飞轮28，其中，所述油随后可径向向外流出。
借助扭振减振系统并且借此还有混合动力驱动模块的按照本发明的构型，可实现扭转振动的合适减振。
附图标记列表
1 机动车动力传动系
2 发动机
3 混合动力驱动模块
4 机动车变速器
5 部件
6 壳体
7 扭振减振系统
8 分离离合器
9 电机
10 驱动侧
11 从动侧
12 驱动轴
13 连接板
14 输入侧
15 空心轴
16 轴
17 扭振减振器
18 扭振减振器
19 吸振器
20 初级侧
21 弹簧组件
22 次级侧
23 初级侧
24 弹簧组件
25 次级侧
26 输出侧
27 减振装置
28 双质量飞轮
29 离心配重
30 湿空间
31 密封护板
32 干空间
33 罩壳
34 内摩擦片支架
35 外薄板支架
36 转子毂
37 转子
38 定子
39 定子支架
40 中间壁
41 锁紧螺母
42 管件

Claims (13)

1.用于机动车动力传动系(1)的扭振减振系统(7)，所述扭振减振系统具有输入侧(14)和输出侧(26)，通过具有至少一个扭振减振器(17、18)的减振装置(27)和吸振器(19)，所述输入侧和所述输出侧相连接，其中，所述减振装置(27)和所述吸振器(19)设计用于布置在壳体(6)的湿空间(30)中，其特征在于，所述减振装置(27)具有两个扭振减振器(17、18)。
2.按照权利要求1所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述扭振减振器(17、18)串联连接。
3.按照权利要求2所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述吸振器(19)结合在所述扭振减振器(17、18)之间。
4.按照权利要求1至3之一所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述扭振减振器(17、18)设置在一个共同的平面中，其中，所述吸振器(19)在轴向上直接设置在所述扭振减振器(17、18)旁并且在径向上设置在径向内置的扭振减振器(17)的高度上。
5.按照权利要求2或3和4所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述扭振减振器(17、18)组成两排式双质量飞轮(28)。
6.按照上述权利要求之一所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述减振装置(27)和/或所述吸振器(19)至少在竖直的下部区域中被固定的罩壳(33)径向包围。
7.按照上述权利要求之一所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，在输入侧设置有空心轴(15)，另外的轴(16)导入所述空心轴中并且与所述空心轴抗扭转地连接，其中，通过所述另外的轴(16)建立与所述减振装置(27)和所述吸振器(19)的连接，并且，在所述空心轴(15)上施加有密封护板(31)，所述密封护板用于将壳体(6)的湿空间(30)与干空间(32)分离。
8.按照权利要求7所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述空心轴(15)和所述另外的轴(16)通过携动齿部相互连接，所述携动齿部以压配合的方式实现。
9.按照权利要求7或8所述的扭振减振系统(7)，其特征在于，所述空心轴(15)、所述另外的轴(16)、所述减振装置(27)、所述吸振器(19)和所述密封护板(31)形成预装配单元。
10.用于机动车动力传动系(1)的混合动力驱动模块(3)，所述混合动力驱动模块具有壳体(6)，在所述壳体中接纳有扭振减振系统(7)和电机(9)，其中，所述扭振减振系统(7)由减振装置(27)和吸振器(19)组成，所述减振装置和所述吸振器设置在该扭振减振系统(7)的输入侧(14)和输出侧(26)之间并且放置在该壳体(6)的湿空间(30)中，其中，所述扭振减振系统(7)在其输出侧(26)上与分离离合器(8)连接，所述扭振减振系统(7)能通过所述分离离合器与所述混合动力驱动模块(3)的从动侧(11)连接，所述电机(9)也与所述从动侧处于连接中，其特征在于，所述减振装置(27)具有两个扭振减振器(17、18)。
11.按照权利要求10所述的混合动力驱动模块(3)，其特征在于，所述扭振减振系统(7)还按照权利要求2至9中的一项或多项构造。
12.机动车变速器(4)，所述机动车变速器具有按照权利要求10或权利要求11所述的混合动力驱动模块(3)。
13.机动车动力传动系(1)，所述机动车变速器具有按照权利要求10或11所述的混合动力驱动模块(3)。
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