DE102012111609A1

DE102012111609A1 - Device for actively manipulating moment of inertia of drive train of vehicle, has shaft and is formed to transmit torque, where additional mass is provided with actuator and coupling operated by actuator

Info

Publication number: DE102012111609A1
Application number: DE201210111609
Authority: DE
Inventors: Johann Kartal
Original assignee: FEV GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-18

Abstract

The device (1) has a shaft (21) and is formed to transmit a torque. An additional mass (2) is provided with an actuator (3) and a coupling (4) operated by the actuator. The additional mass is coupled or decoupled by the coupling at the shaft of the drive train. The additional mass is rotationally symmetrical with respect to the shaft. An independent claim is included for a drive train with a crank shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs, wobei der Antriebsstrang zumindest eine Welle aufweist und zum Übertragen eines Drehmomentes ausgebildet ist, aufweisend zumindest eine Zusatzmasse, einen Aktuator und eine durch den Aktuator betätigbare Kupplung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmomentes, aufweisend zumindest eine Welle und eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs.The present invention relates to a device for actively influencing a moment of inertia of a drive train, wherein the drive train has at least one shaft and is designed to transmit a torque, comprising at least one additional mass, an actuator and an actuatable by the actuator coupling. Furthermore, the present invention relates to a drive train for transmitting a torque, comprising at least one shaft and a device for actively influencing a moment of inertia of the drive train.

Antriebsstränge, insbesondere Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen, werden zur Übertragung eines Drehmomentes verwendet. Antriebsstränge können dabei im schwingungstechnischen Sinne als Mehrmassenschwinger mit charakteristischen Eigenformen beschrieben werden. Beim Betrieb eines derartigen Antriebsstrangs können diese charakteristischen Eigenformen, insbesondere resonant, angeregt werden und einen Betrieb des Antriebsstrangs bzw. der Maschine, in welcher der Antriebsstrang eingesetzt wird, beeinflussen oder gar behindern. Darüber hinaus können diese charakteristischen Eigenformen in ungünstigen Schwingungszuständen des Antriebsstrangs münden, die die Haltbarkeit des Antriebsstrangs mindern können.Drive trains, in particular drive trains of motor vehicles, are used to transmit a torque. Drive trains can be described in terms of vibration technology as a multi-mass oscillator with characteristic eigenmodes. During operation of such a drive train, these characteristic eigenmodes, in particular resonance, can be excited and influence or even hinder operation of the drive train or the machine in which the drive train is used. In addition, these characteristic eigenmodes may result in adverse driveline vibration conditions that can reduce the durability of the powertrain.

Die schwingungstechnisch sinnvolle Auslegung eines Antriebsstrangs spielt daher bereits bei der Entwicklung des Antriebsstrangs eine wichtige Rolle. Üblicherweise werden moderne Antriebsstränge derart konzipiert, dass die charakteristischen Eigenformen bzgl. ihrer Frequenzlage und ihres Amplitudenverstärkungsverhaltens bereits in der Konstruktion des Antriebsstrangs optimiert werden. Oftmals können jedoch die charakteristischen Eigenformen, die bei Anregung insbesondere zu Schwingungsresonanzen führen können, nicht gänzlich vermieden werden. Um dennoch einen möglichst resonanzarmen Betrieb des Antriebsstrangs über weite Drehzahlbereiche zu erreichen ist es bekannt, durch Zuschalten von zusätzlichen Bauteilen an den Antriebsstrang dessen Antwortverhalten auf Schwingungsanregungen zu verändern. So ist beispielsweise aus der DE 907 366 bekannt, durch eine plötzliche Zuschaltung von zusätzlichen Massen das Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs derart zu verändern, dass eine Anregung einer Resonanz vermieden werden kann. Ähnliches ist aus der DE 199 26 696 A1 bekannt, in der in einem Planetengetriebe, das mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist, exzentrische Planetenräder offenbart sind, die sich fliehkraftgesteuert passiv derart ausrichten, dass bei einer Drehzahländerung des Antriebsstrangs sich das Schwingungsverhalten des gekoppelten Systems aus Planetengetriebe und Antriebsstrang ändert. Alternativ dazu kann, wie beispielsweise aus der DE 10 2009 002 595 A1 bekannt, ein Schwingungsdämpfer mit dem Antriebsstrang verbunden werden. Ein derartiger Schwingungsdämpfer wird dazu eingesetzt, dissipativ die Energie einer auftretenden Resonanz in Wärme umzuwandeln.The meaningful design of a powertrain in terms of vibration technology therefore already plays an important role in the development of the powertrain. Conventionally, modern drive trains are designed in such a way that the characteristic eigenmodes are already optimized in terms of their frequency position and their amplitude amplification behavior in the design of the drive train. Often, however, the characteristic eigenmodes, which can lead in particular to vibration resonances when excited, can not be completely avoided. In order nevertheless to achieve as low-resonance as possible operation of the drive train over wide speed ranges, it is known to change by adding additional components to the drive train whose response to vibration excitations. For example, from the DE 907 366 known to change by a sudden addition of additional masses, the vibration behavior of the drive train such that an excitation of a resonance can be avoided. Similar is from the DE 199 26 696 A1 in which in a planetary gear, which is coupled to the drive train, eccentric planetary gears are disclosed, the centrifugally controlled passive align such that at a speed change of the drive train, the vibration behavior of the coupled system of planetary gear and drive train changes. Alternatively, such as from the DE 10 2009 002 595 A1 known, a vibration damper connected to the drive train. Such a vibration damper is used to dissipatively convert the energy of an occurring resonance into heat.

Als nachteilig bei den bekannten Methoden zur Behandlung von Schwingungsresonanzphänomenen an Antriebssträngen hat sich herausgestellt, dass insbesondere bei einem Zuschalten von zusätzlichen Massen diese auf die zu vermeidende Schwingungsresonanz abgestimmt sein müssen. Eine Vermeidung von einer Vielzahl von Resonanzen, die insbesondere bei verschiedenen Drehzahlen des Antriebsstrangs auftreten oder durch unterschiedliche Schwingungsanregungen verursacht sein können, kann durch eine derartige Vorrichtung nicht erreicht werden. Bei einer Dämpfung einer Schwingungsresonanz wird die Resonanz im Vorfeld überhaupt nicht verhindert, sondern lediglich die in der Resonanz gespeicherte Energie durch Umwandlung in Wärme aufgebraucht.A disadvantage of the known methods for the treatment of vibration resonance phenomena on drive trains has been found that in particular with a connection of additional masses they must be matched to the vibration resonance to be avoided. An avoidance of a plurality of resonances, which occur in particular at different rotational speeds of the drive train or may be caused by different vibration excitations, can not be achieved by such a device. At a damping of a vibration resonance, the resonance in advance is not prevented at all, but only the energy stored in the resonance is consumed by conversion into heat.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend genannten Nachteile von Vorrichtungen zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs bzw. von Antriebssträngen zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs sowie einen Antriebsstrang bereitzustellen, die eine Vermeidung der Anregung von beliebigen Drehschwingresonanzen in Antriebssträngen ermöglichen, wobei insbesondere auch die Anregung von mehreren Drehschwingresonanzen bei unterschiedlichen Drehzahlen des Antriebsstrangs vermieden bzw. zumindest gedämpft werden kann. It is therefore an object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages of devices for actively influencing an inertia of a drive train or drive trains. In particular, it is an object of the present invention to provide in a cost effective and simple way a device for actively influencing a moment of inertia of a drive train and a drive train, which allow avoiding the excitation of any torsional resonances in drive trains, in particular, the excitation of several torsional resonances at different speeds the drive train can be avoided or at least damped.

Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a device for actively influencing an inertial moment of a drive train with the features of the independent claim 1 and by a drive train with the features of claim 13. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the device according to the invention apply, of course, also in connection with the drive train according to the invention and in each case vice versa, so that respect. The disclosure of the individual aspects of the invention is always reciprocal reference or can be.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs, wobei der Antriebsstrang zumindest eine Welle aufweist und zum Übertragen eines Drehmomentes ausgebildet ist, aufweisend zumindest eine Zusatzmasse, einen Aktuator und eine durch den Aktuator betätigbare Kupplung. Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kupplung die Zusatzmasse an die zumindest eine Welle des Antriebsstrangs stufenlos wahlweise ankoppelbar oder abkoppelbar ist.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a device for actively influencing an inertial moment a drive train, wherein the drive train has at least one shaft and is designed to transmit a torque, comprising at least one additional mass, an actuator and an actuatable by the actuator coupling. In particular, a device according to the invention is characterized in that the additional mass to the at least one shaft of the drive train can be selectively coupled or decoupled by the clutch.

Ein Antriebsstrang, an dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist, kann dabei insbesondere an einen Verbrennungsmotor gekoppelt sein und ferner bevorzugt in einem Fahrzeug verbaut sein. Darüber hinaus kann ein derartiger Antriebsstrang neben der zumindest einen Welle auch weitere Wellen, Getriebe, Differenziale oder ähnliche Bauteile aufweisen. Im Betrieb des Antriebsstrangs können, insbesondere drehzahlabhängig, Resonanzen auftreten. Da der Antriebsstrang aus verschiedenen Komponenten aufgebaut sein kann, können diese Resonanzen, insbesondere die Drehzahl des Antriebsstrangs, bei der die Resonanzen auftreten, von den verbauten Komponenten und/oder deren relativer Anordnung im Antriebsstrang abhängen. Die Drehzahl des Antriebsstrangs, bei der eine Resonanz auftritt, ist dabei insbesondere unmittelbar abhängig vom Trägheitsmoment des Antriebsstrangs. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs aktiv zu beeinflussen. So kann beispielsweise zur Unterdrückung der Anregung von Resonanzschwingungen bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Trägheitsmoment des Antriebsstrangs von Vorteil sein. Im Gegensatz dazu kann zur Unterdrückung der Anregung von Resonanzschwingungen bei hohen Drehzahlen des Antriebsstrangs ein niedriges Trägheitsmoment von Vorteil sein. Insbesondere kann vorteilhafterweise durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung das Trägheitsmoment eines Antriebsstrangs dahingehend beeinflusst werden, dass eine mögliche Resonanz bei einer Drehzahl des Antriebsstrangs auftritt, die außerhalb des Drehzahlbereichs liegt, in dem der Antriebsstrang aktuell betrieben wird. So kann es vorteilhalft sein, im Hochlauf, bei Schub und/oder bei Stationärfahrt bei niedrigen Drehzahlen, in einer beispielhaften Antriebsstrangkonfiguration unter etwa 2000 U/min, die Zusatzmasse anzukoppeln und so das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs zu erhöhen. Bei impulshaltiger Fahrt, zum Beispiel beim Anfahren, oder einer Fahrt mit höheren Drehzahlen, im vorgenannten Beispiel bei Drehzahlen größer als 2000 U/min, kann es vorteilhaft sein, die Zusatzmasse abzukoppeln und das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs wieder zu verringern. Kombiniert kann somit der beispielhafte Antriebsstrang durch geeignetes Anund Abkoppeln der Zusatzmasse der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Anfahren mit niedrigem Trägheitsmoment, dann sofort anschließend bis zu einer Drehzahl von 2000 U/min mit erhöhtem Trägheitsmoment und bei noch höheren Drehzahlen wiederum mit niedrigem Trägheitsmoment betrieben werden. Grundsätzlich können dabei natürlich die Zeitpunkte und Drehzahlen, bei denen die Zusatzmasse der Vorrichtung dem Antriebsstrang anbzw. abgekoppelt wird, von der jeweiligen Antriebsstrangkonfiguration und dem jeweiligen Übertragungsverhalten des Antriebsstrangs abhängen.A drive train on which a device according to the invention is arranged may in particular be coupled to an internal combustion engine and may also be preferably installed in a vehicle. In addition, such a drive train in addition to the at least one shaft and other shafts, gears, differentials or similar components. During operation of the drive train resonances may occur, in particular speed-dependent. Since the drive train can be constructed from different components, these resonances, in particular the rotational speed of the drive train at which the resonances occur, may depend on the components installed and / or their relative arrangement in the drive train. The speed of the drive train, in which a resonance occurs, is in particular directly dependent on the moment of inertia of the drive train. For this reason, it may be useful to actively influence the moment of inertia of the drive train. For example, to suppress the excitation of resonant vibrations at low speeds, a high moment of inertia of the powertrain may be beneficial. In contrast, to suppress the excitation of resonant vibrations at high speeds of the powertrain, a low moment of inertia may be beneficial. In particular, advantageously by a device according to the invention, the moment of inertia of a drive train can be influenced so that a possible resonance occurs at a rotational speed of the drive train, which is outside the speed range in which the drive train is currently operated. So it may be vorteilhalft, during startup, thrust and / or stationary drive at low speeds, in an exemplary powertrain configuration below about 2000 U / min, couple the additional mass and thus increase the moment of inertia of the drive train. With impulsive driving, for example when starting, or driving at higher speeds, in the aforementioned example at speeds greater than 2000 U / min, it may be advantageous to decouple the additional mass and to reduce the moment of inertia of the drive train again. Thus, the exemplary powertrain can be combined by suitably coupling and uncoupling the additional mass of the device according to the invention during startup with a low moment of inertia, then immediately thereafter up to a speed of 2000 rpm with increased moment of inertia and, at even higher speeds, again with low moment of inertia. Basically, of course, the times and speeds at which the additional mass of the device Anbzw the drive train. depends on the particular powertrain configuration and the respective transmission behavior of the drive train.

Durch das An- bzw. Abkoppeln der Zusatzmasse an die Welle durch die durch den Aktuator betätigte Kupplung der Vorrichtung kann das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs gezielt und aktiv gesteuert beeinflusst werden. Insbesondere kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs stufenlos beeinflusst bzw. geändert werden. Dafür ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kopplungsstärke, mit der die Zusatzmasse durch die Kupplung an die zumindest eine Welle an- bzw. abgekoppelt wird, stufenlos veränderbar ist. Stufenlos im Sinne der Erfindung kann dabei sowohl kontinuierlich als auch quasi kontinuierlich erfolgen. Als quasi kontinuierlich wird dabei eine Ankopplung bezeichnet, die zwischen einem kompletten Ankoppeln und einem kompletten Abkoppeln der Zusatzmasse an die Welle viele, insbesondere 10 oder mehr, verschiedene, für sich konstante oder zumindest annähernd konstante Ankopplungsstärken vorsieht. Darüber hinaus bedeutet stufenlos im Sinne der Erfindung, dass die An- bzw. Abkopplung der Zusatzmasse an die Welle nicht schlagartig erfolgen muss. Sie können auch über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden, bis die gewünschte Änderung der Kopplungsstärke erreicht wird. Auch muss bei einer Kopplung nicht notwendigerweise ein vollständiges An- bzw. Abkoppeln der Zusatzmasse an die Welle erfolgen. Es kann auch ein Zwischenzustand der Kopplung eingenommen werden, in dem die Zusatzmasse nur teilweise, d.h. nicht mit kompletter Kopplungsstärke an die Welle angekoppelt ist. Wahlweise stufenlos ankoppelbar oder abkoppelbar bedeutet, dass die Zusatzmasse der Vorrichtung sowohl an die Welle angekoppelt, als auch abgekoppelt werden kann. Auf diese Weise ist eine variable, stufenlose Änderung des Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs ermöglicht. Eine Änderung des Trägheitsmomentes bewirkt aber auch zusätzlich eine Verschiebung von möglichen Resonanzfrequenzen des Antriebsstrangs. Eine besonders gute Unterdrückung der Anregung von Schwingungsresonanzen ist somit, insbesondere durch die Resonanzfrequenzverschiebung, erreichbar. Insbesondere kann durch die stufenlose An- bzw. Abkopplung der Zusatzmasse an die Welle erreicht werden, dass eine einzelne Zusatzmasse derart an die Welle angekoppelt werden kann, dass nicht nur die Anregung einer einzelnen Resonanz unterdrückt werden kann, sondern dass variabel die Anregung mehrerer Resonanzen im Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs gezielt unterdrückt werden können. Auf diese Weise kann durch eine erfindungsmäße Vorrichtung eine besonders gute und dabei aber einfache und kostengünstige Unterdrückung der Anregung von Schwingungsresonanzen eines Antriebsstrangs über einen weiten Drehzahlbereich erreicht werden.By coupling or uncoupling the additional mass to the shaft by the actuated by the actuator coupling of the device, the moment of inertia of the drive train can be selectively and actively influenced influenced. In particular, the moment of inertia of the drive train can be continuously influenced or changed by a device according to the invention. For this purpose, the invention provides that the coupling strength with which the additional mass is switched on or off by the coupling to the at least one shaft, is continuously variable. Stepless within the meaning of the invention can be carried out both continuously and quasi-continuously. As a quasi-continuous coupling is called between a complete coupling and a complete uncoupling of the additional mass to the shaft many, in particular 10 or more, different, constant or at least approximately constant coupling strengths. In addition, infinitely within the meaning of the invention means that the arrival or decoupling of the additional mass to the shaft does not have to be abrupt. They can also be carried out over a longer period of time until the desired change in the coupling strength is achieved. Also, in a coupling is not necessarily a full on or uncoupling of the additional mass to the shaft done. It can also be taken an intermediate state of the coupling, in which the additional mass is only partially, that is not coupled with complete coupling strength to the shaft. Optionally infinitely coupled or disconnectable means that the additional mass of the device can be both coupled to the shaft, as well as disconnected. In this way, a variable, stepless change in the moment of inertia of the drive train is possible. A change in the moment of inertia also causes a shift of possible resonance frequencies of the drive train. A particularly good suppression of the excitation of vibration resonances is thus achievable, in particular by the resonance frequency shift. In particular, can be achieved by the continuous coupling or decoupling of the additional mass to the shaft that a single additional mass can be coupled to the shaft so that not only the excitation of a single resonance can be suppressed, but that variably the excitation of several resonances in Vibration behavior of the drive train can be selectively suppressed. In this way, by a erfindungsmäße device a particularly good and yet simple and cost-effective suppression of the excitation of vibration resonances of a drive train over a wide speed range can be achieved.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner dahin gehend ausgestaltet sein, dass die Zusatzmasse bzgl. der Welle rotationssymmetrisch oder zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Zusatzmasse in Bezug auf die Welle wird beim Ankoppeln der Zusatzmasse an die Welle durch die erfindungsgemäße Vorrichtung keine oder nur eine sehr geringe Unwucht im resultierenden Rotationssystem, umfassend den Antriebsstrang und die angekoppelte Zusatzmasse, erzeugt. Eine besonders hohe Laufruhe eines Antriebsstrangs, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, kann so, insbesondere auch bei hohen Drehzahlen, erreicht werden.A device according to the invention can also be configured such that the additional mass is rotationally symmetrical or at least substantially rotationally symmetrical with respect to the shaft. Such a configuration of the additional mass with respect to the shaft when coupling the additional mass to the shaft by the device according to the invention no or only a very small imbalance in the resulting rotation system, comprising the drive train and the coupled additional mass generated. A particularly high smoothness of a drive train, which is equipped with a device according to the invention, can be achieved, in particular at high speeds.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Zusatzmasse als ein Massenring ausgebildet ist. Ein Massenring ist dabei besonders einfach gestaltet und weist nur einen geringen Platzbedarf auf. Ferner kann der Massenring auch eine beliebige Länge aufweisen und somit insbesondere auch rohrförmig ausgebildet sein. Auch ist insbesondere durch einen Massenring eine lokale Ankopplung der Zusatzmasse an die Welle des Antriebsstrangs möglich. Insbesondere kann dadurch auch die Anregung nur lokal auftretender Schwingungsresonanzen in einem Abschnitt des Antriebsstrangs unterdrückt werden. Eine besonders bedarfsgerechte Beeinflussung des Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs und somit eine besonders gute Unterdrückung der Anregung von Schwingungsresonanzen im Antriebsstrang kann so erreicht werden. Da ein Massenring zusätzlich auch rotationssymmetrisch ist, ergeben sich selbstverständlich somit auch bei einer Ausgestaltung der Zusatzmasse als Massenring die bereits oben beschriebenen Vorteile hinsichtlich des Unwucht- beziehungsweise des Hochrehverhaltens. In a preferred development of a device according to the invention it can be provided that the additional mass is formed as a mass ring. A mass ring is designed particularly simple and has only a small footprint. Furthermore, the mass ring may also have any length and thus in particular be tubular. Also, a local coupling of the additional mass to the shaft of the drive train is possible in particular by a mass ring. In particular, the excitation of only locally occurring vibration resonances in a section of the drive train can thereby be suppressed. A particularly needs-based influencing the moment of inertia of a drive train and thus a particularly good suppression of the excitation of vibration resonances in the drive train can be achieved. Since a mass ring is additionally rotationally symmetrical, it goes without saying that the advantages with regard to the imbalance or the high-revving behavior already described above also result in a configuration of the additional mass as a mass ring.

Auch kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahin gehend ausgestaltet sein, dass die Kupplung eine schlupfbehaftete Kupplung ist. Dadurch ist das stufenlose An- bzw. Abkoppeln der Zusatzmasse an die Welle besonders einfach realisierbar. Der Schlupf der Kupplung wird dabei derart eingestellt, dass die benötigte Kopplungsstärke erreicht wird. Der Schlupf kann dabei insbesondere bevorzugt stufenlos eingestellt werden. Sämtliche Zwischenstufen zwischen einer völligen An- und einer völligen Abkopplung der Zusatzmasse an die zumindest eine Welle des Antriebsstrangs können so erreicht werden.Also, a device according to the invention can be designed so that the clutch is a slip clutch. As a result, the continuous coupling or uncoupling of the additional mass to the shaft is particularly easy to implement. The slip of the clutch is adjusted so that the required coupling strength is achieved. The slip can be adjusted in particular preferably continuously. All intermediate stages between a complete arrival and a complete decoupling of the additional mass to the at least one shaft of the drive train can be achieved.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Kupplung als eine Reib- oder Fluidkupplung ausgebildet ist. Reib- und Fluidkupplungen stellen dabei insbesondere schlupfbehaftete Kupplungen dar. Als Reiboder Fluidkupplungen ausgebildete Kupplungen sind darüber hinaus besonders genau schaltbar und ermöglichen so ein besonders genaues Einstellen der Kopplungsstärke zwischen der Zusatzmasse und der Welle des Antriebsstrangs.In a preferred development of the device according to the invention it can be provided that the coupling is designed as a friction or fluid coupling. Frictional and fluid clutches in particular constitute slip-type couplings. Clutches designed as friction or fluid clutches are moreover particularly precisely switchable and thus enable a particularly accurate adjustment of the coupling strength between the additional mass and the shaft of the drive train.

Bevorzugt können bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Kupplung ein Lamellenpaket aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Teil des Lamellenpakets wellenfest, ein anderer Teil des Lamellenpakets zusatzmassenfest ausgebildet ist. Insbesondere kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass einem jeden wellenfesten Teil des Lamellenpakets ein zusatzmassenfester Teil des Lamellenpakets zugeordnet ist. Dadurch wird die Kopplungsstärke auf viele separate Kupplungen zwischen der Zusatzmasse und der Welle verteilt. Dies stellt eine Reduzierung der Belastung jeder einzelnen Kupplungsstelle, hier jeder einzelnen Lamellenkupplung, dar. Insbesondere dadurch kann auch eine Erhöhung der Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden. Darüber hinaus kann, da jede einzelne der Kupplungen weniger massiv ausgebildet sein muss, durch den Einsatz einer Lamellenkupplung auch eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden. In a device according to the invention, it can preferably be provided that the coupling has a disk pack. It can be provided that a part of the disk pack is shaft-fixed, another part of the disk pack is formed Zusatzatzassenfest. In particular, it may be advantageously provided that an additional mass-solid part of the plate pack is assigned to each shaft-fixed part of the plate pack. As a result, the coupling strength is distributed over many separate couplings between the additional mass and the shaft. This represents a reduction in the load of each individual coupling point, in this case each individual multi-plate clutch. In particular, this can also increase the service life of a device according to the invention can be achieved. In addition, since each individual of the clutches must be made less massive, by using a multi-plate clutch and a compact design of the device according to the invention can be achieved.

Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der Aktuator ein elektromagnetischer Aktuator ist. Beispielsweise kann dabei der Aktuator einen Elektromotor aufweisen. Bevorzugt kann der elektromagnetische Aktuator dabei ein Magnetfeld erzeugen, durch das direkt eine Kraft erzeugt wird, durch die die Kupplung betätigt wird. Durch Veränderung der Stromstärke in einem derartigen elektromagnetischen Aktuator kann die Kraft, mit der die Kupplung betätigt wird, genau eingestellt werden. Ebenso kann der elektromagnetische Aktuator auch als Elektromotor ausgebildet sein. In diesem Fall ist beispielsweise die Betätigung der Kupplung der Vorrichtung über ein Schneckengetriebe denkbar. Ein elektromagnetischer Aktuator hat dabei insbesondere gegenüber einem fluid-, insbesondere hydraulikgesteuerten Aktuator den Vorteil, dass keine Fluidleitung zur erfindungsgemäßen Vorrichtung nötig ist. Lediglich eine elektrische Leitung wird zum Betreiben des elektromagnetischen Aktuators benötigt. Dies macht einen derartigen Aktuator besonders wartungsarm und sicher im Betrieb.Furthermore, it can be provided in a device according to the invention that the actuator is an electromagnetic actuator. For example, while the actuator may have an electric motor. Preferably, the electromagnetic actuator can generate a magnetic field through which a force is directly generated, through which the clutch is actuated. By varying the amperage in such an electromagnetic actuator, the force with which the clutch is actuated can be accurately adjusted. Likewise, the electromagnetic actuator may also be designed as an electric motor. In this case, for example, the operation of the coupling of the device via a worm gear is conceivable. An electromagnetic actuator has the advantage over a fluid, in particular a hydraulically controlled actuator, that no fluid line is necessary for the device according to the invention. Only one electrical line is needed to operate the electromagnetic actuator. This makes such an actuator particularly low maintenance and safe in operation.

Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass ein federelastisches Element vorgesehen ist, dessen Federkraft einer Betätigungskraft des Aktuators entgegenwirkt. Der Aktuator der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet somit gegen die vom Federelement ausgeübte Kraft. Dadurch kann der Aktuator einfacher ausgestaltet sein, da er nur die Kraft für eine Bewegungs- bzw. Betätigungsrichtung der Kupplung bereitstellen muss. Die für eine Betätigung der Kupplung in entgegengesetzter Richtung nötige entgegengesetzte zweite Kraft kann durch das federelastische Element erzeugt werden. Eine einfachere und damit kostengünstigere Ausgestaltung eines Aktuators einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch ermöglicht. Dabei kann sowohl vorgesehen sein, dass die Zusatzmasse bereits durch die Federkraft des federelastischen Elements an die Welle angekoppelt ist. Durch Betätigung der Kupplung durch den Aktuator wird in diesem Fall die Kopplung der Zusatzmasse an die Welle verringert oder aufgehoben. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass durch die Federkraft des Federelements die Zusatzmasse von der Welle abgekoppelt wird. Durch die Betätigungskraft des Aktuators wird in diesem Fall somit die Zusatzmasse an die Welle angekoppelt. Je nach Ausgestaltung des Antriebsstrangs, an dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist, kann die passendere Variante gewählt werden.In addition, it can be provided in a device according to the invention that a spring-elastic element is provided, the spring force counteracts an actuating force of the actuator. The actuator of the invention Device thus operates against the force exerted by the spring element force. As a result, the actuator can be made simpler, since it only has to provide the force for a movement or actuation direction of the coupling. The opposite second force required for actuation of the coupling in the opposite direction can be generated by the resilient element. A simpler and thus cheaper embodiment of an actuator of a device according to the invention is made possible. It can be provided both that the additional mass is already coupled by the spring force of the resilient element to the shaft. By actuating the clutch by the actuator, the coupling of the additional mass to the shaft is reduced or eliminated in this case. Alternatively, it can be provided that the additional mass is decoupled from the shaft by the spring force of the spring element. By the actuating force of the actuator thus the additional mass is coupled to the shaft in this case. Depending on the configuration of the drive train on which the device according to the invention is arranged, the more suitable variant can be selected.

Bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung ferner dahin gehend ausgestaltet sein, dass zumindest ein erstes Lager vorgesehen ist, durch das die Zusatzmasse gegen die Welle drehbar gelagert ist. Dies ist insbesondere bei nicht oder nicht vollständiger Ankopplung der Zusatzmasse an die Welle sinnvoll, da ansonsten die Reibung zwischen der Zusatzmasse und der Welle die Kopplungsstärke ebenfalls beeinflussen könnte. Eine genaue Steuerung der Ankopplungsstärke würde in diesem Fall deutlich erschwert. Durch Einsatz eines ersten Lagers zwischen der Zusatzmasse und der Welle wird diese Reibung deutlich vermindert. Die Ankopplung der Zusatzmasse an die Welle kann in diesem Fall im Wesentlichen durch die Kupplung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellt und gesteuert werden.Preferably, a device according to the invention can also be designed so that at least one first bearing is provided, through which the additional mass is rotatably mounted against the shaft. This is useful in particular in the case of non-complete or incomplete coupling of the additional mass to the shaft, since otherwise the friction between the additional mass and the shaft could likewise influence the coupling strength. A precise control of the coupling strength would be much more difficult in this case. By using a first bearing between the additional mass and the shaft, this friction is significantly reduced. The coupling of the additional mass to the shaft can be set and controlled in this case essentially by the coupling of the device according to the invention.

Auch kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, wobei zumindest die Zusatzmasse innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Zusatzmasse stellt im an die Welle angekoppelten Zustand einen sich drehendes Teil des Antriebsstrangs dar. Durch das Vorsehen eines Gehäuses, wobei zumindest die Zusatzmasse innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, kann eine Absicherung dieser drehenden Zusatzmasse erreicht werden. Insbesondere bei einem feststehenden Gehäuse sind keine drehenden Teile der Vorrichtung im Betrieb von außen zugänglich. Dies stellt eine besonders hohe Sicherheit für den Benutzer einer derartigen Vorrichtung dar. Darüber hinaus stellt ein Gehäuse auch einen Schutz gegen Verschmutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.It can also be provided in a device according to the invention that the device has a housing, wherein at least the additional mass is disposed within the housing. The additional mass is in the coupled state to the shaft a rotating part of the drive train. By providing a housing, wherein at least the additional mass is disposed within the housing, a hedging this rotating additional mass can be achieved. In particular, in a fixed housing no rotating parts of the device are accessible from the outside during operation. This represents a particularly high level of security for the user of such a device. In addition, a housing also provides protection against contamination of the device according to the invention.

In einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass zumindest ein zweites Lager vorgesehen ist, durch das die Zusatzmasse gegen das Gehäuse drehbar gelagert ist. Dies stellt eine weitere Möglichkeit der Lagerung der Zusatzmasse dar. Vorteilhaft hierbei ist, dass zwischen der Welle und der Zusatzmasse nur über die Kupplung eine Verbindung besteht. Die Ankopplung der Zusatzmasse an die Welle kann in diesem Fall mit nochmals erhöhter Genauigkeit erfolgen.In a further development of a device according to the invention can be provided that at least a second bearing is provided, through which the additional mass is rotatably mounted against the housing. This is another possibility of storage of the additional mass. It is advantageous that there is only a connection between the shaft and the additional mass via the coupling. The coupling of the additional mass to the shaft can be done in this case with even greater accuracy.

Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass das zumindest eine erste Lager und/oder das zumindest eine zweite Lager ein Wälzlager ist. Wälzlager sind besonders einfache Lager, bei denen beispielsweise Kugeln, Tonnen oder Nadeln für eine Verminderung der Reibung zwischen den gegeneinander gelagerten Objekten verwendet werden. Die Reibung zwischen den gegeneinander gelagerten Objekten, hier zwischen der Zusatzmasse und der Welle bzw. dem Gehäuse, kann so besonders effektiv verringert werden. Zudem kann mit Wälzlagern bei geeigneter Wahl neben der Lagerung in radialer Richtung auch eine, zumindest teilweise, Lagerung in axialer Richtung erfolgen. Zusätzliche Lager in axialer Richtung können dadurch eingespart oder können zumindest verkleinert werden.In addition, it can be provided in a device according to the invention that the at least one first bearing and / or the at least one second bearing is a roller bearing. Rolling bearings are particularly simple bearings in which, for example, balls, barrels or needles are used to reduce the friction between the mutually supported objects. The friction between the mutually supported objects, here between the additional mass and the shaft or the housing, can be particularly effectively reduced. In addition, with rolling bearings with a suitable choice in addition to the storage in the radial direction also take place, at least partially, storage in the axial direction. Additional bearings in the axial direction can be saved or at least reduced in size.

In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmomentes, aufweisend zumindest eine Welle und eine Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Antriebsstrang dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgestaltet ist. Sämtliche Vorteile, die in Verbindung mit einer Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sind, ergeben sich somit selbstverständlich auch für einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang, der mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattet ist.In a second aspect of the invention, the object is achieved by a drive train for transmitting a torque, comprising at least one shaft and a device for actively influencing a moment of inertia of the drive train. In particular, the drive train according to the invention is characterized in that the device is designed for actively influencing an inertia of the drive train according to the first aspect of the invention. All the advantages described in connection with a device for actively influencing a moment of inertia of a drive train according to the first aspect of the invention thus naturally also result for a drive train according to the invention which is equipped with such a device.

Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang vorgesehen sein, dass der Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmomentes einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in einem Fahrzeug, ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs dar. In Fahrzeugen kann ein derartiger erfindungsgemäßer Antriebsstrang, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgestaltet ist, für eine besonders gute Laufruhe des Fahrzeugs verwendet werden. Die Anregung möglicher Resonanzen des Antriebsstrangs, die ohne Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum aktiven Beeinflussen des Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs auftreten würden, kann verhindert werden und muss daher nicht an der Karosserie des Fahrzeugs abgestützt werden. Insbesondere dadurch ist auch eine Erhöhung des Fahrkomforts für den Benutzer eines Fahrzeugs mit einem derartigen erfindungsgemäßen Antriebsstrang erreichbar.In addition, it may be provided in a drive train according to the invention that the drive train for transmitting a torque of an internal combustion engine, in particular in a vehicle is formed. This represents a particularly preferred embodiment of a drive train according to the invention. In vehicles, such an inventive drive train, which is configured with a device according to the invention according to the first aspect of the invention, be used for a particularly good smoothness of the vehicle. The suggestion of possible Resonances of the powertrain, which would occur without the use of a device according to the invention for actively influencing the moment of inertia of the drive train, can be prevented and therefore need not be supported on the body of the vehicle. In particular, an increase in driving comfort for the user of a vehicle with such a drive train according to the invention can be achieved.

Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auch vorgesehen sein, dass die zumindest eine Welle des Antriebsstrangs eine Antriebs-, eine Seiten-, eine Getriebe- und/oder eine Kurbelwelle ist. Ein vielfältiger Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung an einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist dadurch möglich. Insbesondere kann dabei selbstverständlich auch vorgesehen sein, bei einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auch mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen anzuordnen. Dadurch kann auch die Anregung nur lokal auftretender Resonanzphänomene, die beispielsweise nur in einer Seitenwelle des Antriebsstrangs auftreten, lokal unterdrückt werden. Ein weiteres Beispiel stellt der Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Kurbelwelle dar, wobei hier zusätzlich zur Unterdrückung der Anregung von Schwingungsresonanzen durch die Vorrichtung vorteilhafterweise eine hohe Trägheit der Kurbelwelle im Leerlauf bzw. eine niedrige Trägheit bei hohen Drehzahlen der Kurbelwelle erreichbar ist. Ein Antriebsstrang mit einer besonders guten Laufruhe kann somit erreicht werden.Furthermore, it can also be provided in a drive train according to the invention that the at least one shaft of the drive train is a drive, a side, a transmission and / or a crankshaft. A diverse use of a device according to the invention according to the first aspect of the invention on a drive train according to the invention is thereby possible. In particular, it may of course also be provided to arrange a plurality of devices according to the invention in a drive train according to the invention. As a result, the excitation of only locally occurring resonance phenomena, which occur, for example, only in a side shaft of the drive train, can be locally suppressed. Another example is the use of a device according to the invention on a crankshaft, wherein in addition to the suppression of the excitation of vibration resonances by the device advantageously a high inertia of the crankshaft at idle or a low inertia at high speeds of the crankshaft can be achieved. A drive train with a particularly good smoothness can thus be achieved.

Die Erfindung oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: The invention or developments and advantages thereof are explained in more detail with reference to the drawings. Each show schematically:

1 eine mögliche Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, 1 a possible embodiment of a drive train according to the invention,

2a, 2b eine mögliche Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2a . 2 B a possible embodiment of a device according to the invention,

3a eine Messung einer Drehschwingung eines Antriebsstrangs mit und ohne Erhöhung des Trägheitsmomentes und 3a a measurement of a torsional vibration of a drive train with and without increasing the moment of inertia and

3b eine Messung einer Drehschwingung eines Antriebsstrangs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 3b a measurement of a torsional vibration of a drive train with a device according to the invention.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1, 2a, 2b, 3a und 3b jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of action are in the 1 . 2a . 2 B . 3a and 3b each provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Antriebsstrang 20 eines Fahrzeugs 40 gezeigt, der mit zwei Vorrichtungen 1 zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes eines Antriebsstrangs 20 ausgestattet ist. Der Antriebsstrang 20 vermittelt dabei insbesondere die Übertragung eines Drehmomentes von einer Verbrennungskraftmaschine 25 auf die Räder 41 des Fahrzeugs 40. Der Antriebsstrang 20 weist dabei ferner ein Getriebe 23, ein Differenzial 24 und mehrere Wellen 21 auf. Die beiden Vorrichtungen 1 sind hierbei in der gezeigten Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 20 an der Welle 21 zwischen Getriebe 23 und Differenzial 24 angeordnet. Selbstverständlich ist auch eine Anordnung einer Vorrichtung 1 an anderen Wellen 21 des Antriebsstrangs 20, beispielsweise an der Welle 21 zwischen dem Differenzial 24 und einem der Räder 41 des Fahrzeugs 40, denkbar. Im Betrieb des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 20 kann der Antriebsstrang 20 zu einer insbesondere rotatorischen Drehschwingung angeregt werden. Dabei ist es möglich, dass die Antwort des Antriebsstrangs 20 auf diese rotatorische Anregung auch Resonanzstrukturen aufweist. Durch den Einsatz zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum aktiven Beeinflussen eines Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs 20 kann das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs 20 dahin gehend beeinflusst werden, dass die Anregung derartiger Resonanzphänomene unterdrückbar ist. Eine besonders gute Laufruhe eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 20 kann so erreicht werden.In 1 is a powertrain 20 of a vehicle 40 shown with two devices 1 for actively influencing a moment of inertia of a drive train 20 Is provided. The powertrain 20 in particular mediates the transmission of torque from an internal combustion engine 25 on the wheels 41 of the vehicle 40 , The powertrain 20 also has a gearbox 23 , a differential 24 and several waves 21 on. The two devices 1 are here in the illustrated embodiment of the drive train according to the invention 20 on the shaft 21 between gears 23 and differential 24 arranged. Of course, an arrangement of a device 1 on other waves 21 of the powertrain 20 , for example on the shaft 21 between the differential 24 and one of the wheels 41 of the vehicle 40 , conceivable. During operation of the drive train according to the invention 20 can the powertrain 20 be excited to a particular rotary torsional vibration. It is possible that the answer of the powertrain 20 also has resonance structures on this rotational excitation. By the use of at least one device according to the invention 1 for actively influencing a moment of inertia of the drive train 20 can be the moment of inertia of the powertrain 20 be influenced so that the excitation of such resonance phenomena is suppressible. A particularly good smoothness of a drive train according to the invention 20 can be achieved this way.

Die 2a und 2b zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 und ihre Kopplung an eine Welle 21, wobei die 2b eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs der 2a darstellt. In der folgenden Beschreibung wird deshalb stets auf beide 2a, 2b Bezug genommen. Gezeigt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die an eine Welle 21 gekoppelt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist dabei insbesondere eine Zusatzmasse 2 auf, die insbesondere als Massenring ausgebildet ist. Die Zusatzmasse 2 als Massenring ist dabei ebenso wie die Welle 21 rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 22 der Welle 21. Die Zusatzmasse 2 ist über erste Lager 7 gegenüber der Welle 21 rotatorisch gelagert. Die Ankopplung der Zusatzmasse 2 an die Welle 21 ist durch eine Kupplung 4 realisiert, die als Lamellenpaket 5 ausgebildet ist. Das Lamellenpaket 5 weist dabei Elemente auf, die fest mit der Welle 21 verbunden sind und weitere Elemente, die fest mit der Zusatzmasse 2 verbunden sind. Für eine Betätigung der Kupplung 4 ist ein Aktuator 3 vorgesehen, der als elektromagnetischer Aktuator 3 ausgebildet ist. Die elektromagnetische Kraft des Aktuators 3 wirkt dabei auf eine Schiebeplatte 11, die wiederum mit dem Lamellenpaket 5 gekoppelt ist. Die Schiebeplatte 11 weist dabei in dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ein magnetisches Material auf. Zur Verringerung der Reibung zwischen der Schiebeplatte 11 und dem Lamellenpaket 5 kann ein weiteres Lager vorgesehen sein (nicht mit abgebildet). Die elektromagnetische Kraft des Aktuators 3 wirkt dabei der Federkraft von federelastischen Elementen 6 entgegen. Ohne die Kraft des Aktuators 3 wird die Kupplung 4 durch die Kraft der federelastischen Elemente 6 geschlossen, d.h. bei nicht betätigtem Aktuator 3 ist die Zusatzmasse 2 an die Welle 21 angekoppelt. Bei Betätigung des Aktuators 3 wird eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die die insbesondere magnetisch ausgebildete Schiebeplatte 11 anzieht. Die Kupplung 4 bzw. das Lamellenpaket 5, die insbesondere als Reibkupplung ausgebildet sind, werden dadurch entsprechend der Größe der elektromagnetischen Kraft des Aktuators 3 geöffnet. Durch entsprechende Abstimmung der elektromagnetischen Kraft des Aktuators 3 und der Kraft der federelastischen Elemente 6 kann somit eine stufenlose Ankopplung der Zusatzmasse 2 an die Welle 21 erreicht werden. Eine stufenlose Beeinflussung des Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs 20 durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, d.h. eine Änderung des Trägheitsmomentes des Antriebsstrangs 20 zwischen den Zuständen mit und ohne angekoppelter Zusatzmasse 2, kann so realisiert werden. Die Vorrichtung 1 weist ferner ein Gehäuse 9 und einen Deckel 10 auf, in dem die Zusatzmasse 2 angeordnet ist. Das Gehäuse 9 und der Deckel 10 sind dabei ebenfalls über zweite Lager 8 gegenüber der Welle 21 rotatorisch gelagert. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Gehäuse 9 und der Deckel 10 feststehend in Bezug auf die Welle 21 ausgebildet sind. Dies stellt einen Schutz für den Benutzer einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dar, da rotierende Teile, wie beispielsweise die Zusatzmasse 2 vor einer direkten Berührung durch den Benutzer geschützt sind. Auch können die Elemente der Vorrichtung 1, die sich innerhalb des Gehäuses 9 befinden, insbesondere die Kupplung 4 und die Zusatzmasse 2, vor Verschmutzung geschützt werden.The 2a and 2 B show a device according to the invention 1 and their coupling to a wave 21 , where the 2 B an enlarged view of a portion of the 2a represents. In the following description is therefore always on both 2a . 2 B Referenced. Shown is a device according to the invention 1 that is connected to a wave 21 is coupled. The device according to the invention 1 has in particular an additional mass 2 on, which is designed in particular as a mass ring. The additional mass 2 as mass ring is as well as the wave 21 rotationally symmetric to the axis of rotation 22 the wave 21 , The additional mass 2 is about first camp 7 opposite the wave 21 rotatory stored. The coupling of the additional mass 2 to the wave 21 is through a clutch 4 realized that as a disc pack 5 is trained. The slat package 5 has elements that are fixed to the shaft 21 are connected and other elements that are fixed with the additional mass 2 are connected. For actuation of the clutch 4 is an actuator 3 provided as an electromagnetic actuator 3 is trained. The electromagnetic force of the actuator 3 acts on a sliding plate 11 , in turn, with the plate pack 5 is coupled. The sliding plate 11 has in this embodiment of a device according to the invention 1 a magnetic material. To reduce the friction between the sliding plate 11 and the disk pack 5 may be provided another camp (not shown). The electromagnetic force of the actuator 3 The spring force of spring-elastic elements acts 6 opposite. Without the power of the actuator 3 will the clutch 4 through the power of spring-elastic elements 6 closed, ie when the actuator is not actuated 3 is the additional mass 2 to the wave 21 coupled. Upon actuation of the actuator 3 an electromagnetic force is generated, which is the particular magnetically formed sliding plate 11 attracts. The coupling 4 or the disk pack 5 , which are designed in particular as a friction clutch, thereby become corresponding to the magnitude of the electromagnetic force of the actuator 3 open. By appropriate tuning of the electromagnetic force of the actuator 3 and the power of elastic elements 6 Thus, a stepless coupling of the additional mass 2 to the wave 21 be achieved. A stepless influence on the moment of inertia of the drive train 20 by the device according to the invention 1 ie a change in the moment of inertia of the drive train 20 between the states with and without coupled additional mass 2 , so can be realized. The device 1 also has a housing 9 and a lid 10 on, in which the additional mass 2 is arranged. The housing 9 and the lid 10 are also about second camp 8th opposite the wave 21 rotatory stored. In particular, it can be provided that the housing 9 and the lid 10 fixed with respect to the shaft 21 are formed. This provides protection to the user of such a device according to the invention 1 because rotating parts, such as the additional mass 2 protected against direct contact by the user. Also, the elements of the device 1 that are inside the case 9 located, in particular the clutch 4 and the additional mass 2 , protected from contamination.

Die 3a und 3b zeigen beispielhafte Messungen 30, 31, 32 des Schwingungsverhaltens eines Antriebsstrangs 20 mit und ohne Erhöhung des Trägheitsmomentes sowie bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Aufgetragen ist dabei jeweils das durch eine Drehschwingung auf den Antriebsstrang 20 wirkende Drehmoment gegenüber der Motordrehzahl, mit der sich der Antriebsstrang 20 dreht. Die nachfolgend genannten Drehzahlen sind hierbei für eine Antriebsstrangkonfiguration bestimmt worden. Selbstverständlich können sich bei anderen Antriebsstrangkonfigurationen andere, stark verschobene spezifische Drehzahlen ergeben. Deutlich sichtbar ist, dass es bei niedrigen Motordrehzahlen günstiger sein kann, das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs 20 zu erhöhen, siehe Messung 31 mit Erhöhung des Trägheitsmomentes. Das auf den Antriebsstrang 20 wirkende Drehmoment ist bei erhöhtem Trägheitsmoment in diesem Drehzahlbereich vermindert. Für große Motordrehzahlen, insbesondere für Motordrehzahlen zwischen 3500 und 4000 Umdrehungen pro Minute ist jedoch ein Betrieb des Antriebsstrangs 20 ohne erhöhtes Trägheitsmoment deutlich günstiger, siehe Messung 30 ohne Erhöhung des Trägheitsmomentes. Die Resonanz, die bei der Messung 31 mit erhöhtem Trägheitsmoment bei einer Motordrehzahl von etwa 3750 Umdrehungen pro Minute auftritt, ist bei niedrigem Trägheitsmoment, siehe Messung 30, nicht sichtbar. Diese beiden Messungen 30, 31 machen deutlich, dass bei niedriger Motordrehzahl und hoher Motordrehzahl unterschiedliche Trägheitsmomente des Antriebsstrangs 20 für den Betrieb des Antriebsstrangs 20 von Vorteil sein können. Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann dies erreicht werden. Dies ist in 3b mit der Messung 32 bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. So kann beispielsweise bei geringen Motordrehzahlen durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Zusatzmasse 2 an eine Welle 21 des Antriebsstrangs 20 angekoppelt und stufenlos bei Erhöhung der Motordrehzahl wieder abgekoppelt werden. Somit kann ein Verlauf des auf den Antriebsstrang 20 wirkenden Drehmomentes erreicht werden, der idealerweise immer der unteren der beiden Messungen 30, 31 folgt, siehe Messung 32 in 3b. Eine besonders hohe Laufruhe eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 20 kann dadurch erreicht werden. The 3a and 3b show exemplary measurements 30 . 31 . 32 the vibration behavior of a drive train 20 with and without increasing the moment of inertia and when using a device according to the invention 1 , It is applied in each case by a torsional vibration on the drive train 20 acting torque against the engine speed with which the drivetrain 20 rotates. The following speeds have been determined here for a drive train configuration. Of course, in other powertrain configurations, other greatly shifted specific speeds may result. It is clearly visible that it can be cheaper at low engine speeds, the moment of inertia of the powertrain 20 to increase, see measurement 31 with increase of the moment of inertia. That on the powertrain 20 acting torque is reduced with increased moment of inertia in this speed range. However, for large engine speeds, particularly for engine speeds between 3500 and 4000 rpm, powertrain operation is required 20 without increased moment of inertia much cheaper, see measurement 30 without increasing the moment of inertia. The resonance in the measurement 31 with increased moment of inertia at an engine speed of about 3750 rpm, is at low moment of inertia, see measurement 30 , not visible. These two measurements 30 . 31 make it clear that at low engine speed and high engine speed different moment of inertia of the powertrain 20 for the operation of the drive train 20 can be beneficial. By a device according to the invention 1 This can be achieved. This is in 3b with the measurement 32 when using a device according to the invention 1 shown. For example, at low engine speeds by a device according to the invention 1 an additional mass 2 to a wave 21 of the powertrain 20 coupled and infinitely decoupled when increasing the engine speed again. Thus, a course of the on the drive train 20 acting torque, ideally always the lower of the two measurements 30 . 31 follows, see measurement 32 in 3b , A particularly high smoothness of a drive train according to the invention 20 can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung contraption
22: Zusatzmasse additional mass
33: Aktuator actuator
44: Kupplung clutch
55: Lamellenpaket disk pack
66: federelastisches Element elastic element
77: erstes Lager first camp
88th: zweites Lager second camp
99: Gehäuse casing
1010: Deckel cover
1111: Schiebeplatte sliding plate
2020: Antriebsstrang powertrain
2121: Welle wave
2222: Rotationsachse der Welle Rotation axis of the shaft
2323: Getriebe transmission
2424: Differential differential
2525: Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
3030: Messung ohne Erhöhung des Trägheitsmomentes Measurement without increasing the moment of inertia
3131: Messung mit Erhöhung des Trägheitsmomentes Measurement with increase of the moment of inertia
3232: Messung bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Measurement when using a device according to the invention
4040: Fahrzeug vehicle
4141: Rad wheel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 907366 [0003]
DE 19926696 A1 [0003]
DE 102009002595 A1 [0003]

Claims

Contraption ( 1 ) for actively influencing a moment of inertia of a drive train ( 20 ), wherein the drive train ( 20 ) at least one wave ( 21 ) and is designed to transmit a torque, comprising at least one additional mass ( 2 ), an actuator ( 3 ) and one through the actuator ( 3 ) actuatable coupling ( 4 ), characterized in that by the coupling ( 4 ) the additional mass ( 2 ) to the at least one wave ( 21 ) of the drive train ( 20 ) infinitely selectively coupled or can be decoupled.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the additional mass ( 2 ) with respect to the wave ( 21 ) is rotationally symmetric or at least substantially rotationally symmetric.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the additional mass ( 2 ) is formed as a mass ring.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling ( 4 ) a slip-type coupling ( 4 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the coupling ( 4 ) is designed as a friction or fluid coupling.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling ( 4 ) a disc pack ( 5 ) having.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 3 ) is an electromagnetic actuator.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a spring-elastic element ( 6 ) is provided whose spring force of an actuating force of the actuator ( 3 ) counteracts.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one first bearing ( 7 ), by which the additional mass ( 2 ) against the wave ( 21 ) is rotatably mounted.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a housing ( 9 ), wherein at least the additional mass ( 2 ) within the housing ( 9 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 10, characterized in that at least one second bearing ( 8th ), by which the additional mass ( 2 ) against the housing ( 9 ) is rotatably mounted.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims 9 or 11, characterized in that the at least one first bearing ( 7 ) and / or the at least one second bearing ( 8th ) is a rolling bearing.

Powertrain ( 20 ) for transmitting a torque, comprising at least one shaft ( 21 ) and a device ( 1 ) for actively influencing a moment of inertia of the drive train ( 20 ), characterized in that the device ( 1 ) for actively influencing a moment of inertia of the drive train ( 20 ) is configured according to at least one of the preceding claims.

Powertrain ( 20 ) according to claim 14, characterized in that the drive train ( 20 ) for transmitting a torque of an internal combustion engine ( 25 ), in particular in a vehicle ( 40 ), is trained.

Powertrain ( 20 ) according to one of claims 13 or 14, characterized in that the at least one shaft ( 21 ) of the drive train ( 20 ) is a drive, a side, a transmission and / or a crankshaft.