DE102016205445A1

DE102016205445A1 - torsional vibration damper

Info

Publication number: DE102016205445A1
Application number: DE102016205445.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Nürnberger; Mikhail Gvozdev; Gerd Ahnert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer (10) mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung (11) mit zumindest einem ersten Flansch (12), wobei an dem zumindest einen ersten Flansch (12) Fliehgewichte (13) als Pendelmassen angeordnet sind, welche mittels Rollenelementen (14) an dem zumindest einen ersten Flansch (12) in Führungsbahnen (15) verlagerbar geführt angelenkt sind, wobei eingangsseitig an dem zumindest einen ersten Flansch (12) ein Getriebe (20) mit veränderbarer Übersetzung vorgeschaltet ist, um die Drehzahl des zumindest einen ersten Flanschs (12) zu steuern.The invention relates to a torsional vibration damper (10) having a centrifugal pendulum device (11) with at least one first flange (12), wherein on the at least one first flange (12) flyweights (13) are arranged as pendulum masses, which by means of roller elements (14) on the at least a first flange (12) are guided displaceably guided in guideways (15), wherein on the input side of the at least one first flange (12) a transmission (20) is connected upstream with a variable ratio to the rotational speed of the at least one first flange (12) to control.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a torsional vibration damper with a centrifugal pendulum device, in particular for the drive train of motor vehicles.

Torsionsschwingungsdämpfer mit Fliehkraftpendeleinrichtungen sind derzeit im Stand der Technik vielfältig bekannt. Dabei wird der Begriff Torsionsschwingungsdämpfer synonym zu dem Begriff Torsionsschwingungstilger verwendet. Dabei werden Fliehkraftpendeleinrichtungen eingesetzt, die mittels Fliehgewichten als Pendelmassen Torsionsschwingungen dämpfen, indem sie in bestimmten Betriebsphasen Energie aus dem Antriebstrang aufnehmen und phasenversetzt wieder abgeben. Dadurch kann dem Antriebsstrang in Betriebsphasen Energie entzogen und phasenversetzt wieder zugeführt werden, was Torsionsschwingungen dämpft. Torsional vibration damper with centrifugal pendulum devices are currently widely known in the art. The term torsional vibration damper is used synonymously with the term torsional vibration damper. In this case, centrifugal pendulum devices are used, which dampen by centrifugal weights as pendulum masses torsional vibrations by taking energy in certain phases of operation from the drive train and deliver out of phase again. As a result, the drive train can be deprived of energy in phases of operation and fed back out of phase, which dampens torsional vibrations.

Auf Grund dynamischer Untersuchungen von rotatorischen Kraftfahrzeugantriebssträngen mit einem Verbrennungsmotor als Anregungsquelle ist bekannt, dass durch diesen Verbrennungsmotor die Bauelemente des Antriebsstrangs, wie Getriebe, Differential etc., zu Schwingungen mit erhöhten Amplituden angeregt werden. On the basis of dynamic investigations of rotary motor vehicle drive trains with an internal combustion engine as an excitation source, it is known that the components of the drive train, such as transmission, differential, etc., are excited to oscillations with increased amplitudes by means of this internal combustion engine.

Allerdings erzeugt der Verbrennungsmotor nicht ausschließlich eine Haupterregerordnung, sondern eine Vielzahl von Ordnungen mit erhöhter Schwingungsamplitude. Diese sind im Idealfall zu dämpfen, damit der Antriebsstrang ideal gedämpft ist und die Torsionsschwingungen nicht spürbar sind.However, the internal combustion engine does not exclusively produce a main excitation order, but a plurality of orders of increased oscillation amplitude. These are ideally damped, so that the drive train is ideally damped and the torsional vibrations are not noticeable.

Entsprechend sind die Erwartungen an neuartige Dämpferkonzepte, dass nicht nur ausschließlich eine Hauptordnung gedämpft wird, sondern auch weitere Ordnungen mit erhöhten Amplituden beruhigt werden können. Dies soll erreicht werden, damit die genannten Antriebsstrangelemente möglichst über einen breiten Drehzahlbereich nicht beschädigt werden. Weiterhin sollen dadurch auch Geräusche und Schwingungsanregungen gesenkt werden.Accordingly, the expectations of novel damper concepts that not only only a major order is damped, but also other orders with increased amplitudes can be calmed. This should be achieved so that the said drive train elements are not damaged over a wide speed range as possible. Furthermore, this also noise and vibration excitations are to be lowered.

Typische Schwingungsamplituden am Getriebe eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs eines Lastkraftwagens mit einem 6-Zylinder-Verbrennungsmotor als Funktion der Motordrehzahl sind in 1 gezeigt. Die 1 zeigt dabei das Summensignal, welches die Überlagerung aller Ordnungen darstellt. Zusätzlich zu dem Summensignal sind Amplituden der 3., 6. und 9. Ordnung dargestellt. Diese Amplituden werden durch Anregungen dieser Ordnungen durch den Verbrennungsmotor als Anregungsquelle erzeugt. In 1 ist deutlich zu erkennen, dass die Maximalwerte der Amplituden bei unterschiedlichen Drehzahlen vorliegen. Typical vibration amplitudes on the transmission of a motor vehicle drive train of a truck with a 6-cylinder internal combustion engine as a function of the engine speed are in 1 shown. The 1 shows the sum signal, which represents the superposition of all orders. In addition to the sum signal, amplitudes of the 3rd, 6th and 9th order are shown. These amplitudes are generated by excitations of these orders by the internal combustion engine as an excitation source. In 1 It can clearly be seen that the maximum values of the amplitudes are present at different rotational speeds.

Derzeit wird für den Antriebsstrang zur Torsionsschwingungsdämpfung eine rotatorische Fliehkraftpendeleinrichtung auf eine Ordnung abgestimmt. Diese Abstimmung auf die ausgewählte Ordnung kann jedoch nicht verändert werden.Currently, a rotary centrifugal pendulum device is tuned to order for the powertrain for torsional vibration damping. However, this vote on the selected order can not be changed.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung zu schaffen, welcher einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine verbesserte Torsionsschwingungsdämpfung insbesondere hinsichtlich mehr als nur einer Anregungsordnung erlaubt. Auch ist es die Aufgabe, ein Verfahren zur Steuerung eines Torsionsschwingungsdämpfers zu schaffen. It is the object of the present invention to provide a torsional vibration damper with a centrifugal pendulum device, which is simple and inexpensive to produce and allows improved torsional vibration damping, in particular with regard to more than one excitation order. It is also the object to provide a method for controlling a torsional vibration damper.

Die Aufgabe zum Torsionsschwingungsdämpfer wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object of the torsional vibration damper is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem ersten Flansch, wobei an dem zumindest einen ersten Flansch Fliehgewichte als Pendelmassen angeordnet sind, welche mittels Rollenelementen an dem zumindest einen ersten Flansch in Führungsbahnen verlagerbar geführt angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig an dem zumindest einen ersten Flansch ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung vorgeschaltet ist, um die Drehzahl des zumindest einen ersten Flanschs zu steuern. Durch die steuerbare Veränderung der Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung durch das Getriebe kann die Fliehkraftpendelvorrichtung betriebspunktabhängig in jeweils einen Eingangsdrehzahlbereich gesteuert werden, in welchem sie eine definierte Ordnung der Torsionsschwingung dämpfen kann. Dabei kann je nach Betriebspunkt die Übersetzung des Getriebes gewählt und angesteuert werden, um die erwünschte Dämpfung zu erreichen.An embodiment of the invention relates to a torsional vibration damper with a centrifugal pendulum device with at least a first flange, wherein on the at least one first flange flyweights are arranged as pendulum masses, which are hinged guided by means of roller elements on the at least one first flange in guideways, characterized in that the input side on the at least one first flange, a transmission with variable ratio is connected upstream to control the rotational speed of the at least one first flange. Due to the controllable change in the input rotational speed of the centrifugal pendulum device by the transmission, the centrifugal pendulum device can be controlled depending on operating point in each case an input speed range in which it can dampen a defined order of the torsional vibration. Depending on the operating point, the transmission ratio can be selected and controlled in order to achieve the desired damping.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Getriebe eine kontinuierlich veränderbare Übersetzung oder Übersetzungsänderung vorsieht. Dadurch kann die Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung kontinuierlich verändert und an die Erfordernisse bzw. an die gewünschte Dämpfung angepasst werden. It is particularly advantageous if the transmission provides a continuously variable transmission or ratio change. As a result, the input rotational speed of the centrifugal pendulum device can be changed continuously and adapted to the requirements or to the desired damping.

Auch ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich oder alternativ das Getriebe eine abgestuft veränderbare Übersetzung oder Übersetzungsänderung vorsieht. Dadurch kann bei einfachen Betriebsverhältnissen die Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung abgestuft verändert und an die Erfordernisse bzw. an die gewünschte Dämpfung angepasst werden. Solche Getriebe können einfach aufgebaut und einfach zu schalten sein, um die Übersetzung zu ändern. Dabei wird zwar auf die Feinheit einer kontinuierlichen Übersetzungsänderung verzichtet, dies wird jedoch mit einem geringeren Aufwand für das Getriebe belohnt. It is also advantageous if, in addition or alternatively, the transmission provides a stepped variable transmission or ratio change. As a result, the input speed of the centrifugal pendulum device can be changed in steps and adjusted to the requirements or to the desired damping in simple operating conditions. Such transmissions can be simple in construction and easy to shift to change the ratio. Although the fineness of a continuous ratio change is omitted, this is rewarded with less effort for the transmission.

Dabei ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn die Übersetzung des Getriebes mittels einer Steuereinheit steuerbar ist. So kann die Steuereinheit aufgrund von Daten des jeweiligen Betriebspunkts die Übersetzung des Getriebes einstellen, um eine optimierte Dämpfung zu erreichen.It is particularly advantageous according to the invention if the transmission ratio can be controlled by means of a control unit. Thus, the control unit can adjust the ratio of the transmission based on data of the respective operating point in order to achieve an optimized damping.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Getriebe ein kontinuierlich übersetztes Reibradgetriebe ist. Durch die Wahl des Reibradgetriebes eingangsseitig der Fliehkraftpendeleinrichtung kann auch bei axial kleinem Bauraum eine kontinuierlich einstellbare Übersetzung erreicht werden. It is also particularly advantageous if the transmission is a continuously translated friction gear. By selecting the friction gear on the input side of the centrifugal pendulum device, a continuously adjustable ratio can be achieved even with an axially small space.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe eine schlupfgesteuerte Kupplung ist. Auch dadurch kann auf axial kurzem Bauraum eine kontinuierliche Einstellung der Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung erreicht werden. Auch ist es bei solch schlupfgesteuerten Kupplungen vorteilhaft, dass die Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung als Ausgangsdrehzahl der Kupplung sehr genau gesteuert werden kann. It is also advantageous if the transmission is a slip-controlled clutch. Also, this can be achieved on axially short space a continuous adjustment of the input speed of the centrifugal pendulum device. It is also advantageous in such slip-controlled clutches that the input speed of the centrifugal pendulum device can be controlled very accurately as the output speed of the clutch.

So ist es auch vorteilhaft, wenn das Getriebe ein Planetengetriebe ist, insbesondere ein Planetengetriebe mit steuerbarer Planetenträgerdrehzahl. Auch derart kann eine einfache Anpassung der Eingangsdrehzahl der Fliehkraftpendeleinrichtung erreicht werden.So it is also advantageous if the transmission is a planetary gear, in particular a planetary gear with controllable planet carrier speed. Also, such a simple adjustment of the input speed of the centrifugal pendulum device can be achieved.

Die Aufgabe zum Verfahren wird mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem ersten Flansch, wobei an dem zumindest einen ersten Flansch Fliehgewichte als Pendelmassen angeordnet sind, welche mittels Rollenelementen an dem zumindest einen ersten Flansch in Führungsbahnen verlagerbar geführt angelenkt sind, wobei eingangsseitig an dem zumindest einen ersten Flansch ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung vorgeschaltet ist, um die Drehzahl des zumindest einen ersten Flanschs zu steuern, wobei in Abhängigkeit des Betriebspunkts die Übersetzung gesteuert wird.The object of the method is achieved with the features of claim 8. An embodiment of the invention relates to a method for controlling a torsional vibration damper with a centrifugal pendulum device with at least a first flange, wherein on the at least one first flange flyweights are arranged as pendulum masses, which are articulated guided by means of roller elements on the at least one first flange in guideways, said On the input side of the at least one first flange, a transmission with variable ratio is connected upstream to control the rotational speed of the at least one first flange, wherein the ratio is controlled in dependence on the operating point.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Übersetzung des Getriebes in Abhängigkeit der Drehzahl am Eingang des Getriebes gesteuert wird.It is expedient if the transmission ratio is controlled as a function of the speed at the input of the transmission.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Übersetzung des Getriebes derart gesteuert wird, dass die Drehzahl am Flansch der Fliehkraftpendeleinrichtung aus einem Bereich eines Maximums der Amplitude von Torsionsschwingungen in einen Bereich außerhalb eines Maximums verschoben wird.It is also expedient if the transmission ratio is controlled in such a way that the rotational speed at the flange of the centrifugal pendulum device is shifted from a region of a maximum of the amplitude of torsional vibrations into a region outside a maximum.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert: The present invention will be explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments in conjunction with the associated figures:

Dabei zeigen:Showing:

1 ein Diagramm mit den Amplituden der Drehschwingungen an der Getriebeeingangswelle als Funktion der Drehzahl, 1 a diagram with the amplitudes of the torsional vibrations at the transmission input shaft as a function of the rotational speed,

2 ein schematischer Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung, 2 1 is a schematic construction of a first exemplary embodiment of a torsional vibration damper according to the invention with a centrifugal pendulum device,

3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers, 3 a diagram for explaining the effect of the torsional vibration damper according to the invention,

4 ein Ausführungsbeispiel zweier Getriebe des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers, 4 An embodiment of two gears of the torsional vibration damper according to the invention,

5 ein Diagramm zur Erläuterung der Einstellung der Übersetzung eines Reibradgetriebes, 5 a diagram for explaining the setting of the translation of a friction gear,

6 ein Ausführungsbeispiel einer Kupplung als Getriebe des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers, und 6 an embodiment of a coupling as a transmission of the torsional vibration damper according to the invention, and

7 ein Ausführungsbeispiel eines Planetengetriebes als Getriebe des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers. 7 An embodiment of a planetary gear as a transmission of the torsional vibration damper according to the invention.

Die 1 zeigt ein Diagramm, in dem, siehe oben, eine Amplitude einer Torsionsschwingung als Funktion der Drehzahl an der Getriebeeingangswelle dargestellt ist. Die 1 zeigt dabei das Summensignal 1, welches die Überlagerung aller Ordnungen darstellt. Zusätzlich zu dem Summensignal 1 sind Amplituden der 3., 6. und 9. Ordnung dargestellt. Die Amplitude der 3. Ordnung ist mit 2 bezeichnet, die Amplitude der 6. Ordnung ist mit 3 bezeichnet und die Amplitude der 9. Ordnung ist mit 4 bezeichnet. The 1 shows a diagram in which, as described above, an amplitude of a torsional vibration as a function of the speed at the transmission input shaft is shown. The 1 shows the sum signal 1 which represents the superposition of all orders. In addition to the sum signal 1 are amplitudes of the 3rd, 6th and 9th order shown. The amplitude of the 3rd order is with 2 denoted, the amplitude of the 6th order is with 3 and the amplitude of the 9th order is with 4 designated.

Diese Amplituden werden durch Anregungen dieser Ordnungen durch den Verbrennungsmotor als Anregungsquelle erzeugt. In 1 ist deutlich zu erkennen, dass die Maximalwerte der Amplituden der verschiedenen Ordnungen bei unterschiedlichen Drehzahlen vorliegen. So hat die 6. Ordnung ihr Maximum bei etwa 2000 1/min, die 9. Ordnung bei etwa 1200 1/min und die 3. Ordnung bei etwa 600 1/min und bei etwa 1500 1/min.These amplitudes are generated by excitations of these orders by the internal combustion engine as an excitation source. In 1 It can clearly be seen that the maximum values of the amplitudes of the different orders are present at different rotational speeds. Thus, the 6th order has its maximum at about 2000 1 / min, the 9th order at about 1200 1 / min and the 3rd order at about 600 1 / min and at about 1500 1 / min.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers 10 mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung 11 mit zumindest einem ersten Flansch 12 als Pendelmassen- oder Fliehgewichtträger. An dem zumindest einen ersten Flansch 12 sind Fliehgewichte 13 als Pendelmassen angeordnet, welche mittels Rollenelementen 14 an dem zumindest einen ersten Flansch 12 in Führungsbahnen 15 verlagerbar geführt angelenkt sind. The 2 shows a schematic representation of a torsional vibration damper 10 with a centrifugal pendulum device 11 with at least a first flange 12 as a pendulum mass or flyweight carrier. On the at least one first flange 12 are flyweights 13 arranged as pendulum masses, which by means of roller elements 14 on the at least one first flange 12 in guideways 15 are movable articulated guided.

Der Fliehkraftpendeleinrichtung 11 ist eingangsseitig an dem zumindest einen ersten Flansch 12 ein Getriebe 20 mit veränderbarer Übersetzung vorgeschaltet, um die Drehzahl des zumindest einen ersten Flanschs 12 als Eingangselement der Fliehkraftpendeleinrichtung zu steuern.The centrifugal pendulum device 11 is the input side to the at least one first flange 12 a gearbox 20 preceded by a variable ratio to the speed of the at least one first flange 12 to control as input element of the centrifugal pendulum device.

Der Torsionsschwingungsdämpfer 10 ist in einem Antriebsstrang 30 mit einem Verbrennungsmotor 31 und einer entsprechenden Antriebsmassenträgheit und mit weiteren Elementen 32 eines nachgeschalteten Antriebsstrangs angeordnet. Der Einsatzbereich bzw. Verwendungszweck des Torsionsschwingungsdämpfers ist dabei bevorzugt ein Antriebsstrang, bei welchem mehrere Ordnungen über einen nutzbaren Drehzahlbereich auftreten. Dies kann beispielsweise auftreten bei Antriebssträngen mit einem Handschaltgetriebe oder mit einem Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler, mit einem Doppelkupplungssystem oder bei einem Antriebsstrang mit Hybridantrieb.The torsional vibration damper 10 is in a powertrain 30 with an internal combustion engine 31 and a corresponding drive inertia and with other elements 32 a downstream drive train arranged. The field of application or intended use of the torsional vibration damper is preferably a drive train in which a plurality of orders occur over a usable speed range. This can occur, for example, in powertrains with a manual transmission or with an automatic transmission with torque converter, with a dual-clutch system or in a powertrain with hybrid drive.

Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist auch, dass er dem Schutz der Fliehkraftpendeleinrichtung vor Anschlägen aufgrund zu großem Pendelmassenschwingwinkel dient. In dem jeweiligen Drehzahlbereich, in welchem solche Anschläge auftreten können, kann die Fliehkraftpendeleinrichtung durch die verstellbare Ordnung aufgrund der einstellbaren Getriebeübersetzung geschützt werden. Dies kann vor Beschädigungen der Fliehkraftpendeleinrichtung schützen.An advantage of the torsional vibration damper according to the invention is also that it serves to protect the centrifugal pendulum device from attacks due to large pendulum mass oscillation. In the respective speed range in which such attacks can occur, the centrifugal pendulum device can be protected by the adjustable order due to the adjustable transmission ratio. This can protect against damage to the centrifugal pendulum device.

Der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämpfer 10 weist daher ein Getriebe 20 mit steuerbarer Übersetzung und eine nachgeschaltete rotatorische Fliehkraftpendeleinrichtung 11 auf. Da die Fliehkraftpendelordnung von der Anregungsdrehzahl abhängt, kann die Fliehkraftpendelordnung beispielsweise über der Drehzahl variiert werden. The torsional vibration damper according to the invention 10 therefore has a gearbox 20 with controllable translation and a downstream rotary centrifugal pendulum device 11 on. Since the centrifugal force pendulum order depends on the excitation speed, the centrifugal pendulum order can be varied, for example, over the speed.

Ein Beispiel des Amplitudenverlaufes über der Drehzahl am Getriebe mit einem steuerbaren Getriebe 20 und nachgeschalteter Fliehkraftpendeleinrichtung zeigt die 3. Darin ist die Ordnung der Fliehkraftpendeleinrichtung als Funktion der Drehzahl dargestellt. Die Werte sind in Graustufen als Art Höhenkarte dargestellt. Es ist in diesem Beispiel eine deutliche Amplitudenreduzierung im Drehzahlbereich von 500 bis 3000 U/min an der unterbrochenen Linie in 3 zu erkennen. Dort entlang der unterbrochenen Linie kann die Amplitude reduziert werden, was eine effektive Dämpfung darstellt.An example of the amplitude curve over the speed at the transmission with a controllable gearbox 20 and downstream centrifugal pendulum device shows the 3 , Therein the order of the centrifugal pendulum device is shown as a function of the speed. The values are shown in grayscale as a kind of height map. It is in this example a significant amplitude reduction in the speed range of 500 to 3000 U / min at the broken line in 3 to recognize. There along the broken line, the amplitude can be reduced, which represents an effective attenuation.

Das Übersetzungsverhältnis i des Getriebes 20 aus 2 ergibt sich zu:

was direkt die Fliehkraftpendelordnung

q_FKP,1 = 1 / i(Stellgröße)·q_FKP,2 (2)

bestimmt. Dadurch kann mittels des einstellbaren Übersetzungsverhältnisses der Übersetzung als Stellgröße die Ordnung der Fliehkraftpendeleinrichtung gesteuert werden. The transmission ratio i of the transmission 20 out 2 results in:

what directly the centrifugal pendulum order

q _{FKP, 1} = 1 / i (manipulated variable) · q _{FKP, 2} (2)

certainly. As a result, by means of the adjustable transmission ratio of the translation as a manipulated variable, the order of the centrifugal pendulum device can be controlled.

Die 4 zeigt als Beispiel für ein Getriebe 20 eine Reibradgetriebeanordnung 50. Dabei ist zwischen zwei drehbaren Scheiben 51, 52 eine Reibradanordnung 53 angeordnet, wobei der Winkel α des Reibrads 53 relativ zu den Scheiben die Übersetzung zwischen den beiden Scheiben 51, 52 bestimmt. Auch beeinflusst der Abstand x des Reibrads 53 von der Mittelachse 54 das Übersetzungsverhältnis i. Dabei ist R_Rad der Radius des Reibrads. The 4 shows as an example of a transmission 20 a friction gear arrangement 50 , It is between two rotatable discs 51 . 52 a friction wheel arrangement 53 arranged, wherein the angle α of the friction wheel 53 relative to the discs the translation between the two discs 51 . 52 certainly. The distance x of the friction wheel also influences 53 from the central axis 54 the gear ratio i. Where R _{Rad is} the radius of the friction wheel.

Das Übersetzungsverhältnis i ist dann bestimmt durch: 1/i(α, x) = (x + R_Rad sin(α))/(x – R_Rad sin(α)) Die 5 zeigt ein Kennfeld, in welchen 1/i des Reibradgetriebes als Funktion von x und α dargestellt ist. Man erkennt die Abhängigkeiten. The gear ratio i is then determined by: 1 / i (α, x) = (x + R _wheel sin (α)) / (x - R _wheel sin (α)) The 5 shows a map in which 1 / i of the friction gear is shown as a function of x and α. You can see the dependencies.

Das kontinuierliche Reibradgetriebe in 4 ist dabei in zwei Ausführungsformen zu erkennen. Dabei kann die Übersetzungsänderung durch den Aktorwinkel α erfolgen. Durch Änderung dieses Winkels α erfolgt eine Änderung der Angriffsradien der Geschwindigkeitsübertragungspunkte. Durch das änderbare Radienverhältnis erfolgt die Übersetzungsänderung. The continuous friction gear in 4 is to recognize in two embodiments. In this case, the ratio change can be done by the actuator angle α. By changing this angle α, there is a change in the attack radii of the speed transfer points. Due to the changeable radius ratio, the ratio is changed.

Die zweite Ausführungsform des kontinuierlichen Reibradgetriebes beinhaltet ein translatorisches Aktuatorsystem. Hierdurch ist ebenfalls ein änderbares Radienverhältnis x und damit eine änderbare Übersetzung möglich. The second embodiment of the continuous friction gear includes a translational actuator system. As a result, a variable radii ratio x and thus a changeable ratio is also possible.

In 5 ist der Verlauf des Übersetzungsverhältnisses des kontinuierlichen Reibradgetriebes in Abhängigkeit des Aktorwinkels α und des Aktorweges x zu sehen. Es verdeutlicht die mögliche Spreizung des Übersetzungsverhältnisses.In 5 the course of the transmission ratio of the continuous friction gear in dependence of the actuator angle α and the Aktorweges x can be seen. It clarifies the possible spread of the gear ratio.

In 6 ist die Übersetzungseinrichtung durch eine schlupfgesteuerte Kupplung 60 zu sehen. Die Übersetzung i erfolgt hier durch die Steuerung der Schlupfdrehzahl, welche durch eine veränderbare Normalkraft der Reibkraft des Reibbelags 62 erzeugt wird. Die Kupplung 60 weist dabei eine Druckplatte 61 und einen Reibbelag 62 auf, wobei die Verstellung über einen Aktuator 63 erfolgt. In 6 is the translation device by a slip-controlled clutch 60 to see. The translation i takes place here by the control of the slip speed, which by a variable normal force of the friction force of the friction lining 62 is produced. The coupling 60 has a pressure plate 61 and a friction lining 62 on, with the adjustment via an actuator 63 he follows.

Bei der schlupfgesteuerten Kupplung gilt für i: 1/i = (dφ₁/dt – dφ_Schlupf(F_R)/dt)/(dφ₁/dt) mit

i: = das Übersetzungsverhältnis der Kupplung,
φ_Schlupf: = die Schlupfdrehzahl und
φ₁: = die antriebsseitige Drehzahl.

For the slip-controlled clutch, i:

1 / i = (dφ ₁ / dt -dφ _slip (F _R ) / dt) / (dφ ₁ / dt)

With

i: = the gear ratio of the clutch,
φ _slip: = the slip speed and
φ ₁: = the drive-side speed.

Das bedeutet, dass das Übersetzungsverhältnis durch den Schlupf steuerbar ist. This means that the gear ratio is controllable by the slip.

Das steuerbare Planetengetriebe 70 gemäß 7 weist einen in der Drehzahl steuerbaren Elektromotor 71 auf, welcher exemplarisch am Träger 72 des Planetengetriebes wirkt. Durch die Änderung der Drehzahl am Elektromotor 71 wird ebenfalls die Übersetzung i zwischen Antrieb 73 und Abtrieb 74 verändert. The controllable planetary gear 70 according to 7 has a controllable in the speed of electric motor 71 on, which exemplifies the carrier 72 the planetary gear works. By changing the speed of the electric motor 71 is also the translation i between drive 73 and downforce 74 changed.

Der Elektromotor 71 kann alternativ aber auch an der Sonne oder am Hohlrad des Planetengetriebes 70 wirken.The electric motor 71 Alternatively, but also on the sun or on the ring gear of the planetary gear 70 Act.

Das Übersetzungsverhältnis i wird definiert durch: 1/i = 1/i_Pl + (i_Pl – 1)/i_Pl·(dα/dt)/(dφ₁/dt) mit

i_PL: = das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes,
α: = die Drehzahl des Elektromotors bzw. Drehzahl des Planetenträgers und
φ₁: = die antriebsseitige Drehzahl.

The gear ratio i is defined by:

1 / i = 1 / i _Pl + (i _Pl -1) / i _Pl (dα / dt) / (dφ ₁ / dt)

With

i _PL: = the gear ratio of the planetary gear,
α: = the speed of the electric motor or speed of the planet carrier and
φ ₁: = the drive-side speed.

Entsprechend kann ein Verfahren zur Steuerung eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Fliehkraftpendeleinrichtung mit zumindest einem ersten Flansch durchgeführt werden, wobei an dem zumindest einen ersten Flansch Fliehgewichte als Pendelmassen angeordnet sind, welche mittels Rollenelementen an dem zumindest einen ersten Flansch in Führungsbahnen verlagerbar geführt angelenkt sind, wobei eingangsseitig an dem zumindest einen ersten Flansch ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung vorgeschaltet ist, um die Drehzahl des zumindest einen ersten Flanschs zu steuern, wobei in Abhängigkeit des Betriebspunkts die Übersetzung gesteuert wird. So kann vorteilhaft die Übersetzung des Getriebes in Abhängigkeit der Drehzahl am Eingang des Getriebes gesteuert werden. Dabei kann erreicht werden, dass die Übersetzung des Getriebes derart gesteuert wird, dass die Drehzahl am Flansch der Fliehkraftpendeleinrichtung aus einem Bereich eines Maximums der Amplitude von Torsionsschwingungen in einen Bereich außerhalb eines Maximums verschoben wird. Dies verbessert die Torsionsschwingungsdämpfung.Accordingly, a method for controlling a torsional vibration damper with a centrifugal pendulum device can be performed with at least a first flange, wherein on the at least one first flange flyweights are arranged as pendulum masses, which are hinged guided by means of roller elements on the at least one first flange in guideways, with the input side on the at least one first flange, a transmission with variable ratio is connected upstream to control the rotational speed of the at least one first flange, wherein the ratio is controlled in dependence on the operating point. Thus, advantageously, the ratio of the transmission in dependence on the speed at the input of the transmission can be controlled. It can be achieved that the ratio of the transmission is controlled such that the rotational speed is shifted at the flange of the centrifugal pendulum device from a range of a maximum of the amplitude of torsional vibrations in a range outside a maximum. This improves the torsional vibration damping.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Summensignal sum signal
22: Amplitude der 3. Ordnung Amplitude of the 3rd order
33: Amplitude der 6. Ordnung Amplitude of the 6th order
44: Amplitude der 9. Ordnung Amplitude of the 9th order
1010: Torsionsschwingungsdämpfer torsional vibration damper
1111: Fliehkraftpendeleinrichtung Centrifugal pendulum device
1212: Flansch flange
1313: Fliehgewicht, Pendelmasse Flyweight, pendulum mass
1414: Rollenelement roller element
1515: Führungsbahn guideway
2020: Getriebe transmission
3030: Antriebsstrang powertrain
3131: Verbrennungsmotor internal combustion engine
3232: Element des Antriebsstrangs Element of the powertrain
5050: Reibradgetriebe friction gear
5151: Scheibe disc
5252: Scheibe disc
5353: Reibradanordnung friction wheel
5454: Mittelachse central axis
6060: Kupplung clutch
6161: Druckplatte printing plate
6262: Reibbelag friction lining
6363: Aktuator actuator
7070: Planetengetriebe planetary gear
7171: Elektromotor electric motor
7272: Träger, Planetenträger Carrier, planet carrier
7373: Antrieb drive
7474: Abtrieb output

Claims

Torsional vibration damper ( 10 ) with a centrifugal pendulum device ( 11 ) with at least one first flange ( 12 ), wherein on the at least one first flange ( 12 ) Flyweights ( 13 ) are arranged as pendulum masses, which by means of roller elements ( 14 ) on the at least one first flange ( 12 ) in guideways ( 15 ) are hinged guided, characterized in that on the input side to the at least one first flange ( 12 ) a gearbox ( 20 ) is connected upstream of the variable ratio to the speed of the at least one first flange ( 12 ) to control.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the transmission ( 20 ) provides for a continuously variable translation or translation change.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission ( 20 ) provides for a graduated changeable translation or translation change.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the transmission ratio ( 20 ) is controllable by means of a control unit.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 20 ) is a continuously translated friction gear.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 20 ) is a slip-controlled clutch.

Torsional vibration damper ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 20 ) is a planetary gear, in particular a planetary gear with controllable planet carrier speed.

Method for controlling a torsional vibration damper ( 10 ) with a centrifugal pendulum device ( 11 ) with at least one first flange ( 12 ), wherein on the at least one first flange ( 12 ) Flyweights ( 13 ) are arranged as pendulum masses, which by means of roller elements ( 14 ) on the at least one first flange ( 12 ) in guideways ( 15 ) are hinged guided, characterized in that on the input side to the at least one first flange ( 12 ) a gearbox ( 20 ) is connected upstream of the variable ratio to control the rotational speed of the at least one first flange, wherein the ratio is controlled in dependence on the operating point.

Method according to claim 8, characterized in that the transmission ratio ( 20 ) is controlled as a function of the speed at the input of the transmission.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that the transmission ratio ( 20 ) is controlled so that the speed at the flange ( 12 ) of the centrifugal pendulum device ( 11 ) is shifted from a range of a maximum of the amplitude of torsional vibrations to an area outside a maximum.