DE102018001858A1 - Torque transmission arrangement, drive train with such a torque transmission arrangement and centrifugal pendulum device for such a torque transmission arrangement - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanordnung (4) zur Ausbildung eines Drehmomentübertragungspfades (6) von einem Verbrennungsmotor (8) zu einem Getriebe (10) aufweisend eine Fliehkraftpendeleinrichtung (22) mit einem im Drehmomentübertragungspfad (6) angeordneten ersten Bauteil (24), das mit dem Verbrennungsmotor (8) drehmitnahmeverbindbar ist, einem außerhalb des Drehmomentübertragungspfades (6) angeordneten zweiten Bauteil (26), an dem mindestens eine Pendelmasse (28) pendelbar angeordnet ist, und einer Überlastkupplung (30) zum Koppeln und Entkoppeln von erstem und zweitem Bauteil (24, 26), eine im Drehmomentübertragungspfad (6) auf die Fliehkraftpendeleinrichtung (22) folgende Trennkupplung (32) zur wahlweisen Kopplung einer Kupplungseingangsseite (34), die mit dem ersten Bauteil (24) in Drehmitnahmeverbindung steht, mit einer Kupplungsausgangsseite (36), die mit dem Getriebe (10) drehmitnahmeverbindbar ist, und eine elektrische Maschine (46), die mit der Kupplungsausgangsseite (36) in Drehmitnahmeverbindung steht. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang (2) für ein Hybridfahrzeug sowie eine Fliehkraftpendeleinrichtung (22) für eine Drehmomentübertragungsanordnung (4) oder einen Antriebsstrang (2). The invention relates to a torque transmission arrangement (4) for forming a torque transmission path (6) from an internal combustion engine (8) to a transmission (10) comprising a centrifugal pendulum device (22) with a first component (24) arranged in the torque transmission path (6) the internal combustion engine (8) is rotatably connectable to a second component (26) arranged outside the torque transmission path (6) on which at least one pendulum mass (28) is pivotably arranged, and an overload coupling (30) for coupling and decoupling of the first and second components (30). 24, 26), a in the torque transmission path (6) on the centrifugal pendulum means (22) following separating clutch (32) for selectively coupling a clutch input side (34) which is in rotationally driving connection with the first component (24) with a coupling output side (36), which is rotatably engageable with the transmission (10), and an electric machine (46) with the coupling output side (36) is in rotary driving connection. In addition, the present invention relates to a drive train (2) for a hybrid vehicle and a centrifugal pendulum device (22) for a torque transmission arrangement (4) or a drive train (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanordnung zur Ausbildung eines Drehmomentübertragungspfades von einem Verbrennungsmotor zu einem Getriebe. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen Drehmomentübertragungsanordnung sowie eine Fliehkraftpendeleinrichtung für eine solche Drehmomentübertragungsanordnung oder einen solchen Antriebsstrang.The present invention relates to a torque transmission arrangement for forming a torque transmission path from an internal combustion engine to a transmission. Moreover, the present invention relates to a drive train for a hybrid vehicle with such a torque transmission arrangement and a centrifugal pendulum device for such a torque transmission arrangement or such a drive train.
Aus der Praxis sind Drehmomentübertragungsanordnungen für Kraftfahrzeuge zur Ausbildung eines Drehmomentübertragungspfades von einem Verbrennungsmotor zu einem Getriebe bekannt. Innerhalb der bekannten Drehmomentübertragungsanordnungen kommen beispielsweise Torsionsschwingungsdämpfer zum Einsatz, bei denen ein im Drehmomentübertragungspfad angeordnetes Primärelement über Federanordnungen mit einem ebenfalls im Drehmomentübertragungspfad angeordneten Sekundärelement drehelastisch gekoppelt sind, um Drehmomentstöße zu dämpfen und auf diese Weise auch eine erhöhte Beanspruchung der Bauteile innerhalb des Drehmomentübertragungspfades zu vermeiden. Überdies kommen innerhalb der bekannten Drehmomentübertragungsanordnungen auch Drehschwingungstilger in Form von Fliehkraftpendeleinrichtungen zum Einsatz. Bei den bekannten Fliehkraftpendeleinrichtungen ist ein Bauteil derselben innerhalb des Drehmomentübertragungspfades angeordnet, so dass dieses mit den genannten Drehmomentstößen beaufschlagt wird. An dem Bauteil selbst, das auch als Pendelmassenträger bezeichnet werden kann, sind mehrere Pendelmassen angeordnet, die relativ zu dem Pendelmassenträger schwingen bzw. pendeln können, um Drehmomentstößen oder Drehzahlungleichförmigkeiten des Pendelmassenträgers entgegenzuwirken. Bei erheblichen Drehmomentstößen oder Drehzahlungleichförmigkeiten können die an dem Pendelmassenträger geführten Pendelmassen mit großer Wucht an dem Pendelmassenträger in ihrer Endposition anschlagen, was nicht nur zu einer verstärkten Geräuschentwicklung führt, sondern vielmehr auch eine erhöhte Beanspruchung der Pendelmasse selbst oder des Pendelmassenträgers bedingt, was letztendlich auch zu einem Bauteilversagen führen kann.In practice, torque transmission assemblies for motor vehicles for forming a torque transmission path from an internal combustion engine to a transmission are known. Torsional vibration dampers, for example, are used within the known torque transmission arrangements, in which a primary element arranged in the torque transmission path is coupled in a torsionally elastic manner via spring arrangements to a secondary element likewise arranged in the torque transmission path in order to damp torque shocks and in this way also avoid increased stress on the components within the torque transmission path. Moreover, torsional vibration dampers in the form of centrifugal pendulum devices are also used within the known torque transmission arrangements. In the known centrifugal pendulum devices, a component thereof is arranged within the torque transmission path, so that it is acted upon by said torque pulses. On the component itself, which can also be referred to as pendulum mass carrier, a plurality of pendulum masses are arranged, which can oscillate or oscillate relative to the pendulum mass carrier to counteract torque surges or Drehzahlunguniformity of the pendulum mass carrier. In significant torque surges or Drehzahlunguniformities guided on the pendulum mass carrier pendulum masses can strike with great force on the pendulum mass carrier in its final position, which not only leads to increased noise, but also an increased stress on the pendulum mass itself or the pendulum mass support conditions, which ultimately also can lead to a component failure.
Um das vorstehend genannte Problem der Geräuschentwicklung sowie der erhöhten Beanspruchung im Bereich der Fliehkraftpendeleinrichtung zu beheben, wurden Fliehkraftpendeleinrichtungen geschaffen, die sich im Wesentlichen aus einem ersten Bauteil, das mit der Antriebswelle eines Verbrennungsmotors drehmitnahmeverbindbar ist, einem zweiten Bauteil, das ebenso wie das erste Bauteil innerhalb des Drehmomentübertragungspfades angeordnet ist und an dem mindestens eine Pendelmasse pendelbar angeordnet ist, und einer Rutschkupplung zum Koppeln und Entkoppeln von erstem und zweitem Bauteil zusammensetzt. Sollten die Drehmomentstöße seitens des Verbrennungsmotors zu stark ausfallen, so kommt es zu einem zumindest teilweise Entkoppeln von erstem Bauteil und zweitem Bauteil über die Rutschkupplung, so dass das zweite Bauteil mit den daran geführten Pendelmassen entlastet wird. Mithin werden das zweite Bauteil und die Pendelmassen in Phasen erhöhter Drehmomentstöße weniger stark beansprucht und es kommt zu einer geringeren Geräuschentwicklung.In order to overcome the above problem of noise and increased stress in the area of the centrifugal pendulum device, centrifugal pendulum devices have been created, which essentially consists of a first component which can be connected to the drive shaft of an internal combustion engine, a second component, the same as the first component is arranged within the torque transmission path and on which at least one pendulum mass is arranged pendulum, and a slip clutch for coupling and decoupling of the first and second component is composed. If the torque impulses on the part of the internal combustion engine are too strong, at least partial decoupling of the first component and the second component occurs via the slip clutch, so that the second component is relieved of load with the pendulum masses guided thereon. Thus, the second component and the pendulum masses are less stressed in phases of increased torque shocks and there is less noise.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsanordnung zur Ausbildung eines Drehmomentübertragungspfades von einem Verbrennungsmotor zu einem Getriebe für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zu schaffen, die eine Fliehkraftpendeleinrichtung aufweist, wobei eine besonders geringe Beanspruchung der Fliehkraftpendeleinrichtung sowie eine geringe Geräuschentwicklung gewährleistet sein soll. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen vorteilhaften Drehmomentübertragungsanordnung zu schaffen. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Fliehkraftpendeleinrichtung für eine solche Drehmomentübertragungsanordnung oder einen solchen Antriebsstrang zu schaffen, die eine besonders zuverlässige Funktionsweise gewährleistet.It is an object of the present invention to provide a torque transmitting device for forming a torque transmission path from an internal combustion engine to a transmission for the powertrain of a hybrid vehicle having a centrifugal pendulum device, with a particularly low stress of the centrifugal pendulum device and a low noise is to be ensured. In addition, the present invention has the object to provide a drive train for a hybrid vehicle with such an advantageous torque transmission arrangement. In addition, the present invention seeks to provide an advantageous centrifugal pendulum device for such a torque transmission arrangement or such a drive train, which ensures a particularly reliable operation.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 7 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features specified in the
Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsanordnung dient der Ausbildung eines Drehmomentübertragungspfades von einem Verbrennungsmotor zu einem Getriebe. Die Drehmomentübertragungsanordnung weist eine Fliehkraftpendeleinrichtung auf. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist ein im Drehmomentübertragungspfad angeordnetes erstes Bauteil auf, das mit dem Verbrennungsmotor drehmitnahmeverbindbar ist. Wenn hier wie nachstehend von einem Bauteil die Rede ist, so muss ein solches Bauteil nicht zwangsläufig einteilig ausgebildet sein, vielmehr sind hierdurch auch Baugruppen umfasst, die sich aus zwei oder mehr Teilen zusammensetzen, die drehfest miteinander verbunden sind. Das mit dem Verbrennungsmotor drehmitnahmeverbindbare erste Bauteil kann beispielsweise eine Nabe aufweisen, über welche das erste Bauteil mit einem Verbrennungsmotor bzw. dessen Ausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung gebracht werden kann. Dabei muss die Drehmitnahmeverbindung nicht zwangsläufig unmittelbar erfolgen, vielmehr kann das erste Bauteil auch mittelbar über eine andere Komponente der Drehmomentübertragungsanordnung innerhalb des Drehmomentübertragungspfades mit dem Verbrennungsmotor bzw. dessen Ausgangsseite drehmitnahmeverbunden werden. Darüber hinaus weist die Fliehkraftpendeleinrichtung ein zweites Bauteil auf, an dem mindestens eine Pendelmasse pendelbar angeordnet ist, wobei bei dem zweiten Bauteil auch von einem Pendelmassenträger gesprochen werden kann. Mithin ist die mindestens eine Pendelmasse relativ zu dem zweiten Bauteil oder Pendelmassenträger pendelbar oder bewegbar. Dabei ist das zweite Bauteil außerhalb des Drehmomentübertragungspfades angeordnet, so dass über das zweite Bauteil, das - wie bereits vorangehend angedeutet - auch von einer Baugruppe gebildet sein kann, kein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor auf das Getriebe übertragbar ist. Des Weiteren weist die Fliehkraftpendeleinrichtung eine Überlastkupplung zum Koppeln und Entkoppeln von erstem und zweitem Bauteil auf, um das zweite Bauteil sowie die daran angeordnete mindestens eine Pendelmasse bei erhöhten Drehmomentstößen oder Drehzahlungleichförmigkeiten zu entlasten, mithin um die Beanspruchung und die Geräuschentwicklung in diesem Bereich zu reduzieren. Selbst bei geschlossener Überlastkupplung, die beispielsweise als reibschlüssig arbeitende Kupplung oder Rutschkupplung ausgebildet sein kann, wird kein Drehmoment zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil übertragen, das auf das Getriebe übertragbar wäre, so dass auch hier davon gesprochen werden kann, dass die Überlastkupplung außerhalb des Drehmomentübertragungspfades wirkt, selbst wenn das erste Bauteil mit dem Drehmoment des Drehmomentübertragungspfades beaufschlagt wird. Im Drehmomentübertragungspfad ist ferner eine auf die Fliehkraftpendeleinrichtung folgende Trennkupplung vorgesehen, beispielsweise eine Scheiben- oder Lamellenkupplung, die eine Kupplungseingangsseite und eine Kupplungsausgangsseite aufweist. Die Trennkupplung dient dabei der wahlweisen Kopplung, also dem Koppeln oder Entkoppeln, einer Kupplungseingangsseite mit oder von der Kupplungsausgangsseite. Dabei steht die Kupplungseingangsseite mit dem ersten Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung in Drehmitnahmeverbindung. Hiervon sind nicht nur Ausführungsformen erfasst, bei denen das erste Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung und die Kupplungseingangsseite separat voneinander ausgebildet sind, vielmehr auch solche Ausführungsvarianten, bei denen das erste Bauteil und die Kupplungseingangsseite einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Kupplungsausgangsseite der Trennkupplung kann hingegen mit einem Getriebe innerhalb des Antriebsstrangs drehmitnahmeverbunden werden, wobei die Kupplungsausgangsseite sowohl unmittelbar als auch mittelbar mit dem Getriebe bzw. dessen Eingangsseite drehmitnahmeverbindbar ist. So kann auch hier die Kupplungsausgangsseite beispielsweise eine Nabe aufweisen, die mittelbar oder unmittelbar mit der Eingangsseite des Getriebes drehmitnahmeverbunden werden kann. Darüber hinaus weist die Drehmomentübertragungsanordnung eine elektrische Maschine auf, die mit der Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung steht, wobei auch hier die Kupplungsausgangsseite mittelbar oder unmittelbar mit der elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung stehen kann. Die elektrische Maschine kann vorzugsweise sowohl als Generator als auch als Motor betrieben werden.The torque transmission arrangement according to the invention serves to form a torque transmission path from an internal combustion engine to a transmission. The torque transmission arrangement has a centrifugal pendulum device. The centrifugal pendulum device has a first component which is arranged in the torque transmission path and can be connected to the internal combustion engine in a torque-engaging manner. If, as described below, a component is mentioned, then such a component does not necessarily have to be of one-piece construction, but rather also comprises assemblies which are composed of two or more parts which are connected to each other in a rotationally fixed manner. The first component which can be connected to the internal combustion engine can, for example, have a hub, via which the first component can be brought into rotational drive connection with an internal combustion engine or its output side. The rotary driving connection does not necessarily have to be immediate Rather, the first component can also indirectly via another component of the torque transmission arrangement within the torque transmission path with the internal combustion engine or its output side are connected drehmitnahme. In addition, the centrifugal pendulum device to a second component, on which at least one pendulum mass is arranged pendulum, wherein in the second component can also be spoken by a pendulum mass carrier. Thus, the at least one pendulum mass relative to the second component or pendulum mass carrier is pendulum or movable. In this case, the second component is arranged outside the torque transmission path, so that via the second component, which - as already indicated above - can also be formed by an assembly, no torque from the engine to the transmission is transferable. Furthermore, the centrifugal pendulum device has an overload clutch for coupling and decoupling of the first and second component in order to relieve the second component and arranged thereon at least one pendulum mass with increased torque surges or Drehzahlunguniformities, and thus to reduce the stress and noise in this area. Even with the overload clutch closed, which may be formed, for example, as a frictional clutch or slip clutch, no torque is transmitted between the first component and the second component, which would be transferable to the transmission, so that it can also be said that the overload clutch outside of the torque transmission path acts even if the first member is applied with the torque of the torque transmission path. In the torque transmission path, a separating clutch following the centrifugal force pendulum device is furthermore provided, for example a disc clutch or multi-disc clutch which has a clutch input side and a clutch output side. The separating clutch is used for selective coupling, ie the coupling or decoupling, a clutch input side with or from the coupling output side. In this case, the clutch input side is in rotary driving connection with the first component of the centrifugal pendulum device. Of these, not only embodiments are detected in which the first component of the centrifugal pendulum device and the clutch input side are formed separately from each other, but also those embodiments in which the first component and the clutch input side are integrally formed with each other. The clutch output side of the separating clutch, however, can be connected to a transmission within the drive train rotationally connected, wherein the coupling output side is both direct and indirectly connected to the gear or its input side torque. Thus, here too, the coupling output side, for example, have a hub, which can be indirectly or indirectly connected to the input side of the transmission rotationally connected. In addition, the torque transmission arrangement comprises an electric machine, which is in rotary driving connection with the coupling output side, whereby here too the coupling output side can be indirectly or directly in rotary driving connection with the electric machine. The electric machine can preferably be operated both as a generator and as a motor.
Innerhalb der beschriebenen Drehmomentübertragungsanordnung ist die Fliehkraftpendeleinrichtung zunächst - wie im Stand der Technik - geeignet, Drehmomentstößen und Drehmomentungleichförmigkeiten, die durch den Verbrennungsmotor in die Drehmomentübertragungsanordnung eingebracht werden, entgegenzuwirken, wobei die Überlastkupplung das zweite Bauteil von dem ersten Bauteil zumindest teilweise entkoppeln kann, um eine erhöhte Beanspruchung des zweiten Bauteils sowie der mindestens einen Pendelmasse und eine verstärkte Geräuschentwicklung zu unterbinden. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Fliehkraftpendeleinrichtung innerhalb der Drehmomentübertragungsanordnung sichergestellt, dass die Beanspruchung und Geräuschentwicklung im Bereich der Fliehkraftpendeleinrichtung auch in anderen Betriebszuständen der Drehmomentübertragungsanordnung bzw. eines Antriebsstrangs mit einer solchen Drehmomentübertragungsanordnung sichergestellt ist. Dies wird insbesondere deutlich, wenn die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, um den Verbrennungsmotor zu starten. In diesem Fall wird zunächst die Trennkupplung geöffnet, um das erste Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung sowie die Kupplungseingangsseite von der Kupplungsausgangsseite zu entkoppeln, die daraufhin von der elektrischen Maschine in Drehung versetzt werden kann. Hat die Kupplungsausgangsseite die zum Starten des Verbrennungsmotors erforderliche Drehzahl bzw. das erforderliche Drehmoment erreicht, kann die Trennkupplung zügig oder ruckartig geschlossen werden, wobei auch in diesem Falle die Überlastkupplung einen erhöhten Drehmomentstoß auf das zweite Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung sowie dessen Pendelmassen verhindern kann, indem diese das zweite Bauteil mitsamt den daran angeordneten Pendelmassen zumindest teilweise von dem ersten Bauteil entkoppelt. Mithin ist auch bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotors sichergestellt, dass die Fliehkraftpendeleinrichtung nicht nur entlastet und somit weniger beansprucht wird, sondern auch eine erhöhte Geräuschentwicklung beim Startvorgang vermieden werden kann.Within the described torque transmission arrangement, the centrifugal pendulum device is first - as in the prior art - suitable to counteract torque surges and torque irregularities introduced by the internal combustion engine in the torque transmission assembly, the overload coupling can decouple the second component of the first component at least partially to a To prevent increased stress on the second component and the at least one pendulum mass and increased noise. In addition, it is ensured by the arrangement of the centrifugal pendulum device within the torque transmission arrangement that the stress and noise in the region of the centrifugal pendulum device is ensured in other operating states of the torque transmission arrangement or a drive train with such a torque transmission arrangement. This becomes particularly clear when the electric machine is operated as a motor to start the engine. In this case, first the separating clutch is opened to decouple the first component of the centrifugal pendulum device and the clutch input side of the clutch output side, which can then be rotated by the electric machine in rotation. If the clutch output side has reached the speed required to start the engine or the required torque, the clutch can be closed quickly or jerkily, in which case the overload clutch can prevent increased torque shock on the second component of the centrifugal pendulum device and its pendulum masses by this the second component together with the pendulum masses arranged thereon are at least partially decoupled from the first component. Consequently, it is also ensured during a starting process of the internal combustion engine that the centrifugal pendulum device not only relieved and thus less stressed, but also an increased noise during the starting process can be avoided.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung steht die elektrische Maschine bzw. deren Ein- oder Ausgangsseite über ein Zugmittelgetriebe mit der Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung. So kann die Kupplungsausgangsseite der Trennkupplung beispielsweise mit einem entsprechenden Getrieberad versehen sein, um über das Zugmittel und ein weiteres Getrieberad mit der Welle der elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung zu stehen. Auch kann die elektrische Maschine über das Zugmittelgetriebe mittelbar mit der Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung stehen. Bei dem Zugmittelgetriebe handelt es sich vorzugsweise um ein Kettengetriebe, um eine sichere Übertragung des Drehmoments über das Zugmittelgetriebe zu gewährleisten.In an advantageous embodiment of the invention Torque transmission arrangement is the electric machine or its input or output side via a traction mechanism with the clutch output side in rotary driving connection. Thus, the coupling output side of the separating clutch may for example be provided with a corresponding gear to stand on the traction means and another gear with the shaft of the electric machine in rotary driving connection. Also, the electric machine can indirectly via the traction mechanism with the clutch output side are in rotary driving connection. The traction mechanism is preferably a chain transmission in order to ensure reliable transmission of the torque via the traction mechanism.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist im Drehmomentübertragungspfad vor dem ersten Bauteil ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet, dessen Dämpfereingangsseite mit dem Verbrennungsmotor mittelbar oder unmittelbar in Drehmitnahmeverbindung gebracht werden kann und dessen Dämpferausgangsseite mit dem ersten Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung mittelbar oder unmittelbar in Drehmitnahmeverbindung steht. Hierdurch kann etwaigen Drehschwingungen oder Drehzahlungleichförmigkeiten besonders effektiv entgegengewirkt werden, insbesondere wenn diese von dem Verbrennungsmotor herrühren. Auch sind von dieser Ausführungsform nicht nur Varianten umfasst, bei denen die Dämpferausgangsseite und das erste Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung separat voneinander ausgebildet sind, vielmehr sind auch Varianten umfasst, bei denen die Dämpferausgangsseite und das erste Bauteil der Fliehkraftpendeleinrichtung zumindest teilweise oder vollständig einstückig miteinander ausgebildet sind.In a preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, a torsional vibration damper is arranged in the torque transmission path in front of the first component whose damper input side can be brought indirectly or directly into rotary driving connection with the internal combustion engine and the damper output side is indirectly or directly in rotary driving connection with the first component of the centrifugal pendulum device. As a result, any torsional vibrations or Drehzahlunguniformities can be counteracted particularly effective, especially if they originate from the internal combustion engine. Also not only variants are included in this embodiment, in which the damper output side and the first component of the centrifugal pendulum device are formed separately, but also variants are included, in which the damper output side and the first component of the centrifugal pendulum device are at least partially or completely formed integrally with each other.
Um einen besonders sinnvollen Einsatz der Drehmomentübertragungsanordnung in einem Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug zu ermöglichen, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung im Drehmomentübertragungspfad hinter der Trennkupplung eine zweite Trennkupplung zur wahlweisen Kopplung einer zweiten Kupplungseingangsnabe, die mit der Kupplungsausgangsseite mittelbar oder unmittelbar in Drehmitnahmeverbindung steht, mit einer zweiten Kupplungsausgangsseite, die mit dem Getriebe mittelbar oder unmittelbar drehmitnahmeverbunden werden kann, angeordnet. Auf diese Weise ist eine Entkopplung des Getriebes von sowohl der elektrischen Maschine als auch dem Verbrennungsmotor möglich, wie sie beim Startvorgang und gegebenenfalls auch beim Betrieb der elektrischen Maschine als Generator während des Stillstehens des Kraftfahrzeugs sinnvoll ist. Von dieser Ausführungsform sind wiederum auch Varianten umfasst, bei denen die Kupplungsausgangsseite der Trennkupplung und die zweite Kupplungsausgangsseite der zweiten Trennkupplung gänzlich oder zum Teil einstückig miteinander ausgebildet sind. Auch kann die elektrische Maschine dabei vermittels der zweiten Kupplungseingangsseite der zweiten Trennkupplung mit der Kupplungsausgangsseite der Trennkupplung in Drehmitnahmeverbindung stehen, mithin mittelbar mit der Kupplungsausgangsseite drehmitnahmeverbunden sein.In order to enable a particularly meaningful use of the torque transmission arrangement in a drive train for a hybrid vehicle, in a particularly preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention in the torque transmission path behind the clutch a second clutch for selectively coupling a second clutch input hub, which is indirectly or directly in rotary driving connection with the clutch output side , with a second coupling output side, which can be connected directly or indirectly with the gear Drehmitnahme arranged. In this way, a decoupling of the transmission of both the electric machine and the internal combustion engine is possible, as it makes sense during the starting process and possibly also during operation of the electric machine as a generator during standstill of the motor vehicle. In turn, variants of this embodiment are also encompassed in which the coupling output side of the separating clutch and the second coupling output side of the second separating clutch are formed entirely or partially in one piece with one another. The electric machine can also be in rotary driving connection with the clutch output side of the separating clutch by means of the second clutch input side of the second separating clutch, and thus indirectly connected to the clutch output side by rotation.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die Überlastkupplung als betätigbare Kupplung ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Überlastkupplung mit Hilfe einer Betätigungs- oder/und Steuereinrichtung gezielt angesteuert werden kann, um diese zu öffnen oder zu schließen. Hierdurch ist zwar der apparative Aufbau größer, allerdings ist auch ein gezieltes Betätigen möglich, um die Wirkung der Fliehkraftpendeleinrichtung gezielt ändern zu können, selbst wenn beispielsweise keine erhöhten Drehmomentstöße vorliegen, die zu einer erhöhten Beanspruchung und Geräuschentwicklung führen könnten. Ungeachtet dessen kann eine solche Steuereinrichtung selbstverständlich auch aufgrund gemessener Betriebswerte innerhalb der Drehmomentübertragungsanordnung oder des Antriebsstrangs auf die Überlastkupplung wirken.In a further advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the overload clutch is designed as an actuatable clutch. This means that the overload clutch can be selectively controlled by means of an actuating and / or control device in order to open or close it. As a result, although the apparatus design is greater, but a targeted operation is possible to change the effect of centrifugal pendulum device targeted, even if, for example, no increased torque surges are present, which could lead to increased stress and noise. Notwithstanding, such a controller may of course also operate on the overload clutch based on measured operating values within the torque transmitting assembly or the powertrain.
Alternativ zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist die Überlastkupplung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung als selbsttätig arbeitende Kupplung, vorzugsweise als Rutschkupplung, ausgebildet. Mithin ist bei dieser Ausführungsform sichergestellt, dass die Überlastkupplung ohne gezieltes Ansteuern öffnet und somit das zweite Bauteil mitsamt der mindestens einen Pendelmasse entlastet, wenn die Drehmomentdifferenz zwischen erstem und zweitem Bauteil ein vorbestimmtes Maß überschreitet. Dies gewährleistet einen besonders einfachen und kompakten Aufbau der Überlastkupplung.As an alternative to the embodiment described above, the overload clutch in a further preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention is designed as an automatically operating clutch, preferably as a friction clutch. Thus, it is ensured in this embodiment that the overload clutch opens without targeted control and thus relieves the second component together with the at least one pendulum mass when the torque difference between the first and second component exceeds a predetermined level. This ensures a particularly simple and compact construction of the overload clutch.
Während Überlastkupplungen im Stand der Technik als rein reibschlüssig arbeitende Kupplungen ausgebildet sind, ist die Überlastkupplung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung als reib- und formschlüssig arbeitende Kupplung ausgebildet. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Kopplung von erstem und zweitem Bauteil bei geschlossener Überlastkupplung sichergestellt. Alternativ kann die Überlastkupplung als rein formschlüssig arbeitende Kupplung ausgebildet sein, wenngleich eine reib- und formschlüssig arbeitende Kupplung bevorzugt ist, zumal diese auch Zwischenstellungen ermöglicht, in denen ein Drehmoment des ersten Bauteils in reduzierter Größe auf das zweite Bauteil übertragen wird.While overload clutches are formed in the prior art as a purely friction clutches working clutches, the overload clutch is formed in a particularly advantageous embodiment of the torque transmission assembly according to the invention as a frictionally and positively acting clutch. In this way, a particularly secure coupling of the first and second component is ensured with closed overload clutch. Alternatively, the overload clutch may be designed as a purely positive-fit clutch, although a frictionally and positively acting clutch is preferred, especially since this also enables intermediate positions in which a torque of the first component is transmitted in a reduced size to the second component.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang handelt es sich insbesondere um einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug. Der Antriebsstrang weist eine Drehmomentübertragungsanordnung der erfindungsgemäßen Art und einen Verbrennungsmotor auf, der mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Bauteil, vorzugsweise über den zuvor erwähnten Torsionsschwingungsdämpfer, in Drehmitnahmeverbindung steht. The drive train according to the invention is in particular a drive train for a hybrid vehicle. The drive train has a torque transmission arrangement of the type according to the invention and an internal combustion engine, which is indirectly or directly in rotary driving connection with the first component, preferably via the aforementioned torsional vibration damper.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug ist ein Getriebe vorgesehen, das mit der Kupplungsausgangsseite der Trennkupplung, vorzugsweise über die zweite Trennkupplung, in Drehmitnahmeverbindung steht, um einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, bei dem das Getriebe über die zweite Trennkupplung sowohl von dem Verbrennungsmotor als auch von der elektrischen Maschine trennbar ist.In a preferred embodiment of the powertrain for a hybrid vehicle according to the invention, a transmission is provided which is rotationally engaged with the clutch output side of the disconnect clutch, preferably via the second disconnect clutch, to provide a powertrain for a hybrid vehicle in which the transmission both via the second disconnect clutch is separable from the internal combustion engine as well as from the electric machine.
Die erfindungsgemäße Fliehkraftpendeleinrichtung ist für eine Drehmomentübertragungsanordnung oder einen Antriebsstrang konzipiert, vorzugsweise für eine Drehmomentübertragungsanordnung oder einen Antriebsstrang der erfindungsgemäßen Art. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil, an dem mindestens eine Pendelmasse pendelbar angeordnet ist, und eine Überlastkupplung zum Koppeln und Entkoppeln von erstem und zweitem Bauteil auf. Dabei ist die Überlastkupplung als reib- und formschlüssig arbeitende Kupplung oder als formschlüssig arbeitende Kupplung ausgebildet, wie dies bereits vorangehend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung dargelegt wurde. Hierdurch ist eine besonders sichere Funktionsweise der Überlastkupplung, insbesondere im geschlossenen Zustand, möglich.The centrifugal pendulum device according to the invention is designed for a torque transmission arrangement or a drive train, preferably for a torque transmission arrangement or a drive train of the type according to the invention. The centrifugal pendulum device has a first component, a second component on which at least one pendulum mass is arranged pendulum, and an overload clutch for coupling and decoupling from the first and second component. In this case, the overload clutch is designed as a friction and form-fitting coupling or as a form-fitting coupling, as has already been set out above with reference to an embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention. As a result, a particularly secure operation of the overload clutch, especially in the closed state, possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung weist die Überlastkupplung mindestens einen Rastvorsprung einerseits und mindestens eine Rastvertiefung andererseits auf, um zumindest teilweise oder ausschließlich formschlüssig arbeiten zu können. So ist der Rastvorsprung von einer Öffnungsstellung außerhalb der Rastvertiefung unter Erzielung eines zumindest teilweisen Formschlusses zwischen erstem und zweitem Bauteil in eine Schließstellung innerhalb der Rastvertiefung überführbar oder überführt. Bei dieser Ausführungsform kann der mindestens eine Rastvorsprung an dem ersten oder zweiten Bauteil vorgesehen sein, während die Rastvertiefung an dem zweiten oder ersten Bauteil vorgesehen ist. Auch ist es möglich, an dem ersten Bauteil sowohl Rastvorsprünge als auch Rastvertiefungen vorzusehen, während an dem zweiten Bauteil entsprechend zugeordnete Rastvertiefungen und Rastvorsprünge vorgesehen sind.In a preferred embodiment of the centrifugal pendulum device according to the invention, the overload coupling has at least one latching projection on the one hand and at least one latching recess on the other hand in order to be able to work at least partially or exclusively positively. Thus, the latching projection is transferred from an open position outside the latching recess while achieving an at least partial positive connection between the first and second component in a closed position within the latching recess or transferred. In this embodiment, the at least one latching projection may be provided on the first or second component while the latching recess is provided on the second or first component. It is also possible to provide both latching projections and latching recesses on the first component, while correspondingly assigned latching recesses and latching projections are provided on the second component.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung ist der Rastvorsprung in die Schließstellung vorgespannt, so dass die Überlastkupplung bei geringen Drehmomentunterschieden zwischen erstem und zweitem Bauteil automatisch oder selbsttätig geschlossen ist oder wird. Hierbei ist es unerheblich, ob eine entsprechende Vorspanneinrichtung mit dem die Rastvertiefungen aufnehmenden Bauteil oder dem die Rastvorsprünge aufnehmenden Bauteil wirkverbunden ist.In a particularly preferred embodiment of the centrifugal pendulum device according to the invention the latching projection is biased in the closed position, so that the overload clutch is automatically or automatically closed at low torque differences between the first and second component or is. It is irrelevant whether a corresponding biasing means with the latching recesses receiving component or the latching projections receiving component is operatively connected.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung wirken der Rastvorsprung und die Rastvertiefung derart zusammen, dass der Rastvorsprung bei Überschreiten einer vorbestimmten Drehmomentdifferenz zwischen erstem und zweitem Bauteil entgegen der Vorspannkraft selbsttätig aus der Rastvertiefung verdrängt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine schräggestellte Flanke des Vorsprungs oder/und der Rastvertiefung erfolgen, die in Umfangsrichtung weist.In a particularly preferred embodiment of the centrifugal pendulum device according to the invention, the latching projection and the latching recess cooperate in such a way that the latching projection can be automatically displaced from the latching recess when a predetermined torque difference between the first and second components is exceeded against the biasing force. This can be done for example by an inclined flank of the projection and / or the detent recess, which points in the circumferential direction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fliehkraftpendeleinrichtung sind der Rastvorsprung und die Rastvertiefung einander in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet. Alternativ oder ergänzend sind mehrere Rastvorsprünge und Rastvertiefungen vorgesehen, die jeweils in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, um eine Vielzahl von interagierenden Rastvorsprüngen und Rastvertiefungen zu schaffen, die eine sichere Drehmomentübertragung zwischen erstem und zweitem Bauteil gewährleisten, wenn die Überlastkupplung geschlossen ist.In a further advantageous embodiment of the centrifugal pendulum device according to the invention, the latching projection and the latching recess are arranged opposite one another in the axial direction. Alternatively or additionally, a plurality of latching projections and latching recesses are provided, which are each arranged sequentially in the circumferential direction to provide a plurality of interacting latching projections and latching recesses, which ensure a secure torque transmission between the first and second component when the overload clutch is closed.
Um eine besonders sichere Drehmomentübertragung zwischen erstem Bauteil und zweitem Bauteil bei geschlossener Überlastkupplung zu erzielen, wirkt mindestens ein erster Rastvorsprung mit mindestens einer ersten Rastvertiefung in einer ersten Radialebene und mindestens ein zweiter Rastvorsprung mit mindestens einer zweiten Rastvertiefung in einer von der ersten Radialebene axial beabstandeten zweiten Radialebene zusammen. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf Fertigung und Funktionsweise herausgestellt, wenn die erste und zweite Radialebene auf einander abgewandten Seiten des ersten oder zweiten Bauteils ausgebildet sind.In order to achieve a particularly secure torque transmission between the first component and the second component when the overload clutch is closed, at least one first detent projection acts with at least one first detent recess in a first radial plane and at least one second detent projection with at least one second detent recess in an axially spaced second from the first radial plane Radial plane together. In this context, it has proven to be particularly advantageous in terms of production and operation when the first and second radial plane are formed on opposite sides of the first or second component.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung, -
2 eine teilweise Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung aus1 in einer ersten Ausführungsvariante in geschnittener Darstellung, -
3 dieFliehkraftpendeleinrichtung von 2 mit der Überlastkupplung in einer Öffnungsstellung, -
4 eine geschnittene Darstellung entlang der SchnittlinieA-A aus2 und -
5 eine teilweise Seitenansicht der Fliehkraftpendeleinrichtung aus1 in einer zweiten Ausführungsvariante in geschnittener Darstellung.
-
1 FIG. 2 shows a schematic side view of a drive train for a hybrid vehicle with an embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, FIG. -
2 a partial side view of thecentrifugal pendulum device 1 in a first embodiment in a sectional representation, -
3 the centrifugal pendulum device of2 with the overload clutch in an open position, -
4 a sectional view along the section lineAA out2 and -
5 a partial side view of thecentrifugal pendulum device 1 in a second embodiment in a sectional representation.
Der Verbrennungsmotor
Auf den Torsionsschwingungsdämpfer
Zwischen dem ersten Bauteil
Im weiteren Verlauf des Drehmomentübertragungspfades
Genauer gesagt ist im Drehmomentübertragungspfad
Darüber hinaus weist die Drehmomentübertragungsanordnung
Ehe näher auf die Funktionsweise der Drehmomentübertragungsanordnung
In der ersten Ausführungsvariante der Fliehkraftpendeleinrichtung
Das erste Bauteil
Um eine form- und reibschlüssig arbeitende Überlastkupplung
In der Ausführungsform nach den
Aus
Wenngleich die unter Bezugnahme auf die
Die Fliehkraftpendeleinrichtung
Darüber hinaus wird die Fliehkraftpendeleinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Antriebsstrangpowertrain
- 44
- DrehmomentübertragungsanordnungTorque transmitting assembly
- 66
- DrehmomentübertragungspfadTorque transmission path
- 88th
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1010
- Getriebetransmission
- 1212
- Ausgangsseiteoutput side
- 1414
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 1616
- DämpfereingangsseiteDamper input side
- 1818
- DämpferausgangsseiteDamper output side
- 2020
- Federeinrichtungspring means
- 2222
- FliehkraftpendeleinrichtungCentrifugal pendulum device
- 2424
- erstes Bauteilfirst component
- 2626
- zweites Bauteilsecond component
- 2828
- Pendelmassependulum mass
- 3030
- ÜberlastkupplungOverload clutch
- 3232
- erste Trennkupplungfirst disconnect clutch
- 3434
- erste Kupplungseingangsseitefirst clutch input side
- 3636
- erste Kupplungsausgangsseitefirst coupling output side
- 3838
- zweite Trennkupplungsecond separating clutch
- 4040
- zweite Kupplungseingangsseitesecond clutch input side
- 4242
- zweite Kupplungsausgangsseitesecond coupling output side
- 4444
- Eingangsseiteinput side
- 4646
- elektrische Maschineelectric machine
- 4848
- Zugmittelgetriebetraction drives
- 5050
- GetrieberadPinion
- 5252
- Ein-/AusgangsseiteInput / output side
- 5454
- GetrieberadPinion
- 5656
- Zugmitteltraction means
- 5858
- erster Pendelmassenabschnittfirst pendulum mass section
- 6060
- axiale Richtungaxial direction
- 6262
- zweiter Pendelmassenabschnittsecond pendulum mass section
- 6464
- axiale Richtungaxial direction
- 6666
- Verbindungsstrebeconnecting strut
- 6868
- Aussparungrecess
- 7070
- Rollkörperroll body
- 7272
- Führungguide
- 7474
- Führungguide
- 7676
- Führungguide
- 7878
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 8080
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 8282
- radiale Richtungradial direction
- 8484
- radiale Richtungradial direction
- 8686
- Nabehub
- 8888
- erste Rastvorsprüngefirst locking projections
- 9090
- erste Rastvertiefungenfirst locking recesses
- 9292
- zweite Rastvorsprüngesecond locking projections
- 9494
- zweite Rastvertiefungensecond locking recesses
- 9696
- Federeinrichtungspring means
- 9898
- Federeinrichtungspring means
- 100100
- Flankenflanks
- 102102
- erste Radialebenefirst radial plane
- 104104
- zweite Radialebenesecond radial plane
- 106106
- Federeinrichtungspring means
- 108108
- Federeinrichtungspring means
Claims (10)
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