DE19739634A1

DE19739634A1 - Torsional oscillation damper, with drive shaft and double mass flywheel for vehicles

Info

Publication number: DE19739634A1
Application number: DE1997139634
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Schreiber; Wolf-Ruediger Dr Lutz; Gerhard Magnussen; Volker Becker; Helmut Goebbels
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1999-03-11

Abstract

The double mass flywheel (22) has a primary and secondary (30) mass between which is integrated a sprung damping system (24). A torque-converter (14) has a pump wheel (16) connected to a housing (12), and a turbine wheel (18). A bridge coupling (26) bridges the torque converter. The sprung damping system is connected on the secondary side to the turbine wheel; and the secondary mass is positioned on the turbine wheel. The sprung damping system is connected on the primary side to the bridge coupling connecting the housing and the primary side of the sprung damping system. An extra primary mass (32) is positioned on the pump wheel. The drive shaft (10) is connected to the housing, and the turbine wheel to the driven shaft (28).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehschwingungsdämpfung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Antriebswelle, einem Zweimassenschwungrad, welches eine Primärmasse, eine Sekundärmasse und ein zwischen diesen integriertes Feder-Dämpfungs-System aufweist, einem Drehmomentwandler, welcher ein mit einem Gehäuse verbundenes Pumpenrad und ein Turbinenrad aufweist, einer Überbrückungskupplung, welche wahlweise den Drehmomentwandler überbrückt, und einer Abtriebswelle, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an arrangement for damping torsional vibrations, in particular in a motor vehicle, with a drive shaft, a dual mass flywheel, which a Primary mass, a secondary mass and a spring damping system integrated between them has, a torque converter, which is connected to a housing Pump wheel and a turbine wheel, a lock-up clutch, which is optional bridged the torque converter, and an output shaft, according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE 36 06 707 A1 ist es bekannt bei Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschine, Drehmomentwandler, Getriebe und Wandlerüberbrückungskupplung zum Abbau von Schwingungen und Geräuschen eine Dämpfungseinrichtung zwischen einem Schwungrad der Brennkraftmaschine und einem Wandlereingang vorzusehen. Aus der DE 36 14 158 C2, der DE 28 23 893 C3 und der DE 42 35 130 A1 ist es ferner bekannt, die Dämpfungseinrichtung mit einer Überbrückungskupplung in dem Drehmomentwandler anzuordnen.From DE 36 06 707 A1 it is known in motor vehicles with an internal combustion engine, Torque converter, transmission and converter lockup clutch for dismantling Vibrations and noise a damping device between a flywheel to provide the internal combustion engine and a converter input. From DE 36 14 158 C2, DE 28 23 893 C3 and DE 42 35 130 A1 it is also known that Damping device with a lock-up clutch in the torque converter to arrange.

Diese Anordnungen dienen dazu, den Drehmomentwandler nur in bestimmten Fahrsituationen zu aktivieren, beispielsweise als Anfahrkupplung oder bei sehr niedrigen Drehzahlen, um starke Vibrationen in dieser Phase zu vermeiden, und ansonsten durch Überbrücken des Drehmomentwandlers mittels der Überbrückungskupplung die dem Drehmomentwandler inhärente Verlustleitung zu unterbinden. Die bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß die Überbrückungskupplung bereits sehr früh, d. h. bei relativ hohen Drehzahlen, zum Aktivieren des Drehmomentwandlers geöffnet werden muß, um nicht die sogenannte Rappelgrenze zu unterschreiten. Hierbei handelt es sich um einen Drehzahlwert unter dem das Fahrzeug bei direktem Antrieb über die Überbrückungskupplung und ohne Drehmomentwandler stark vibriert. Dadurch ergeben sich jedoch in nachteiliger Weise häufige und lange Betriebsphasen des Drehmomentwandlers, welche durch entsprechende Verlustleistung im Drehmomentwandler zu einem zusätzlichen Kraftstoffverbrauch führen.These arrangements are used only in certain torque converters To activate driving situations, for example as a starting clutch or at very low Speeds to avoid strong vibrations in this phase, and otherwise by Bridging the torque converter by means of the lock-up clutch To prevent torque converter inherent loss conduction. The known arrangements have the disadvantage, however, that the lock-up clutch very early, d. H. at relatively high speeds, must be opened to activate the torque converter, so as not to fall below the so-called rappel limit. This is a Speed value below which the vehicle with direct drive via the Lock-up clutch and strongly vibrated without torque converter. This results in however, disadvantageously frequent and long operating phases of the torque converter, which by an appropriate power loss in the torque converter to an additional Lead fuel consumption.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden.The present invention is therefore based on the object of an improved arrangement to provide the above type, the above disadvantages be overcome.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an arrangement of the above. Kind of with the in Characteristics characterized claim 1 solved. Advantageous embodiments of the Invention are specified in the dependent claims.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Feder-Dämpfungs-System sekundärseitig mit dem Turbinenrad verbunden und die Sekundärmasse an dem Turbinenrad ausgebildet ist.For this purpose, the invention provides that the spring damping system connected on the secondary side to the turbine wheel and the secondary mass on the Turbine wheel is formed.

Dies hat den Vorteil, daß sich durch die Integration der Sekundärmasse in den Drehmomentwandler eine Anordnung mit weniger Bauteilen ergibt und ferner die Überbrückungskupplung schon in niedrigeren Drehzahlebereichen als üblich ohne Komforteinbußen bzw. mit einem Komfortgewinn geschlossen werden kann, da durch die Sekundärmasse mit großem Rotationsradius am Turbinenrad ein großes Trägheitsmoment erzeugt wird, welches entsprechenden Vibrationen entgegen wirkt.This has the advantage that the integration of the secondary mass in the Torque converter results in an arrangement with fewer components and also the Lock-up clutch already in lower speed ranges than usual without Loss of comfort or with a gain in comfort can be closed because of the Secondary mass with a large radius of rotation on the turbine wheel a large moment of inertia is generated, which counteracts corresponding vibrations.

Zweckmäßigerweise ist das Feder-Dämpfungs-System primärseitig mit der Überbrückungskupplung verbunden, welche wahlweise das Gehäuse mit der Primärseite des Feder-Dämpfungs-Systems verbindet. Dadurch wird bei geschlossener Überbrückungskupplung über das Gehäuse auch das Pumpenrad ein Teil der Primärmasse und das entsprechende primärseitige Trägheitsmoment kann in vorteilhafter Weise dadurch erhöht werden, daß auf dem Pumpenrad eine ggf. zusätzliche Primärmasse angeordnet ist. Das Trägheitsmoment wird dadurch besonders hoch, daß die Masse am Pumpenrad mit einem großen Rotationsradius anordbar ist.The spring damping system is expediently on the primary side with the Bridging clutch connected, which either the housing with the primary side of the spring damping system connects. This will close when Lockup clutch over the housing also the impeller part of the primary mass and the corresponding primary moment of inertia can thereby advantageously be increased that a possibly additional primary mass is arranged on the pump wheel. The moment of inertia is particularly high in that the mass on the impeller a large rotation radius can be arranged.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Antriebswelle drehfest mit dem Gehäuse sowie das Turbinenrad drehfest mit der Abtriebswelle verbunden.In a particularly advantageous embodiment, the drive shaft is non-rotatable with the The housing and the turbine wheel are non-rotatably connected to the output shaft.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen inFurther features, advantages and advantageous configurations of the invention result from the dependent claims, as well as from the following description of the invention based on the attached drawings. These show in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung und Fig. 1 shows a longitudinal section through a preferred embodiment of an arrangement according to the invention and

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung. Fig. 2 is a schematic block diagram of a preferred embodiment of an arrangement according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung umfaßt eine Kurbelwelle 10, ein Gehäuse 12 eines Drehmomentwandlers 14 mit Pumpenrad 16, Turbinenrad 18 und Leitrad 20, ein Zweimassenschwungrad 22 mit Feder- Dämpfungs-System 24, eine Überbrückungskupplung 26 und eine Abtriebs- oder Getriebeeingangswelle 28. Bei geöffneter Überbrückungskupplung 26 erfolgt eine Kraftübertragung von der Kurbelwelle 10 über das Gehäuse 12, das Pumpenrad 16 und das Turbinenrad 18 auf die Abtriebswelle 28. Der Drehmomentwandler 14 bewirkt dabei in bekannter Weise ein komfortables Anfahren eines mit dieser Anordnung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges.The preferred embodiment of an arrangement according to the invention shown in FIG. 1 comprises a crankshaft 10 , a housing 12 of a torque converter 14 with pump wheel 16 , turbine wheel 18 and stator wheel 20 , a dual-mass flywheel 22 with spring-damping system 24 , a lock-up clutch 26 and an output clutch or transmission input shaft 28 . When the lock-up clutch 26 is open, power is transmitted from the crankshaft 10 via the housing 12 , the pump wheel 16 and the turbine wheel 18 to the output shaft 28 . In a known manner, the torque converter 14 brings about a comfortable start of a motor vehicle equipped with this arrangement.

Zur Vermeidung von dauernden Reibungsverlusten durch den Drehmomentwandler 14 wird dieser mit der Überbrückungskupplung 26 überbrückt, sobald ein Fahrzustand erreicht ist, in dem die Funktion des Drehmomentwandlers 14 nicht mehr benötigt wird. Bei geschlossener Überbrückungskupplung erfolgt die Kraftübertragung von der Kurbelwelle 10 über das Gehäuse 12, die Überbrückungskupplung 26, das Feder-Dämpfungs-System 24 und das Turbinenrad 18 auf die Abtriebswelle 26. Der Drehmomentwandler 14 ist somit überbrückt und das Feder-Dämpfungs-System 24 ist aktiv.In order to avoid permanent friction losses by the torque converter 14 , the latter is bridged with the lockup clutch 26 as soon as a driving state is reached in which the function of the torque converter 14 is no longer required. When the lockup clutch is closed, the power transmission from the crankshaft 10 via the housing 12 , the lockup clutch 26 , the spring damping system 24 and the turbine wheel 18 to the output shaft 26 takes place . The torque converter 14 is thus bridged and the spring damping system 24 is active.

Bei herkömmlichen Anordnungen dieser Art liegt eine sogenannte Rappelgrenze, d. h. eine Drehzahl unterhalb derer durch den direkten Antrieb erhöhte Geräuschentwicklung und entsprechende schüttelnde Vibrationen auftreten, für einen Triebstrang mit Zylinder-Motor bei etwa 1.500 bis 1.800 U/min. Die in Fig. 1 dargestellt Anordnung sieht nun eine zusätzliche Sekundärmasse 30 am Turbinenrad 18 vor. Durch große Durchmesser bzw. einen großen Rotationsradius in dem Turbinenrad 18 für diese Sekundärmasse 30 wird ein großes zusätzliches Trägheitsmoment erzeugt, welches die Rappelgrenze erheblich absenkt. Die Überbrückungskupplung 26 kann bei wesentlich niedrigeren Drehzahlen ausgerückt werden, so daß sich der fahrbare Bereich ohne Drehmomentwandler 14 entsprechend erhöht. Durch die verringerte Zeit, in der der Drehmomentwandler aktiv ist, verringern sich auch die durch den Drehmomentwandler bedingten Verluste und dementsprechend sinkt der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs.In conventional arrangements of this type, a so-called rappel limit, ie a speed below which increased noise and corresponding shaking vibrations occur due to the direct drive, for a drive train with a cylinder engine is approximately 1,500 to 1,800 rpm. The arrangement shown in FIG. 1 now provides an additional secondary mass 30 on the turbine wheel 18 . The large diameter or a large radius of rotation in the turbine wheel 18 for this secondary mass 30 generates a large additional moment of inertia, which significantly lowers the rappel limit. The lock-up clutch 26 can be disengaged at significantly lower speeds, so that the drivable area without a torque converter 14 increases accordingly. The reduced time during which the torque converter is active also reduces the losses caused by the torque converter and accordingly the fuel consumption of the motor vehicle is reduced.

Durch die starre Verbindung der Kurbelwelle 10 mit dem Pumpenrad 16 ist es ferner möglich, durch entsprechendes Masseaufbringen auf das Pumpenrad 16 zusätzlich die Primärmasse derart zu erhöhen, daß auch primärseitig ein zusätzliches großes Trägheitsmoment durch einen entsprechend hohen Rotationsradius an diesem erzeugt wird.Due to the rigid connection of the crankshaft 10 to the pump wheel 16 , it is also possible to additionally increase the primary mass by appropriate application to the pump wheel 16 such that an additional large moment of inertia is also generated on the primary side by a correspondingly high rotation radius.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der relevanten Teile der erfindungsgemäßen Anordnung. Eine Brennkraftmaschine 10 ist über die Kurbelwelle 10 als Antriebswelle mit dem Pumpenrad 16 des Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ferner sind integriert im Drehmomentwandler 14, wie mit einer strichpunktierten Linie angedeutet, die Überbrückungskupplung 26, das Turbinenrad 18 und das Feder-Dämpfungs-System 24 angeordnet. Der Kraftfluß führt aus dem Drehmomentwandler 14 heraus über eine Getriebeeingangswelle als Abtriebswelle in ein Getriebe 34. Fig. 2 is a schematic block diagram showing the relevant parts of the inventive arrangement. An internal combustion engine 10 is connected to the pump wheel 16 of the torque converter 14 via the crankshaft 10 as the drive shaft. Furthermore, the lock-up clutch 26 , the turbine wheel 18 and the spring-damping system 24 are arranged in the torque converter 14 , as indicated by a dash-dotted line. The power flow leads out of the torque converter 14 via a transmission input shaft as an output shaft into a transmission 34 .

Das Turbinenrad umfaßt die Sekundärmasse 30 des Feder-Dämpfungs-Systems 24. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 26 wird daher eine Verbindung 36 zwischen Pumpenrad 16 und Turbinenrad 18 überbrückt, so daß der Drehmomentwandler deaktiviert ist und der Antrieb durch die Brennkraftmaschine 11 über die Überbrückungskupplung 26, das Feder-Dämpfungs-System 24, das Turbinenrad 18 und die Getriebeeingangswelle 28 in das Getriebe 32 erfolgt. Die Sekundärmasse 30 am Turbinenrad 18 bewirkt dabei ein hohes Trägheitsmoment durch einen großen Rotationsradius im Turbinenrad 18.The turbine wheel comprises the secondary mass 30 of the spring damping system 24 . When the lock-up clutch 26 is closed, a connection 36 between the pump wheel 16 and the turbine wheel 18 is therefore bridged, so that the torque converter is deactivated and the drive by the internal combustion engine 11 via the lock-up clutch 26 , the spring damping system 24 , the turbine wheel 18 and the transmission input shaft 28 takes place in the transmission 32 . The secondary mass 30 on the turbine wheel 18 causes a high moment of inertia due to a large rotation radius in the turbine wheel 18 .

Mit einer gestrichelten Linie 38 ist angedeutet, daß bei geschlossener Überbrückungskupplung das Pumpenrad 16 mit der Primärseite des Feder-Dämpfungs-Systems 24 verbunden ist. Dadurch kann durch eine entsprechende, ggf. zusätzliche Primärmasse 32 am Pumpenrad 16 auch primärseitig ein hohes Trägheitsmoment durch einen großen Rotationsradius der Primärmasse 32 am Pumpenrad 16 erzeugt werden, was das Schwingungsverhalten in niedrigen Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine 11 weiter verbessert. Mit anderen Worten wird die Rappelgrenze noch weiter abgesenkt bzw. der fahrbare Bereich mit geschlossener Überbrückungskupplung 26 noch weiter erhöht. A dashed line 38 indicates that the pump wheel 16 is connected to the primary side of the spring damping system 24 when the lockup clutch is closed. Thereby, a high moment of inertia can be generated 32 on the impeller 16, which vibration behavior further improved in the low speed ranges of the internal combustion engine 11 by a corresponding, possibly additional primary mass 32 on the impeller 16 and the primary side by a large radius of rotation of the primary mass. In other words, the rappel limit is lowered even further or the mobile area with the lockup clutch 26 closed is further increased.

Reference list

1010th

Kurbelwelle
crankshaft

1111

Brennkraftmaschine
Internal combustion engine

1212th

Gehäuse
casing

1414

Drehmomentwandler
Torque converter

1616

Pumpenrad
Impeller

1818th

Turbinenrad
Turbine wheel

2020th

Leitrad
Diffuser

2222

Zweimassenschwungrad
Dual mass flywheel

2424th

Feder-Dämpfungs-System
Spring damping system

2626

Überbrückungskupplung
Lock-up clutch

2828

Abtriebswelle
Output shaft

3030th

zusätzliche Sekundärmasse
additional secondary mass

3232

zusätzliche Primärmasse
additional primary mass

3434

Getriebe
transmission

3636

Verbindung zwischen Pumpenrad und Turbinenrad
Connection between pump wheel and turbine wheel

3838

gestrichelte Linie
dashed line

Claims

1. Arrangement for torsional vibration damping, in particular in a motor vehicle, with a drive shaft ( 10 ), a dual mass flywheel ( 22 ) which has a primary mass, a secondary mass ( 30 ) and a spring damping system ( 24 ) integrated between them, a torque converter ( 14 ), which has a pump wheel ( 16 ) and a turbine wheel ( 18 ) connected to a housing ( 12 ), a lock-up clutch ( 26 ), which optionally bridges the torque converter ( 14 ), and an output shaft ( 28 ), characterized in that that the spring damping system ( 24 ) on the secondary side is connected to the turbine wheel ( 18 ) and the secondary mass ( 30 ) is formed on the turbine wheel.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the spring damping system ( 24 ) is connected on the primary side to the lock-up clutch ( 26 ), which optionally connects the housing ( 12 ) to the primary side of the spring damping system ( 24 ) .

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that an additional primary mass ( 32 ) is arranged on the pump wheel ( 16 ).

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 10 ) is rotatably connected to the housing ( 12 ).

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine wheel is rotatably connected to the output shaft ( 28 ).