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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schwingungsdämpfungssystem, insbesondere
für ein
Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Elektro-Maschine,
welche durch eine Ansteuervorrichtung zum Ausüben eines Gegenmomentes auf eine
rotierende Baugruppe ansteuerbar ist, wobei an der rotierenden Baugruppe
eine Auslenkungsmassenanordnung vorgesehen ist mit wenigstens einer Auslenkungsmasse,
und der wenigstens einen Auslenkungsmasse zugeordnet eine Auslenkungsbahn, entlang
welcher die Auslenkungsmasse sich bewegen kann.
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Aus
der
DE 44 23 577 A1 ist
ein Schwingungsdämpfungssystem
bekannt, bei welchem durch entsprechende Ansteuerung einer über Stator und
Rotor verfügenden
elektrischen Maschine aktiv die Verringerung von Bewegungsungleichförmigkeiten
einer Welle erzielt werden kann. Die Elektro-Maschine erhält von einer
Steuereinrichtung Informationen, welche auf das Auftreten von Bewegungsungleichförmigkeiten
hindeuten, wobei diese Informationen von einem Bauteil eines Antriebes,
wie der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, sensiert wird. Entsprechend
des sensierten Wertes wird eine Ansteuergröße für die Elektro-Maschine gebildet,
um diese zur Erzeugung eines Gegenmomentes zu nutzen.
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Die
bei diesem bekannten System eingesetzte Elektro-Maschine dient gleichzeitig
auch dazu, als Generator zu wirken, so daß, ggf. auch während der
Schwingungsdämpfungsfunktion,
elektrische Energie erzeugt wird, um im Fahrzeug vorhandene Verbraucher
zu speisen, beziehungsweise eine Batterie zu laden.
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Ergänzend wird
durch elastomere Aufnahme einer Auslenkungsmassenanordnung in Form
einer ringförmigen
Auslenkungsmasse am Rotor der Elektro-Maschine eine Tilgerwirkung
erzeugt, welche eventuellen Drehungleichförmigkeiten des Antriebs passiv
entgegen wirkt. Die Auslenkungsmasse ist, bedingt durch ihre elastomere
Aufnahme am Rotor der Elektro-Maschine, zu einer Bewegung relativ zum
Rotor befähigt,
und bewegt sich dabei entlang einer Auslenkungsbahn, die sich zumindest
im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt.
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Bei
dem bekannten System soll durch die Auslenkungsmassenanordnung ein
strukturelles Problem gemindert werden, das sich wie folgt darstellt:
Bei
relativ starken Schwingungsanregungen, d. h. Schwingungsanregungen
mit großer
Amplitude, besteht ein hoher Bedarf an zur Schwingungsdämpfung erforderlicher
Energie, die somit nicht gleichzeitig für die Energieversorgung elektrischer
Verbraucher in einem Fahrzeug verfügbar ist. Des weiteren weisen Elektro-Maschinen
mit zunehmender Drehzahl einen Abfall ihres Drehmomentes auf, so
daß vor
allem bei höheren
Drehzahlen auftretende Bewegungsungleichförmigkeiten möglicherweise
nicht mehr geeignet gedämpft
werden können.
Um diesen beiden Problemen entgegenzutreten, und dennoch keine übergroße Dimensionierung
der Elektro-Maschine
zu benötigen,
soll die Schwingungsdämpfung
durch die Auslenkungsmassenanordnung unterstützt werden. Hierdurch kann
auch eine durch die aktive Schwingungsdämpfung insbesondere in den
oben angegebenen Betriebszuständen
hervorgerufene Minderung des Gesamtwirkungsgrades des Antriebsstrangs
begrenzt werden, so dass sich bei üblichen Antriebssystemen von
Kraftfahrzeugen der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine nur
in vertretbarem Maß erhöht.
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Obwohl
die Elektro-Maschine bei dem bekannten Schwingungsdämpfungssystem
lediglich eine schematische Andeutung erfährt, ist dennoch erkennbar,
dass die Auslenkungsmasse der Auslenkungsmassenanordnung zumindest
mit ihrer wesentlichen Radialerstreckung zwischen Spulen des Stators
eingreift, und sich damit sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung
nahezu vollständig
innerhalb des Erstreckungsbereiches des Stators befindet. Der Rotor
erstreckt sich dagegen radial innerhalb der Auslenkungsmasse und
damit radial innerhalb des Stators. Die Auslenkungsmasseanordnung
ist demnach innerhalb der Elektromaschine aufgenommen, was zwar
gemäß der vorliegenden
schematischen Darstellung möglich
erscheint, bei realen Konstruktionen aufgrund vorgegebener Bauraumbedingungen
aber kaum eine sinnvolle technische Lösung darstellen dürfte.
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Als
weiterer Nachteil des bekannten Schwingungsdämpfungssystems bleibt festzuhalten,
dass durch die Auslenkungsmassenanordnung zwar Bewegungsungleichförmigkeiten
in Umfangsrichtung entgegen gewirkt werden kann, nicht aber Bewegungsungleichförmigkeiten
mit einer Bewegungskomponente in Axialrichtung, wie beispielsweise
von der Kurbelwelle des Antriebs eingeleiteten Taumelbewegungen.
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Aus
der
DE 196 54 915
A1 geht ein Schwingungsdämpfungssystem hervor, das ausschließlich über eine
Ausgleichsmassenanordnung mit Ausgleichsmassen verfügt. Die
Ausgleichsmassen sind jeweils entlang einer Auslenkungsbahn bewegbar, die
jeweils, ausgehend von je einem Scheitelbereich, Auslenkungsbereiche
aufweisen, wobei der Scheitelbereich denjenigen Bereich darstellt,
der den größten radialen
Abstand der Auslenkungsbahn von einer Drehachse aufweist. Bei Einwirkung
von Bewegungsungleichförmigkeiten
in Umfangsrichtung, also von Torsionsschwingungen, werden die Ausgleichsmassen
jeweils aus den Scheitelbereichen ausgelenkt, und gegen die Wirkung
der bei Betrieb anliegenden Fliehkraft nach radial innen, also in
Richtung zur Drehachse gezwungen. Die hierdurch von der Torsionsschwingung
aufgenommene Energie kann phasenverzögert wieder abgegeben und hierdurch die
Torsionsschwingung geglättet
werden.
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Die
DE 196 54 915 A1 lässt nicht
erkennen, wie das bekannte Schwingungsdämpfungssystem in bauraumsparender
und sinnvoller Weise mit einer Elektro-Maschine wirkungsmäßig kombiniert
werden könnte.
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Aus
der
DE 195 32 129
A1 ist ein weiteres Schwingungsdämpfungssystem bekannt, bei
welchem durch entsprechende Ansteuerung einer elektrischen Maschine
aktiv die Verringerung von Bewegungsungleichförmigkeiten einer Welle erzielt
werden kann. Die Elektro-Maschine erhält von einer Steuereinrichtung
Information, welche auf das Auftreten von Bewegungsungleichförmigkeiten
hindeutet. Diese Information kann in Sekundärgrößen, wie z. B. der Maschinendrehzahl,
der Drosselklappenstellung oder dergleichen enthalten sein. Aus
einem Kennfeld wird dann den jeweiligen Betriebszuständen zugeordnet
eine Ansteuergröße für die Elektro-Maschine
entnommen und diese Elektro-Maschine dann entsprechend zur Erzeugung
eines Gegenmomentes im Betrieb gesetzt. Auch ist es möglich, auftretende
Bewegungsungleichförmigkeiten
direkt zu erfassen und entsprechend in einem Regelvorgang deren
Minimierung zu erzielen.
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Die
bei diesem bekannten System eingesetzte Elektro-Maschine dient gleichzeitig
auch dazu, entweder eine Unterstützungskraft
für eine
Brennkraftmaschine bereitzustellen, oder als Generator zu wirken,
so daß auch
während
der Schwingungsdämpfungsfunktion
elektrische Energie erzeugt wird, um im Fahrzeug vorhandene Verbraucher
zu speisen beziehungsweise eine Batterie zu laden.
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Die
Probleme bei einem System, bei welchem Schwingungsanregungen durch
die Wirkung einer Elektro-Maschine gedämpft werden, sind bereits eingehend
anhand der eingangs genannten
DE 44 23 577 A1 erörtert, und bedürfen somit
nicht einer nochmaligen Erwähnung.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schwingungsdämpfungssystem
vorzusehen, das bei bauraumsparendem, einfachem und kostengünstigem
Aufbau vom Betriebszustand im wesentlichen unabhängig eine geeignete Schwingungsdämpfung erzeugen
kann.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
ein Schwingungsdämpfungssystem
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1, wobei die Auslenkungsmassenanordnung wenigstens
teilweise radial innerhalb der Elektro-Maschine angeordnet sein kann,
und die Auslenkungsmassenanordnung und die Elektro-Maschine sich
in Achsrichtung wenigstens bereichsweise überlappen können. Selbstverständlich kann
die Auslenkungsmassenanordnung auch wenigstens teilweise außerhalb
der Elektro-Maschine angeordnet sein.
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Insbesondere
dann, wenn die Elektro-Maschine und die Auslenkungsmassenanordnung
in Achsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, kann die Dimensionierung
der Auslenkungsbahnen oder/und der Auslenkungsmassen von der Ausgestaltung
der Elektro-Maschine im wesentlichen unabhängig vorgenommen werden.
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Durch
das Bereitstellen der Auslenkungsmassenanordnung bei geringeren
Drehzahlen kann die zur Schwingungsdämpfung durch die Elektro-Maschine
aufzubringende Energie gemindert werden. Von Bedeutung hierfür ist, daß eine Auslenkungsmassenanordnung
grundsätzlich
auch bei kleinerer Drehzahl, also kleiner Fliehkraft, eine Schwingungsdämpfungs-
oder Tilgungsfunktion vorsehen kann, wobei hier aufgrund des schwächeren Fliehpotentials an
sich die Gefahr besteht, daß die
Auslenkungsmassen an die jeweiligen Endbereiche ihrer Auslenkungsbahnen
gelangen und dort anschlagen. Dies würde grundsätzlich zu einer Verstimmung
dieser Oszillatoren führen.
Durch das Bereitstellen der Elektro-Maschine kann jedoch nunmehr
in diesem Bereich, in dem das Anschlagen der Auslenkungsmassen zu
erwarten ist, durch Erzeugen eines geeigneten Gegenmomentes einer
auftretenden Schwingungsanregung in einem derartigen Ausmaß entgegengewirkt
werden, daß die induzierten
Schwingungen zwar nicht vollständig
bereits durch die Wirkung der Elektro-Maschine beseitigt werden, jedoch so weit
abgeschwächt
werden, daß die
noch verbleibenden und auf die Auslenkungsmassenanordnung einwirkenden
Bewegungsungleichförmigkeiten
nicht mehr dazu führen
können,
daß die
Auslenkungsmassen an ihren Bahnenden zum Anschlag kommen. Das heißt, die
Elektro-Maschine wird nur in einem derartigen Ausmaß betrieben,
wie es erforderlich ist, um die Auslenkungsmassenanordnung in einem
normalen Betriebsbereich zu halten, d. h. einem Betriebsbereich,
in dem die zugeordneten Auslenkungsmassen nicht an ihren Bahnenden
an jeweiligen Anschlagbereichen zum Anschlag kommen. Auf diese Art
und Weise läßt sich
auch im Bereich niederer Drehzahl die zum Bedämpfen von Schwingungen aufzubringende
Energie minimieren, so daß es
einerseits möglich
ist, Elektro-Maschinen geringerer Dimensionierung einzusetzen, und
andererseits möglich
ist, auch in diesem Betriebsbereich gegebenenfalls ausreichend elektrische
Energie für
weitere Verbraucher bereitzustellen. Des weiteren wird der Energieverbrauch
vermindert.
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Wie
vorangehend bereits angesprochen, ist es möglich, daß die Ansteuervorrichtung die
Elektro-Maschine zum Erzeugen eines Bewegungsungleichförmigkeiten
entgegenwirkenden Gegenmomentes nur in einem Bereich niederer Drehzahl,
vorzugsweise von weniger als 1800 Umdrehungen/min, am meisten bevorzugt
weniger als 1000 Umdrehungen/min, ansteuert.
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Darüber hinaus
kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Ansteuervorrichtung die
Elektro-Maschine zur Erzeugung des Gegenmomentes für vorgegebene
Frequenzen oder vorgegebene Frequenzbereiche oder/und einer vorgegebenen
Art der Bewegungsungleichförmigkeiten
von der Drehzahl der rotierenden Baugruppe unabhängig ansteuert. Es wird bei
einer derartigen Betriebsweise zwar grundsätzlich in Kauf genommen, daß vor allem
bei höheren
Drehzahlen die Wirksamkeit einer derartigen Elektro-Maschine bezüglich geringeren
Drehzahlen gemindert ist. Es wird jedoch auf diese Art und Weise
der Versuch unternommen, mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln Schwingungsanregungen entgegenzutreten,
die den Fahrkomfort oder das Fahrverhalten eines Fahrzeugs übermäßig beeinträchtigen
würden.
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Die
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystems
ist mit Vorzug derart, daß die
Auslenkungsbahn der wenigstens einen Auslenkungsmasse vom Scheitelbereich
ausgehend sich entlang der Drehachse erstreckende Auslenkungsbereiche
oder/und vom Scheitelbereich ausgehend sich in Umfangsrichtung erstreckende
Auslenkungsbereiche aufweist.
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Es
kann vorgesehen sein, daß die
Auslenkungsmassenanordnung in einem mit dem Antriebsaggregat des
Antriebssystems drehfest verbundenen Bereich der rotierenden Baugruppe
angeordnet ist. Die Auslenkungsmassenanordnung kann in einem Bereich
eines Schwungrads einer Reibungskupplung des Antriebssystems angeordnet
sein.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht eines Antriebssystems mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystem;
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2 eine
Teil-Längsschnittansicht
eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystems;
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3 eine
der 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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4 eine
Abwandlung der in 3 dargestellten Ausgestaltungsform;
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5 eine
Axialansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform eines
erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystems
geschnitten längs
einer Linie V-V in 6;
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6 eine
Schnittansicht längs
einer Linie VI-VI in 5;
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7 eine
Schnittansicht längs
einer Linie VII-VII in 5;
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8 eine
Teil-Längsschnittansicht
einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystems;
und
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9 ein
in der Art eines Kennfeldes aufgetragenes Diagramm, welches die
Betriebscharakteristik der erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsvorrichtung
darstellt.
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Die 1 zeigt
ein allgemein mit 10 bezeichnetes Antriebssystem eines
Kraftfahrzeugs. Dieses Antriebssystem 10 umfaßt ein Antriebsaggregat 12, beispielsweise
eine Brennkraftmaschine, deren Ausgangswelle 14 mit einem
allgemein mit 16 bezeichneten Schwingungsdämpfungssystem
gekoppelt ist. Dieses Schwingungsdämpfungssystem 16 wiederum steht
in Drehverbindung mit einer Reibungskupplung 18, und eine
Ausgangswelle 20 der Reibungskupplung 18, d. h.
eine Getriebeeingangswelle 20, führt zu einem Getriebe 22,
dessen Ausgangswelle 24 über ein Differential 26 mit
Antriebsrädern 28, 30 gekoppelt
ist. Das Schwingungsdämpfungssystem
umfaßt, wie
nachfolgend noch detailliert beschrieben, eine Elektro-Maschine 32 mit
einem feststehenden Stator 34 und einem mit dem Antriebssystem
beziehungsweise den verschiedenen Wellen drehbaren Rotor 36.
Ferner umfaßt
das Schwingungsdämpfungssystem
eine nachfolgend noch detailliert beschriebene Auslenkungsmassenanordnung 38.
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Eine
allgemein mit 40 bezeichnete Ansteuervorrichtung empfängt verschiedene,
den Betriebszustand des Antriebssystems kennzeichnende Parameter
oder Größen. So
empfängt
die Ansteuervorrichtung 40 beispiels weise Information über den Öffnungswinkel
einer Drossel 42 und über
einen Sensor 44 Information über die Drehzahl der Antriebswelle 14,
d. h. die Drehzahl der Brennkraftmaschine 12. Ferner empfängt die
Ansteuervorrichtung 40 Information beispielsweise über den
in dem Stator 34 fließenden
Strom. Selbstverständlich
empfängt
die Steuervorrichtung 40 eine Vielzahl weiterer Informationen,
um den Betrieb des Antriebssystems 10, insbesondere des
Schwingungsdämpfungssystems 16, geeignet
zu steuern. Eine dieser Informationen kann beispielsweise Information
darüber
sein, wie groß die von
in einem Fahrzeug angeordneten Verbrauchern 46 momentan
geforderte elektrische Energie ist, so daß durch entsprechende Ansteuerung
die Elektro-Maschine 32 als Generator wirkend diese Energie bereitstellen
kann. Es ist selbstverständlich,
daß die Elektro-Maschine 32 auch
zum Starten der Brennkraftmaschine 12 oder zum Erzeugen
einer Unterstützungskraft
genutzt werden kann.
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Treten
im Betrieb des Antriebssystems Bewegungsungleichförmigkeiten
beziehungsweise Drehungleichförmigkeiten
auf, so steuert die Ansteuervorrichtung 40 die Elektro-Maschine 32,
die beispielsweise durch einen Synchron-Motor, einen Asynchron-Motor
oder einen Reluktanz-Motor gebildet sein kann, derart an, daß diesen
Bewegungs- oder Drehungleichförmigkeiten
entgegengewirkt wird. Beispielsweise kann anhand der ihr zugeführten Informationen
Drosselklappenöffnung,
Drehzahl der Brennkraftmaschine, Kühlmitteltemperatur usw. die
Ansteuervorrichtung 40 aus einem beruhend auf diesen Größen gebildeten
Kennfeld die Größe eines über die
Wicklungen des Stators 34 fließenden Stromes bestimmen, um
durch die Elektro-Maschine 32, d. h. durch die elektromagnetische
Wechselwirkung zwischen Stator 34 und Rotor 36,
ein geeignetes Gegenmoment zu erzeugen. Neben der Amplitude beziehungsweise
Frequenz dieses über
die Statorwicklungen fließenden
Stroms 34 kann auch die Phasenlage dieses Stroms, d. h.
der Amplitudenmaxima, bezüglich
einer Drehlage der Antriebswelle 14 aus einem weiteren
Kennfeld anhand der gleichen Eingangsgrößen ausgelesen werden, so daß beruhend auf
der beispielsweise auch durch den Sensor 44 erfaßten Drehlage
eine zeitliche Zuordnung zwischen dem über die Statorwicklungen fließenden Strom
und der zu erwartenden oder auftretenden Schwingungsanregung erfolgen
kann.
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Durch
das Entnehmen der Statorströme
aus einem zuvor anhand von Versuchen für ein bestimmtes Antriebssystem
erzeugten Kennfeld oder aus mehreren Kennfeldern wird eine Steuerung
vorgenommen, der eine innere Regelung hinsichtlich des über die
Statorwicklungen fließenden
Stroms eingegliedert ist. Das heißt, es wird anhand der Auslesung aus
dem oder den Kennfeldern in der Steuervorrichtung 40 ein
Sollwert für
den den Dreh- oder
Bewegungsungleichförmigkeiten
entgegenwirkenden Wechselstrom erzeugt, und die Ansteuervorrichtung 40 regelt
dann den über
die Statorwicklungen 34 fließenden Strom auf diesen Sollwert
ein. Es sei darauf hingewiesen, daß gleichwohl auch eine Regelschleife
mit Hinsicht auf die tatsächlich
auftretenden Bewegungsungleichförmigkeiten
vorgesehen sein kann, d. h. beispielsweise durch Ableiten des durch
den Drehzahlsensor 44 bereitgestellten Drehzahlsignals
kann auf momentan tatsächlich
vorhandene Drehschwingungen geschlossen werden, und die Ansteuerung des
Stators 34 vermittels der Steuervorrichtung 40 kann
derart vorgenommen werden, daß die
tatsächlich
erfaßten
Drehungleichförmigkeiten
auf ein Minimum geregelt werden.
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Dem
zum Dämpfen
der Schwingungen entgegenwirkenden Drehmoment oder Gegenmoment, d.
h. dem diesem Gegenmoment zugeordneten Statorstrom, kann beispielsweise
dann ein Stromanteil hinzugefügt
werden, durch welchen letztendlich die verschiedenen Verbraucher 46 in
einem Fahrzeug gespeist werden. Das heißt, einem normalen Generatorbetrieb
der Elektro-Maschine 32 wird dann ein Schwingungsdämpfungsbetrieb
mit einem entsprechenden Wechselstromantreil überlagert.
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Das
erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungssystem 16 umfaßt ferner
die im folgenden noch detailliert beschriebene Auslenkungsmassenanordnung 38,
welche eine oder mehrere Auslenkungsmassen aufweist, die bei auftretenden
Drehungleichförmigkeiten
nach Art eines Oszillators im Fliehpotential ausgelenkt werden und
somit eine der anregenden Schwingung gegenphasige und entgegenwirkende
Schwingung aufbauen. Durch diese Aufgliederung des Schwingungsdämpfungssystems 16 in
einen durch elektromagnetische Wechselwirkung dämpfenden Teil und einen durch
Massenoszillation dämpfenden
Teil wird ein besonders vorteilhafter synergetischer Effekt bei
der Schwingungsdämpfung erzielt.
Um durch eine derartige Auslenkungsmassenanordnung 38 eine
geeignete Schwingungsdämpfungsfunktion
erzielen zu können,
muß ein
bestimmtes Verhältnis
von Fliehkraft zu auslenkender Kraft erzielt sein. Das heißt, ist
für eine
vorgegebene auslenkende Kraft die Fliehkraft zu klein, so ist die Rückstellkraft
der oszillierenden Massen zu gering mit der Folge, daß diese
im Bereich ihrer Bahnenden an Anschlägen anstoßen, was zu einer Verstimmung der
Oszillatoren führen
kann. Dies ist im allgemeinen in einem Betriebszustand geringer
Drehzahl zu erwarten, da bei diesen geringen Drehzahlen, beispielsweise
im Bereich unter 1.800 Umdrehungen pro Minute, insbesondere im Bereich
der Leerlaufdrehzahl von weniger als 1.000 Umdrehungen pro Minute,
die auftretenden Drehungleichförmigkeiten derart
massiv sein können,
daß die
vorherrschenden Fliehkräfte
noch nicht ausreichen, um die oszillierenden Massen am Erreichen
ihrer an den Bahnenden vorgesehenen Anschläge zu hindern. Durch die Elektro-Maschine 32 kann
jedoch insbesondere in diesem Bereich geringer Drehzahl mit besonders
hohem Wirkungsgrad ein den auftretenden Schwingungen entgegenwirkendes
Drehmoment erzeugt werden, mit der Folge, daß durch dieses Drehmoment die
auftretenden Schwingungen so weit gemindert werden, daß die im
Antriebssystem vorhandenen Dreh- oder Bewegungsungleichförmigkeiten
hinsichtlich der noch vorhandenen Amplituden nicht mehr ausreichen,
um die oszillierenden Massen bis an die Bahnenden, also die maximale
Auslenkung aus der Ruhelage, heranzubewegen. Es kann also für jede Drehzahl
oder für
jeden Drehzahlbereich eine derartige Abstimmung zwischen der Elektro-Maschine 32 und
der Auslenkungsmassenanordnung 38 vorgenommen werden, daß die Elektro-Maschine 32 nur
in derartigem Ausmaß wirksam
wird, daß die
noch verbleibenden Schwingungsamplituden durch die Auslenkungsmassenanordnung 38 ohne
die Gefahr des Anschlagens von deren oszillierenden Massen an jeweiligen
Bahnendbereichen getilgt oder gedämpft werden können. Dies
bedeutet, daß durch
das Zusammenwirken der beiden Dämpfungsbereiche
die im Bereich der Elektro-Maschine
zur Schwingungsdämpfung
auftretenden Anforderungen minimiert werden können, so daß diese kleiner dimensioniert werden
kann beziehungsweise für
alle Betriebszustände
sichergestellt ist, daß die
im Fahrzeug vorhandenen elektrischen Verbraucher 46 weiterhin
geeignet gespeist werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dann,
wenn die elektrischen Verbraucher keinen sehr hohen Energiebedarf
vorgeben, die Elektro-Maschine 32 auch
in stärkerem
Ausmaß,
beispielsweise mit ihrem gesamten Leistungsvermögen zur Schwingungsdämpfung eingesetzt
werden kann.
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Des
weiteren ist bei einem derartigen Schwingungsdämpfungssystem grundsätzlich auch ein
Betrieb möglich,
bei dem, trotz des mit zunehmender Drehzahl abfallenden bereitstellbaren
Gegenmomentes der Elektro-Maschine 32 auch bei höheren Drehzahlen
diese zur Schwingungsdämpfung eingesetzt
wird. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn aufgrund bestimmter
Betriebszustände das
Auftreten sehr starker Schwingungsanregungen zu erwarten ist, die
durch die Auslenkungsmassenanordnung 38 alleine nicht oder
nicht vollständig
gedämpft
werden können.
Auch das Auftreten nichtzyklischer Schwingungsanregungen, insbesondere
im höheren
Drehzahlbereich, kann dann durch die Elektro-Maschine 32 gedämpft werden.
Insbesondere auch im Fall von Lastwechselschwingungen oder bei Durchführung von
Schaltvorgängen
mit kurzzeitiger Lastunterbrechung ist es dann vorteilhaft, wenn
bei höheren
Drehzahlen auch die Elektro-Maschine zur Schwingungsdämpfung eingesetzt
wird, da in diesen Zuständen
Schwingungsanregungen mit Frequenzen auftreten können, auf welche die Auslenkungsmassenanordnung 38 nicht
abgestimmt ist. Liegen insbesondere bei höheren Drehzahlen derartige
auf das Auftreten von relativ starken Schwingungsanregung hindeutende
Betriebszustände
nicht vor, so kann dann die Elektro-Maschine 32 lediglich
zur Erzeugung elektrischer Energie für die Verbraucher 46 betrieben
werden, so daß die
Zeit, während
welcher die Elektro-Maschine bei höheren Drehzahlen zur Schwingungsdämpfung eingesetzt
wird und dementsprechend möglicherweise
nicht die geforderte Energie bereitstellen kann und somit die Verbraucher 46 beispielsweise
durch Batterie zu speisen sind, minimiert werden kann.
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Im
Betrieb eines Antriebssystems, wie es in 1 dargestellt
ist, läßt sich
also die Wirkungscharakteristik des Schwingungsdämpfungssystems 16 im
wesentlichen in drei Bereiche gliedern. Dies ist zum ersten ein
in dem Wirkungsdiagramm der 9 als "aktiver Bereich" Bereich geringer
Drehzahl beziehungsweise geringer Motorlast, in dem die Fliehkraft
so gering ist, daß ein
wirksamer Betrieb der Auslenkungsmassenanordnung nicht zu erwarten
ist und deshalb die Schwingungsdämpfung
im wesentlichen nur aktiv durch entsprechende Ansteuerung der Elektro-Maschine 32 erfolgt.
Daran schließt
sich ein Übergangsbereich
an, in welchem durch eine Vordämpfung
vermittels der Elektro-Maschine 32 die auftretenden Dreh-
oder Bewegungsungleichförmigkeiten
bereits so weit gemindert werden können, daß ein verbleibender Teil durch
die Auslenkungsmassenanordnung 38 gedämpft werden kann, ohne daß deren
Auslenkungsmassen dabei ihre Endlagen erreichen. Bei noch höheren Drehzahlen
findet dann ein Übergang
in einen passiven Bereich statt, in dem aufgrund der relativ hohen
Drehzahl der Wirkungsgrad der Elektro-Maschine so gering ist, daß die Schwingungsdämpfung durch
die Auslenkungsmassenanordnung 38 vorgenommen wird, um
vermittels der Elektro-Maschine weiterhin die Versorgung der Verbraucher 46 mit
elektrischer Energie sicherzustellen. Gleichwohl kann auch in diesem
passiven Bereich, wie vorangehend angesprochen, in außerordentlichen
Situationen, wie bei Auftreten von Lastwechselschwingungen oder
bei Durchführung
von Schaltvorgängen,
kurzzeitig die Elektro-Maschine 32 zur Schwingungsdämpfung zugeschaltet
werden, wobei während
dieser Zeit dann die Verbraucher 46 aus der Batterie gespeist
werden.
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Nachdem
vorangehend der prinzipielle Aufbau beziehungsweise die prinzipielle
Wirkung einer erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsvorrichtung
beziehungsweise eines erfindungsgemäßen Antriebssystems beschrieben
worden ist, wird im folgenden mit Bezug auf die 2 bis 8 der
Aufbau verschiedener Ausgestaltungsarten derartiger Schwingungsdämpfungssysteme
beschrieben. So zeigt die 2 ein Schwingungsdämpfungssystem 16,
bei dem der Stator 34 der Elektro-Maschine 32 an einem
Motorblock 50 einer Brennkraftmaschine festgelegt ist.
Der Stator 34 weist einen beispielsweise ringartig ausgebildeten
Träger 52 auf,
auf welchem das Statorjoch 54 mit den Statorwicklungen 56 getragen
ist. Der Träger 52 weist
ein durch einen Abdeckring 58 verschlossenes Kanalsystem 60 auf,
welches durch den Motorblock 50 hindurch mit Kühlfluid
versorgt werden kann. Der Rotor 36 der hier als Synchronmaschine
aufgebauten Elektro-Maschine 32 ist radial außen an einem
allgemein mit 62 bezeichneten Schwungrad einer schematisch
angedeuteten Kraftfahrzeug-Reibungskupplung 64 getragen.
Dieses Schwungrad 62 ist in seinem radial inneren Bereich durch
eine Mehrzahl von Schraubbolzen 66 drehfest an einem Kurbelwellenflansch 68 einer
als Antriebswelle fungierenden Kurbelwelle 14 der Brennkraftmaschine 12 (in 1)
festgelegt. Im Bereich radial innerhalb der Elektro-Maschine 32,
d. h. radial innerhalb des Statorträgers 52, ist die allgemein
mit 38 bezeichnete Auslenkungsmassenanordnung angeordnet.
Das heißt,
diese Auslenkungsmassenanordnung 38 liegt hier zwischen
dem Motorgehäuse
oder Motorblock 50 und dem Schwungrad 62 beziehungsweise
der Reibungskupplung 64.
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Die
Auslenkungsmassenanordnung 38 umfaßt zwei in axialem Abstand
zueinander angeordnete Bahnelemente 70, 72, welche
unter Zwischenlagerung eines Abstandsringes 75 ebenfalls
vermittels der Schrauben 66 mit der Kurbelwelle 14 fest
gekoppelt sind. Die Bahnelemente 70, 72 weisen
in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend mehrere, beispielsweise durch
einzelne Öffnungen
gebildete Auslenkungsbahnen 74, 76 auf, entlang
welchen jeweils zugeordnete Auslenkungsmassen 78 sich bewegen können. Die Auslenkungsbahnen 74, 76,
die jeweils einer Auslenkungsmasse 78 zugeordnet sind,
sind derart konfiguriert, daß sie
in einem jeweiligen Scheitelbereich 80, 82 den
größten radialen
Abstand zu einer Drehachse A des Systems aufweisen, und ausgehend
von diesem Scheitelbereich 80 beziehungsweise 82 in
beiden Umfangsrichtungen jeweilige Auslenkungsbereiche aufweisen,
die mit zunehmendem Abstand vom Scheitelbereich 80, 82 zunehmend
näher an
die Drehachse A heranführen.
Das heißt,
bei Bewegung der Auslenkungsmassen 78 entlang der zugeordneten
Auslenkungsbahnen 74, 76 nähern diese sich beim Entfernen
von den Scheitelbereichen 80, 82 der Drehachse
A zunehmend an, so daß im
Fliehpotential eine Rückstellkraft
in Richtung zur durch die Scheitelbereiche 80, 82 definierten Ruhelage
erzeugt wird. Um hierbei eine von der Auslenkungsamplitude der jeweiligen
Auslenkungsmassen 78 im wesentlichen unabhängige Eigenfrequenz der
auf diese Art und Weise erzeugten Oszillatoren zu erhalten, weisen
diese Auslenkungsbahnen 70, 76 im wesentlichen
eine epizykloidenartige Bahnkonfiguration auf, wobei die Scheitelbereiche 80, 82 den Bereich
geringster Bahnkrümmung
bilden. Eine epizykloidenartige Bahnkonfiguration der Auslenkungsbahnen
bedeutet, daß diese
Bahnen derart gestaltet sind, daß die Massenschwerpunkte der
sich entlang der Auslenkungsbahnen bewegenden Auslenkungsmassen
sich auf epizykloidenförmigen
Bahnen bewegen. Dies bedeutet letztendlich, daß die Auslenkungsbahnen zum
Erhalt derartiger Bewegungsverläufe
der Massenschwerpunkte an die Epizykloidenform angepaßt sein
müssen.
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Man
erkennt, daß die
Auslenkungsmassen 78 an ihren beiden axialen Endseiten
jeweilige Führungsvorsprünge 84, 86 aufweisen,
die in zugeordneten Führungsbahnen 88, 90 eines
mit dem Bahnelement 70 fest verbundenen Führungselements 92 beziehungsweise
in dem Schwungrad 62 mit geringem Bewegungsspiel in radialer
Richtung geführt
sind. Diese durch Öffnungen
oder Ausnehmungen gebildeten Führungsbahnen 88, 90 folgen
exakt dem Verlauf der Auslenkungsbahnen 74, 76,
und bilden an ihren jeweiligen Umfangsendbereichen einen Endanschlag
für die
Aus lenkungsmassen 78. Das heißt, sind, wie vorangehend angesprochen,
die anregenden Schwingung derart stark, daß die Auslenkungsmassen 78 sich
von ihrer Ruhelage, definiert durch die Scheitelbereiche 80, 82,
relativ weit entfernen, so wird durch Anschlagen der Führungsvorsprünge 84, 86 an
Endbereichen der Führungsbahnen 88, 90 für eine Bewegungsbegrenzung
der Auslenkungsmassen 78 gesorgt. Des weiteren haben die
Führungsbahnen 88, 90 die
Funktion, die Auslenkungsmassen 78 auch bei nicht vorhandener
Fliehkraft in geeigneter Positionierung bezüglich ihrer Auslenkungsbahnen 74, 76 zu
halten, d. h. es wird verhindert, daß die Auslenkungsmassen 78 sich
schwerkraftbedingt nach unten bewegen und dann in mehr oder weniger undefinierter
Lage bezüglich
der Bahnelemente 70, 72 und ohne Kontakt mit ihren
Auslenkungsbahnen 74, 76 liegen würden. Würde in einem
derartigen Zustand das System in Drehung versetzt, so würden bei ausreichender
Fliehkraft die Auslenkungsmassen 78 sich spontan nach außen bewegen
und an ihren jeweiligen Auslenkungsbahnen 74, 76 anschlagen.
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Man
erkennt, daß bei
dem in 2 dargestellten System aufgrund der Positionierung
der Auslenkungsmassenanordnung 38 radial innerhalb der Elektro-Maschine 32 durch
relativ große,
d. h. vor allem axial großbauende
Auslenkungsmassen 78 bei relativ kleinem radialen Abstand
der Auslenkungsbahnen 74, 76 von der Drehachse
A dennoch für
ausreichende Fliehkräfte
gesorgt werden kann.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß die
beiden Bahnelemente 70, 72 sowie das Führungselement 92 in
vorteilhafter Weise durch Ausstanzen aus einem Blech gebildet werden
können.
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Ein
besonderer Vorteil dieser Ausgestaltungsform ist, daß aufgrund
der Positionierung der Auslenkungsmassenanordnung 38 innerhalb
des durch die Elektro-Maschine 32 eingeschlossenen Raumes
der gesamte erforderliche Bauraum sehr klein gehalten werden kann.
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Eine
Abwandlung des Schwingungsdämpfungssystems
ist in 3 gezeigt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen
Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise Funktion entsprechen,
sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet. Man erkennt, daß in dieser
Ausgestaltungsform der Stator 34a der hier als Asynchronmotor
ausgebildeten Elektro-Maschine 32a radial außerhalb
des Rotors 36a positioniert ist und durch seinen Trägerring 52a wieder
am Motorblock 50a gehalten ist. Der Rotor 36a ist nunmehr
am Außenumfang
des Schwungrads 62a festgelegt und liegt dem Stator 34a an
dessen Innenumfangsfläche
radial gegenüber.
Das Schwungrad 62a ist hier zweiteilig aufgebaut und umfaßt ein erstes,
mit der Kurbelwelle 14a verbundenes Scheibenteil 96a sowie
ein zweites Scheibenteil 98a, welches mit dem ersten Scheibenteil 96a beispielsweise durch
nicht dargestellte Schraubbolzen verbunden ist. Man erkennt, daß die beiden
Scheibenteile 96a, 98a im radial äußeren Bereich
zusammen eine Umfangsvertiefung 100a bilden, in welcher
der Rotor 36a festgelegt ist. Die beiden Scheibenteile 96a, 98a weisen
jeweils mehrere einander zugeordnete Ausnehmungen oder Vertiefungen 102a, 104a auf,
die zusammen jeweils einen Aufnahmeraum für eine Auslenkungsmasse 78a bilden.
Dieser Aufnahmeraum ist nach radial außen hin wieder durch eine Fläche begrenzt,
welche eine Auslenkungsbahn 74a bildet. Man erkennt in
der 3 den Scheitelbereich 80a und die beiden
Auslenkungsbereiche 106a, 108a, wobei hier diese
Auslenkungsbereiche 106a, 108a sich nicht in Umfangsrichtung
erstrecken, wie vorangehend beschrieben, sondern sich im wesentlichen in
Richtung der Drehachse A vom Scheitelbereich 80a ausgehend
erstrecken. In entsprechender Weise ist hier also die Auslenkungsmasse 78a nicht
in Umfangsrichtung, sondern im wesentlichen in axialer Richtung
auslenkbar. Die Auslenkungsbahn 74a jeder Auslenkungsmasse 78a weist
vorzugsweise wiederum eine epizykloidenartige Form auf. Die Auslenkungsmasse 78a kann
beispielsweise eine kugel- oder eine scheibenartige Auslenkungsmasse
sein, wobei dann durch die Ausnehmungen 104a, 102a in Umfangsrichtung begrenzenden
Wandungen dafür gesorgt
ist, daß dieses
scheibenartige Bauteil nicht seitlich wegkippen kann.
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Diese
Ausgestaltungsform einer Auslenkungsmassenanordnung, bei welcher
die Auslenkungsmassen in Richtung der Drehachse schwingen können, dient
im wesentlichen dazu, im Betrieb auftretende Taumelschwingungen
zu dämpfen,
die im wesentlichen die erste Ordnung der Kurbelwellendrehzahl als
Frequenz aufweisen. Derartige Schwingungen treten auf, wenn zwischen
der Kurbelwelle 14a und einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle
ein geringfügiger
Achsversatz oder eine geringfügige
Achsneigung entstehen oder bestehen, durch welche zwangsweise eine
axiale Auslenkung im Bereich des Schwungrads 62a und der
Kupplungsscheibe entsteht. Diese axialen Schwingungen oder Auslenkungen
können
durch gegenphasige in Achsrichtung beziehungsweise entlang der Auslenkungsbahnen 74a schwingende
Auslenkungsmassen 78a gedämpft werden.
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Eine
derartige Ausgestaltungsform ist jedoch nicht auf die Dämpfung von
Taumelschwingungen beschränkt.
Es können
ebenso Drehschwingungen gedämpft
werden, d. h. in Umfangsrichtung auftretende Schwingungen, nämlich dadurch,
daß die
Auslenkungsbahnen 74a nicht nur sich in Achsrichtung erstreckende
Auslenkungsbahnabschnitte 106a, 108a aufweisen,
sondern vom Scheitelbereich 80a ebenso in Umfangsrichtung
ausgehende Auslenkungsbahnbereiche. Das heißt, es ist eine dreidimensional
gekrümmte
Auslenkungsbahnfläche
geschaffen, bei welcher eine kugelförmige Auslenkungsmasse letztendlich
in beliebiger Richtung ausgelenkt werden kann. Treten beispielsweise überlagert
Taumelschwingungen und Drehschwingungen auf, so können die
einzelnen Auslenkungsmassen 78a eine näherungsweise kreisförmige Bahn
um den Scheitelbereich 80a durchlaufen.
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Insbesondere
die Dämpfung
von Taumelschwingungen im Bereich der Auslenkungsmassenanordnung 38a hat
den Vorteil, daß der
zwischen dem Stator 34a und dem Rotor 36a vorhandene
Luftspalt näherungsweise
konstant gehalten wird. Dieser Luftspalt ist eine äußerst wichtige
Größe hinsichtlich der
Leistungsfähigkeit
der Elektro-Maschine 32a. Schwankungen im Luftspalt würden zu
einer entsprechenden Schwankung im Gegenmomentübertragungsvermögen und
einer dementsprechenden Schwankung im Vermögen, elektrische Energie zu erzeugen
oder ein Gegenmoment zu erzeugen, nach sich ziehen. Müßte zum
Vermeiden eines gegenseitigen Anschlagens bei Taumelschwingungen
der Luftspalt größer gemacht
werden, so müßte entsprechend
auch eine Überdimensionierung
in den anderen Bereichen der Elektro-Maschine 32a vorgenommen
werden. Dies kann durch eine derart aufgebaute Auslenkungsmassenanordnung 38a vermieden
werden.
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Es
sei noch darauf verwiesen, daß die
drehfeste Verbindung zwischen dem Schwungrad 62a, d. h.
dem Teil 96a desselben und der Antriebswelle 14a durch
eine in der 3 auch erkennbare Hirthverzahnung
erfolgen kann.
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Die
in der 4 dargestellte Ausgestaltungsform entspricht im
wesentlichen der in 3 dargestellten Ausgestaltungsform,
wobei hier in die Ausnehmungen 102a, 104a ein
ringartiges Element 110a eingelegt ist, das an seiner Innenumfangsfläche die
Auslenkungsbahn 74a für
die Auslenkungsmasse 78a bildet. Der Vorteil dieser Ausgestaltungsform
ist, daß bei
der Herstellung der Ausnehmungen 102a, 104a nicht
mit hoher Präzision
auf die exakte Konfiguration der Auslenkungsbahnen 74a geachtet
werden muß.
Vielmehr kann die exakte Bahngeometrie durch Tiefziehen des ringartigen
Teils 110a aus einem Blechrohling erzeugt werden. Eine
derartige Ausgestaltungsform eignet sich besonders bei einer Auslenkungsmassenanordnung 38a,
bei welcher die Auslenkung der Auslenkungsmassen 78a lediglich
in der zur Drehachse A näherungsweise
gleichlaufenden Richtung erfolgt, da dann eine dreidimensionale Krümmung der
Auslenkungsbahnen 74a nicht erforderlich ist. Ansonsten
entspricht der in 4 dargestellte Aufbau im wesentlichen
der in 3 dargestellten Konfiguration.
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Ein
weiteres Ausgestaltungsbeispiel eines Schwingungsdämpfungssystems
ist in den 5 bis 7 dargestellt,
wobei hier im wesentlichen der Bereich der Auslenkungsmassenanordnung
gezeigt ist. Der Bereich der Elektro-Maschine kann beispielsweise so wie
in 2 dargestellt realisiert sein. Komponenten, welche
vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise
Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter
Hinzufügung
eines Anhangs "b" bezeichnet.
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Man
erkennt, daß am
Schwungrad 62b ein Bahnelement 114b beispielsweise
durch eine Mehrzahl von Schraubbolzen oder Nieten 116b festgelegt ist.
Dieses Bahnelement 114b ist beispielsweise durch Tiefziehen
aus einem Blechrohling geformt und weist an seinem radial äußeren Bereich
einen in Achsrichtung abgebogenen Bereich 118b auf, der
an seiner Innenumfangsfläche
die Auslenkungsbahnen 74b für die in Umfangsrichtung aufeinander
folgenden Auslenkungsmassen 78b bildet. Man erkennt, daß die Auslenkungsbahnen
wieder Scheitelbereiche 80b aufweisen, von welchen in beiden
Umfangsrichtungen nunmehr die Auslenkungsbereiche 106a, 108a ausgehen.
Die einzelnen Auslenkungsmassen 78b sind wieder scheibenartig
ausgebildet und sind axial zwischen dem Bahnelement 114b und
einem ebenfalls mit dem Schwungrad 60b verbundenen Deckelement 120b gehalten.
Dieses Deckelement 120b ist, wie in den 5 und 7 erkennbar,
an einem zwischen zwei Auslenkungsbahnbereichen 74b liegenden
axialen Ansatz 122b durch entsprechende Bolzen oder Niete
festgelegt. Im radial äußeren Bereich
ist das Deckelement 120b axial umgebogen und bildet dort
einen Träger 124b für den Rotor 36b.
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Die 6 zeigt,
daß die
Auslenkungsmassen 78b zumindest an einer axialen Seite
wiederum einen Führungsvorsprung 86b aufweisen
können, der
in einer entsprechenden Führungsbahn 90b des Bahnelements 114b geführt ist.
Eine entsprechende Konfiguration könnte an der anderen axialen
Seite im Bereich des Deckelements 120b vorgesehen sein. Ferner
erkennt man, daß das
Deckelement 120b in seinem Übergangsbereich zu dem axial
sich erstreckenden Abschnitt 124b in Umfangsrichtung verteilt liegende
Einformungen oder Einprägungen 126b aufweist,
die einerseits eine Versteifung dieses Deckelements erzielen, und
andererseits eine axiale Anlagefläche für den Rotor 36b bilden.
Es sei darauf hingewiesen, daß das
Bahnelement 114b in seinem Bereich 118b noch axiale
Vorsprünge
aufweisen kann, die in entsprechende Ausnehmungen des Deckelements 120b eingreifen
und dort z. B. durch Verrollen festgelegt sind. So kann auch radial
außen
eine Fixierung des Deckelements 120b erzielt werden. Ferner
erkennt man insbesondere in der 7, daß ein allgemein
mit 130b bezeichnetes Kupplungsgehäuse der Reibungskupplung 64b hier über das
Schwungrad 62b nach radial außen verlängert sein kann und eine Verzahnung 132b aufweist,
der ein magnetischer Aufnehmer 134b gegenüberliegt.
Dieser kann an der schematisch dargestellten Getriebeglocke 136b festgelegt
sein. Auf diese Art und Weise kann zum einen die Drehzahl der Brennkraftmaschine
erfaßt
werden, zum anderen kann durch spezielle Zahnausgestaltung die Drehlage
der Kurbelwelle ermittelt werden.
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Eine
weitere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungssystems
ist in 8 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend
beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise Funktion
entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei
der Ausgestaltungsform gemäß 8 sind,
ebenso wie bei der Ausgestaltungsform gemäß den 5 bis 6,
die Elektro-Maschine 32c und die Auslenkungsmassenanordnung 38c in
Achsrichtung gestaffelt angeordnet. Die Auslenkungsmassenanordnung 38c weist
wiederum das den Rotor 36c tragende Deckelement 114c auf.
Die andere axiale Begrenzung der die einzelnen Auslenkungsmassen 78c aufnehmenden
Bereiche ist durch das Schwungrad 62c selbst vorgesehen.
Im Schwungrad 62c und in dem Deckelement 114c sind
wiederum jeweilige Führungsbahnen 90c, 88c gebildet,
die entsprechende Führungsvorsprünge 86c, 84c aufnehmen.
Da gegenüber
den Ausgestaltungsformen gemäß den 2 bis 4 bei
den Ausgestaltungsformen gemäß den 5 bis 8 die
Auslenkungsbahnen 74c von der Drehachse A weiter entfernt
liegen, können
hier axial deutlich kürzere
Auslenkungsmassen 78c eingesetzt werden, so daß auch bei
der axialen Staffelung von Elektro-Maschine 32c und Auslenkungsmassenanordnung 38c eine
kurze axiale Bauweise erhalten werden kann.
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Bei
der Ausgestaltungsform gemäß 8 sind
die Führungsbahnen 74c an
einem zentralen Scheibenelement 140c gebildet, das in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgend die jeweiligen die Führungsbahnen 74c bildenden Öffnungen
aufweist, und an dem an einer axialen Seite das Deckelement 114c angebracht
ist und an der anderen axialen Seite das Schwungrad 62c angebracht
ist. Das Zentralscheibenelement 140c ist dann durch Schraubbolzen
an der Kurbelwelle 14c unter Zwischenlagerung eines Distanzrings 142c festgelegt.
Das Zentralscheibenelement 140c kann wiederum aus einem
Blechrohling durch Ausstanzen erhalten werden.
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Vorangehend
sind mit Bezug auf die 2 bis 8 Ausgestaltungsformen
jeweiliger Schwingungsdämpfungssysteme
beschrieben worden, die alle dazu in der Lage sind, die vorangehend
allgemein beschriebene Funktion bei der Dämpfung oder Tilgung auftretender
Schwingungen in einem Antriebssystem zu erfüllen. Es sei darauf hingewiesen, daß, wie vorangehend
ausgeführt,
diese Schwingungen Drehschwingungen sein können, oder auch Taumelschwingungen
sein können,
oder gegebenenfalls auch Radialschwingungen sein können. Bei
allen Arten von Schwingungen kann durch geeignete Ansteuerung der
Elektro-Maschine dafür
Sorge getragen werden, daß die
auftretenden Schwingungen zumindest so weit gedämpft werden, daß die Auslenkungsmassenanordnung
in einem Auslenkungsbereich arbeiten kann, in welchem eine Verstimmung der
einzelnen Oszillatoren durch Anschlagen der einzelnen Oszillationsmassen
vermieden wird.
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Die
Abstimmung der Auslenkungsmassenanordnung auf bestimmte zu bedämpfende
Frequenzen oder Frequenzordnungen erfolgt im allgemeinen durch geeignete
Auswahl der Massen- beziehungsweise Trägheitsmomente der jeweiligen
Auslenkungsmassen, der Anzahl an in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden
Auslenkungsmassen sowie der Konfiguration der diesen Auslenkungsmassen zugeordneten
Auslenkungsbahnen. Um gleichzeitig verschiedene Frequenzen oder
Anregungen mit einer derartigen Auslenkungsmassenanordnung dämpfen zu
können,
können
verschiedene Auslenkungsmassen hier verschiedene Parameter aufweisen.
Das heißt,
es können
Auslenkungsmassen mit verschiedener Masse, verschiedener Massenverteilung
oder diesen zugeordneten verschieden konfigurierten Auslenkungsbahnen
vorgesehen sein.