DE4111962A1

DE4111962A1 - Torque transfer device with two rotatable flywheel masses - quickly releases torque before delayed build-up

Info

Publication number: DE4111962A1
Application number: DE4111962A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Reik
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1991-10-24
Anticipated expiration: 2011-04-13
Also published as: DE4111962B4

Abstract

The torque transmission device to be provided in the drive train of a vehicle between the engine and gearbox has at least two flywheel masses which rotate relative to each other. The torque which can be transferred between the flywheel masses is at first rapidly dissipated and then built up again with delayed action all in dependence on rapid changes in the load on the engine e.g. sudden acceleration and braking. Hydraulic control devices (400) can be provided to rapidly release a flow cross-section in the event of a rapid rise in the pressure in the pressure medium circuit through relative rotation between the flywheel masses, and then to reduce one or the flow cross-section more slowly. USE/ADVATNAGE - Optimum damping and economical production of vehicle clutch.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungs einrichtung, die insbesondere im Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen Motor und Getriebe vorzusehen ist, mit mindestens zwei zueinander verdrehbaren Schwungmassen, von denen die eine mit dem Motor verbindbar und die andere über eine Kupplung dem Getriebe zu- und abkuppelbar ist, und wobei die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Schwungmassen durch ein hydraulisches Medium erfolgt, wie Öl oder Fett, und wobei der entsprechende Druck durch wenigstens einen Druckerzeuger aufgebaut wird.The invention relates to a torque transmission device, particularly in the drive train of a Vehicle between the engine and transmission is to be provided with at least two rotating masses which can be rotated relative to one another, by one of which can be connected to the engine and the other via a clutch can be engaged and disengaged from the transmission, and wherein the torque transmission between the two flywheels done by a hydraulic medium, such as oil or grease, and the corresponding pressure by at least one Pressure generator is built.

Derartige Einrichtungen sind durch die DE-OS 37 12 876 bekannt geworden und haben sich insbesondere zum Abbau der durch die Drehungleichförmigkeiten des Motors verursachten Schwingungen bewährt. Als Druckerzeu ger ist eine Zahnradpumpe vorgesehen, die bei Differenz bewegungen zwischen den beiden Schwungmassen - Primär- bzw. Sekundärschwungmasse - angetrieben und dadurch hydraulisches Medium verdrängt wird. Der Abfluß von der Pumpenseite ist durch entsprechende Drossel- oder Sperrventile geregelt, so daß ein drehzahl- bzw. drehmomentabhängiger Schlupf erzeugt wird. Dadurch können Drehschwingungen hochfrequenter Art vom Motor zum Getriebe sehr wirkungsvoll isoliert werden.Such facilities are made known by DE-OS 37 12 876 and have become in particular to reduce the rotational irregularities vibration caused by the engine has proven itself. As a printer ger a gear pump is provided, the difference movements between the two flywheels - primary or Secondary flywheel mass - driven and therefore hydraulic Medium is displaced. The drain from the pump side is regulated by appropriate throttle or check valves, so that a speed- or torque-dependent slip generates becomes. This can cause torsional vibrations of high frequency Motor to gearbox can be isolated very effectively.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, auch niederfrequente Drehmomentschwingungen, wie sie bei schnellen Beaufschlagungsänderungen, wie beispielsweise Lastwechsels tößen, Wechselbeaufschlagungen des Motors, bei plötzlichem Gasgeben und Gaswegnehmen (tip in/back out) optimal zu dämpfen bzw. abzubauen. Dabei soll sich das System bzw. die Einrichtung hierfür durch optimale Wirkung und preiswerte Herstellung auszeichnen.The present invention was based on the object, too low-frequency torque vibrations, as in fast Load changes, such as load changes bump, alternating loads on the motor, in the event of sudden Accelerate and accelerate (tip in / back out) dampen or degrade. The system or Setup for this through optimal effect and inexpensive Award manufacturing.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß in Abhängigkeit solcher Beaufschlagungsänderungen das zwischen den Schwungmassen übertragbare Moment zunächst schnell abgebaut und verzögert wieder aufgebaut wird. Hierfür kann sich z. B. ein Steuerorgan eignen, das bei einem, durch derartige Drehmomentschwankungen hervorgerufenen und Relativ verdrehungen zwischen den beiden Schwungmassen bewirkenden und dabei erzeugten schnellen Druckanstieg im Druckmittel kreislauf einen schnellen Durchfluß gewährleistet und anschließend einen geringeren Durch- bzw. Rückfluß, was z. B. durch schnelles Erhöhen eines Durchlaßquerschnittes erfolgen kann und anschließendes langsameres Verringern des oder eines Durchflußquerschnittes. Dadurch wird also bei schnellen Drehmoment- bzw. Lastwechseländerungen eine kurzfristige Erhöhung der Relativdrehzahl der einen gegenüber der anderen Schwungmasse ermöglicht und danach die Relativ drehzahl verzögert wieder verringert, das heißt, es werden danach die Drehzahlen der beiden Schwungmassen verzögert wieder angeglichen.This is achieved according to the invention in that Dependency of such changes in exposure between the moment that can be transferred to the flywheels quickly dismantled and rebuilt after a delay. For this can z. B. are suitable for a control unit, at one, by such torque fluctuations and relative causing twists between the two masses and produced a rapid increase in pressure in the pressure medium circuit ensures a rapid flow and then a lower flow or return flow, what e.g. B. by rapidly increasing a passage cross section can take place and then slowing down the or a flow cross section. This means that at rapid changes in torque or load change short-term increase in the relative speed of the one compared the other flywheel and then the relative speed decelerated again reduced, that is, it then the speeds of the two flywheels are delayed adjusted again.

Es kann dabei für manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein, wenn ein entsprechendes Steuerorgan bei einer Relativverdre hung der beiden Schwungmassen in lediglich einer Richtung - bei Zugbetrieb - von der Druckseite mindestens einer der den Druck erzeugenden Elemente beaufschlagbar ist. Für andere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Steueror gan bei der Relativverdrehung in der anderen Richtung - bei Schubbetrieb - mit Druck beaufschlagt wird und eine entspre chende Regelung bzw. Steuerung erfolgt. Für weitere Anwen dungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuereinrich tung (bzw. Steuereinrichtungen) bei einem Druckanstieg durch eine Relativverdrehung bei Zugbetrieb als auch bei einem Druckanstieg durch Relativverdrehung bei Schubbetrieb von der Druckseite wenigstens einer der den Druck erzeugenden Elemente beaufschlagt wird bzw. werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn sowohl für druck- als auch für die saugseitigen Anschlüsse der Pumpen jeweils ein und dieselbe Leitung verwendet wird, die dann einmal mit Druck und einmal mit Unterdruck beaufschlagt werden.It can be advantageous for some applications if a corresponding control body with a relative twist hung of the two flywheels in only one direction - in train operation - at least one of the pressure side the pressure generating elements can be acted upon. For others Use cases, it can be advantageous if the control unit gan at the relative rotation in the other direction - at Thrust operation - is pressurized and one corresponds appropriate regulation or control takes place. For other users it can be advantageous if the control unit device (or control devices) when there is an increase in pressure a relative rotation in train operation as well as in one Pressure increase due to relative rotation during overrun from Print side of at least one of the pressure generating Elements is or will be applied. It can be advantageous if both for printing and for suction-side connections of the pumps one and the same Line is used, which is then once with pressure and once be subjected to negative pressure.

Eine zweckmäßige Ausbildung kann dadurch geschaffen werden, daß die Steuereinrichtung als Schieberventil ausgebildet ist, das nach Überschreiten eines durch Druckbeaufschlagung bewirkten Verschiebeweges des Schiebers einen Durchflußquer schnitt für das unter Druck stehende Medium freigibt, was einen Druckabfall im hydraulischen System und damit die rasche Einleitung einer Relativverdrehung der beiden Schwungmassen bewirkt. Der daraufhin erfolgende verzögerte Aufbau des Momentes zwischen den beiden Schwungmassen kann in besonders einfacher Weise dadurch erfolgen, daß zwischen der Druckseite des Ventilschiebers und der der Druckseite abgewandten Seite eine drosselartige Durchflußverbindung besteht. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die drosselartige Durchflußverbindung im Schieber selbst vorgese hen ist.Appropriate training can be created by that the control device is designed as a slide valve, that after exceeding one by pressurization caused displacement path of the slide a flow cross cut for the pressurized medium releases what a pressure drop in the hydraulic system and thus the rapid initiation of a relative rotation of the two Inertia causes. The subsequent delayed The moment between the two flywheels can be built up take place in a particularly simple manner in that between the Pressure side of the valve spool and that of the pressure side opposite side a throttle-like flow connection consists. It can be particularly advantageous if the throttle-like flow connection in the slide itself hen is.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Schieber gegen die Druck richtung vorgespannt ist, z. B. durch eine Vorspannfeder. Dabei sind zweckmäßigerweise diese Vorspann- oder Rückstell federn für den Schieber und die Drossel derart aufeinander abgestimmt, daß ein schnelles Öffnen und ein langsameres Schließen des Ventiles erfolgen kann.It is useful if the slide against the pressure direction is biased, e.g. B. by a bias spring. In this case, these bias or reset are expedient springs for the slide and the throttle on each other tuned that a quick opening and a slower The valve can be closed.

Um die durch das Verschieben des Schiebers bewirkte Volumens änderung in der der Druckseite abgewandten Seite des Ventiles aufzufangen, ist es zweckmäßig, wenn dieser Raum mit einer Aufnahme- bzw. Ausgleichskammer verbunden ist, die durch einen in dieser Kammer vorgesehenen federbelasteten Kolben oder durch einen Gasdruckspeicher gebildet sein kann.The volume caused by moving the slider Change in the side of the valve facing away from the pressure side to catch, it is useful if this room with a Receiving or compensation chamber is connected by a spring-loaded piston provided in this chamber or can be formed by a gas pressure accumulator.

Zweckmäßig kann es weiterhin sein, wenn das oder die hydrau lischen Steuerorgane, also z. B. ein Rückschlagventil, dessen Kolben über eine Drossel mit dem Druckraum in Verbindung steht, mit einer Leitung verbunden ist bzw. sind, die bei Zugbetrieb von mindestens einer der Druck erzeugenden Elemente mit Druck beaufschlagbar ist und außerdem noch mit einer weiteren Leitung, die bei einer in Schubbetrieb von mindestens einer der Druck erzeugenden Elemente mit Druck beaufschlagbar ist, wobei beide Leitungen in den Druckraum des Ventiles münden und vor dem Druckraum jede Leitung gegen die andere über ein Rückschlagventil gesichert ist. Dabei kann jede der Leitungen einzeln bzw. versetzt zueinander von einem oder getrennten Schiebern geöffnet bzw. geschlossen werden oder beide gleichzeitig. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Ausführung, bei der die beiden Leitungen bei der Relativverdrehung in der einen und in der anderen Drehrichtung jeweils wechselweise als Druck- und Saugleitun gen dienen und wobei darüberhinaus beide über das Ventil miteinander verbindbar sind, so daß dann, wenn in einer Leitung Druck aufbaut und Druckmittel gefördert wird, die andere Leitung als Saugleitung dient und umgekehrt. Die jeweils wechselweise als Druck- bzw. Saugleitung dienenden Leitungen können mit der Druck- bzw. Saugseite z. B. jeweils einer benachbarten Druckmittelquelle verbunden sein oder mit der Druck- und Saugseite desselben, den Druck erzeugenden Elementes.It can also be expedient if the hydrau lische tax organs, so z. B. a check valve whose Piston connected to the pressure chamber via a throttle is connected to a line or are at Train operation of at least one of the pressure-generating Elements can be pressurized and also with another line that is in overrun mode from at least one of the pressure generating elements with pressure can be acted upon, both lines in the pressure chamber of the valve and each line against the pressure chamber the other is secured by a check valve. Here can each of the lines individually or offset from each other one or separate sliders opened or closed or both at the same time. It is particularly advantageous such an embodiment in which the two lines at the relative rotation in one and in the other Direction of rotation alternately as pressure and suction line serve gene and both also via the valve are interconnectable so that when in one Line builds up pressure and pressure medium is promoted other line serves as suction line and vice versa. The each alternately serving as a pressure or suction line Lines can with the pressure or suction side z. B. each be connected to a neighboring pressure medium source or with the pressure and suction side of the same, the pressure generating Element.

Anhand der Fig. 1 bis 4 sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 4.

Dabei sind die Fig. 1 und 2 aus der eingangs erwähnten DE-OS 37 12 876 entnommen und auf die Beschreibung der genannten DE-OS wird ausdrücklich Bezug genommen. Here, FIGS. 1 and 2, taken from the aforementioned DE-OS 37 12 876 and to the description of said DE-OS Reference is expressly made.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf der Schwungmasse 3 ein Steuerorgan 400 zwischen zwei einander benachbarten, Druck erzeugenden Elementen, nämlich den Pumpenrädern 35, schematich dargestellt. Als "Steuerorgan" seien sowohl Ausführungsformen mit lediglich einem Steuerelement, wie beispielsweise einem Ventil, verstanden, als auch Ausfüh rungsformen, bei denen mehrere derartiger Organe verwendet werden.In the present exemplary embodiment, a control element 400 between two adjacent, pressure-generating elements, namely the pump wheels 35 , is shown schematically on the flywheel 3 . As a "control member" are understood both embodiments with only one control element, such as a valve, as well as embodiments, in which several such members are used.

Fig. 3 zeigt ein derartiges Steuerorgan 400 in vergrößerter Darstellung, das als Ventil ausgebildet ist, welches ledig lich bei einem durch eine Relativverdrehung in einer Richtung durch die Druckmittelquelle 35 erzeugten Druck über die Öffnung 50 beaufschlagt wird. Mit der Druckseite der Zahnradpumpe ist Kanal 401 verbunden. Bei Druckanstieg wird Öl oder Fett radial gegen die Kolbenwand 402 gedrückt und über die Leitung 403 in den Zylinderraum 404 gefördert. Durch den anstehenden Druck wird der Kolben 405 im Zylinderraum 404 nach rechts verschoben. Das Öl oder Fett in der Zylinderraum hälfte rechts vom Kolben 406 wird in den Ausgleichsspeicher 407 gedrückt. Dabei wird der Kolben 408 gegen die Druckfeder 409 nach rechts verschoben. Fig. 3 shows such a control member 400 in an enlarged view, which is designed as a valve, which is only acted upon at a pressure generated by a relative rotation in one direction by the pressure medium source 35 via the opening 50 . Channel 401 is connected to the pressure side of the gear pump. When the pressure rises, oil or grease is pressed radially against the piston wall 402 and conveyed into the cylinder space 404 via the line 403 . Due to the pressure present, the piston 405 is shifted to the right in the cylinder space 404 . The oil or grease in the cylinder chamber half to the right of the piston 406 is pressed into the compensation memory 407 . The piston 408 is shifted to the right against the compression spring 409 .

Die Druckfeder 409 ist vorteilhaft so auszulegen, daß bei dem dem maximalen Motordrehmoment entsprechenden Druck die Feder noch nicht ganz zusammengedrückt ist. Durch den Druck in Leitung 401 und 403 wird der Kolben soweit nach rechts geschoben, bis nach Überwindung des Weges S das Öl oder Fett durch die Nut im Kolben 410 in die Rücklaufleitung 411 fließen kann.The compression spring 409 is advantageously designed so that the spring is not yet fully compressed at the pressure corresponding to the maximum engine torque. The pressure in lines 401 and 403 pushes the piston to the right until, after covering path S, the oil or grease can flow through the groove in piston 410 into return line 411 .

Über die Drossel 412 im Kolben strömt langsam Druckmedium auf die rechte Rückseite des Kolbens. Dadurch steigt der Druck im Zylinderraum 406 kontinuierlich an. Bei Annäherung der Druckes in Zylinderhälften 406 und 404 wird dann mittels der Feder 413 der Kolben wieder in die Ausgangslage zurückge drückt und der Druckmittelfluß zwischen 401 und 411 ge sperrt.Pressure medium slowly flows through the throttle 412 in the piston to the right rear side of the piston. As a result, the pressure in the cylinder space 406 rises continuously. When the pressure in cylinder halves 406 and 404 approaches, the piston is then pressed back into the starting position by means of spring 413 and the pressure medium flow between 401 and 411 is blocked.

Der Kolben 408 wird gegen die Federkraft der Feder 409 durch den anstehenden Druck proportional verschoben. Nimmt der Druck in der Leitung 401 wieder ab, wird der Kolben 408 durch die Feder 409 nach links verschoben und das Öl oder Fett aus dem Zylinderraum 407 in den Zylinderraum 406 und durch die Drossel wieder zurück in die Leitung 401 gefördert.The piston 408 is displaced proportionally against the spring force of the spring 409 by the pressure present. If the pressure in line 401 decreases again, piston 408 is displaced to the left by spring 409 and the oil or grease is conveyed out of cylinder space 407 into cylinder space 406 and through the throttle back into line 401 .

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verzögerungsven tils gemäß Fig. 4 besteht darin, daß hier sowohl die Leitung 401 als auch die Leitung 411 alternativ als Druck- bzw. Rücklaufleitung verwendet werden kann. Die Leitungen sind dazu jeweils an einem Pumpenein- bzw. -ausgang 49, 50 ange schlossen bzw. an die Ringkanäle 45, 46. Zwischen der Leitung 401 und dem Zylinder 404 ist ein Rückschlagventil 414 vorgesehen. Außerdem ist zwischen der Leitung 411 und dem Zylinderraum 404 eine Anschlußleitung 415 vorgesehen, in der ein Rückschlagventil 416 eingesetzt ist. Fördert die Pumpe 35 über den Anschluß 401 Druck, so strömt das Öl oder Fett durch das Rückschlagventil 414 in den Zylinderraum 404, kann aber über das Rückschlagventil 416 nicht in die Rücklaufleitung 411. Die übrige Funktion entspricht der in Fig. 3 beschrie benen. Fördert dagegen die Pumpe 35 über die Leitung 411 Druckmittel, so strömt dieses aus der Leitung 411 über die Anschlußleitung 415 und das Rückschlagventil 416 in den Druckraum 404 und kann nicht in die Leitung 401 wegen des Rückschlagventiles 414.A particularly advantageous embodiment of the delay valve according to FIG. 4 is that here both the line 401 and the line 411 can alternatively be used as a pressure or return line. The lines are each connected to a pump inlet or outlet 49, 50 or to the ring channels 45 , 46 . A check valve 414 is provided between the line 401 and the cylinder 404 . In addition, a connection line 415 is provided between the line 411 and the cylinder space 404 , in which a check valve 416 is used. If the pump 35 delivers pressure via the connection 401 , the oil or grease flows through the check valve 414 into the cylinder space 404 , but cannot flow into the return line 411 via the check valve 416 . The remaining function corresponds to that described in FIG. 3. Conversely, if the pump 35 conveys pressure medium via line 411 , it flows from line 411 via connecting line 415 and check valve 416 into pressure chamber 404 and cannot enter line 401 because of check valve 414 .

Claims

1. In particular in the drive train of a vehicle between the engine and transmission to be provided torque transmission device with at least two rotatable centrifugal masses, one of which can be connected to the motor and the other can be coupled and uncoupled via a clutch, and the two centrifugal masses via one Power transmission through a pressurized hydraulic medium effecting device, such as at least a hydrostatic pressure-generating element are connected to each other, characterized in that, depending on the conditions at rapid loading changes and alternating loads on the engine, such as. B. sudden accelerating and accelerating, load changes, (tip-in / back out) the torque that can be transferred between the centrifugal masses is first quickly reduced and then built up again after a delay.

2. Torque transmission device according to claim 1, characterized by a hydraulic control device, which by a relative rotation between the Inertia masses produced a rapid increase in pressure in the Pressure medium circuit a flow cross section quickly releases and then one or the passage cross cut slower decreased.

3. Torque transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the relative rotation of the two flywheels in one direction - during train operation - and / or in the other direction - in overrun mode - effective printing page at least one of the printing generating elements with at least one Steuereinrich device is connected.

4. Torque transmission device according to one of the An sayings 1 to 3, characterized in that the tax organ is designed as a slide valve, the after Exceeding one caused by pressurization Displacement of the slide a flow cross-section released for the pressurized medium.

5. Torque transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the pressure side of the valve spool and that of the Pressure side facing away from a throttle-like river connection exists.

6. Torque transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the throttle-like flow connection in the slide itself is provided.

7. Torque transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the slide is biased against the printing direction.

8. Torque transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the return spring for the slide and the throttle are coordinated so that a faster Opening and a slower closing of the valve he follows.

9. Torque transmission device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the side of the slide facing away from the pressure chamber located room with a recording or compensation mer is connected.

10. Torque transmission device according to one of the previously going claims, characterized in that the Control body is connected to a line that at Train operation of at least one of the pressure-generating Elements can be pressurized and with a further line, which during overrun operation of at least pressurize one of the pressure generating elements is beatable, with both lines in the pressure chamber of the valve and in front of the pressure chamber each against the other is secured by a check valve.

11. Torque transmission device after at least one of the preceding claims, characterized in that the two lines with relative rotation in one and alternately in the other direction of rotation as The pressure and suction lines are together and via the valve which are connectable.