DE4111962B4

DE4111962B4 - Torque transfer device

Info

Publication number: DE4111962B4
Application number: DE4111962A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Reik
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2011-04-13
Also published as: DE4111962A1

Abstract

Im Antriebstrang eines Fahrzeuges zwischen Motor und Getriebe vorzusehende Drehmomentübertragungseinrichtung 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 die beiden Schwungmassen über eine sowohl die Momentübertragung durch ein unter Druck stehendes hydraulisches Medium bewirkende als auch einen Schlupf zwischen den Schwungmassen ermöglichende Einrichtung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von schlagartig auftretenden Drehmomentveränderungen im Antriebsstrang das zwischen den Schwungmassen übertragbare Moment durch Zulassen eines erhöhten Schlupfes mittels einer Durchflussquerschnittsvergrößerung für das hydraulische Medium zunächst schnell abgebaut und danach durch zeitliche Verringerung dieser Durchflussquerschnittsvergrößerung das übertragbare Moment wieder aufgebaut wird.in the Drive train of a vehicle to be provided between the engine and the transmission Torque transfer device with at least two rotating masses, one of which can be turned one can be connected to the engine and the other via one Coupling the transmission can be uncoupled and the two flywheels via one both the moment transfer through a pressurized hydraulic medium as well as allowing a slip between the flywheels Device are interconnected, characterized in that that depending of sudden torque changes in the drive train that which can be transferred between the flywheels Moment by allowing increased slip by means of an increase in the flow cross section for the hydraulic medium, initially quickly degraded and then the transferable by reducing this increase in flow cross-section Moment is rebuilt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung, 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. Derartige Einrichtungen sind durch die DE 37 12 876 A1 bekannt geworden und haben sich insbesondere zum Abbau der durch die Drehungleichförmigkeiten des Motors verursachten Schwingungen bewährt. Als Druckerzeuger ist eine Zahnradpumpe vorgesehen, die bei Differenzbewegungen 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.The invention relates to a torque transmission device, which is to be provided in particular in the drive train of a vehicle between the engine and the transmission, with at least two rotating masses which can be rotated relative to one another, one of which can be connected to the engine and the other can be connected to and disconnected from the transmission via a coupling. and wherein the torque transmission between the two flywheels takes place through a hydraulic medium, such as oil or grease, and wherein the corresponding pressure is built up by at least one pressure generator. Such facilities are through the DE 37 12 876 A1 have become known and have proven themselves in particular for reducing the vibrations caused by the rotational irregularities of the motor. A gear pump is provided as the pressure generator, which is driven in the event of differential movements between the two flywheel masses - primary or secondary flywheel mass - and hydraulic medium is thereby displaced. The outflow from the pump side is regulated by appropriate throttle or check valves so that a speed-dependent or torque-dependent slip is generated. This allows high-frequency torsional vibrations to be isolated very effectively from the engine to the gearbox.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, auch niederfrequente Drehmomentschwingungen, wie sie bei schnellen Beaufschlagungsänderungen, wie beispielsweise Lastwechselstößen, Wechselbeaufschlagungen des Motors, bei plötzlichem Gasgeben und Gaswegnehmen (tip in/back out) auftreten können, optimal zu dämpfen bzw. abzubauen. Dabei soll sich das System bzw. die Einrichtung hierfür durch optimale Wirkung und preiswerte Herstellung auszeichnen.The The present invention was based on the object, even low-frequency Torque vibrations, such as those in the case of rapid changes in load, such as load change impacts, alternating loads of the engine, when suddenly Accelerating and accelerating (tip in / back out) can occur optimally to dampen or dismantle. The system or the facility should do this distinguish optimal effect and inexpensive production.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, dass in Abhängigkeit solcher schlagartig auftretenden Drehmoment- bzw. Beaufschlagungsveränderungen das zwischen den Schwungmassen übertragbare Moment durch Zulassen eines erhöhten Schlupfes mittels einer Durchflussquerschnittsvergrößerung für das hydraulische Medium zunächst schnell abgebaut und danach durch zeitliche Verringerung dieser Durchflussquerschnittsvergrößerung das übertragbare Moment wieder aufgebaut wird. Hierfür kann sich z. B. ein Steuerorgan eignen, das bei einem, durch derartige Drehmomentschwankungen hervorgerufenen und Relativverdrehungen zwischen den beiden Schwungmassen bewirkenden und dabei erzeugten schnellen Druckanstieg im Druckmittelkreislauf 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 Relativdrehzahl verzögert wieder verringert, das heißt, es werden danach die Drehzahlen der beiden Schwungmassen verzögert wieder angeglichen.This is according to the invention achieved in that depending such abrupt changes in torque or loading that which can be transferred between the flywheels Moment by allowing increased slip by means of an increase in the flow cross section for the hydraulic medium, initially quickly degraded and then the transferable by reducing this increase in flow cross-section Moment is rebuilt. For this, z. B. a tax body are suitable for one caused by such torque fluctuations and causing relative rotations between the two flywheels and this produced a rapid increase in pressure in the pressure medium circuit rapid flow guaranteed and subsequently a lower flow or return flow, which z. B. by increasing quickly a passage cross section can be done and subsequent slower reduction of the or a flow cross-section. So this will in the case of rapid changes in torque or load changes, a short-term one increase the relative speed of one compared to the other flywheel allows and then the relative speed decelerates again, that is called, the speeds of the two flywheels are then delayed again equalized.

Es kann dabei für manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein, wenn ein entsprechendes Steuerorgan bei einer Relativverdrehung 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 Steuerorgan bei der Relativverdrehung in der anderen Richtung – bei Schubbetrieb – mit Druck beaufschlagt wird und eine entsprechende Regelung bzw. Steuerung erfolgt. Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuereinrichtung (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 used for some use cases are advantageous be when a corresponding control element in the event of a relative rotation of the two centrifugal masses in only one direction - during train operation - from the Pressure side of at least one of the elements generating the pressure can be acted upon is. For other use cases it can be advantageous if the control element during the relative rotation in the other direction - at Overrun mode - with Pressure is applied and a corresponding regulation or control he follows. For other use cases it can be advantageous if the control device (or control devices) in the event of a pressure increase due to a relative rotation during train operation as well as a pressure increase due to relative rotation during overrun from the pressure side of at least one of the elements generating the pressure is or will be acted upon. It can be advantageous if as well as print as well as for the suction connections the pumps use one and the same line, which then be pressurized once and vacuum once.

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 Durchflußquerschnitt 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 vorgesehen ist.A appropriate training can be created in that the control device as Slider valve is formed, which after exceeding one by pressurization caused displacement path of the slide a flow cross-section for the pressurized medium releases what a pressure drop in the hydraulic System and thus the rapid initiation of a relative rotation of the causes two flywheels. The subsequent delayed construction the moment between the two flywheels can be particularly easily done by the fact that between the pressure side of the Valve spool and the side facing away from the pressure side a throttle-like flow connection consists. It can be particularly advantageous if the throttle-like throughflow is provided in the slide itself.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Schieber gegen die Druckrichtung vorgespannt ist, z. B. durch eine Vorspannfeder. Dabei sind zweckmäßigerweise diese Vorspann- oder Rückstellfedern 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 is biased against the pressure direction, for. B. by a bias spring. These biasing or return springs for the slide and the throttle are expediently coordinated with one another in such a way that that the valve can be opened and closed more slowly.

Um die durch das Verschieben des Schiebers bewirkte Volumensänderung 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.Around the change in volume caused by moving the slide catch in the side of the valve facing away from the pressure side it is expedient if this room is connected to a receiving or compensation chamber is provided by a spring-loaded in this chamber Piston or can be formed by a gas pressure accumulator.

Zweckmäßig kann es weiterhin sein, wenn das oder die hydraulischen 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 Saugleitungen 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.Appropriately can it will continue to be if the hydraulic control unit (s), so z. B. a check valve, whose piston over a throttle is connected to the pressure chamber with a line is or are connected to the train operation of at least one the pressure generating elements can be pressurized and furthermore with another line, which is at least in overrun mode one of the pressure-generating elements can be pressurized, where both lines open into the pressure chamber of the valve and In front of the pressure chamber, each line is secured against the other via a check valve. there can each of the lines individually or offset from one another or separate sliders open or be closed or both at the same time. Particularly advantageous is such an execution, where the two lines in the relative rotation in one and alternately in the other direction of rotation as pressure and suction lines are used and in addition both of them via the Valve can be connected to each other so that when in a line Pressure builds up and pressure medium is conveyed, the other line serves as a suction line and vice versa. The alternately as pressure or suction line serving lines can with the pressure or suction side z. B. each connected to an adjacent pressure medium source or with the pressure and suction side of the same, the pressure generating Element.

Anhand der 1 bis 4 sei die Erfindung näher erläutert.Based on 1 to 4 the invention is explained in more detail.

Dabei sind die 1 und 2 aus der eingangs erwähnten DE 37 12 876 A1 entnommen und auf die Beschreibung der genannten DE-OS wird ausdrücklich Bezug genommen.Here are the 1 and 2 from the aforementioned DE 37 12 876 A1 removed and reference is expressly made to the description of the aforementioned DE-OS.

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 Ausführungsformen, bei denen mehrere derartiger Organe verwendet werden.In the present embodiment is on the flywheel 3 a tax body 400 between two adjacent, pressure-generating elements, namely the pump wheels 35 , shown schematically. The term "control member" is understood to mean both embodiments with only one control element, such as a valve, and embodiments in which a number of such members are used.

3 zeigt ein derartiges Steuerorgan 400 in vergrößerter Darstellung, das als Ventil ausgebildet ist, welches lediglich 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 Zylinderraumhälfte rechts vom Kolben 406 wird in den Ausgleichsspeicher 407 gedrückt. Dabei wird der Kolben 408 gegen die Druckfeder 409 nach rechts verschoben. 3 shows such a control body 400 in an enlarged view, which is designed as a valve, which only by a relative rotation in one direction by the pressure medium source 35 generated pressure through the opening 50 is applied. With the pressure side of the gear pump is channel 401 connected. When the pressure rises, oil or grease becomes radial against the piston wall 402 pressed and over the line 403 in the cylinder room 404 promoted. Due to the pressure, the piston 405 in the cylinder room 404 shifted to the right. The oil or grease in the cylinder half to the right of the piston 406 is in the compensation memory 407 pressed. The piston 408 against the compression spring 409 shifted to the right.

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 advantageous to design so that the spring is not fully compressed at the pressure corresponding to the maximum engine torque. Because of the pressure in the pipe 401 and 403 the piston is pushed to the right until after the path S has been overcome, the oil or grease passes through the groove in the piston 410 in the return line 411 can flow.

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 zurückgedrückt und der Druckmittelfluß zwischen 401 und 411 gesperrt.Over the throttle 412 pressure medium slowly flows into the piston on the right rear side of the piston. This increases the pressure in the cylinder chamber 406 continuously on. When the pressure in the cylinder halves approaches 406 and 404 is then by means of the spring 413 the piston is pushed back into the starting position and the pressure medium flow between 401 and 411 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 against the spring force of the spring 409 shifted proportionally by the pressure present. The pressure in the line decreases 401 off again, the piston 408 by the spring 409 shifted to the left and the oil or grease from the cylinder chamber 407 in the cylinder room 406 and through the choke back into the line 401 promoted.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verzögerungsventils gemäß 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 angeschlossen 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 3 beschriebenen. 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 4 is that here both the line 401 as well as the line 411 alternatively can be used as a pressure or return line. For this purpose, the lines are each at a pump inlet or outlet 49 . 50 connected or to the ring channels 45 . 46 , Between the line 401 and the cylinder 404 is a check valve 414 intended. It is also between the line 411 and the cylinder space 404 a connecting line 415 provided in the one check valve 416 is used. Promotes the pump 35 about the connection 401 Pressure, the oil or grease flows through the check valve 414 in the Zy relieving space 404 , but can via the check valve 416 not in the return line 411 , The remaining function corresponds to that in 3 . described Conversely, promotes the pump 35 over the line 411 Pressure medium, this flows out of the line 411 via the connecting line 415 and the check valve 416 in the pressure room 404 and can't get on the line 401 because of the check valve 414 ,

Claims

In the drive train of a vehicle between the engine and transmission, a torque transmission device to be provided with at least two rotating masses which can be rotated relative to one another, one of which can be connected to the motor and the other can be connected and disconnected to the transmission via a coupling, and the two inertial masses can be used to transmit the torque by means of an under Pressure-causing hydraulic medium and a device that allows slippage between the flywheel masses are connected to one another, characterized in that, depending on sudden torque changes in the drive train, the torque that can be transmitted between the flywheel masses is initially rapid by allowing increased slip by increasing the cross-section of the hydraulic medium degraded and the transmissible torque is then built up again by reducing this increase in flow cross-section.

Torque transfer device according to claim 1, characterized by a hydraulic control arrangement, the one by relative rotation between the flywheels generated rapid pressure rise in the pressure medium circuit a flow cross section quickly releases and then the passage cross section decreased more slowly.

Torque transfer device according to claim 1 or 2, characterized in that the at Relative rotation of the two centrifugal masses in one direction - with train operation - and / or in the other Direction - at Thrust operation effective pressure side at least one of the pressure generating elements connected to at least one control device is.

Torque transfer device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the control member as a slide valve is trained that after exceeding a displacement path of the slide caused by pressurization a flow cross section for the releases pressurized medium.

Torque transfer device according to at least one of the preceding claims, characterized in that that between the pressure side of the valve spool and that facing away from the pressure side Side there is a throttle-like flow connection.

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

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

Torque transfer device according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the Return spring for the Slider and the throttle are coordinated so that a faster opening and a slower closing of the valve.

Torque transfer device according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the on the side of the slide facing away from the pressure chamber is connected to a receiving or compensation chamber.

Torque transfer device according to one of the preceding claims, characterized in that this Control unit is connected to a line that is in train operation can be pressurized by at least one of the pressure-generating elements is and with a further line that at least in overrun mode one of the pressure generating elements can be pressurized, wherein both lines open into the pressure chamber of the valve and in front of the pressure chamber each against the other a check valve is secured.

Torque transfer device according to at least one of the preceding claims, characterized in that that the two lines with relative rotation in one and in the other Direction of rotation alternately effective as pressure and suction line are and about the valve can be connected to one another.