WO2012097988A1 - Kraftfahrzeugantriebsstrang - Google Patents

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WO2012097988A1
WO2012097988A1 PCT/EP2012/000227 EP2012000227W WO2012097988A1 WO 2012097988 A1 WO2012097988 A1 WO 2012097988A1 EP 2012000227 W EP2012000227 W EP 2012000227W WO 2012097988 A1 WO2012097988 A1 WO 2012097988A1
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motor vehicle
clutch
power flow
train according
vehicle drive
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PCT/EP2012/000227
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Achim Menne
Philipp Müller
Jürgen BUTTER
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Voith Patent Gmbh
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    • F16F15/14—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
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    • F16H2045/0263—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means the damper comprising a pendulum

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle drive train, in detail with the features according to the preamble of claim 1.
  • Motor vehicle drive trains of the type mentioned are used in passenger cars or commercial vehicles for driving drive wheels to the
  • Motor vehicle drive train in a rail vehicle is possible.
  • a motor vehicle drive train to a drive motor, which is nowadays usually designed as an internal combustion engine and a the
  • Drive motor in the drive power flow downstream change gear which has a transmission input shaft and a transmission output shaft, with a variably adjustable ratio between the transmission input shaft and the transmission output shaft.
  • a starting element For slip-bridging during start-up or for synchronization in gear change operations in the change gear, a starting element is provided, which is at least temporarily switchable in the drive power flow from the drive motor to the change gear or permanently arranged therein.
  • the starting element is designed, for example, as a hydrodynamic converter.
  • the hydrodynamic converter is also a hydrodynamic coupling into consideration, that is, a hydrodynamic machine, which in contrast to the hydrodynamic converter is free of a stator and thus allows no torque increase.
  • Dual-clutch transmission comes as a starting element and a mechanical friction clutch into consideration, or are more mechanical
  • Friction clutches provided in parallel.
  • Automotive powertrain especially in training the drive motor as an internal combustion engine, torsional vibrations, which tend to continue with the drive power flow from the drive motor in the change gear. In the change gear, such torsional vibrations can cause premature wear and damage and other noises. This is undesirable and should therefore be avoided.
  • motor vehicle drive trains therefore have one
  • Damping element or the conventional damping elements no longer reduce the torsional vibrations occurring to a sufficient extent.
  • the present invention is based on the object, a
  • the motor vehicle drive train is to be characterized by a cost-effective production and high reliability.
  • Drive motor in the drive power flow downstream of a transmission which has a transmission input shaft, a transmission output shaft and a variably adjustable ratio between the transmission input shaft and the
  • a starting element is provided, which at least temporarily into the drive power flow from the drive motor to the Change gear is switchable or permanent in such
  • a spring damper is provided which at least temporarily in the
  • Drive power flow is switchable from the drive motor to the change gear or is arranged permanently therein.
  • a torsional vibration damper is additionally provided, which is also at least temporarily switchable in the drive power flow from the drive motor to the change gear or is permanently arranged therein.
  • a plurality of such torsional vibration damper is provided accordingly.
  • the at least one torsional vibration damper has at least one absorber mass which is connected in a torsionally elastic manner to a component circulating around a rotation axis in the drive power flow, wherein the torsionally flexible connection is formed by at least one or exactly one leaf spring which is completely or at least partially in the stretched state extends in the radial direction to the axis of rotation and carries at its radially outer end or in the region of its radially outer end of the absorber mass.
  • the torsionally elastic connection that is, the at least one leaf spring not the drive power transmitting in the drive power flow from the drive motor to the change gear arranged, but the leaf spring is only used to accelerate and decelerate the absorber mass, the around the
  • the at least one leaf spring can be connected, for example with its radially inner end to the rotating component, in particular stationary or rigid. It is advantageous if the absorber mass has a center of gravity, which is positioned in the linearly stretched state of the leaf spring on a line aligned with the leaf spring line.
  • the mass is advantageously carried out in the form of a solid body, for example a ball, a throwing ice or a cuboid. Other solid forms or hollow body shapes or ring shapes are possible.
  • absorber masses each having one or more leaf springs, can be connected to the revolving component, in particular evenly distributed over the circumference.
  • the leaf spring and / or the absorber mass may be associated with a mechanism or an actuator to increase the spring stiffness and / or the damper frequency
  • the leaf spring may be associated with a device for applying a tensile force between the two ends, wherein the tensile force is selectively or automatically variable, for example, as a function of the rotational speed of the rotating component and / or in dependence on the rotational speed of the drive motor.
  • the tensile force is selectively or automatically variable, for example, as a function of the rotational speed of the rotating component and / or in dependence on the rotational speed of the drive motor.
  • Other means for varying the absorber frequency are possible.
  • the leaf spring with its radially inner end in the circumferential direction and / or in the radial direction is displaceable and / or hingedly connected to the rotating component.
  • a shift can occur, for example, as a function of the rotational speed of the component or of the drive motor. Also it is possible at the
  • Leaf spring connect another mass, depending on the speed of a force - especially tensile force, compressive force, bending force and / or a
  • the additional mass may be movably connected to the leaf spring in the radial direction, wherein the radial position changes depending on the speed.
  • a rear part device can be provided, which moves the mass radially inwards with decreasing speed.
  • the starting element is designed as a hydrodynamic coupling or as a hydrodynamic converter.
  • the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic converter may be provided with a mechanical lock-up clutch.
  • the change gear may for example be designed as an automatic transmission, automated manual or continuously variable transmission, according to the common definition, the starting element and / or the spring damper part of the automatic transmission, automatic transmission or continuously variable transmission (CVT).
  • the input range is considered to be the transmission input shaft in that transmission part which forms the various mechanical gear stages, as a rule by different gear pairings, or forms the input of that range in the CVT in which the transmission ratio is continuously changed mechanically.
  • the transmission also has an input shaft, referred to herein as the main input shaft, via which the drive power from
  • the term shaft is to be understood comprehensively and should not only comprise solid shafts or hollow shafts but also any revolving component which is capable of transmitting drive power.
  • the spring damper may be arranged in the drive power flow in series with the lock-up clutch and at the same time in series with the starting element or in series with the lock-up clutch and at the same time parallel to the starting element.
  • a plurality of spring dampers is provided, of which one or two spring damper is arranged in series with the lock-up clutch /, and one or two spring damper is arranged in series with the starting element, depending on the direction of the Drive power flow from
  • the starting element may be designed as a mechanical friction clutch, which in particular also for synchronizing during gear changes in
  • the spring damper or a plurality of spring dampers provided in parallel or in series with one another in the drive power flow is positioned in the direction of the drive power flow from the drive motor to the change gear before the friction clutch or before the friction clutches.
  • the at least one torsional vibration damper can be attached to the friction clutch
  • a pressure plate or counter-pressure plate thereof may be mounted.
  • the torsional vibration damper is executed as previously shown.
  • At least one corresponding torsional vibration damper can at the
  • the change gear has two or more
  • Transmission input shaft is mounted a torsional vibration damper.
  • FIG. 1 shows the essential elements of a motor vehicle drive train with an automatic transmission.
  • Transmission output shaft 2.2 Be about the transmission output shaft 2.2
  • a starting element 3 is a hydrodynamic converter or a
  • a mechanical lock-up clutch 8 is provided in the drive power flow parallel to the starting element 3, which is designed for example as a friction clutch.
  • a plurality of torsional vibration absorbers 4, each comprising a damper mass 5 and a leaf spring 7, which rotate around a rotation axis 6, are shown. Of this variety is at least one according to the invention
  • Torsional vibration damper 4 provided, but can also several
  • Torsional vibration damper 4 may be provided at the various positions shown.
  • Torsional vibration damper 4 may be provided between these two spring dampers 9, as shown in the figure lb.
  • the leaf springs 7 are flexurally elastic at least in the circumferential direction about the axis of rotation 6 and, according to an advantageous embodiment, are elastically bendable exclusively in this direction.
  • a manual transmission is provided with a friction clutch as starting element 3.
  • this friction clutch has a pressure plate 12 and a counterpressure plate 13, each as a possible position for mounting the torsional vibration damper 4.
  • the torsional vibration damper 4 again on a leaf spring suspended damping mass, which rotates about the axis of rotation 6, according to the embodiments of Figure 1.
  • numerous positions are for one or more
  • Torsional vibration damper 4 shown, which correspond to those positions which have been described to the embodiments according to the figure 1.
  • the positioning on the flywheel 11 of the drive motor 1 is also shown here.
  • a plurality of spring damper 9 the positioning between the spring damper 9 is possible.
  • the spring damper a position for a
  • Torsional vibration damper can be selected. Also in the friction clutch, which represents the starting element 3, a position other than that of the pressure plate 12 or the counter-pressure plate 13 can be selected for the connection of the friction clutch, which represents the starting element 3, a position other than that of the pressure plate 12 or the counter-pressure plate 13 can be selected for the connection of the friction clutch, which represents the starting element 3, a position other than that of the pressure plate 12 or the counter-pressure plate 13 can be selected for the connection of the
  • FIG. 3 once again shows two possible embodiments of the invention, here in a vehicle drive train with a dual-clutch transmission.
  • a single spring damper 9 is provided in the direction of the drive power flow from the drive motor 1 to the change gear 2 between the flywheel 11 and the input shaft 14 of the double clutch 15.
  • two spring damper 9 connected in series with one another are provided instead of the single spring damper 9.
  • the change gear 2 has two transmission input shafts 2.1 and 2.3, wherein in the illustrated embodiments, the second transmission input shaft 2.3 is designed as a hollow shaft which surrounds the first transmission input shaft 2.1 concentric.
  • the double clutch 15 has a first pressure plate 12.1 and a second
  • Pressure plate 12.2 and a common counter-pressure plate 13 The first pressure plate 12.1 is in a drive connection with the first
  • Transmission input shaft 2.1 and the second pressure plate 12.2 is in one Drive connection with the second transmission input shaft 2.3.
  • Torsional vibration damper disclosed, see the output shaft 10 of the engine, the flywheel 11, in the region of a spring damper 9 - before, in or behind the spring damper 9 between the two spring dampers 9, on the input shaft

Abstract

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Drehschwingungstilger (4), der zumindest zeitweise in den Antriebsleistungsfluss von einem Antriebsmotor (1) auf ein Wechselgetriebe (2) schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist, und der wenigstens eine Tilgermasse (5) aufweist, die drehelastisch an einem im Antriebsleistungsfluss positionierten, um eine Drehachse umlaufenden Bauteil angeschlossen ist, wobei der drehelastische Anschluss durch wenigstens eine oder genau eine Blattfeder (7) gebildet wird, die sich im gestreckten Zustand vollständig oder zumindest teilweise in Radialrichtung zu der Drehachse erstreckt und an ihrem radial äußeren Ende oder im Bereich ihres radial äußeren Endes die Tilgermasse (5) trägt.

Description

Kraftfahrzeugantriebsstrang
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, im Einzelnen mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Kraftfahrzeugantriebsstränge der genannten Art werden in Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen zum Antrieb von Antriebsrädern genutzt, um das
Kraftfahrzeug anzutreiben. Auch die Verwendung eines solchen
Kraftfahrzeugantriebsstranges in einem Schienenfahrzeug ist möglich. Bekanntlich weist ein solcher Kraftfahrzeugantriebsstrang einen Antriebsmotor auf, der heutzutage meist als Verbrennungsmotor ausgeführt ist sowie ein dem
Antriebsmotor im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Wechselgetriebe, das eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle aufweist, mit einer variabel einstellbaren Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle.
Zur Schlupfüberbrückung beim Anfahren oder auch zur Synchronisation bei Gangwechselvorgängen im Wechselgetriebe ist ein Anfahrelement vorgesehen, das zumindest zeitweise in den Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist. Bei sogenannten Automatgetrieben ist das Anfahrelement beispielsweise als hydrodynamischer Wandler ausgeführt. Anstelle des hydrodynamischen Wandlers kommt auch eine hydrodynamische Kupplung in Betracht, das heißt eine hydrodynamische Maschine, die im Gegensatz zum hydrodynamischen Wandler frei von einem Leitrad ist und damit keine Drehmomentüberhöhung ermöglicht.
Bei Ausführung des Wechselgetriebes als Handschaltgetriebe oder als
Doppelkupplungsgetriebe kommt als Anfahrelement auch eine mechanische Reibkupplung in Betracht, beziehungsweise sind mehrere mechanische
Reibkupplungen parallel zueinander vorgesehen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Wie dem Fachmann bekannt ist, treten in einem solchen
Kraftfahrzeugantriebsstrang, besonders bei Ausbildung des Antriebsmotors als Verbrennungsmotor, Drehschwingungen auf, die dazu tendieren, sich mit dem Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor in das Wechselgetriebe fortzusetzen. Im Wechselgetriebe können solche Drehschwingungen zum einen einen frühzeitigen Verschleiß und Schäden und zum anderen Geräusche verursachen. Dies ist unerwünscht und soll daher vermieden werden. Herkömmlich weisen solche Kraftfahrzeugantriebsstränge daher einen
Federdämpfer zwischen dem Antriebsmotor und dem Wechselgetriebe auf, der insbesondere durch eine zusätzlich vorgesehene hydraulische Dämpfung unterstützt wird. Auch das Vorsehen einer hydrodynamischen Maschine - hydrodynamische Kupplung oder hydrodynamischer Wandler - im
Antriebsleistungsfluss zwischen dem Antriebsmotor und dem Wechselgetriebe bewirkt eine Dämpfung der Drehschwingungen. Durch Hintereinanderschalten oder Parallelschalten entsprechender Dämpfungselemente oder durch Vorsehen wenigstens eines entsprechenden Dämpfungselementes konnte die
Drehschwingungsübertragung vom Antriebsmotor in das Wechselgetriebe herkömmlich so weit reduziert werden, dass die Lebensdauer des
Wechselgetriebes sowie die Geräuschentwicklung im Wechselgetriebe vertretbar waren.
Aufgrund zunehmender Anforderungen an einen verminderten Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen geht man in jüngerer Zeit dazu über, die Antriebsmotoren kleiner und mit einem geringeren Gewicht auszuführen. Bei einem
Verbrennungsmotor als Antriebsmotor wird dies beispielsweise durch Reduzierung der Zylinderanzahl und des Hubraums erreicht. In Leistungsbereichen, in denen bisher Achtzylindermotoren eingesetzt wurden, kommen jetzt
Sechszylindermotoren zum Einsatz. In Leistungsbereichen, in denen bisher Sechszylindermotoren eingesetzt wurden, sollen Vierzylindermotoren zum Einsatz kommen. Zugleich soll die Leistungsabgabe beziehungsweise das Drehmoment der kleineren Motoren gegenüber jenem der größeren Motoren nicht verringert oder sogar noch vergrößert werden. Dies alles führt dazu, dass sich die
Drehschwingungsproblematik deutlich verschärft hat und das herkömmliche
Dämpfungselement oder die herkömmlichen Dämpfungselemente die auftretenden Drehschwingungen nicht mehr in ausreichendem Maße reduzieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Kraftfahrzeugantriebsstrang der genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass auftretende Drehschwingungen trotz leichterer Antriebsmotoren sicher und zuverlässig reduziert werden, um das Wechselgetriebe zu schonen und
unerwünschte Geräusche zu vermeiden. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang soll sich dabei durch eine kostengünstige Herstellung und hohe Betriebssicherheit auszeichnen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantriebsstrang weist einen Antriebsmotor auf, der beispielsweise als Verbrennungsmotor ausgeführt ist. Ferner ist dem
Antriebsmotor im Antriebsleistungsfluss ein Wechselgetriebe nachgeschaltet, das eine Getriebeeingangswelle, eine Getriebeausgangswelle und eine variabel einstellbare Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle und der
Getriebeausgangswelle aufweist.
Im Kraftfahrzeugantriebsstrang ist ein Anfahrelement vorgesehen, das zumindest zeitweise in den Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe schaltbar ist oder permanent in einem solchen
Antriebsleistungsfluss angeordnet ist.
Ferner ist ein Federdämpfer vorgesehen, der zumindest zeitweise in den
Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist zusätzlich ein Drehschwingungstilger vorgesehen, der ebenfalls zumindest zeitweise in den Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vielzahl solcher Drehschwingungstilger entsprechend vorgesehen.
Erfindungsgemäß weist der wenigstens eine Drehschwingungstilger wenigstens eine Tilgermasse auf, die drehelastisch an einem im Antriebsleistungsfluss positionierten, um eine Drehachse umlaufenden Bauteil angeschlossen ist, wobei der drehelastische Anschluss durch wenigstens eine oder genaue eine Blattfeder gebildet wird, die sich im gestreckten Zustand vollständig oder zumindest teilweise in Radialrichtung zu der Drehachse erstreckt und an ihrem radial äußeren Ende oder im Bereich ihres radial äußeren Endes die Tilgermasse trägt. Im Unterschied zu einem Dämpfer ist der drehelastische Anschluss, das heißt die wenigstens eine Blattfeder nicht die Antriebsleistung übertragend im Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe angeordnet, sondern die Blattfeder dient nur zum Beschleunigen und Abbremsen der Tilgermasse, die dem um die
Drehachse umlaufenden Bauteil hinsichtlich der Umlaufgeschwindigkeit sozusagen nacheilt.
Die wenigstens eine Blattfeder kann beispielsweise mit ihrem radial inneren Ende an dem umlaufenden Bauteil angeschlossen sein, insbesondere ortsfest oder starr. Von Vorteil ist es, wenn die Tilgermasse einen Masseschwerpunkt aufweist, der im linear gestreckten Zustand der Blattfeder auf einer zu der Blattfeder fluchtenden Geraden positioniert ist. Die Masse ist vorteilhaft in Form eines Vollkörpers, beispielsweise einer Kugel, eines Wurfeis oder eines Quaders ausgeführt. Andere Vollkörperformen oder auch Hohlkörperformen oder Ringformen sind möglich.
An dem umlaufenden Bauteil können mehrere Tilgermassen mit jeweils einer oder mehreren Blattfedern angeschlossen sein, insbesondere gleichmäßig über dem Umfang verteilt.
Der Blattfeder und/oder der Tilgermasse kann ein Mechanismus oder ein Aktuator zugeordnet sein, um die Federsteifigkeit und/oder die Tilgerfrequenz zu
verändern. Beispielsweise kann der Blattfeder eine Einrichtung zum Aufbringen einer Zugkraft zwischen deren beiden Enden zugeordnet sein, wobei die Zugkraft gezielt oder automatisch veränderbar ist, beispielsweise in Abhängigkeit der Drehzahl des umlaufenden Bauteils und/oder in Abhängigkeit der Drehzahl des Antriebsmotors. Andere Einrichtungen zum Verändern der Tilgerfrequenz sind möglich.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Blattfeder mit ihrem radial inneren Ende in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung verlagerbar und/oder gelenkig an dem umlaufenden Bauteil angeschlossen. Eine Verlagerung kann beispielsweise in Abhängigkeit der Drehzahl des Bauteils beziehungsweise des Antriebsmotors erfolgen. Auch ist es möglich, an der
Blattfeder eine weitere Masse anzuschließen, die in Abhängigkeit der Drehzahl eine Kraft - insbesondere Zugkraft, Druckkraft, Biegekraft und/oder eine
Torsionskraft - auf die Blattfeder ausübt. Beispielsweise kann die zusätzliche Masse in Radialrichtung beweglich an der Blattfeder angeschlossen sein, wobei sich die radiale Position in Abhängigkeit der Drehzahl verändert. Hierbei kann eine Rücksteileinrichtung vorgesehen sein, die die Masse mit abnehmender Drehzahl radial nach innen bewegt. Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Anfahrelement als hydrodynamische Kupplung oder als hydrodynamischer Wandler ausgeführt. Die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Wandler kann mit einer mechanischen Überbrückungskupplung versehen sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere hydrodynamische Anfahrelemente, in Form einer hydrodynamischen Kupplung und/oder in Form eines hydrodynamischen Wandlers im Kraftfahrzeugantriebsstrang vorzusehen, oder zusätzlich eine hydrodynamische Bremse zu integrieren.
Das Wechselgetriebe kann beispielsweise als Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder stufenloses Getriebe ausgeführt sein, wobei gemäß der gängigen Definition das Anfahrelement und/oder der Federdämpfer Bestandteil des Automatgetriebes, automatisierten Schaltgetriebes oder stufenlosen Getriebes (CVT) sind. Als Getriebeeingangswelle wird im vorliegenden Fall jedoch der Eingangsbereich in jenem Getriebeteil angesehen, der die verschiedenen mechanischen Gangstufen, in der Regel durch verschiedene Zahnradpaarungen bildet, beziehungsweise der beim CVT den Eingang jenes Bereiches bildet, in welchem die Übersetzung stufenlos mechanisch geändert wird. Selbstverständlich weist in einem solchen Fall das Getriebe auch eine Eingangswelle, vorliegend als Haupteingangswelle bezeichnet, auf, über welche die Antriebsleistung vom
Antriebsmotor in das Getriebegehäuse hinein übertragen wird, und die somit in Richtung des Antriebsleistungsflusses vor dem Anfahrelement positioniert ist. Allgemein ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung der Begriff Welle umfassend zu verstehen und soll nicht nur Vollwellen oder Hohlwellen sondern jegliches umlaufendes Bauteil umfassen, das in der Lage ist, Antriebsleistung zu übertragen. Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Federdämpfer im Antriebsleistungsfluss in Reihe zu der Überbrückungskupplung und zugleich in Reihe zu dem Anfahrelement oder in Reihe zu der Überbrückungskupplung und zugleich parallel zu dem Anfahrelement angeordnet sein. Ferner ist es möglich, dass eine Vielzahl von Federdämpfern vorgesehen ist, von welchen einer oder zwei Federdämpfer in Reihe zu der Überbrückungskupplung angeordnet ist/sind, und einer oder zwei Federdämpfer in Reihe zu dem Anfahrelement angeordnet ist/sind, jeweils bezogen auf die Richtung des Antriebsleistungsflusses vom
Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe.
Alternativ kann das Anfahrelement als mechanische Reibkupplung ausgeführt sein, welche insbesondere auch für Synchronisiervorgänge bei Gangwechseln im
Wechselgetriebe ausgeführt ist. Auch kann eine Vielzahl von parallelen
mechanischen Reibkupplungen vorgesehen sein, die zusammen mit dem
Wechselgetriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ausbilden.
Günstig ist es, wenn der Federdämpfer oder eine Vielzahl von parallel oder in Reihe zueinander im Antriebsleistungsfluss vorgesehenen Federdämpfern in Richtung des Antriebsleistungsflusses vom Antriebsmotor auf das Wechselgetriebe vor der Reibkupplung oder vor den Reibkupplungen positioniert ist.
Der wenigstens eine Drehschwingungstilger kann an der Reibkupplung,
insbesondere einer Druckplatte oder Gegendruckplatte derselben montiert sein. Der Drehschwingungstilger ist dabei wie zuvor dargestellt ausgeführt.
Ferner ist es möglich, wenigstens einen entsprechenden Drehschwingungstilger an einem Federdämpfer, an der mechanischen Überbrückungskupplung, zwischen der mechanischen Überbrückungskupplung und einem Federdämpfer und/oder zwischen zwei Federdämpfern zu montieren, wobei die mechanische Überbrückungskupplung und der Federdämpfer oder die beiden Federdämpfer im Antriebsleistungsfluss insbesondere unmittelbar hintereinander angeordnet sind.
Wenigstens ein entsprechender Drehschwingungstilger kann an der
Getriebeeingangswelle - der Hauptgetriebeeingangswelle des zuvor dargestellten Automatgetriebes, automatisierten Schaltgetriebes oder stufenlosen Getriebes oder der Getriebeeingangswelle des die Übersetzung ändernden Teils des
Wechselgetriebes, an einer Abtriebswelle, insbesondere Kurbelwelle des
Antriebsmotors und/oder an einem Schwungrad des Antriebsmotors montiert sein. Selbstverständlich sind auch andere Montagepositionen möglich.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Wechselgetriebe zwei oder mehr
Getriebeeingangswellen auf, wobei an mehreren oder an jeder
Getriebeeingangswelle ein Drehschwingungstilger montiert ist.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 mögliche Positionen des Drehschwingungstilgers mit Blattfeder an einem
Automatgetriebe, auch Stufenautomat genannt;
Figur 2 mögliche Positionen eines entsprechenden Drehschwingungstilgers an einem Schaltgetriebe, Handschaltgetriebe oder automatisiertem
Schaltgetriebe;
Figur 3 mögliche Positionen des entsprechenden Drehschwingungstilgers an
einem Doppelkupplungsgetriebe. In der Figur 1 sind die wesentlichen Elemente eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einem Automatgetriebe dargestellt. Man erkennt den Antriebsmotor 1 und das Wechselgetriebe 2 mit der Getriebeeingangswelle 2.1 und der
Getriebeausgangswelle 2.2. Über die Getriebeausgangswelle 2.2 werden
Antriebsräder (nicht dargestellt) angetrieben.
Als Anfahrelement 3 ist ein hydrodynamischer Wandler oder eine
hydrodynamische Kupplung vorgesehen. Im Antriebsleistungsfluss parallel zum Anfahrelement 3 ist eine mechanische Überbrückungskupplung 8 vorgesehen, die beispielsweise als Reibkupplung ausgeführt ist.
In den verschiedenen, in der Figur 1 dargestellten Ausführungsformen a bis d sind ferner verschiedene Anzahlen von Federdämpfern 9 vorgesehen, bei der
Ausführungsform gemäß der Fig. la ein erster Federdämpfer 9 hinter der
Überbrückungskupplung 8 im Antriebsleistungsfluss parallel zum Anfahrelement 3 und ein zweiter Federdämpfer 9 vor der Getriebeeingangswelle 2.1 in jenem Zweig des Antriebsleistungsflusses, der sowohl der Überbrückungskupplung 8 als auch dem Anfahrelement 3 nachgeschaltet ist. Ferner sind eine Vielzahl von Drehschwingungstilgern 4, jeweils umfassend eine Tilgermasse 5 und eine Blattfeder 7, die um eine Drehachse 6 umlaufen, dargestellt. Von dieser Vielzahl ist erfindungsgemäß wenigstens ein
Drehschwingungstilger 4 vorgesehen, jedoch können auch mehrere
Drehschwingungstilger 4 an den verschiedenen gezeigten Positionen vorgesehen sein.
Die gezeigten Positionen sind im Einzelnen bei der Ausführungsform gemäß der Figur la an einer Abtriebswelle 10 des Antriebsmotors 1, an einem Schwungrad im Bereich der Abtriebswelle 10 (nicht dargestellt), an der Überbrückungskupplung 8, im Bereich der Überbrückungskupplung 8 (vor oder hinter der Überbrückungskupplung 8), zwischen der Überbrückungskupplung 8 und dem Federdämpfer 9, auch an dem Federdämpfer 9 (nicht dargestellt), in Reihe zu dem Anfahrelement 3 und dem ersten Federdämpfer 9 vor dem zweiten Federdämpfer 9, an der Getriebeeingangswelle 2.1. Wie man sieht, sind einige Positionen im Antriebsleistungsfluss parallel zum Anfahrelement 3 und andere in Reihe hierzu vorgesehen. Vor den dargestellten Positionen sind alle in Reihe zu der
Überbrückungskupplung 8 und dem ersten Federdämpfer 9 angeordnet, jedoch wäre es auch möglich, parallel hierzu einen oder mehrere
Drehschwingungsdämpfer vorzusehen, beispielsweise im Bereich des
Anfahrelementes 3.
Die entsprechenden Positionen für den Drehschwingungsdämpfer 4 sind auch in den Figuren lb bis ld gezeigt, wobei diese jedoch in Abhängigkeit der Anzahl der vorgesehenen Federdämpfer 9 variieren. Wenn zwei Federdämpfer 9 in Reihe unmittelbar hintereinander geschaltet sind, so kann auch ein
Drehschwingungstilger 4 zwischen diesen beiden Federdämpfern 9 vorgesehen sein, wie in der Figur lb dargestellt.
Die Blattfedern 7 sind zumindest in Umfangsrichtung um die Drehachse 6 biegeelastisch und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ausschließlich in diese Richtung biegeelastisch.
Bei den Ausführungsformen gemäß der Figur 2 ist ein Schaltgetriebe vorgesehen, mit einer Reibkupplung als Anfahrelement 3. Diese Reibkupplung weist, wie schematische dargestellt, eine Druckplatte 12 und eine Gegendruckplatte 13 auf, jeweils als mögliche Position zur Montage des Drehschwingungstilgers 4. Obwohl dies nicht näher dargestellt ist, weisen die Drehschwingungstilger 4 erneut eine an einer Blattfeder aufgehängte Tilgermasse auf, die um die Drehachse 6 umläuft, entsprechend den Ausführungsformen gemäß der Figur 1. In der Figur 2 sind zahlreiche Positionen für einen oder mehrere
Drehschwingungstilger 4 dargestellt, welche jenen Positionen entsprechen, die zu den Ausführungsformen gemäß der Figur 1 beschrieben wurden. Alternativ ist hier auch die Positionierung auf dem Schwungrad 11 des Antriebsmotors 1 gezeigt. Auch hier ist wiederum bei einer Reihenschaltung mehrere Federdämpfer 9 die Positionierung zwischen den Federdämpfern 9 möglich. Natürlich kann auch, wie zuvor beschrieben, im Federdämpfer eine Position für einen
Drehschwingungstilger gewählt werden. Auch in der Reibkupplung, die das Anfahrelement 3 darstellt, kann eine andere Position als jene der Druckplatte 12 oder der Gegendruckplatte 13 gewählt werden, für den Anschluss des
Drehschwingungstilgers.
In der Figur 3 sind nochmals zwei mögliche Ausführungsformen der Erfindung, hier bei einem Fahrzeugantriebsstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3a ist ein einziger Federdämpfer 9 in Richtung des Antriebsleistungsflusses vom Antriebsmotor 1 auf das Wechselgetriebe 2 zwischen dem Schwungrad 11 und der Eingangswelle 14der Doppelkupplung 15 vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3b sind anstelle des einzigen Federdämpfers 9 zwei in Reihe zueinander geschaltete Federdämpfer 9 vorgesehen.
Das Wechselgetriebe 2 weist zwei Getriebeeingangswellen 2.1 und 2.3 auf, wobei in den gezeigten Ausführungsbeispielen die zweite Getriebeeingangswelle 2.3 als Hohlwelle ausgeführt ist, welche die erste Getriebeeingangswelle 2.1 konzentrisch umschließt.
Die Doppelkupplung 15 weist eine erste Druckplatte 12.1 und eine zweite
Druckplatte 12.2 und eine gemeinsame Gegendruckplatte 13 auf. Die erste Druckplatte 12.1 steht in einer Triebverbindung mit der ersten
Getriebeeingangswelle 2.1 und die zweite Druckplatte 12.2 steht in einer Triebverbindung mit der zweiten Getriebeeingangswelle 2.3. Die Gegendruckplatte
13 steht in einer Triebverbindung mit der Kupplungseingangswelle 14.
Auch bei den Ausführungsformen gemäß der Figur 3a und 3b sind zahlreiche Positionierungsmöglichkeiten für einen erfindungsgemäß ausgeführten
Drehschwingungstilger offenbart, siehe die Abtriebswelle 10 des Motors, das Schwungrad 11, im Bereich eines Federdämpfers 9 - vor, im oder hinter dem Federdämpfer 9 zwischen den beiden Federdämpfern 9, auf der Eingangswelle
14 der Doppelkupplung 15, in der Doppelkupplung 15 - beispielsweise an einer der beiden Druckplatten 12.1, 12.2 oder der Gegendruckplatte 13 -, an der ersten Getriebeeingangswelle 2.1 und/oder an der zweiten Getriebeeingangswelle 2.3.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugantriebsstrang
1.1 mit einem Antriebsmotor (1);
1.2 mit einem dem Antriebsmotor (1) im Antriebsleistungsfluss
nachgeschalteten Wechselgetriebe (2), das eine Getriebeeingangswelle (2.1), eine Getriebeausgangswelle (2.2) mit einer variable einstellbaren Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle (2.1) und der
Getriebeausgangswelle (2.2) aufweist;
1.3 mit einem Anfahrelement (3), das zumindest zeitweise in den
Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor (1) auf das Wechselgetriebe (2) schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist;
1.4 mit einem Federdämpfer (9), der zumindest zeitweise in den
Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor (1) auf das Wechselgetriebe (2) schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 wenigstens ein Drehschwingungstilger (4) vorgesehen ist, der zumindest zeitweise in den Antriebsleistungsfluss von dem Antriebsmotor (1) auf das Wechselgetriebe (2) schaltbar ist oder permanent hierin angeordnet ist, und
1.6 der wenigstens eine Tilgermasse (5) aufweist, die drehelastisch an einem im Antriebsleistungsfluss positionierten, um eine Drehachse (6)
umlaufenden Bauteil angeschlossen ist, wobei der drehelastische Anschluss durch wenigstens eine oder genau eine Blattfeder (7) gebildet wird, die sich im gestreckten Zustand vollständig oder zumindest teilweise in
Radialrichtung zu der Drehachse (6) erstreckt und an ihrem radial äußeren Ende oder im Bereich ihres radial äußeren Endes die Tilgermasse (5) trägt.
2. Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Blattfeder (7) mit ihrem radial inneren Ende, insbesondere ortsfest oder starr, an dem umlaufenden Bauteil
angeschlossen ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgermasse (5) einen Masseschwerpunkt aufweist, der im linear gestreckten Zustand der Blattfeder (7) auf einer zu der Blattfeder (7) fluchtenden Geraden positioniert ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (3) als hydrodynamische Kupplung oder als hydrodynamischer Wandler ausgeführt ist, welche/welcher insbesondere mit einer mechanischen Überbrückungskupplung (8) versehen ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) als Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder stufenloses Getriebe ausgeführt ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federdämpfer (9) im Antriebsleistungsfluss in Reihe zu der Überbrückungskupplung (8) und zugleich in Reihe zu dem Anfahrelement (3) oder in Reihe zu der Überbrückungskupplung (8) und zugleich parallel zu dem Anfahrelement (3) angeordnet ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Federdämpfern (9) vorgesehen ist, von welchen einer oder zwei in Reihe zu der Überbrückungskupplung (8) angeordnet ist/sind und einer oder zwei in Reihe zu dem Anfahrelement (3) angeordnet ist/sind, jeweils bezogen auf die Richtung des Antriebsleistungsflusses von dem Antriebsmotor (1) auf das Wechselgetriebe (2). Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (3) als mechanische Reibkupplung ausgeführt ist, welche insbesondere auch für Synchronisiervorgänge bei Gangwechseln im Wechselgetriebe (2) ausgeführt ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von parallelen mechanischen Reibkupplungen vorgesehen ist, die zusammen mit dem Wechselgetriebe (2) ein
Doppelkupplungsgetriebe ausbilden.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Federdämpfer (9) oder eine Vielzahl von parallel oder in Reihe zueinander im Antriebsleistungsfluss vorgesehene
Federdämpfer (9) in Richtung des Antriebsleistungsflusses vom
Antriebsmotor (1) auf das Wechselgetriebe (2) vor der Reibkupplung oder den Reibkupplungen positioniert ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehschwingungstilger (4) an der Reibkupplung, insbesondere einer Druckplatte oder Gegendruckplatte desselben montiert ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehschwingungstilger (4) an einem Federdämpfer (9), an der mechanischen Überbrückungskupplung (8), zwischen der mechanischen Überbrückungskupplung (8) und einem
Federdämpfer (9) und/oder zwischen zwei Federdämpfern (9) montiert ist, wobei die mechanische Überbrückungskupplung (8) und der Federdämpfer (9) oder die beiden Federdämpfer (9) im Antriebsleistungsfluss
insbesondere unmittelbar hintereinander angeordnet sind.
Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehschwingungstilger (4) an der Getriebeeingangswelle (2.1), an einer Abtriebswelle (10), insbesondere Kurbelwelle des Antriebsmotors (1) und/oder an einem Schwungrad (11) des Antriebsmotors (1) montiert ist. 14. Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) zwei oder mehr
Getriebeeingangswellen (2.1, 2.3) aufweist und an jeder
Getriebeeingangswelle (2.1, 2.3) ein Drehschwingungstilger (4) montiert ist.
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