專利名稱:具有五缸發動機的機動車動力總成系統的制作方法
具有五缸發動機的機動車動力總成系統
本發明涉及一種機動車動力總成系統,該機動車動力總成系統具有一 個構造成五缸發動機的內燃機,其中,該機動車動力總成系統具有一個變 矩器裝置,該變矩器裝置具有一個變矩器跨接偶合器、 一個扭轉振動減振 器以及一個由泵輪、渦輪和導輪構成的變矩器循環圓,其中,該扭轉振動 減振器還具有一個第一能量儲存裝置以及一個第二能量儲存裝置,其中, 在該第一能量儲存裝置與該第二能量儲存裝置之間設置有一個與這兩個能 量儲存裝置串聯連接的第一構件,其中,該渦輪具有一個外部的渦輪機殼, 該外部的渦輪機殼與第一構件無相對轉動地相連接。
由DE 103 58 901 Al公知了一種變矩器裝置,該變矩器裝置具有一個 變矩器跨接偶合器、 一個扭轉振動減振器以及一個由泵輪、渦輪和導輪構 成的變矩器循環圓,該變矩器裝置可能被確定用于機動車動力總成系統。 在根據DE 103 58 901 Al的
圖1、圖4和圖5的構型中看起來還在扭轉振動 減振器的第一能量儲存裝置與第二能量儲存裝置之間設置有一個與這兩個 能量儲存裝置串聯連接的第一構件,該第一構件與渦輪的外部的渦輪機殼 無相對轉動地相連接。
本發明的任務在于,這樣構造一種具有五缸發動機的機動車動力總成 系統——該機動車動力總成系統具有一個變矩器裝置,使得該機動車動力 總成系統在其振動特性或扭轉振動特性方面良好地適用于機動車,這種機 動車應提供適意的行駛舒適性。
根據本發明,尤其是提出了一種根據權利要求1或根據權利要求7的 機動車動力總成系統。優選的構型是從屬權利要求的主題。
因此,尤其是提出了一種機動車動力總成系統,該機動車動力總成系 統具有一個五缸發動機或一個構造成五缸發動機的內燃機。該內燃機或該 五缸發動機具有最大發動機力矩Mm。t,max。另外,該機動車動力總成系統具 有一個發動機輸出軸或曲軸以及一個變速器輸入軸。另外,該機動車動力 總成系統具有一個變矩器裝置。該變矩器裝置具有一個變矩器殼體,該變矩器殼體與發動機輸出軸或曲軸優選無相對轉動地相耦合。另外,變矩器 裝置具有一個變矩器跨接偶合器、 一個扭轉振動減振器以及一個由泵輪、 渦輪和導輪構成的變矩器循環圓。該扭轉振動減振器具有一個第一能量儲 存裝置以及一個與該第一能量儲存裝置串聯連接的第二能量儲存裝置。第 一能量儲存裝置具有一個或多個第一能量儲存器或者由一個或多個第一能 量儲存器構成,第二能量儲存裝置具有一個或多個第二能量儲存器或者由 一個或多個第二能量儲存器構成。在該第一能量儲存裝置與該第二能量儲 存裝置之間設置有一個與這兩個能量儲存裝置串聯連接的第一構件。這尤 其是這樣的轉矩可從第一能量儲存裝置通過該第一構件傳遞給第二能量 儲存裝置。
需要注意的是,在此被稱為"變矩器循環圓"的裝置在在先公開文獻 中有時被稱為"(液力)變矩器";但概念"(液力)變矩器"在在先公開文 獻中有時也用于這樣的裝置這種裝置具有一個扭轉振動減振器、 一個變 矩器跨接偶合器以及一個由泵輪、渦輪和導輪構成的裝置或者一個變矩器 循環圓——用本公開文獻的措辭表達。在此背景下,在本公開文獻中為了 可更好地區別而使用概念"(液力)變矩器裝置"和"變矩器循環圓"。
渦輪具有一個外部的渦輪機殼,該外部的渦輪機殼與第一構件無相對 轉動地相連接。另外,變矩器裝置具有一個第三構件,該第三構件優選無 相對轉動地與變速器輸入軸相耦合,該變速器輸入軸尤其是與變矩器裝置 相鄰接。例如可提出,第三構件直接與變速器輸入軸尤其是無相對轉動地 相耦合。但也可提出,第三構件通過一個或多個連接在中間的構件與變速 器輸入軸尤其是無相對轉動地相耦合。第三構件與第二能量儲存裝置和變 速器輸入軸串聯連接,由此,轉矩可從第二能量儲存裝置通過第三構件傳 遞給變速器輸入軸。第三構件因此尤其是設置在第二能量儲存裝置與變速 器輸入軸之間。
在通過第一構件傳遞轉矩時第一慣性矩抵抗所述通過第一構件傳遞的 轉矩的變化。第一慣性矩因此尤其是由第一構件的慣性矩以及一個或多個 可能的其它構件的慣性矩組成,所述其它構件與第一構件這樣相耦合,使 得所述其它構件的各自慣性矩在通過第一構件傳遞轉矩時(也)抵抗所述 通過第一構件傳遞的轉矩的變化。這種耦合例如可以是尤其就繞扭轉振動減振器的轉動軸線的轉動而言無相對轉動的耦合。先前已經說明,第一慣 性矩在通過第一構件傳遞轉矩時抵抗所述通過第一構件傳遞的轉矩的變 化;需要注意的是,尤其是也提出,當沒有轉矩通過第一構件傳遞時第一 慣性矩抵抗通過第一構件的轉矩傳遞。第一構件優選是法蘭或板,其中, 尤其優選提出,外部的渦輪機殼和/或內部的渦輪機殼和/或渦輪或渦輪機的 葉片或葉片組是一個構件或多個構件中的一個構件,該構件或這些構件與 第一構件這樣相耦合,使得該構件的或這些構件的慣性矩加入到第一慣性 矩中,確切地說尤其是各作為多個加數中的一個加數。
在通過第三構件傳遞轉矩時第二慣性矩抵抗所述通過第三構件傳遞的 轉矩的變化。第二慣性矩因此尤其是由第三構件的慣性矩以及一個或多個 可能的其它構件的慣性矩組成,所述其它構件與第三構件這樣相耦合,使 得所述其它構件的各自慣性矩在通過第三構件傳遞轉矩時(也)抵抗所述 通過第三構件傳遞的轉矩的變化。這種耦合例如可以是尤其就繞扭轉振動 減振器的轉動軸線的轉動而言無相對轉動的耦合。先前已經說明,第二慣 性矩在通過第三構件傳遞轉矩時抵抗所述通過第三構件傳遞的轉矩的變 化;需要注意的是,尤其是也提出,當沒有轉矩通過第三構件傳遞時第二 慣性矩抵抗通過第三構件的轉矩傳遞。
本發明提出,這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭轉振動 減振器或第一能量儲存裝置,使得第一能量儲存裝置的彈簧剛度[單位為
Nm/。]大于或等于五缸發動機的最大發動機力矩[單位為Nm]與因子 0.014[1/。]的乘積并且小于或等于五缸發動機的最大發動機力矩[單位為Nm] 與因子0.068[l/。]的乘積。用公式表達即存在(Mm。t,max[Nm]'0.014*l/°)《Cl 《(Mm。t,max[Nm]'0.068'l/°),其中Mm。t,^x[Nm]是動力總成系統的內燃機或五 缸發動機的最大發動機力矩,其單位為"牛頓乘以米"(Nm),其中c口是 第一能量儲存裝置的彈簧剛度,其單位為"牛頓乘以米除以度"(Nrn/。)。
另外,本發明提出,這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭 轉振動減振器或第二能量儲存裝置,使得第二能量儲存裝置的彈簧剛度[單 位為Nm/。]大于或等于五缸發動機的最大發動機力矩[單位為Nm]與因子 0.035[1/。]的乘積并且小于或等于五缸發動機的最大發動機力矩[單位為Nm] 與因子0.158[l/。]的乘積。用公式表達即存在(Mm。t,皿[Nm],0.035'l/。)《C2《(Mm。t,腿[Nm]'0.158'1/。),其中M咖t,咖x[Nm]是動力總成系統的內燃機或五 缸發動機的最大發動機力矩,其單位為"牛頓乘以米"(Nm),其中C2:是 第二能量儲存裝置的彈簧剛度,其單位為"牛頓乘以米除以度"(Nrn/。)。
另外,本發明提出,這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭 轉振動減振器,使得由一方面第一能量儲存裝置的彈簧剛度[單位為Nm/md] 與第二能量儲存裝置的彈簧剛度[單位為Nm/md]之和與另一方面第一慣性 矩[單位為kgTO"所構成的商大于或等于16792N'm/(ra(HcgT^)并且小于或 等于77106N'm/(md'kg'm2)。用公式表達即提出16792N'm/(rad'kg'm2)《 (d+C2)/J^77106N'm/(rad'kg'm2),其中c1:是第一能量儲存裝置的彈簧剛 度[單位為Nm/md];其中c2:是第二能量儲存裝置的彈簧剛度[單位為 Nm/rad];其中J1:是第一慣性矩[單位為kg'm2]。眾所周知,"md"表示弧 度。
另外,本發明提出,這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭 轉振動減振器或變速器輸入軸,使得由一方面第二能量儲存裝置的彈簧剛 度[單位為Nm/md]與變速器輸入軸的彈簧剛度[單位為Nm/rad]之和與另一 方面第二慣性矩[單位為kg,m2]所構成的商大于或等于 2193245N'm/(rad.kg'm2)并且小于或等于8772982N'm/(rad.kg'm2)。用公式表 達即提出2193245N'm/(rad.kg'm2)《(c2+cGEW)/J2《8772982N.m/(rad'kg.m2), 其中C2:是第二能量儲存裝置的彈簧剛度[單位為Nm/rad];其中cOTW:是 變速器輸入軸的彈簧剛度[單位為Nm/md];其中J2:是第二慣性矩[單位為 kg'm2]。
根據一個優選的構型在此提出,這樣構造變速器輸入軸,使得變速器 輸入軸的彈簧剛度大于或等于100Nm/。并且小于或等于350Nm/°。用公式 表達即優選存在100Nm/°《cGEW《350Nm/°,其中cGEW:是變速器輸入軸 的彈簧剛度[單位為Nm/。]。尤其是存在120Nm/°《cCEW《300Nm/°;根據 另一個優選的構型存在120Nm/°《cCEW《210Nm/°;根據另一個優選的構型 存在130Nm/°《Cc5EW《150Nm/°。特別優選變速器輸入軸的彈簧剛度cOTW 大約處于140N'm/。的范圍中或者取值為140N'm/°。變速器輸入軸的彈簧剛
度CCEW的這些值尤其涉及扭轉負荷或繞變速器輸入軸的中心縱向軸線的扭 轉負荷,或者變速器輸入軸的彈簧剛度C(3EW是該變速器輸入軸的在扭轉負荷或繞變速器輸入軸的中心縱向軸線的扭轉負荷下起作用或給出或出現的 彈簧剛度。變速器輸入軸可轉動地被支承著,確切地說繞其中心縱向軸線 或轉動軸線。
尤其是提出,扭轉振動減振器可繞(該扭轉振動減振器的)轉動軸線 轉動。扭轉振動減振器的轉動軸線在有利的構型中相應于變速器輸入軸的 轉動軸線。
優選設置有一個第二構件,該第二構件例如構造成板或法蘭,該第二 構件與第一能量儲存裝置和第一構件串聯連接。在此尤其是提出,第一能 量儲存裝置設置在該第二構件與第一構件之間,由此,轉矩可從第二構件 通過第一能量儲存裝置傳遞給第一構件。該第二構件在此優選設置在變矩 器跨接偶合器與第一能量儲存裝置之間,由此,在變矩器跨接偶合器閉合 的情況下,通過該變矩器跨接偶合器傳遞的轉矩可通過第二構件傳遞給第 一能量儲存裝置。變矩器跨接偶合器可與變矩器殼體無相對轉動地或固定 地相連接,由此,在變矩器跨接偶合器閉合的情況下,轉矩可從該變矩器 殼體通過變矩器跨接偶合器傳遞。變矩器跨接偶合器例如可構造成片式離 合器。該片式離合器在此可具有一個壓緊件或一個例如可軸向運動地設置 并且例如可液壓加載的活塞,借助于該壓緊件或活塞可使片式離合器閉合。 在此例如可提出,第二構件是片式離合器的壓緊件或活塞或者與該壓緊件 或活塞無相對轉動地相連接。
第一構件在有利的構型中是板或法蘭。第三構件在有利的構型中是板 或法蘭。第三構件例如可構成一個輪轂或與一個輪轂無相對轉動地相耦合。 該輪轂例如可無相對轉動地與變速器輸入軸相耦合,或者無相對轉動地與 變速器輸入軸相配合。
優選提出,第二構件或一個與該第二構件無相對轉動地相耦合的構件 形成第一能量儲存裝置的輸入件。尤其是可提出,該第二構件或一個與該 第二構件無相對轉動地相耦合的構件確切地說尤其是在輸入側插入到第一 能量儲存裝置的第一能量儲存器中或作用在第一能量儲存裝置的(第一) 端側上。另外尤其是提出,第一構件或一個與該第一構件無相對轉動地相 連接的構件確切地說尤其是在輸出側插入到第一能量儲存裝置的第一能量 儲存器中或作用在第一能量儲存裝置的第一能量儲存器的(與第一端側不同的第二)端側上。另外尤其是提出,該第一構件或一個(必要時另外的) 與該第一構件無相對轉動地相連接的構件確切地說尤其是在輸入側插入到 第二能量儲存裝置的第二能量儲存器中或作用在第二能量儲存裝置的第二 能量儲存器的(第一)端側上。此外尤其是提出,第三構件或一個與該第 三構件無相對轉動地相連接的構件確切地說尤其是在輸出側插入到第二能 量儲存裝置的第二能量儲存器中或作用在第二能量儲存裝置的(與第一端 側不同的第二)端側上。
根據一個優選的構型,第一能量儲存裝置具有多個第一能量儲存器, 或者由多個第一能量儲存器構成。第一能量儲存器根據一個優選的構型是 螺線彈簧或弓形彈簧。可提出,這些第一能量儲存器中的全部被并聯連接。 根據一個進一步構型,這些或全部第一能量儲存器關于扭轉振動減振器的 轉動軸線的周向方向在周向上分布地或間隔開地布置。但也可提出,多個 第一能量儲存器關于扭轉振動減振器的轉動軸線的周向方向在周向上分布 地或間隔開地布置,其中,這些在周向上分布地或間隔開地布置的第一能 量儲存器構造成弓形彈簧或螺線彈簧,并且在這些第一能量儲存器的內部 各接收有一個或多個另外的第一能量儲存器。在最后所述形式的構型中可 提出,在第一能量儲存裝置從未承受負荷的狀態承受逐漸提高的負荷時, 首先僅在其內部接收一個或多個另外的第一能量儲存器的那些第一能量儲 存器儲存能量,并且被接收在所述內部中的第一能量儲存器僅當第一能量 儲存裝置的負荷高于預確定的極限負荷或高于預確定的極限力矩時才儲存 能量,或者反之。
根據一個優選的構型,第二能量儲存裝置具有多個第二能量儲存器, 或者由多個第二能量儲存器構成。第二能量儲存器根據一個優選的構型是 螺線彈簧或壓力彈簧或直彈簧。可提出,這些第二能量儲存器中的全部被 并聯連接。根據一個進一步構型,這些或全部第二能量儲存器關于扭轉振 動減振器的轉動軸線的周向方向在周向上分布地或間隔開地布置。但也可 提出,多個第二能量儲存器關于扭轉振動減振器的轉動軸線的周向方向在 周向上分布地或間隔開地布置,其中,這些在周向上分布地或間隔開地布 置的第二能量儲存器構造成壓力彈簧或直彈簧或弓形彈簧,并且在這些第 二能量儲存器的內部各接收有一個或多個另外的第二能量儲存器。在最后所述形式的構型中可提出,在第二能量儲存裝置從未承受負荷的狀態承受 逐漸提高的負荷時,首先僅在其內部接收一個或多個另外的第二能量儲存 器的那些第二能量儲存器儲存能量,并且被接收在所述內部中的第二能量 儲存器僅當第二能量儲存裝置的負荷高于預確定的極限負荷或高于預確定 的極限力矩時才儲存能量,或者反之。
優選第一能量儲存器或第一能量儲存裝置設置在第二能量儲存器或第 二能量儲存裝置的徑向外部。這尤其涉及扭轉振動減振器的轉動軸線的徑 向方向。
第一能量儲存裝置的彈簧剛度尤其是在該第一能量儲存裝置承受轉矩 負荷時、確切地說尤其是在承受繞扭轉振動減振器的轉動軸線作用在第一 能量儲存裝置上的轉矩負荷時起作用或給出或出現的彈簧剛度或等效彈簧 剛度。第一能量儲存裝置的彈簧剛度尤其是通過第一能量儲存器的彈簧剛
度及其布置或其連接來確定;第一能量儲存裝置的彈簧剛度因此尤其是通 過第一能量儲存器的彈簧剛度及其布置或其連接來確定的等效彈簧剛度。 如已所述,第一能量儲存器在有利的構型中并聯連接;但例如也可提出, 這樣連接第一能量儲存器,使得這些第一能量儲存器原則上形成并聯連接 線路,其中,在該并聯連接線路的由此構形成的并聯支路中串聯連接一些 第一能量儲存器。
第二能量儲存裝置的彈簧剛度尤其是在該第二能量儲存裝置承受轉矩 負荷時、確切地說尤其是在承受繞扭轉振動減振器的轉動軸線作用在第二 能量儲存裝置上的轉矩負荷時起作用或給出或出現的彈簧剛度或等效彈簧 剛度。第二能量儲存裝置的彈簧剛度尤其是通過第二能量儲存器的彈簧剛 度及其布置或其連接來確定;第二能量儲存裝置的彈簧剛度因此尤其是通 過第二能量儲存器的彈簧剛度及其布置或其連接來確定的等效彈簧剛度。 如己所述,第二能量儲存器在有利的構型中并聯連接;但例如也可提出, 這樣連接第二能量儲存器,使得這些第二能量儲存器原則上形成并聯連接 線路,其中,在該并聯連接線路的并聯支路中串聯連接一些第二能量儲存
器o
第一慣性矩尤其涉及扭轉振動減振器的轉動軸線。第一構件例如是板。 可提出,外部的渦輪機殼與第一構件借助于一個或多個攜動件無相對轉動地相連接。在此尤其是提出,這樣一個攜動件或這樣一些攜動件的慣性矩 (一起)確定第一慣性矩,確切地說尤其是作為加數。尤其是提出,這樣 一個構件、尤其是第一構件或這樣一些構件的慣性矩確定或一起確定第一 慣性矩通過該構件或這些構件使轉矩從第一能量儲存裝置的第一能量儲 存器傳遞給第二能量儲存裝置的第二能量儲存器或者這些構件連接在第一 能量儲存裝置的第一能量儲存器與第二能量儲存裝置的第二能量儲存器之 間。上述慣性矩尤其是各涉及扭轉振動減振器的轉動軸線。
第二慣性矩尤其涉及扭轉振動減振器的轉動軸線。第三構件例如是板。 優選這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭轉振動減振器或
第一能量儲存裝置,使得存在(Mm。t,max[Nm]'0.02'l/°)《Cl《 (Mm。t,腿[Nm].0.06'1/。);或者使得存在(Mm。t,咖x[Nm].0.03'1/。)《c!《 (Mmot,腿[Nm],0.05.1/。)。
優選這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭轉振動減振器或 第二能量儲存裝置,使得存在(Mm。t,max[Nm]'0.04'l/°)《c2《 (M咖t,畫[Nm]'0.15'1/。);或者使得存在(Mm。t,咖x[Nm]'0.05'1/。)《c2《 (Mm。t,腿[Nm]'0.13'1/。);或者使得存在(Mm。t,max[Nm]'0.06'l/。)《c2《 (M誠,腿[Nm]'0丄1/。)。
優選這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭轉振動減振器, 使得存在
20000N.m/(rad-kg-m2)《(c,+C2)/J!《74000N.m/(rad'kg.m2);
或者使得存在25000N'm/(rad'kg'm2) 《(c!+C2)/Ji《 69000N'm/(rad'kg'm2);
或者使得存在30000N'm/(rad'kg'm2) 《(c!+C2)/Ji《 64000N'm/(rad'kg'm2)。
優選這樣構造機動車動力總成系統或變矩器裝置或扭轉振動減振器或
變速器輸入軸,使得存在
2500000N'm/(rad.kg'm2)《(c2+cGEW)/J2《8300000N.m/(rad.kg'm2); 或者使得存在3000000N'm/(rad'kg'm2)《(c2+cGEW)/J2《 7800000N'm/(rad-kg.m2);
或者使得存在3500000N'm/(rad'kg'm2)《(c2+cGEW)/J2《7300000N'm/(rad-kg'm,;
或者使得存在4000000N'm/(rad'kg'm2)《(c2+cGEW)/J2《 6800000N'm/(md'kg.m2;)。
下面借助于附圖對根據本發明的示例性構型進行描述。附圖表示 圖1 根據本發明的示例性的機動車動力總成系統的示意性視圖; 圖2 具有示例性的第一液力變矩器裝置的根據本發明的示例性的機 動車動力總成系統的視圖3 具有示例性的第二液力變矩器裝置的根據本發明的示例性的機 動車動力總成系統的視圖4 具有示例性的第三液力變矩器裝置的根據本發明的示例性的機 動車動力總成系統的視圖;以及
圖5對于變矩器跨接偶合器閉合的情況根據本發明的示例性的機動 車動力總成系統的一個區段的彈簧-(轉動)質量等效線路圖。
圖1示出了一個根據本發明的示例性的機動車動力總成系統2的示意 性視圖。機動車動力總成系統2具有一個內燃機250以及一個可由內燃機 250轉動驅動的驅動軸或發動機輸出軸或曲軸18。內燃機250具有剛好五 個缸252或者是一個五缸發動機250。五缸發動機250具有最大發動機力矩 Mm。f或者最大可將相應于該最大發動機力矩Mm。t,皿的力矩引入到動力 總成系統2中。
機動車動力總成系統2具有一個變矩器裝置1,該變矩器裝置按照借助 于圖2至圖4所描述的構型之一來構造。
另外,機動車動力總成系統2具有一個變速器254,該變速器例如是一 個自動變速器。另外,機動車動力總成系統2可具有一個變速器輸出軸256、 一個差速器258以及一個或多個驅動橋260。另外,機動車動力總成系統2 在變矩器裝置1與變速器254之間具有一個變速器輸入軸66。變矩器裝置 1或該變矩器裝置1的一個構件如輪轂64與該變速器輸入軸66無相對轉動 地相連接。發動機輸出軸或曲軸18無相對轉動地與該變矩器裝置1的變矩 器殼體16相耦合。因此,轉矩可從驅動軸或發動機輸出軸或曲軸18通過 變矩器裝置1傳遞給變速器輸入軸66。
圖2至圖4示出了不同的示例性的液力變矩器裝置l,這些液力變矩器裝置可在根據本發明的示例性的機動車動力總成系統2中或者在根據圖1 的機動車動力總成系統2中存在。
圖2至圖4中所示的構型是根據本發明的示例性的機動車動力總成系 統2的組成部分,該機動車動力總成系統具有一個在圖2至圖4中未示出 的五缸發動機250或者一個在圖2至圖4中未示出的內燃機250,該內燃機 構造成五缸發動機并且由此具有五個缸252。液力變矩器裝置1具有一個扭 轉振動減振器IO、 一個由泵輪20、渦輪24和導輪22構成的變矩器循環圓 12以及一個變矩器跨接偶合器14。
扭轉振動減振器10、變矩器循環圓12以及變矩器跨接偶合器14被接 收在一個變矩器殼體16中。變矩器殼體16基本上無相對轉動地與一個驅 動軸18相連接,該驅動軸例如是內燃機的曲軸或發動機輸出軸。
變矩器循環圓12如所述的那樣具有一個泵或一個泵輪20、 一個導輪 22以及一個渦輪機或一個渦輪24,它們以公知方式共同作用。變矩器循環 圓12以公知方式具有一個變矩器循環圓內部空間或一個循環圓內部28,該 變矩器循環圓內部空間或該循環圓內部被設置用于接收油或用于流過油。 渦輪24具有一個外部的渦輪機殼26,該外部的渦輪機殼構成一個直接與循 環圓內部28相鄰接并且被設置用于限定循環圓內部28的邊界的壁區段30。 另外,渦輪24以公知方式具有一個內部的渦輪機殼262以及一些(渦輪) 葉片。在直接與循環圓內部28相鄰接的壁區段30上連接著外部的渦輪機 殼26的延續部32。該延續部32具有一個直的或環狀地構造的區段34。延 續部32的該直地或環狀地構造的區段34例如可以是這樣的該區段在扭 轉振動減振器10的轉動軸線36的徑向方向上基本上是直的并且尤其是作 為環狀的區段處于一個相對于轉動軸線36垂直的平面中或展開該平面。
扭轉振動減振器10具有一個第一能量儲存裝置38以及一個第二能量 儲存裝置40。第一能量儲存裝置38和/或第二能量儲存裝置40尤其是成彈 簧裝置。
在根據圖2至圖4的實施例中提出,第一能量儲存裝置38在繞轉動軸 線36延伸的周向方向上具有多個尤其是彼此間隔開地布置的第一能量儲存 器42、如螺線彈簧或弓形彈簧或者由這些第一能量儲存器構成。可提出, 全部第一能量儲存器42構造得相同。也可提出,設置構造得不同的第一能量儲存器42。
第一能量儲存裝置38的彈簧剛度d[單位為Nm/。]大于或等于五缸發動 機250的最大發動機力矩Mm。t,皿[單位為Nm]與因子0.014[1/。]的乘積并且 小于或等于該五缸發動機250的最大發動機力矩[單位為Nm]與因子 0.068[1/。]的乘積。即存在(M咖t,咖x[Nm]'0.014.1/。)《Cl《 (Mm。t,腿[Nm]'0.068'1/。),其中Mm。t拜[Nm]是動力總成系統2的內燃機或五 缸發動機250的最大發動機力矩,其單位為"牛頓乘以米"(Nm),其中d: 是第一能量儲存裝置38的彈簧剛度,其單位為"牛頓乘以米除以度" (Nm/。)。但所給出的值或范圍例如也可如在本公開文獻其它位置所述的那 樣。
第二能量儲存裝置40具有多個例如各構造成螺線彈簧或壓力彈簧或直 彈簧的第二能量儲存器44或者由這些第二能量儲存器構成。在此,在可優 選的構型中,多個第二能量儲存器44關于轉動軸線36的周向方向在周向 上彼此間隔開地布置。可提出,第二能量儲存器44各構造得相同;但不同 的第二能量儲存器44也可構造得不同。
第二能量儲存裝置40的彈簧剛度C2[單位為Nm/。]大于或等于五缸發動 機250的最大發動機力矩Mm。t,max[單位為Nm]與因子0.035[1/。]的乘積并且 小于或等于五缸發動機250的最大發動機力矩Mm。t,^x[單位為Nm]與因子 0.158[1/。]的乘積。即存在(Mm。t,max[Nm]'0.035.1/°)《c2《 (Mm。t,max[Nm}0.158'l/°),其中M一皿[Nm]是動力總成系統2的內燃機或五 缸發動機250的最大發動機力矩,其單位為"牛頓乘以米"(Nm),其中c2: 是第二能量儲存裝置的彈簧剛度,其單位為"牛頓乘以米除以度"(Nm/°)。 但所給出的值或范圍例如也可如在本公開文獻其它位置所述的那樣。
根據圖2至圖4的實施例,第二能量儲存裝置40關于轉動軸線36的 徑向方向設置在第一能量儲存裝置38的徑向內部。第一能量儲存裝置38 以及第二能量儲存裝置40串聯連接。扭轉振動減振器10具有一個第一構 件46,該第一構件設置在第一能量儲存裝置38與第二能量儲存裝置40之 間或與這些能量儲存裝置38、 40串聯連接。因此尤其是提出,例如在變矩 器跨接偶合器14閉合的情況下,轉矩可從第一能量儲存裝置38通過第一 構件46傳遞給第二能量儲存裝置40;第一構件46也可被稱為中間件46,在下面也是這樣。
在根據圖2至圖4的實施例中提出,外部的渦輪機殼26與該中間件46 這樣相連接,使得負荷、尤其是轉矩和/或扭力可從外部的渦輪機殼26傳 遞給中間件46。
在外部的渦輪機殼26與中間件46之間或在外部的渦輪機殼26與中間 件46之間的負荷流、尤其是轉矩流或力流中設置有一個攜動件50。也可提 出,延續部32也構成中間件46和/或攜動件50,或者承擔其功能。也可提 出,攜動件50構成一個第一構件或中間件,該第一構件或中間件在轉矩流 中串聯連接在能量儲存裝置38、 40之間。另外提出,沿著負荷傳遞路徑48 設置有至少一個連接裝置52、 56或者54,負荷或轉矩可通過該負荷傳遞路 徑從外部的渦輪機殼26傳遞到中間件46。這種連接裝置52、 56或者54 例如可以是插接連接裝置或鉚接連接裝置或銷栓連接裝置(參見圖2至圖4 中的參考標號56)或焊接連接裝置(參見圖2至圖4中的參考標號52)或 類似連接裝置。需要注意的是,在圖4中在形成焊接連接裝置52的部位上, 為了表示作為替換方案的構型可能性,附加地繪入了鉚接連接裝置或銷栓 連接裝置54。也要說明的是,所述連接裝置也可構造成其它的或也可組合 成其它的。借助于相應的連接裝置52、 54、 56各使所述負荷傳遞路徑48 的彼此相鄰接的構件彼此相耦合,負荷可通過該負荷傳遞路徑從外部的渦 輪機殼26傳遞到中間件46。因此在根據圖2至圖4的構型中外部的渦輪機 殼26的延續部32與攜動件50各通過一個構造成焊接連接裝置的連接裝置 52無相對轉動地相耦合(該連接裝置根據圖4作為替換方案可以是鉚接連 接裝置或銷栓連接裝置),并且該攜動件50與中間件46各通過一個構造成 鉚接連接裝置或銷栓連接裝置的連接裝置56無相對轉動地相耦合。
本發明提出,全部連接裝置52、 54、 56與外部的渦輪機殼26的直接 與循環圓內部28相鄰接的壁區段30間隔開,借助于這些連接裝置沿著外 部的渦輪機殼26與中間件46之間的負荷傳遞路徑48使彼此相鄰接的構件 (如延續部32與攜動件50或攜動件50與中間件46)相連接。這至少根據 這些實施例可實現可能的連接裝置的帶寬增大。因此例如作為焊接方法不 僅可使用薄板焊接或MAG焊接或激光焊接或點焊,而且例如也可使用摩擦 焊接。一個第二構件60以及一個第三構件62與第一能量儲存裝置38、第二 能量儲存裝置40以及設置在這兩個能量儲存裝置38、 40之間的中間件46 串聯連接。第二構件60構成第一能量儲存裝置38的輸入件,第三構件62 構成第二能量儲存裝置40的輸出件。從第二構件60引入到第一能量儲存 裝置38中的負荷或轉矩由此可在該第一能量儲存裝置38的輸出側通過中 間件46和第二能量儲存裝置40傳遞到第三構件62。
第三構件62在形成無相對轉動的連接的情況下插入到一個輪轂64中, 該輪轂又與變矩器裝置1的輸出軸66無相對轉動地相耦合,該輸出軸例如 是機動車變速器的變速器輸入軸66。但作為替換方案例如也可提出,第三 構件62構成輪轂64。外部的渦輪機殼26借助于一個支撐區段68在徑向上 支撐在輪轂64上。尤其是在徑向上支撐在輪轂64上的支撐區段68基本上 構造成套筒狀。
需要注意的是,外部的渦輪機殼26借助于支撐區段68在徑向上的所 述支撐是這樣的使得在此作用在外部的渦輪機殼26上的支撐力不通過第 一或第二能量儲存裝置38、 40從支撐區段68引導到外部的渦輪機殼26。 支撐區段68可相對于輪轂64轉動運動。可提出,在輪轂64與支撐區段68 之間設置一個滑動軸承或滑動軸承套或滾動軸承或用于在徑向上支撐的類 似裝置。另外,可設置用于在軸向上支撐的相應軸承。外部的渦輪機殼26 與中間件46之間的上面已經說明的連接是這樣的使得可從外部的渦輪機 殼26傳遞給中間件46的轉矩可從外部的渦輪機殼26傳遞給該中間件46, 而無需沿著相應的負荷傳遞路徑48設置能量儲存裝置38、 40中的一個。 從外部的渦輪機殼26到中間件46的這種轉矩傳遞(通過負荷傳遞路徑48) 因此尤其是可借助于基本上剛性的連接來產生。
在根據圖2至圖4的實施例中,沿著外部的渦輪機殼26與中間件46 之間的負荷或力或轉矩傳遞路徑48各設置有兩個連接裝置,確切地說一個 第一連接裝置52或54以及一個第二連接裝置56。需要注意的是,關于轉 動軸線36的周向方向在周向方向上可設置或優選設置有多個分布地布置的 第一連接裝置52或第二連接裝置56。該或這些第一連接裝置52或54 (下 面為了簡化而討論"該第一連接裝置52")使延續部32與攜動件50尤其是 無相對轉動地相連接,該或這些第二連接裝置56(下面為了簡化而討論"該第二連接裝置54")使攜動件50與中間件46尤其是無相對轉動地相連接。 如圖2至圖4所示,套筒狀的支撐區域68例如可以是攜動件50的一 個關于轉動軸線36的徑向方向處于徑向內部的區段。
變矩器跨接偶合器14在根據圖2至圖4的構型中各構造成片式離合器 并且具有一個第一片承載件72以及一個第二片承載件76,由該第一片承載 件無相對轉動地接收第一片74,由該第二片承載件無相對轉動地接收第二 片78。在片式離合器14打開的情況下,第一片承載件72可相對于第二片 承載件76相對運動,確切地說這樣相對運動第一片承載件72可相對于 第二片承載件76扭轉。第二片承載件76在此關于軸線36的徑向方向設置 在第一片承載件72的徑向內部,但這也可顛倒過來給出。第一片承載件72 固定地與變矩器殼體16相連接。為了操作片式離合器14,該片式離合器具 有一個可軸向移動地設置并且為了操作片式離合器14例如可被液壓加載的 活塞80。活塞80固定地或無相對轉動地與第二片承載件76相連接,這例 如可借助于焊接連接來產生。第一片74和第二片78在轉動軸線36的縱向 方向上觀察彼此交替。在借助于活塞80對由第一片74和第二片78構成的 片組79加載時,該片組79在片組79的位于活塞80對面的側上支撐在變 矩器殼體16的內側的一個區段上。在相鄰的片74、 78之間以及在兩側在 片組79端部側設置有摩擦片襯81,這些摩擦片襯例如保持在片74和/或 78上。設置在片組79端部側的摩擦片襯81在一側和/或另一側上也可保持 在變矩器殼體16的內側上或保持在活塞80上。
在根據圖2和圖3的實施例中,活塞80與第二構件60、即第一能量儲 存裝置38的輸入件構造成一體。在根據圖4的實施例中,活塞80無相對 轉動地或固定地與第二構件60或第一能量儲存裝置38的輸入件相連接, 其中,這種固定的連接在此例如通過焊接部進行。無相對轉動的連接原則 上也可用其它方式進行;在根據圖2和圖3的實施例中,在作為替換方案 的構型中活塞80和第一能量儲存裝置38的輸入件60也可構造成分開的、 彼此間例如通過焊接部或鉚釘或銷栓固定地或無相對轉動地相連接的件。 在根據圖4的實施例中,為了產生這種(固定的或無相對轉動的)連接, 取代焊接連接裝置也可在活塞80與輸入件60之間設置其它合適的連接裝 置,例如銷栓連接裝置或鉚接連接裝置或插接連接裝置,或者作為替換方案也可一體地用一個件來制造活塞80與輸入件60。
活塞80或第二構件60、第一構件或中間件46、攜動件50以及第三構 件62各由板構成。第二構件60尤其是法蘭。第一構件46尤其是法蘭。第 三構件62尤其是法蘭。
在根據圖3的實施例中,攜動件50的板厚度大于活塞80或第一能量 儲存裝置38的輸入件60的板厚度。此外,在根據圖2至圖4的實施例中 可提出,攜動件50的慣性矩大于活塞80或輸入件60或由這些件60、 80 組成的單元的慣性矩。
為第一能量儲存器42各構造一種殼體82,該殼體關于轉動軸線36的 徑向方向以及軸向方向至少部分地在軸向上在兩側以及在徑向外部繞對應 的第一能量儲存器42延伸。在根據圖2至圖4的實施形式中,該殼體82 設置在攜動件50上。在大多數應用情況中,在攜動件50上或在外部的渦 輪機殼上的所述無相對轉動的設置從振動技術方面考察比例如在第二構件 60上的無相對轉動的設置更有利。殼體82在此具有一個例如被焊接上的蓋 264。
在根據圖4的實施例中,第一能量儲存器42各可通過一個具有滾動體 如滾珠或滾子的裝置84支撐在所述殼體82上以減小摩擦,該裝置也可被 稱為滾動靴。盡管這在圖2和圖3中未示出,但也可在根據圖2和圖3的 構型中以相應方式設置用于支撐第一能量儲存器42或用于減小摩擦的這種 具有滾動體如滾珠或滾子的裝置84。但根據圖2和圖3,取而代之在此設 置一個滑動殼或滑動靴94來取代這種用于低摩擦地支撐第一能量儲存器 42的滾動靴84。
另外,在根據圖2至圖4的構型中設置有一個用于第二能量儲存裝置 40的第二扭轉角度限制裝置92,借助于該第二扭轉角度限制裝置限制第二 能量儲存裝置40或第二能量儲存裝置40的輸入件相對于第二能量儲存裝 置40的輸出件的最大扭轉角度或相對扭轉角度。這在此是這樣的借助于 該第二扭轉角度限制裝置92這樣限制第二能量儲存裝置40的最大扭轉角 度,使得避免第二能量儲存器44在轉矩負荷相應高的情況下壓實,這些第 二能量儲存器尤其是彈簧。第二扭轉角度限制裝置92如圖2至圖4所示例 如是這樣的攜動件50與中間件46通過一個尤其是連接裝置56的組成部分的銷栓無相對轉動地相連接,其中,該銷栓延伸通過一個長形孔,該長
形孔設置在第二能量儲存裝置40的輸出件中或第三構件62中。也可設置 一個用于第一能量儲存裝置38的第一扭轉角度限制裝置——這在這些圖中 未示出,借助于該第一扭轉角度限制裝置這樣限制第一能量儲存裝置38的 最大扭轉角度,使得避免尤其是各構造成彈簧的第一能量儲存器42壓實。 尤其是當第二能量儲存器44是直(壓力)彈簧并且第一能量儲存器42是 弓形彈簧時——有利的方式就是這種情況,可提出,如圖2至圖4中所示, 僅設置一個用于第二能量儲存裝置40的第二扭轉角度限制裝置,因為在這 種構型中在壓實時損壞危險在弓形彈簧的情況下比在直彈簧的情況下小, 并且附加的第一扭轉角度限制裝置會增加構件的數量或制造成本。
在特別有利的設計中,在根據圖2至圖4的構型中提出,第一能量儲 存裝置38的扭轉角度被限制到最大第一扭轉角度內,第二能量儲存裝置40 的扭轉角度被限制到最大第二扭轉角度內,其中,當在第一能量儲存裝置 38上施加第一極限轉矩時,第一能量儲存裝置38達到其最大第一扭轉角 度,其中,當在第二能量儲存裝置40上施加第二極限轉矩時,該第二能量 儲存裝置40達到其最大第二扭轉角度,其中,該第一極限轉矩小于該第二 極限轉矩。這尤其是可通過這兩個能量儲存裝置38、 40或這兩個能量儲存 裝置38、 40的能量儲存器42、 44的相應協調來實現——必要時或尤其是 也通過第一扭轉角度限制裝置和/或第二扭轉角度限制裝置。可提出,第一 能量儲存器42在第一極限轉矩時壓實,由此使第一能量儲存裝置38達到 其最大第一扭轉角度,并且借助于用于第二能量儲存裝置40的第二扭轉角 度限制裝置來使第二能量儲存裝置40在第二極限轉矩時達到其最大第二扭 轉角度,其中,當第二扭轉角度限制裝置達到止擋位置時,達到該最大第 二扭轉角度。
以此方式尤其是可獲得部分負荷工況的良好協調。
需要注意的是,第一能量儲存裝置38或第二能量儲存裝置40的扭轉 角度在此嚴格來講是關于扭轉振動減振器10的轉動軸線36的周向方向的 相對扭轉角度一一相應的也適用于最大第一扭轉角度或最大第二扭轉角 度,該相對扭轉角度相對于在輸入側和輸出側為了傳遞轉矩各直接與所涉 及的能量儲存裝置38或40相鄰接的構件之間的未承受負荷的靜止位置形成。尤其是以所述方式通過對應的最大第一扭轉角度或最大第二扭轉角度
來限制的所述扭轉角度尤其是可通過所涉及的能量儲存裝置38或40的能 量儲存器42或44吸收能量或釋放所儲存的能量來變化。
在變矩器循環圓12中以及在變矩器循環圓12外部、變矩器殼體16內 部尤其是存在油。
在根據圖2至圖4的構型中,活塞80或第二構件或第一能量儲存裝置 38的輸入件60構成多個在周向上分布地布置的接片86,這些接片各具有 一個非自由端部88和一個自由端部90,并且這些接片被設置用于對對應的 第一能量儲存器42在端側、輸入側施加負荷。非自由端部88在此關于轉 動軸線36的徑向方向設置在對應的接片86的自由端部90的徑向內部。
如圖2至圖4所示,關于扭轉振動減振器10的軸線36的徑向方向, 攜動件50的徑向伸展可大于該或這些第一能量儲存器42與該或這些第二 能量儲存器44的平均徑向距離。
在根據圖2至圖4的構型中分別提出,這樣構造變速器輸入軸66,使 得變速器輸入軸66的彈簧剛度",處于100Nm/。至350N'm/。的范圍內。 但所給出的值或范圍例如也可如在本公開文獻其它位置所述的那樣。變速 器輸入軸66的彈簧剛度C(3Ew在此尤其是當變速器輸入軸66繞其中心縱向 軸線承受扭轉負載時起作用的彈簧剛度。
在通過第一構件46傳遞轉矩時第一慣性矩h抵抗所述通過第一構件 46傳遞的轉矩的變化。在通過第三構件62傳遞轉矩時第二慣性矩J2抵抗 所述通過第三構件62傳遞的轉矩的變化。
在根據圖2至圖4的構型中分別提出,這樣構造機動車動力總成系統2 或變矩器裝置1或扭轉振動減振器10,使得由一方面第一能量儲存裝置38 的彈簧剛度cj單位為Nm/rad]與第二能量儲存裝置40的彈簧剛度&[單位 為Nm/md]之和(d+C2)與另一方面第一慣性矩J[單位為kg'm"所構成的商大 于或等于16792N.m/(rad'kgTii2)并且小于或等于77106N'm/(rad'kg'm2)。用公 式表達即提出16792N'm/(rad.kg'm2)《(d+C2)/h《77106N'm/(rad'kg'm2), 其中q:是第一能量儲存裝置38的彈簧剛度[單位為Nm/md];其中c2:是 第二能量儲存裝置40的彈簧剛度[單位為Nm/md];其中J1:是第一慣性矩 [單位為kg,m2]。但所給出的值或范圍例如也可如在本公開文獻其它位置所述的那樣。另外,在根據圖2至圖4的構型中分別提出,這樣構造機動車動力總 成系統2或變矩器裝置1或扭轉振動減振器10,使得由一方面第二能量儲 存裝置40的彈簧剛度C2[單位為Nm/rad]與變速器輸入軸66的彈簧剛度 c③w[單位為Nm/rad]之和(d+CcEw)與另一方面第二慣性矩W單位為kg'm2] 所構成的商大于或等于2193245NTii/(rad.kg.m2)并且小于或等于 8772982N'm/(rad'kg'm2)。用公式表達即提出2193245N'm/(rad'kg'm2)《 (c2+cGEW)/J2《8772982N'm/(rad'kg'm2),其中c2:是第二能量儲存裝置40的 彈簧剛度[單位為Nm/rad];其中cGEW:是變速器輸入軸66的彈簧剛度[單 位為Nm/md];其中J2:是第二慣性矩[單位為kg,m2]。但所給出的值或范 圍例如也可如在本公開文獻其它位置所述的那樣。在根據圖2至圖4的構型中尤其是可提出,第一慣性矩L基本上由下 列構件的慣性矩組成帶有延續部32的外部的渦輪機殼26,內部的渦輪機 殼262,渦輪機或渦輪24的渦輪葉片或葉片組,帶有殼體82和殼體蓋264 的攜動件50,第一構件46,多個或一個第一連接裝置52或54, 一個或多 個第二連接裝置56,滑動殼94或滾動靴82,必要時分攤弓形彈簧42,必 要時分攤壓力彈簧44,必要時分攤油或處于一個弓形彈簧通道或一些弓形 彈簧通道中的油,以及必要時分攤油或關于渦輪機或處于渦輪機中的油。 這些慣性矩在此尤其是涉及轉動軸線36。另外,在根據圖2至圖4的構型中尤其是可提出,第二慣性矩J2基本 上由下列構件的慣性矩組成法蘭或第三構件62,輪轂64——該輪轂此外 也可與法蘭62構造成一體,必要時分攤變速器輸入軸66,必要時分攤壓力 彈簧44,必要時用于有目的的遲滯的未示出的碟形彈簧,必要時軸擋圈和/ 或密封元件。圖5示出了對于變矩器跨接偶合器閉合的情況根據本發明的示例性的 機動車動力總成系統2或根據圖1的構型與根據圖2或根據圖3或根據圖4 的構型的一部分的彈簧-(轉動)質量等效線路圖。尤其是理想地考察,該系統可看作具有發動機側的第一 (轉動)質量 266、離合器268、在第一彈簧272的輸入側連接在離合器268與該第一彈 簧272之間的(第二)(轉動)質量270、已經說明的第一彈簧272、連接在第一彈簧272與第二彈簧276之間的(第三)(轉動)質量274、已經說 明的第二彈簧276、連接在該第二彈簧276與第三彈簧280之間的(第四) (轉動)質量27S、以及已經說明的第三彈簧280的串聯連接線路。尤其是理想地考察,由第一彈簧272、(第三)(轉動)質量274、第二 彈簧276、(第四)(轉動)質量278以及(第三)彈簧280的串聯連接線路 構成的區段在此構成一個用于第一能量儲存裝置38、第一能量儲存裝置38 和第二能量儲存裝置40的連接裝置、第二能量儲存裝置40、第二能量儲存 裝置40與變速器輸入軸66的連接裝置以及變速器輸入軸66的彈簧-(轉 動)質量等效線路圖。現在在下面有時在重復的情況下還要描述先前借助于附圖描述的根據 本發明的示例性的至少在本發明進一步構型中可給出或已給出的構型或優 點或作用的示例性進一步構型通常在跨接偶合器完全閉合的情況下要求良好或者甚至盡可能最好的 隔離特性以達到低或者甚至盡可能最小的燃料消耗或C02排出。在此值得 期望的可以是,該目標在確定的部分負荷范圍內實現,內燃發動機主要在 該部分負荷范圍中工作。良好的噪聲和振動舒適性所需的隔離在較少有地 出現的高負荷下以及在全負荷下可借助于附加地打滑的跨接偶合器來實 現。具有扭轉減振器或能量儲存裝置38、 40的變矩器裝置1或變矩器1與 發動機250和車輛動力總成系統2構成一個扭轉振動系統。該扭轉振動系 統的固有模態由于內燃發動機250的轉動不均勻性而被激勵。系統的每個 固有模態具有所屬的固有頻率。當所述固有頻率與內燃發動機250的轉動 頻率重疊時,系統共振振動,即以最大的振幅振動。通常符合目的的是應 該避免高的振幅,因為這種高的振幅可被察覺為干擾性振動和噪聲。系統 的固有頻率與系統中的轉動剛度和轉動質量相關。因此, 一方面尤其是這 樣構造引導彈簧的件,使得在扭轉減振器或能量儲存裝置38、 40之間存在 大的質量或大的慣性矩。另一方面,這樣構造跨接偶合器與扭轉減振器之 間和扭轉減振器與變速器輸入軸之間的引導彈簧的件,使得在此存在盡可 能小的質量。系統的固有頻率由此在內燃發動機250的工作范圍中以很小 的程度被激勵。基于減振器支持的隔離在初級側與次級側之間進行(=>渦輪機抵抗提高的慣性矩)。通過設置雙減振器或扭轉振動減振器,在離合器閉合的情況下通過處 于外部的減振器或第一能量儲存裝置以及串聯連接的內部減振器或第二能 量儲存裝置的低至中等的剛度實現轉速低的情況下的改善的隔離。在轉速較高的情況下,摩擦的提高使得外部減振器或第一能量儲存裝置38的剛度增大;在此,串聯連接的內部減振器或第二能量儲存裝置40 (尤其是無摩擦地)使得高轉速范圍中的振動特性較有利。雙減振器或扭轉振動減振器的顯著改善通過專門針對部分負荷范圍 (低力矩)構造扭轉減振器或能量儲存裝置來進行,由此在該范圍中可實 現扭轉減振器或能量儲存裝置的非常低的彈簧剛度。由此,從彈性元件到 殼體(殼)的起作用的偏轉力變得較小,此外,彈簧元件的質量變得較小 并且由此(降低的離心力)產生對殼體(殼)的很小摩擦。由此使隔離得 到改善。通過這些措施獲得變矩器殼體相對于渦輪機的有目的的雙質量振 動特性。通過使用滑動或滾動體支承裝置(滑動靴/滾珠轉動靴或滾動靴),處 于外部的彈性元件或第一能量儲存器42的摩擦在完整的轉速范圍上降低。 由此與串聯連接的內部減振器或第二能量儲存裝置40相組合地使隔離得到 進一步改善。參考標號清單1液力變矩器裝置2機動車動力總成系統10扭轉振動減振器12變矩器循環圓14變矩器跨接偶合器16變矩器殼體18驅動軸,如內燃機的發動機輸出軸20泵或泵輪22導輪24渦輪機或渦輪26外部的渦輪機殼28 循環圓內部30 26的壁區段32 26的30上的延續部34 32的直的區段或32的環形盤狀的區段36 10的轉動軸線38 第一能量儲存裝置40 第二能量儲存裝置42 第一能量儲存器44 第二能量儲存器46 10的第一構件48 負荷傳遞路徑50 攜動件52 在48中32與50之間的連接裝置或焊接連接裝置54 在48中32與50之間的連接裝置或銷栓連接裝置或鉚接連接裝置56 在48中50與46之間的連接裝置或銷栓連接裝置或鉚接連接裝置60 第二構件62 第三構件64 輪轂66 輸出軸,變速器輸入軸68 支撐區段72 14的第一片承載件74 14的第一片76 14的第二片承載件78 14的第二片79 14的片組80 用于操作14的活塞81 14的摩擦片襯82 殼體84 滾動靴86 接片88 82的非自由端部90 82的自由端部92 40的第二扭轉角度限制裝置94 滑動靴250內燃機,五缸發動機252 250的缸254變速器256變速器輸出軸258差速器260驅動橋262 內部的渦輪機殼264蓋266發動機側的(轉動)質量,第一 (轉動)質量 268離合器270連接裝置的(轉動)質量,第二 (轉動)質量 272第一彈簧274 272與276之間的連接裝置的(轉動)質量,第三(轉動)質量 276第二彈簧278 276與280之間的連接裝置的(轉動)質量,第四(轉動)質量 280第三彈簧
權利要求
1. 機動車動力總成系統,該機動車動力總成系統具有一個構造成五缸發動機的內燃機(250),該內燃機具有最大發動機力矩Mmot,max;一個發動機輸出軸或曲軸(18);一個變速器輸入軸(66);一個變矩器裝置(1),該變矩器裝置具有一個變矩器殼體(16),該變矩器殼體與該發動機輸出軸或曲軸(18)尤其是無相對轉動地相耦合,其中,該變矩器裝置(1)具有一個變矩器跨接偶合器(14)、一個扭轉振動減振器(10)以及一個由泵輪(20)、渦輪(24)和導輪(22)構成的變矩器循環圓(12),其中,該扭轉振動減振器(10)還具有一個第一能量儲存裝置(38)以及一個第二能量儲存裝置(40),該第一能量儲存裝置具有一個或多個第一能量儲存器(42),該第二能量儲存裝置具有一個或多個第二能量儲存器(44)并且該第二能量儲存裝置與該第一能量儲存裝置(38)串聯連接,其中,在該第一能量儲存裝置(38)與該第二能量儲存裝置(40)之間設置有一個與這兩個能量儲存裝置(38,40)串聯連接的第一構件(46),其中,該渦輪(24)具有一個外部的渦輪機殼(26),該外部的渦輪機殼與該第一構件(46)無相對轉動地相連接,其中,該變矩器裝置(1)還具有一個第三構件(62),該第三構件尤其是無相對轉動地與該變速器輸入軸(66)相耦合并且與該第二能量儲存裝置(40)和該變速器輸入軸(66)串聯連接,由此,轉矩可從該第二能量儲存裝置(40)通過該第三構件(62)傳遞給該變速器輸入軸(66),該變速器輸入軸尤其是與該變矩器裝置(1)相鄰接,其中,在通過該第一構件(46)傳遞轉矩時第一慣性矩J1抵抗所述通過該第一構件(46)傳遞的轉矩的變化,其中,在通過該第三構件(62)傳遞轉矩時第二慣性矩J2抵抗所述通過該第三構件(62)傳遞的轉矩的變化,其特征在于該第一能量儲存裝置(38)的彈簧剛度c1[單位為Nm/°]大于或等于該內燃機(250)的最大發動機力矩Mmot,max[單位為Nm]與因子0.014[1/°]的乘積并且小于或等于該內燃機(250)的最大發動機力矩Mmot,max[單位為Nm]與因子0.068[1/°]的乘積;該第二能量儲存裝置(40)的彈簧剛度c2[單位為Nm/°]大于或等于該內燃機(250)的最大發動機力矩Mmot,max[單位為Nm]與因子0.035[1/°]的乘積并且小于或等于該內燃機(250)的最大發動機力矩Mmot,max[單位為Nm]與因子0.158[1/°]的乘積;由一方面該第一能量儲存裝置(38)的彈簧剛度c1[單位為Nm/rad]與該第二能量儲存裝置(40)的彈簧剛度c2[單位為Nm/rad]之和與另一方面該第一慣性矩J1[單位為kg·m2]所構成的商大于或等于16792N·m/(rad·kg·m2)并且小于或等于77106N·m/(rad·kg·m2);由一方面該第二能量儲存裝置(40)的彈簧剛度c2[單位為1/rad]與該變速器輸入軸(66)的彈簧剛度cGEW[單位為1/rad]之和與另一方面該第二慣性矩J2[單位為kg·m2]所構成的商大于或等于2193245N·m/(rad·kg·m2)并且小于或等于8772982N·m/(rad·kg·m2)。
2. 根據權利要求1的機動車動力總成系統,其特征在于該變速器輸入 軸(66)的彈簧剛度CGEw處于100Nm/。至350Nm/。的范圍內。
3. 根據上述權利要求中一項的機動車動力總成系統,其特征在于該第 一能量儲存裝置(38)具有多個關于該扭轉振動減振器(10)的轉動軸線(36)的周向方向在周向上間隔開的并聯連接的第一能量儲存器(42)。
4. 根據上述權利要求中一項的機動車動力總成系統,其特征在于所述 第一能量儲存器(42)是螺線彈簧或弓形彈簧。
5. 根據上述權利要求中一項的機動車動力總成系統,其特征在于該第 二能量儲存裝置(40)具有多個關于該扭轉振動減振器(10)的轉動軸線(36)的周向方向在周向上間隔開的并聯連接的第二能量儲存器(44)。
6. 根據上述權利要求中一項的機動車動力總成系統,其特征在于所述 第二能量儲存器(44)是螺線彈簧或直彈簧或壓力彈簧。
7. 尤其是根據上述權利要求中一項的機動車動力總成系統,該機動車動 力總成系統具有 一個構造成五缸發動機的內燃機(250),該內燃機具有 最大發動機力矩Mm。t,^; 一個變矩器裝置(1),該變矩器裝置具有一個變 矩器跨接偶合器(14)、 一個扭轉振動減振器(10)以及一個由泵輪(20)、 渦輪(24)和導輪(22)構成的變矩器循環圓(12),其中,該扭轉振動減 振器(10)還具有一個第一能量儲存裝置(38)以及一個第二能量儲存裝 置(40),該第一能量儲存裝置具有一個或多個第一能量儲存器(42),該 第二能量儲存裝置具有一個或多個第二能量儲存器(44)并且該第二能量 儲存裝置與該第一能量儲存裝置(38)串聯連接,其中,在該第一能量儲 存裝置(38)與該第二能量儲存裝置(40)之間設置有一個與這兩個能量儲存裝置(38, 40)串聯連接的第一構件(46),該第一構件尤其是構造成 板,其中,該渦輪(24)具有一個外部的渦輪機殼(26),該外部的渦輪機 殼與該第一構件(46)通過一個攜動件(50)無相對轉動地相連接,該攜 動件尤其是構造成板,其特征在于該第一構件(46)和/或該攜動件(50) 為了形成附加質量或者為了形成在這些能量儲存裝置(38, 40)之間起作 用的大的慣性矩Ji而被構造得與為通過該第一構件(46)和/或該攜動件(50) 傳遞轉矩所需的壁厚相比壁明顯較厚,尤其是至少兩倍或至少三倍或至少 五倍或至少十倍或至少二十倍,和/或被構造得與為通過該第一構件(46) 和/或該攜動件(50)傳遞轉矩所需的剛度相比剛度明顯較大,尤其是至少 兩倍或至少三倍或至少五倍或至少十倍或至少二十倍。
全文摘要
本發明涉及一種機動車動力總成系統,該機動車動力總成系統具有一個構造成五缸發動機的內燃機(266)以及一個液力變矩器裝置,該液力變矩器裝置具有一個由兩個能量儲存裝置(272,276)組成的扭轉振動減振器和一個變矩器跨接偶合器(268)。渦輪(274)設置在這兩個能量儲存裝置(272,276)之間。根據權利要求1的特征部分,要求下列參數的值范圍或關系范圍的權利最大發動機力矩M<sub>mot,max</sub>(266),彈簧剛度C<sub>1</sub>(272),慣性矩J<sub>1</sub>(274),彈簧剛度C<sub>2</sub>(276),慣性矩J<sub>2</sub>(278)和變速器輸入軸(280)的彈簧剛度C<sub>GEW</sub>。根據說明書,要在這兩個能量儲存裝置(272,276)之間設置大的慣性矩J<sub>1</sub>并且要在扭轉振動減振器與變速器輸入軸之間設置盡可能小的質量。圖5示出了在變矩器跨接偶合器(288)閉合的情況下彈簧-質量等效線路圖。
文檔編號F16H45/02GK101305219SQ200680042225
公開日2008年11月12日 申請日期2006年10月21日 優先權日2005年11月10日
發明者J·羅克斯特曼, M·德格勒, S·馬伊恩沙因, T·克勞澤 申請人:盧克摩擦片和離合器兩合公司