Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbe- sondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, bevorzugt eines Kraftfahrzeugs.

Ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs gibt nur in einem bestimmten Drehzahlbereich eine nutzbare Leistung ab. Um diesen Drehzahlbereich für verschiedene Fahrzustände des Kraftfahrzeugs nutzen zu können, benötigt dieses ein automatisches oder ein manuell schaltbares Getriebe. Solch ein Getriebe ist über eine Kupplung mit dem Verbrennungsmotor mechanisch oder hydrodynamisch koppelbar. Aufgrund unterschiedlicher und auch gestiegener Anforderungen an Betätigungskräfte, das Leistungsverhalten und zu übertragende Motormomente der Kupplung, kommen eine Vielzahl von Kupplungen in den Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Anwendung. So kommen beispielsweise trocken oder nass laufende Einscheiben- oder Lamellenkupplungen zur Anwendung, wobei diese als Einzel-, Doppel- oder Mehrfachkupplungen ausgebildet sein können. Neben der Hauptfunktion des Verbindens und Trennens einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder einer Abtriebswelle eines Elektromotors mit bzw. von einer Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeugs, besitzt die Kupplung eine Reihe weiterer wichtiger Aufgaben. Unter anderem soll sie ein weiches und ruckfreies Anfahren des Kraftfahrzeugs ermöglichen, ein schnelles Schalten des Getriebes gewährleisten, Drehschwingungen des Verbrennungsmotors vom Getriebe fernhalten und so Rasselgeräusche und Verschleiß vermindern, sowie verschleißarm und leicht austauschbar sein. Hierbei soll die Kupplung bei einem geringen Bauraumverbrauch im Antriebsstrang möglichst kostengünstig in ihrer Herstellung, ihrer Montage und ihrem Betrieb sein. Dabei erweist es sich als nachteilig, dass in einem Antriebsstrang eines Kraft- fahrzeuges verschiedene Schwingungsanregungen auftreten, die beispielsweise ausgelöst sein können durch die Zündfrequenz einer Brennkraftmaschine, somit also in Zusammenhang mit deren Drehzahl stehen. Aus DE10201 1006533A1 ist eine Tilgeranordnung mit einer vermittels einer

Tilgerelastizität an die Drehmomentübertragungsbaugruppe angekoppelten

Tilgermassenanordnung bekannt, bei der durch die Wahl der Masse der

Tilgeranordnung und der Steifigkeit der Tilgerelastizität die Tilgungsfrequenz fest auf eine Anregungsfrequenz abgestimmt werden kann. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass eine Abstimmung auf eine Anregungsordnung nicht möglich ist.

Ferner ist aus DE10201 1017657A1 eine Anordnung eines Fliehkraftpendels oder eines Tilgers an die Sekundärseite einer ersten Torsionsdämpferanordnung oder an den Zwischenbereich einer zwei in Serie angeordnete Torsionsdämpfer umfassenden Torsionsdämpferanordnung bekannt. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelflansch, an dem beidseitig auf unterschiedlichen Seiten des Flanschs Pendelmassen angeordnet sind, die über einen Bolzen miteinander verbunden sind. Das Fliehkraftpendel ist dabei ein Schwingungssystem, das auf eine vorbestimmte Erregerordnung abgestimmt ist. Die Tilgung von Torsionsschwingungen ist im Bereich der Erregerordnung besonders stark und fällt in Richtung höherer und niedriger Frequenzen der Torsionsschwingungen ab.

Es hat sich gezeigt, dass bei Kraftfahrzeugmotoren die steigenden Motordrehmomen- te sowie die Reduzierung der Zylinderanzahl zu steigenden Drehungleichformigkeiten führen. Ferner erweist es sich hinsichtlich der Schwingungsbelastung des Fahrzeuges als problematisch, dass mit dem Ziel der Kraftstoffreduzierung von Verbrennungsmaschinen, insbesondere von Motoren mit höherer Zylinderzahl, in der Praxis immer häufiger einzelne Zylinder oder ganze Zylinderbänke abgeschaltet werden. Da durch das Abschalten nur noch ein Teil der Zylinder zum Antrieb des Fahrzeuges mit Kraftstoff versorgt wird, ändert sich plötzlich das Torsionsschwingungsverhalten der Verbrennungsmaschine.

Um auf das veränderte Torsionsschwingungsverhalten einzugehen, bzw. die Drehun- gleichförmigkeiten im Antriebsstrang so weit wie möglich zu eliminieren, werden Tor- sionsschwingungsdämpferanordnungen eingesetzt, die im Allgemeinen eine Primärseite und eine Sekundärseite sowie eine dazwischen wirkende Dämpferfederanordnung umfassen. Dabei erweist es sich als nachteilig, dass die auf elastischen Ele- menten basierenden Torsionsschwingungsdämpferanordnungen, welche auch zwei oder mehrere seriell wirkende Torsionsschwingungsdämpfereinheiten umfassen oder in Kombination mit nur einem Fliehkraftpendel oder einem Festfrequenztilger angeordnet sein können, keine ausreichende Schwingungsentkopplung mehr gewährleis- ten können. Auch die Möglichkeit, zusätzlich zu einem Fliehkraftpendel die Turbine als Massetilger einzusetzen, hat den Nachteil, dass die Turbinenmasse bei geschlossener Kupplung mit ihrem Massenträgheitsmoment im Kraftfluss fehlt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs bereitzustellen, dabei ihre schwingungsisolierenden Eigenschaften zu verbessern und sie gegebenenfalls auch auf den Betriebszustand der in der Praxis immer stärker Einzug haltenden Zylinderabschaltung von Motoren auszuweiten. Zudem soll die Drehmomentenübertragungseinrichtung einen kompakten und bevorzugt einfach zu montierenden Aufbau besitzen und dabei kostengünstig in ihrer Herstellung, ihrer Montage und ihrem Betrieb sein.

Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung der Erfindung.

Eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs umfasst ein Gehäuse, wobei in dem Gehäuse eine Reibeinrichtung und ein antriebsseitig verbundenes Pumpenrad untergebracht sind. Die Pumpenanordnung ist mit einem mit einer Abtriebsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung verbundenen Turbinenrad hydrodynamisch kopplebar, wobei in einem Abschnitt von dem Turbinenrad bis zu einem Ausgangsteil der Abtriebsseite wenigstens ein aufgrund seiner der Turbine folgenden Anordnung als Turbinendämpfer bezeichneter Torsionsdämpfer und wenigstens ein drehzahladaptiver Schwingungstilger wirksam angeordnet sind. Ferner ist in einem Abschnitt von dem Gehäuse bis zu dem Ausgangsteil der

Abtriebsseite wenigstens ein zusätzlicher Massetilger wirksam angeordnet. Die erfin- derische Lösung der Aufgabe besteht somit in der kombinierten Anwendung eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers mit einem zusätzlichen Massetilger als

Festfrequenztilger am Sekundärteil eines Turbinendämpfers, so dass wenigstens eine Tilgeranordnung an dem Ausgangsteil des Turbinendämpfers angekoppelt ist, wo- durch gewährleistet werden kann, dass das Federelement des Massetilgers weder im offenen noch im geschlossenen Zustand der Reibeinrichtung im Kraftfluss ist. Ferner kann diese wenigstens eine Tilgeranordnung an das Gehäuse angekoppelt sein, was grundsätzlich deren Positionierung auch außerhalb des Gehäuses zulässt, wodurch im Inneren des Gehäuses kein Bauraum für die Tilgeranordnung beansprucht werden würde.

Zur verbesserten Abstimmung auf die in einem Antriebsstrang auftretenden Drehun- gleichförmigkeiten kann weiter ein drehzahladaptiver Schwingungstilger vorgesehen sein, wobei in vorteilhafter Weise der drehzahladaptive Schwingungstilger als Flieh- kraftpendel an dem Ausgangsteil angeordnet ist und an dem Ausgangsteil über den Umfang verteilte, gegenüber dem Ausgangsteil begrenzt verschwenkbare Pendelmassen angeordnet sind. Dabei ist es von Vorteil, dass der drehzahladaptive

Schwingungstilger neben der ausgleichenden Schwingungstilgung für Eigenformen des Ausgangsteils zur Drehschwingungstilgung der in der Drehmomentübertragungs- einrichtung auftretenden Drehschwingungen beiträgt, so dass eine Schwingungsisolation auf hohem Niveau bei geringem Bauraumbedarf und bei vergleichsweise geringem Kostenaufwand erzielt werden kann.

Weiterhin kann zur verbesserten Abstimmung auf die Drehungleichförmigkeiten vor- gesehen sein, dass der Turbinendämpfer wenigstens ein erstes Dämpferteil und ein zweites Dämpferteil umfasst, wobei das erste Dämpferteil in dem Abschnitt von einem mit dem Turbinenrad verbundenen Eingangsteil bis zu einem gegenüber dem Eingangsteil begrenzt verdrehbaren Zwischenflansch angeordnet ist, wobei das zweite Dämpferteil in dem Abschnitt von dem Zwischenflansch bis zu einem gegenüber dem Zwischenflansch begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil angeordnet ist. Somit umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Mehrzahl von in Serie wirksamen Turbinendämpfern, bzw. einen Turbinendämpfer mit einer Mehrzahl von in Serie wirksamen Dämpferteilen, wobei jeder Turbinendämpfer ein Eingangsteil und ein gegen die Wirkung eines Dämpferteils um eine Drehachse bezüglich des Eingangsteils drehbares Ausgangsteil umfasst. Dabei kann das Ausgangsteil des letzten Turbinendämpfers das Ausgangsteil der Drehmomentübertragungseinrichtung ausbilden, wobei das Ausgangsteil eines vorangehenden und das Eingangsteil eines nachfolgenden Dämp- ferteils zweier aufeinander folgend angeordneter Dämpferteile wenigstens einen Teil eines Zwischenflansches bereitstellen.

Durch die Verwendung eines Zwischenflansches kann somit ein serieller Turbinendämpfer vorgeschlagen werden, mit dem sich höhere Drehmomente übertragen las- sen. Dabei können gegebenenfalls störende Eigenformen des Zwischenflansches durch eine Ankopplung des drehzahladaptiven Schwingungstilgers an den Zwischenflansch wirksam vermieden werden, so dass insgesamt ein erhöhtes Isolationsvermögen der Drehmomentübertragungseinrichtung erzielt wird. Grundsätzlich wird auf diese Weise gewährleistet, dass wenigstens eine Tilgeranordnung, wie beispielsweise der Massetilger oder der drehzahladaptive Schwingungstilger an einem Zwischenflansch ankoppelbar ist.

Infolge der erhöhten Wirksamkeit erfolgt die Anordnung der Pendelmassen vorzugsweise am Außenumfang des Ausgangsteils oder des Zwischenflansches, wobei die Pendelmassen und das Ausgangsteil bzw. der Zwischenflansch jeweils zueinander komplementäre Laufbahnen aufweisen, auf denen jeweils beiden Laufbahnen gemeinsame Wälzkörper abwälzen und damit eine Verschwenkung der Pendelmassen mit radialem Anteil und Umfangsanteil erlauben, so dass sich drehzahlabhängig und abhängig von den anliegenden Drehschwingungen ein Schwingwinkel zwischen Pen- delmassen und Ausgangsteil bzw. Zwischenflansch einstellt, der durch das geänderte Trägheitsmoment des Fliehkraftpendels die Drehschwingungen zumindest teilweise eliminiert.

Dabei werden die Pendelmassen zur Erhöhung der verfügbaren Massen bevorzugt beidseitig des Ausgangsteils bzw. des Zwischenflansches angeordnet, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegende Pendelmassen durch Ausschnitte im Außenteil bzw. im Zwischenflansch hindurch axial miteinander verbunden sein können. Zur Begrenzung der Pendelmassenverschwenkung können entsprechende harte oder weiche An- schlage vorgesehen sein. Die Verbindungselemente sich gegenüber liegender Pen- delmassen können separat ausgebildet sein oder durch Anschlagpuffer oder die Wälzkörper gebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante einer Drehmomentübertragungseinrichtung ist der zusätzliche Massetilger in einem Abschnitt von dem Eingangsteil bis zu dem Ausgangsteil, besonders bevorzugt an dem Ausgangsteil angeordnet.

Insbesondere dann, wenn die Drehmomentübertragungseinrichtung keinen in Serie wirksamen Turbinendämpfer mit mehreren Dämpferteilen aufweist, kann weiter vorgesehen sein, dass wenigstens ein zweiter Torsionsdämpfer in einem Abschnitt von dem Gehäuse bis zu dem Eingangsteil des Turbinendämpfers angeordnet ist, wobei der zweite Torsionsdämpfer besonders vorteilhaft in einem Abschnitt von dem Gehäuse bis zu einem Eingang der Reibeinrichtung angeordnet ist und das Eingangsteil des Turbinendämpfers mit einem Ausgang der Reibeinrichtung verbunden ist.

Um eine Reduzierung der erforderlichen Bauteile zu erreichen, wird ferner vorgeschlagen, dass das Turbinenrad an das Eingangsteil des Turbinendämpfers angekoppelt ist. Bei Ausgestaltung mit mehreren seriell wirksamen Torsionsdämpfer kann das Turbinenrad weiterhin auch an einen Zwischenflansch angekoppelt sein, was sich hinsichtlich der Schwingungsdämpfung als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Massetilger oder drehzahladap- tiver Schwingungstilger unmittelbar an das Turbinenrad angekoppelt ist und mithin über das Turbinenrad an den Turbinendämpfer, also entweder den Eingangsbereich, den Ausgangsbereich oder einen Zwischenflansch derselben angekoppelt ist.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen benannt. Dabei zeigen: Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform; und

Figur 3 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungs- einrichtung in einer dritten Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Drehmomentübertragungseinrichtung 100 in einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Dabei treibt ein Pumpenrad 1 10, das Bestandteil des von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetriebenen Ge- häuses 130 sein kann, ein Turbinenrad 120 an, das mit einem Eingangsteil 150 eines Turbinendämpfers 180 verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt ist. Gleichzeitig ist mit dem Eingangsteil 150 die Reibeinrichtung 140 verbunden, die in geschlossenem Zustand die das Pumpenrad 1 10 und das Turbinenrad 120 überbrückt. Das erste Eingangsteil 150 ist über die Wirkung eines Energiespeicherelementes 200 gegen- über einem ersten Ausgangsteil 160 begrenzt verdrehbar. Das Ausgangsteil 160 enthält einen drehzahladaptiven Schwingungstilger 170, insbesondere in Form eines Fliehkraftpendels 172, dessen Anordnung eine Unterstützungsfunktion der Schwingungsisolation des Turbinendämpfers 180 und eine Abstimmung des drehzahladaptiven Schwingungstilgers 170 auf die Erregerordnung der Brennkraftmaschine und ge- gebenenfalls vorhandene Eigenformen des Ausgangsteils 160 erfüllt. Dabei kann ein Turbinendämpfer 180 mit mehreren Dämpferstufen, beispielsweise durch auf unterschiedlichen Radien angeordnete Energiespeicherelemente 200, realisiert werden. Das Energiespeicherelement 200 ist in bevorzugter Weise als Schraubenfeder ausgebildet, wobei die Energiespeicherelemente 200 in der Regel über den Umfang verteilt und in Umfangsrichtung wirksam angeordnet sind und an ihren Stirnseiten

Beaufschlagungsbereiche aufweisen. Zur Erhöhung der Steifigkeit und damit des übertragbaren Moments bei noch ausreichender Schwingungsisolation können mehrere Energiespeicherelemente 200 ineinander geschachtelt werden. Die Energiespeicherelemente 200 werden dabei in Ausschnitten des drehzahladaptiven Schwingungstilgers 170 aufgenommen, wobei die umfangsseitigen Begrenzungen der Ausschnitte oder Ausbrüche als

Beaufschlagungsbereiche des drehzahladaptiven Schwingungstilgers 170 dienen. Die Schraubenfedern können dabei auf demselben Radius angeordnet werden. Das Ausgangsteil 160 des Turbinendämpfers 180 ist zum einen mit einem zusätzlichen

Massetilger 190 und zum anderen mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbunden.

In Figur 2 ist ein Prinzipschaltbild einer Drehmomentübertragungseinrichtung 100 in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 einen seriellen Turbinendämpfer 180 mit zwei Dämpferteilen 182, 184 auf, wobei die beiden Dämpferteile 182, 184 durch einen Zwischenflansch 186 voneinander getrennt sind. Die Dämpferteile 182, 184 enthalten jeweils einen ersten und einen zweiten Energiespeicher 202, 204, die in bevorzugter Weise als Schraubenfedern in Bogenform oder gerader Form ausgebildet sind. Die serielle Wirkung des Turbinendämpfers 180 wird er- zielt, indem einige der Energiespeicher 200 in Form von beispielsweise Schraubenfedern in einem Abschnitt von dem Eingangsteil 150 bis zu dem Zwischenflansch 186 und die übrigen in einem Abschnitt von dem Zwischenflansch 186 bis zu dem Ausgangsteil 160 wirksam angeordnet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Energiespeicher 202, 204 gleichmäßig auf die beiden Dämpferteile 182, 184 ver- teilt werden, besonders vorteilhaft ist eine über den Umfang abwechselnde Anordnung der jeweils dem ersten Dämpferteil 182 und dem zweiten Dämpferteil 184 zugeordneten Energiespeicher 202, 204. Auf diese Weise werden alle Schraubenfedern einerseits von dem Zwischenflansch 186 und andererseits alternierend von dem Eingangsteil 150 und dem Ausgangsteil 160 beaufschlagt. Das Ausgangsteil 160 enthält einen drehzahladaptiven Schwingungstilger 170, insbesondere in Form eines Fliehkraftpen- dels 172. Durch die serielle Anordnung der Dämpferteile 182, 184 in dem Turbinendämpfer 180 kann bei hoher Steifigkeit der Energiespeicher 202, 204 eine geringe Federrate erzielt werden. Hierdurch kann ein weicher Turbinendämpfer 180 für hohe Drehmomente vorgeschlagen werden.

In Figur 3 ist ein Prinzipschaltbild einer Drehmomentübertragungseinrichtung 100 in einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 zwischen dem

Gehäuse 130 und der Reibeinrichtung 140 einen zusätzlichen zweiten Torsionsdämpfer 210 auf.

Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.

Bezugszeichenliste

Drehmomentübertragungseinrichtung

Pumpenrad

Turbinenrad

Gehäuse

Reibeinrichtung

Eingangsteil

Ausgangsteil

Drehzahladaptiver Tilger - Fliehkraftpendel

Turbinendämpfer

Erstes Dämpferteil

Zweites Dämpferteil

Zwischenflansch

Festfrequenztilger - erster Massetilger

Energiespeicher

Erster Energiespeicher

Zweiter Energiespeicher

zweiter Torsionsdämpfer