DE102006049197A1

DE102006049197A1 - Clutch unit for motor driven vehicle, has disengaging system and sensor system, which is assigned for collecting closing state of clutch unit and movement of disk spring

Info

Publication number: DE102006049197A1
Application number: DE200610049197
Authority: DE
Inventors: Roland Dr. Kube; Fabian Kolze
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für ein motorisch angetriebenes Fahrzeug mit einem Ausrücksystem (10), bei dem mittels einer durch ein Stellglied (14) beaufschlagbaren Tellerfeder (9) der Kraftfluss zwischen einer Motorwelle (7) und einer Getriebewelle (2) unterbrechbar ist. Zur Erfassung des Schließzustandes der Kupplungseinrichtung ist dem Ausrücksystem (10) ein Sensorsystem (16) zugeordnet. Eine kompakte Integration eines solchen Sensorsystems (16) wird dadurch erreicht, dass das Sensorsystem (16) zur Erfassung der Bewegung der Tellerfeder (9) ausgelegt ist und/oder an der Peripherie eines Ausrückergehäuses (13) befestigt ist.The invention relates to a coupling device for a motor vehicle with a release system (10), in which the power flow between a motor shaft (7) and a transmission shaft (2) can be interrupted by means of a plate spring (9) which can be acted upon by an actuator (14). For detecting the closing state of the coupling device, the release system (10) is assigned a sensor system (16). A compact integration of such a sensor system (16) is achieved in that the sensor system (16) is designed to detect the movement of the disc spring (9) and / or is attached to the periphery of a release housing (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für ein motorisch angetriebenes Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a coupling device for a motor-driven Vehicle according to the generic term of claim 1

In der DE 103 53 256 B3 wird für Hybridantriebssysteme von Fahrzeugen grundlegend beschrieben, wie das Anlassen der Brennkraftmaschine bei gleichzeitig das Fahrzeug antreibender Elektromaschine weitgehend ruckfrei durchgeführt werden kann. In diesem Zusammenhang von besonderer Bedeutung ist die Steuerung einer zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe angeordneten Kupplung, deren Öffnungsgrad mittels Beaufschlagung einer Tellerfeder betriebszustandsabhängig einstellbar ist. Zur Einstellung definierter Kupplungszustände ist es wichtig, das Kraftübertragungsverhalten innerhalb der Kupplung nachvollziehen zu können. Zu diesem Zweck ist es bekannt, so genannte Kupplungswegsensoren vorzusehen, wie sie beispielsweise in der DE 100 39 242 A1 und in der EP 0 951 619 B1 beschrieben sind. Die Sensoren der dort beschriebenen Sensorsysteme sind einem zur Kupplungseinrichtung gehörenden Ausrücklager in der Weise zugeordnet, dass die Position von auf die Tellerfeder wirkenden Kolbenteilen präzise erfasst wird, um so Rückschlüsse auf den Schließzustand beziehungsweise Öffnungsgrad der Kupplung ziehen zu können.In the DE 103 53 256 B3 is fundamentally described for hybrid drive systems of vehicles, as the starting of the internal combustion engine can be performed at the same time the vehicle driving electric machine largely smoothly. In this context, of particular importance is the control of a clutch arranged between the engine and transmission, the degree of opening of which is operatively adjustable depending on the action of a plate spring. To set defined clutch states, it is important to be able to understand the power transmission behavior within the clutch. For this purpose, it is known to provide so-called Kupplungswegsensoren, as for example in the DE 100 39 242 A1 and in the EP 0 951 619 B1 are described. The sensors of the sensor systems described there are associated with a coupling device belonging to the release bearing in such a way that the position of acting on the plate spring piston parts is precisely detected so as to draw conclusions about the closed state or opening degree of the coupling can.

Vor diesem Hintergrund liegt der Aufgabe die Erfindung zugrunde, für gattungsgemäße Kupplungseinrichtungen die Applikation eines Sensorsystems vorzuschlagen, dass auch unter baulich engen Platzverhältnissen zuverlässig Rückschlüsse auf den Schließzustand beziehungsweise Öffnungsgrad der Kupplung ermöglicht.In front Background of the invention is the object of the invention for generic coupling devices to propose the application of a sensor system that also under structurally tight space reliable Conclusions on the closed state or opening degree the clutch allows.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kupplungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a coupling device according to the features of the patent claim 1. The dependent claims concern particularly expedient further education the invention.

Erfindungsgemäß ist also das Sensorsystem zur Erfassung der Bewegung der Tellerfeder ausgelegt, durch die in Abhängigkeit von der Betätigung eines Stellgliedes der Kraftschluss zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle unterbrechbar ist. Anders als bei konventionellen Sensorsystemen wird hiermit also nicht die Bewegung des die Tellerfeder beaufschlagenden Stellgliedes, sondern die Position der Tellerfeder selbst erfasst. Damit kann in vorteilhafter Weise das Sensorsystem am äußeren Rand eines Ausrückergehäuses befestigt werden und ist damit nicht mehr aufwendig in den Zentralbereich des Ausrücksystems zu integrieren. Besonders hervorzuheben ist auch der Vorteil, dass an bereits bestehenden Ausrücksystemen nur geringfügige bauliche Änderungen vorgenommen werden müssen, um den bevorzugt als induktiven Weggeber, Hall-Sensor oder als Wirbelstromsensor ausgelegten Signalaufnehmer in die gesamte Kupplungseinrichtung zu integrieren. Die Integration erfolgt zweckmäßigerweise über einen den Sensor haltenden Träger, der seinerseits an einem Flanschstück des Ausrückergehäuses befestigt ist.According to the invention is thus the sensor system designed to detect the movement of the diaphragm spring, through the dependent from the operation an actuator of the adhesion between the motor shaft and the transmission shaft is interruptible. Unlike conventional Sensor systems is thus not the movement of the plate spring acted upon Actuator, but detects the position of the plate spring itself. Thus, advantageously, the sensor system on the outer edge of a Releaser housing attached and is therefore no longer consuming in the central area of the release system to integrate. Particularly noteworthy is the advantage that on existing release systems only minor structural changes must be made to the preferred as inductive displacement sensor, Hall sensor or as eddy current sensor designed signal pickup in the entire coupling device to integrate. The integration is expediently carried out via a sensor holding the Carrier, which in turn is attached to a flange piece of the release housing.

Das erfindungsgemäße Sensorsystem kann so kompakt ausgeführt werden, dass es auch zusammen mit einer Drehzahlmesseinrichtung an dem Ausrückergehäuse betrieben werden kann.The inventive sensor system can be so compact Be that together with a speed measuring device operated on the Ausrückergehäuse can be.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtOne advantageous embodiment the invention is shown in the drawing. It shows

1: in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Kupplungseinrichtung im Bereich der mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe, 1 in a schematic representation of a section through a coupling device in the region of the clutch plates provided with friction linings,

2: ein Ausführungsbeispiel für ein in 1 nur schematisch dargestelltes Ausrücksystem, 2 : an embodiment of an in 1 only schematically illustrated release system,

3: ein an einem Ausrückergehäuse befestigbaren Träger für einen Sensor. 3 a carrier mountable to a release housing for a sensor.

Gleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf.Same Components or component sections have the same in all figures Figuring on.

Man erkennt in 1 ein Kupplungsgehäuse 1, in dem eine auf einer Kupplungswelle 2 verdrehfest sitzende Kupplungsscheibe 3 rotierend läuft. An dieser befinden sich in einem radialen Umfangsbereich Reibbeläge 4, 5, die mittels einer Druckplatte 6 gegen eine mit einer Motorwelle 7 drehfest verbundene Schwungscheibe 8 gedrückt werden. Die Druckplatte 6 wird von einer Tellerfeder 9 beaufschlagt, deren den Schließzustand der Kupplung repräsentierende Position in der Zeichnung mit durchgehenden Linien dargestellt ist. Zur Öffnung der Kupplung ist die Tellerfeder 9 mittels eines insgesamt mit 10 bezeichneten Ausrücklagers in die mit Strichlinien dargestellte Position bewegbar. Wesentliche Bestandteile des Ausrücksystems 10 sind Ausrückerringe 11, 12 und ein Ausrückergehäuse 13, indem ein als Stellkolben ausgebildetes Betätigungsglied 14 integriert ist. Am radial äußeren Bereich des Ausrückergehäuses 13, der die Funktion eines Flanschstückes hat, ist ein Träger 15 befestigt, der einen der Tellerfeder 9 zugewandten Sensor 16 in einem schalenförmigen Körper aufnimmt. Bevorzugt ist für diesen an der Peripherie des Ausrückergehäuses 13 angeordneten Sensor 16 ein Wirbelstromsensor vorgesehen, wie er beispielsweise von dem Hersteller Micro-Epsilon GmbH mit der Typenbezeichnung eddyNCDT3300 und MultiNCDT angeboten wird. Mit einem solchen Sensor 16 kann die Bewegung der Tellerfeder 9 zwischen den in der Zeichnung dargestellten Positionen sehr feinfühlig erfasst werden. Ein solcher Wirbelstromsensor kann insbesondere auch unter schwie rigen Bedingungen, wie sie beispielsweise innerhalb einer Kupplung vorliegen, über lange Betriebsdauern hinweg ohne Einbusse an Messpräzision eingesetzt werden. Neben ihrer kompakten Bauweise sind Wirbelstromsensoren darüber hinaus auch im Vergleich zu anderen Sensorprinzipien relativ preiswert in der Herstellung.One recognizes in 1 a clutch housing 1 in which one on a clutch shaft 2 rotationally seated clutch disc 3 rotates. At this are located in a radial peripheral region friction linings 4 . 5 by means of a pressure plate 6 against one with a motor shaft 7 non-rotatably connected flywheel 8th be pressed. The printing plate 6 is from a plate spring 9 acted upon, the closing state of the clutch representing position is shown in the drawing with solid lines. To open the clutch is the plate spring 9 by means of a total with 10 designated release bearing in the position shown in dashed lines movable. Essential components of the release system 10 are releaser rings 11 . 12 and a release housing 13 in that an actuator designed as an actuating piston 14 is integrated. At the radially outer region of the release housing 13 , which has the function of a flange piece, is a carrier 15 attached, one of the plate spring 9 facing sensor 16 in a bowl-shaped body. Preference is given to this at the periphery of the Ausrückergehäuses 13 arranged sensor 16 an eddy current sensor is provided, as it is offered for example by the manufacturer Micro-Epsilon GmbH with the type designation eddyNCDT3300 and MultiNCDT. With such a sensor 16 can the movement of the diaphragm spring 9 be detected very sensitively between the positions shown in the drawing. Such an eddy current sensor can in particular also under difficult conditions, such as, for example, within a Kupp be used over long periods of operation without any loss of precision. In addition to their compact design eddy current sensors are also relatively inexpensive compared to other sensor principles in the production.

2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das Ausrücksystem 10 mit dem am Ausrückergehäuse 13 über einen Träger 15 befestigten Wirbelstrom-Sensor 16, dessen zu einem hier nicht weiter dargestellten Steuergerät führende Signalleitung 17 hier nur andeutungsweise dargestellt ist. 2 veranschaulicht, dass die Applikation des Sensors 16 ohne große bauliche Veränderungen am Ausrückergehäuse 13 möglich ist. Ebenso kann ohne großen konstruktiven Aufwand beispielsweise auch ein Drehzahlsensor 18 an der radial äußeren Erstreckung des Außengehäuses 13 befestigt werden, und zwar bevorzugt von einem Träger 18 gehalten auf der dem Wirbelstromsensor 16 gegenüberliegenden Seite des Ausrückergehäuses 13. 2 shows in a perspective view of the release system 10 with the on the release housing 13 about a carrier 15 attached eddy current sensor 16 , whose leading to a control device not shown leading signal line 17 here only hinted is shown. 2 illustrates that the application of the sensor 16 without major structural changes on the release housing 13 is possible. Likewise, without great design effort, for example, a speed sensor 18 at the radially outer extent of the outer housing 13 be attached, and preferably by a carrier 18 held on the the eddy current sensor 16 opposite side of the release housing 13 ,

Nähere Details zu den Trägern 15 und 18 sind der 3 entnehmbar. So sind beispielsweise am Träger 15 zu dessen Verschraubung am Ausrückergehäuse 13 Durchgangslöcher 20, 21 vorgesehen. Die elektrische Verbindung 17 wird durch einen Schlitz 22 hindurch aus dem Träger 15 herausgeführt. Die Fixierung des in 3 nicht dargestellten Sensors 16 erfolgt nach dem so genannten Schellenprinzip mittels hier nicht weiter dargestellter Verschraubungen. 3 verdeutlicht, dass ein Träger 15 relativ schlicht konstruiert sein kann und beispielsweise als Kunststoffspritzteil kostengünstig gefertigt werden kann. Die Verschraubung ermöglicht die Applikation des Sensorsystems auch an solchen Ausrückergehäusen 13, die bereits in laufender Serie gefertigt werden. Vorstellbar ist allerdings auch, über einfache Steck-, Clips- oder Klemmverbindungen einen solchen Träger 15 an einem Ausrückergehäuse zu befestigen, wenn dieses entsprechend ausgelegte Gegenstücke zur Befestigung aufweist. Auch der Träger 19 für den Drehzahlsensor 18 kann kostengünstig als Kunststoffspritzteil hergestellt werden.Further details about the straps 15 and 18 are the 3 removable. For example, on the carrier 15 for its screwing on the release housing 13 Through holes 20 . 21 intended. The electrical connection 17 is through a slot 22 through from the carrier 15 led out. The fixation of in 3 not shown sensor 16 takes place according to the so-called clamp principle by means not shown here glands. 3 clarifies that a carrier 15 can be relatively simple design and, for example, can be manufactured inexpensively as a plastic injection molded part. The screw allows the application of the sensor system also on such Ausrückergehäusen 13 , which are already manufactured in running series. It is also conceivable, however, via simple plug, clip or clamp connections such a carrier 15 to attach to a Ausrückergehäuse when it has appropriately designed counterparts for attachment. Also the carrier 19 for the speed sensor 18 can be inexpensively manufactured as a plastic injection molded part.

Aus dem vorstehend beschriebenen wird deutlich, dass unter Verwendung eines großen Umfanges von bereits vorhandenen Bestandteilen einer Kupplungseinrichtung eine sehr feinfühlige Wegsensierung innerhalb erfindungsgemäßer Kupplungseinrichtungen vorgenommen werden kann.Out From the above, it is clear that using a big one Scope of existing components of a coupling device a very sensitive Travel sensing within inventive coupling devices can be made.

Claims

Coupling device for a motor vehicle with a release system ( 10 ), by means of a disc spring ( 9 ) the power flow between a motor shaft ( 7 ) and a transmission shaft ( 2 ) is interruptible, - to which a sensor system for detecting the closed state of the coupling device is assigned, characterized in that - the sensor system for detecting the movement of the plate spring ( 9 ) is designed.

Coupling device according to claim 1, characterized in that in the sensor system as a sensor ( 16 ) an inductive displacement sensor, a Hall sensor or an eddy current sensor ( 16 ) is provided.

Coupling device for a motor vehicle with a release system ( 10 ), - by means of a disc spring ( 9 ) the power flow between a motor shaft ( 7 ) and a transmission shaft ( 2 ) is associated with -, which is associated with a sensor system for detecting the closed state of the coupling device, in particular according to claim 1, characterized in that - the sensor system at the periphery of a release housing ( 13 ) is arranged.

Coupling device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor system for the sensor ( 16 ) a carrier ( 15 ), which on a flange portion of the release housing ( 13 ) is attached.

Coupling device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the release housing ( 13 ) also a tachometer ( 18 ) assigned.