DE102012219172A1 - Clutch device e.g. dual clutch, for use in drivetrain of motor car, has contactlessly functioning sensor associated to pressing plates and clutch cover so that axial distance between plates and cover, and wear during operation are detected - Google Patents

Abstract

The device (10) has a contactlessly functioning sensor (20) associated to pressing plates (17, 18) and a clutch cover (15) so that an axial distance between the pressing plates and the cover, and wear during operation of the device are detected. The contactlessly functioning sensor is fastened interior at a transmission bell housing (4) or a clutch bell housing. Elevations are provided at the pressing plates, and project through openings in the cover. The elevations include sensing surfaces, which face towards the sensor with other sensing surfaces of the cover. The contactlessly functioning sensor is an eddy field sensor. An independent claim is also included for a method for operating a clutch device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit rotierenden Komponenten und mit einem berührungslos funktionierenden Sensor. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kupplungsvorrichtung. The invention relates to a coupling device with rotating components and with a non-contact sensor. The invention further relates to a method for operating such a coupling device.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 084 752 A1 ist eine gattungsgemäße Kupplungsvorrichtung mit einer Sensoreinrichtung zur Verschleißerfassung bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 117 A1 ist eine Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens zur Kupplungsbetätigung bekannt, der in einer rotierenden Kupplung axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Erfassung der Wegposition des Kupplungskolbens berührungslos erfolgt. From the German patent application DE 10 2011 084 752 A1 is a generic coupling device with a sensor device for wear detection known. From the German patent application DE 10 2004 027 117 A1 a device for detecting the travel position of a clutch piston for clutch actuation is known, which is arranged axially displaceably in a rotating clutch, wherein the detection of the travel position of the clutch piston takes place without contact.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Überwachung von rotierenden Komponenten im Betrieb einer Kupplungsvorrichtung mit einem berührungslos funktionierenden Sensor zu vereinfachen. The object of the invention is to simplify the monitoring of rotating components in the operation of a coupling device with a non-contact sensor.

Die Aufgabe ist bei einer Kupplungsvorrichtung mit rotierenden Komponenten und mit einem berührungslos funktionierenden Sensor dadurch gelöst, dass der berührungslos funktionierende Sensor mindestens einer Anpressplatte und einem Kupplungsdeckel zugeordnet ist. Die Kupplungsvorrichtung kann als einfache Kupplung ausgeführt sein. Die Kupplungsvorrichtung kann aber auch als Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen und zwei Anpressplatten ausgeführt sein. Der Sensor ist zum Beispiel als Wirbelfeldsensor ausgeführt. Durch den berührungslos funktionierenden Sensor können im Betrieb der Kupplungsvorrichtung Weginformationen der Anpressplatte erfasst werden. Allerdings kann der berührungslos funktionierende Sensor nicht direkt an der Anpressplatte oder deren direkt umgebenden Bauteilen befestigt werden, weil sich die Anpressplatte im Betrieb mit hohen Drehzahlen dreht. Daher ist der berührungslos funktionierende Sensor gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sowohl der Anpressplatte, gegebenenfalls auch zwei Anpressplatten, und dem Kupplungsdeckel zugeordnet. Die erfindungsgemäße Zuordnung des Sensors ermöglicht darüber hinaus die Erfassung der Drehzahl der Anpressplatte beziehungsweise des Kupplungsdeckels. Das liefert den Vorteil, dass herkömmliche Drehzahlsensoren, die einer Getriebeeingangswelle zugeordnet sind, entfallen können. The object is achieved in a coupling device with rotating components and with a non-contact sensor in that the non-contact sensor is associated with at least one pressure plate and a clutch cover. The coupling device can be designed as a simple coupling. The coupling device can also be designed as a double clutch with two part clutches and two pressure plates. The sensor is designed, for example, as a vortex field sensor. As a result of the contactlessly functioning sensor, path information of the pressure plate can be detected during operation of the coupling device. However, the non-contact sensor can not be attached directly to the pressure plate or its directly surrounding components, because the pressure plate rotates in operation at high speeds. Therefore, the non-contact sensor according to an essential aspect of the invention, both the pressure plate, optionally also two pressure plates, and associated with the clutch cover. The inventive assignment of the sensor also allows the detection of the rotational speed of the pressure plate or the clutch cover. This provides the advantage that conventional speed sensors, which are associated with a transmission input shaft, can be omitted.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel so zugeordnet ist, dass ein axialer Abstand zwischen der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel erfasst wird. Der Begriff axial bezieht sich auf eine gemeinsame Drehachse von der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel. Bei der erfindungsgemäßen Zuordnung des Sensors wird ausgenutzt, dass die Anpressplatte zwar in axialer Richtung relativ zu dem Kupplungsdeckel verlagerbar, aber drehfest mit diesem verbunden ist. Die Anpressplatte ist zum Beispiel mit Hilfe von Blattfedern tangential mit dem Kupplungsdeckel gekoppelt. A preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the non-contact sensor of the pressure plate and the clutch cover is assigned so that an axial distance between the pressure plate and the clutch cover is detected. The term axial refers to a common axis of rotation of the pressure plate and the clutch cover. In the assignment of the sensor according to the invention is utilized that the pressure plate is indeed displaceable in the axial direction relative to the clutch cover, but rotatably connected thereto. For example, the pressure plate is tangentially coupled to the clutch cover by means of leaf springs.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel so zugeordnet ist, dass ein Verschleiß im Betrieb der Kupplungsvorrichtung erfasst wird. Bei vollständig geschlossener Kupplung kann zum Beispiel ein Differenzabstand für eine Nullposition von Kupplungsdeckel zu Anpressplatte mit dem Sensor erfasst werden. Der erfasste Wert kann in einer Software als aktuelle Nullposition eines Abhubwegs der Kupplungsvorrichtung abgespeichert werden. Durch regelmäßige Aktualisierung dieses Wertes kann ein Einkuppelpunkt der Kupplungsvorrichtung exakt nachgeführt und auch der Verschleiß einer Kupplungsscheibe der Kupplungsvorrichtung sowie gegebenenfalls der Anpressplatte im Betrieb über die Änderung dieses Nullpositionswerts im Betrieb ermittelt werden. Another preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the non-contact sensor of the pressure plate and the clutch cover is assigned so that a wear during operation of the coupling device is detected. When the clutch is fully closed, for example, a difference distance for a zero position from clutch cover to pressure plate can be detected with the sensor. The detected value can be stored in software as the current zero position of a lift-off path of the coupling device. By regularly updating this value, a coupling point of the coupling device can be precisely tracked and also the wear of a clutch disc of the clutch device and possibly the pressure plate can be determined during operation by changing this zero position value during operation.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor innen an einer Getriebeglocke oder Kupplungsglocke befestigt ist. Der Sensor ist vorteilhaft an einem relativ zu der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel feststehenden Gehäuseteil angebracht. Dabei ist der Sensor vorzugsweise einer Seite des Kupplungsdeckels zugewandt, die von einer Antriebsseite abgewandt ist. Another preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the non-contact sensor is mounted inside a bell housing or clutch bell. The sensor is advantageously attached to a fixed relative to the pressure plate and the clutch cover housing part. In this case, the sensor is preferably facing a side of the clutch cover, which faces away from a drive side.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Anpressplatte Erhöhungen vorgesehen sind, die durch Aussparungen im Kupplungsdeckel ragen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ermöglicht, den axialen Abstand zwischen der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel zu erfassen. Die Erhöhungen können zum Beispiel von Bolzen dargestellt werden, die an der Anpressplatte befestigt sind. Die Bolzen erstrecken sich vorteilhaft durch entsprechende Durchgangslöcher, die in dem Kupplungsdeckel ausgespart sind. A further preferred embodiment of the coupling device is characterized in that elevations are provided on the pressure plate, which protrude through recesses in the clutch cover. This makes it possible in a simple manner to detect the axial distance between the pressure plate and the clutch cover. The elevations may, for example, be represented by bolts attached to the pressure plate. The bolts extend advantageously through corresponding through holes which are recessed in the clutch cover.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen der Anpressplatte erste Sensierflächen aufweisen, die mit benachbarten zweiten Sensierflächen des Kupplungsdeckels dem Sensor zugewandt sind. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ermöglicht, dass sowohl die ersten Sensierflächen als auch die zweiten Sensierflächen mit ein und demselben Sensor berührungslos erfasst werden. Die Sensierflächen sind vorteilhaft einer Kupplungsscheibe abgewandt, die zwischen der Anpressplatte und einer Gegendruckplatte der Kupplungsvorrichtung einklemmbar ist. Die Sensierflächen sind zum Beispiel schräg angeordnet. Durch unterschiedliche Schrägen oder Rampen der Sensierflächen kann auf einfache Art und Weise ein Gradient des von dem Sensor erfassten Signals dargestellt werden. Die Sensierflächen können auch mit unterschiedlichen Materialien versehen sein. Alternativ oder zusätzlich können die Sensierflächen unterschiedliche Farben oder Rauhigkeiten aufweisen. A further preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the elevations of the pressure plate have first sensing surfaces, which face the sensor with adjacent second sensing surfaces of the clutch cover. This makes it possible in a simple manner that both the first Sensierflächen and the second Sensierflächen be detected contactless with one and the same sensor. The Sensierflächen are advantageously facing away from a clutch disc, which can be clamped between the pressure plate and a counter-pressure plate of the coupling device. The Sensierflächen are arranged, for example, at an angle. By means of different bevels or ramps of the sensing surfaces, a gradient of the signal detected by the sensor can be displayed in a simple manner. The Sensierflächen can also be provided with different materials. Alternatively or additionally, the Sensierflächen may have different colors or roughnesses.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Sensierflächen, zumindest teilweise, eine Kreisringfläche darstellen, die von dem Sensor berührungslos abgetastet wird. Das liefert den Vorteil, dass der axiale Abstand zwischen der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel im Betrieb der Kupplungsvorrichtung dauernd überwacht werden kann. Dabei sind die Sensierflächen vorteilhaft radial außerhalb einer Kupplungsscheibe der Kupplungsvorrichtung angeordnet. A further preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the first and the second Sensierflächen, at least partially, represent a circular ring surface, which is scanned by the sensor without contact. This provides the advantage that the axial distance between the pressure plate and the clutch cover during operation of the coupling device can be constantly monitored. The Sensierflächen are advantageously arranged radially outside a clutch disc of the coupling device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der ersten Sensierflächen von einer Grundfläche der Anpressplatte verstellbar ist. Über einen entsprechenden Nachstellmechanismus kann dadurch auf einfache Art und Weise ein Kupplungsverschleiß ausgeglichen werden. A further preferred embodiment of the coupling device is characterized in that the distance between the first sensing surfaces of a base surface of the pressure plate is adjustable. By means of a corresponding adjustment mechanism, a clutch wear can be compensated in a simple way.

Bei einer Kupplungsvorrichtung mit rotierenden Teilen und mit einem berührungslos funktionierenden Sensor, insbesondere einer vorab beschriebenen Kupplungsvorrichtung, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der berührungslos funktionierende Sensor einer getriebeseitigen Komponente und einer motorseitigen Komponente zugeordnet ist, die durch eine Federeinrichtung tangential miteinander gekoppelt sind. Bei den getriebeseitigen und motorseitigen Komponenten handelt es sich zum Beispiel um Bolzen, die durch die Federeinrichtung tangential miteinander gekoppelt sind. Über die Messung eines Drehwinkels zwischen den getriebeseitigen und den motorseitigen Komponenten kann über eine Federkonstante der Federeinrichtung ein Drehmoment zwischen der Antriebsseite und der Getriebeseite ermittelt werden. In a coupling device with rotating parts and with a non-contact sensor, in particular a previously described coupling device, the above object is alternatively or additionally achieved in that the non-contact sensor is assigned to a transmission-side component and an engine-side component tangentially by a spring means coupled together. The gear-side and engine-side components are, for example, bolts that are tangentially coupled to one another by the spring device. By measuring a rotational angle between the transmission-side and the engine-side components, a torque between the drive side and the transmission side can be determined via a spring constant of the spring device.

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Kupplungsvorrichtung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass eine Drehzahl mindestens einer rotierenden Komponente, ein Drehmoment zwischen einer getriebeseitigen und einer motorseitigen Komponente und/oder ein axialer Abstand zwischen der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel mit Hilfe des berührungslos funktionierenden Sensors erfasst werden/wird. In a method for operating a coupling device described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that a speed of at least one rotating component, a torque between a transmission-side and a motor-side component and / or an axial distance between the pressure plate and the clutch cover with Help the non-contact sensor is detected / will.

Die Erfindung zeichnet sich alternativ oder zusätzlich durch folgende Punkte aus:

• – Messung des Abhubweges über Differenzmessung
• – die Axialschwingungen im Getriebestrang wirken sich nicht auf das Messergebnis aus
• – zwei Bauteile (A + B), die sich um eine gemeinsame in eine Hauptrichtung bewegen, wobei beide Bauteile in Hauptrichtung fest miteinander verbunden sind und sich quer zur Hauptrichtung in der Messrichtung zueinander bewegen können, wobei sich in Messrichtung der Abstand zwischen den beiden Teilen verändert, dadurch gekennzeichnet dass ein mit einem Signal hoher Frequenz arbeitender Abstandssensor einen streifenförmigen Bereich des ersten Bauteils (B) abtastet und dieses Bauteil in diesem Streifen seiner Oberfläche Aussparungen aufweist, in denen Erhöhungen des zweiten Bauteils (A) angeordnet sind, wobei der eine Sensor bei einer Bewegung beider Bauteile in Hauptrichtung (tangential) Abstände (axial) zu beiden Bauteilen (A + B) ermittelt, wobei der Sensor die Abtastflächen den Bauteile A und B anhand charakteristischer Merkmale (Abstandsbereich, Schräge, Zahnung, Werkstoff, Farbe, ...) unterscheiden kann.

The invention is characterized alternatively or additionally by the following points:

• - Measurement of the travel distance via differential measurement
• - The axial vibrations in the gear train do not affect the measurement result
• - Two components (A + B), which move around a common in a main direction, wherein both components are firmly connected to each other in the main direction and can move transversely to the main direction in the measuring direction to each other, wherein in the measuring direction of the distance between the two parts characterized in that a working with a signal high frequency distance sensor scans a strip-shaped region of the first component (B) and this component has in this strip of its surface recesses in which elevations of the second component (A) are arranged, wherein the one sensor with a movement of both components in the main direction (tangential) distances (axially) to both components (A + B) determined, the sensor, the sensing surfaces of the components A and B on the basis of characteristics (distance range, slope, toothing, material, color, .. .).

Vorteil: Nur ein Sensor ist erforderlich um den axialen Abstand zu zwei unterschiedlichen Bauteilen, die sich zwar gemeinsam in eine Hauptrichtung (z. B. tangential) bewegen, sich aber auch quer zu dieser (axial) gegeneinander bewegen können zu messen. Durch charakteristische Merkmale sind die beiden Bauteile für den Sensor unterscheidbar und er kann den momentan ermittelten Abstandswert einem Bauteil zuordnen.

• – dass in der Messspur in tangentialer Richtung Charakterisierungsbereiche und Messbereiche hintereinander angeordnet werden.

Advantage: Only one sensor is required to measure the axial distance to two different components, which may move together in a main direction (eg tangential) but can also move transversely to each other (axially). By characteristic features, the two components are distinguishable for the sensor and he can assign the currently determined distance value to a component.

• - That in the measuring track in the tangential direction characterization areas and measuring ranges are arranged one behind the other.

Vorteil: Die Charakterisierung erlaubt die Messung zu mehreren Teilen (2, 3, ...) die auch zeitweise den gleichen Abstand zum Sensor aufweisen. Hierdurch sinkt der Messbereich und damit die Sensorkosten.

• – der Sensor kann an eine übergeordnete Elektronik die beiden Abstände getrennt ausgeben, oder durch Differenzrechnung direkt den Abstand der beiden Bauteile zueinander berechnen und ausgeben.

Advantage: The characterization allows the measurement to several parts (2, 3, ...) which also have at times the same distance to the sensor. This reduces the measuring range and thus the sensor costs.

• - The sensor can output to a higher-level electronics, the two distances separately, or calculated by differential calculation directly the distance between the two components to each other and spend.

Vorteil: Erfolgt die Differenzrechnung im Sensor, wird die Datenübertragung vereinfacht (z.B. nur ein PWM-Kanal). Andererseits fehlt der übergeordneten Elektronik die Information über den Abstand des Sensors zu den Bauteilen.

• – dass die Bolzen über Nachstellmechanismus über Kupplungsverschleiß auf gleicher Höhe halten → kleinerer Messbereich über Lebensdauer
• – zusätzlich kann aus der Messinformation die Motordrehzahl gemessen werden
• – „Markierung“ der Messflächen zur Erkennung der Bauteile (Bolzen, Deckel) über:
• – unterschiedliche Länge der nachfolgenden Referenzfläche auf dem Kupplungsdeckel
• – unterschiedliche (abfallende) Oberflächengeometrie Messflächen (Kupplungsdeckel, Bolzenkopf)
• – Aufteilung der Messspur in mindestens 3 Bereiche pro Teil, wobei alle Bereiche in etwa gleich groß sind.

Advantage: If the difference calculation is carried out in the sensor, the data transfer is simplified (eg only one PWM channel). On the other hand, the missing higher-level electronics, the information about the distance of the sensor to the components.

• - that the bolts are kept at the same height via adjusting mechanism via coupling wear → smaller measuring range over service life
• - In addition, the engine speed can be measured from the measurement information
• - "marking" of the measuring surfaces to identify the components (bolts, covers) via:
• - Different length of the following reference surface on the clutch cover
• - different (sloping) surface geometry measuring surfaces (clutch cover, bolt head)
• - Distribution of the measuring track in at least 3 areas per part, with all areas being approximately the same size.

Vorteil: Mit mindestens drei über den Umfang verteilten Messstellen können, Schrägstellungen erkannt werden. Etwa gleich große Bereiche ermöglichen jeder Messung eine lange Messzeit (Physikalische Effekte (Wirbelströme, Einschwingen stabilisieren sich) was zu einer hohen Messgenauigkeit mit vertretbarem Aufwand führt.

• – Die Erhöhungen (Bolzen der Anpressplatte) sind zweiteilig aufgebaut, wobei der Bolzenkopf sich mit Zunehmendem Verschleiß der Kupplungsscheibe von der Anpressplatte entfernt.

Advantage: Inclinations can be detected with at least three measuring points distributed around the circumference. Approximately equal areas allow each measurement a long measurement time (physical effects (eddy currents, settling stabilize) which leads to a high measurement accuracy with reasonable effort.

• - The elevations (bolts of the pressure plate) are constructed in two parts, the bolt head with increasing wear of the clutch disc of the pressure plate removed.

Vorteil: Die Verschleißnachstellung innerhalb der Bolzen reduziert den Messbereich auf die Nachstellintervalle und senkt somit die Sensorgröße und -kosten.

• – dass mit einem Sensor die Anstände von 2 Anpressplatten zum gemeinsamen Kupplungsdeckel gemessen werden.

Advantage: The wear adjustment within the studs reduces the measuring range to the readjustment intervals and thus reduces the sensor size and costs.

• - That with a sensor the behavior of 2 pressure plates to the common clutch cover are measured.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:

1 eine vereinfachte Darstellung einer Kupplungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäß angeordneten Sensor; 1 a simplified representation of a coupling device with a sensor arranged according to the invention;

2 eine vereinfachte Darstellung eines Kupplungsdeckels und einer Anpressplatte der Kupplungsvorrichtung aus 1 mit dem Sensor; 2 a simplified representation of a clutch cover and a pressure plate of the coupling device 1 with the sensor;

3 eine Variante des Ausführungsbeispiels aus 2; 3 a variant of the embodiment 2 ;

4 eine vereinfachte Darstellung eines Bolzens mit einer Sensierfläche im Längsschnitt; 4 a simplified representation of a bolt with a Sensierfläche in longitudinal section;

5 den Bolzen aus 4 nach auftretendem Verschleiß; 5 the bolt off 4 after occurrence of wear;

6 eine vereinfachte Darstellung zur Erfassung eines Drehmoments zwischen getriebeseitigen und motorseitigen Komponenten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Sensors; 6 a simplified representation for detecting a torque between the transmission-side and engine-side components using the sensor according to the invention;

7 eine Kupplungsdeckel in der Draufsicht und 7 a clutch cover in plan view and

8 einen vergrößerten Ausschnitt aus 7. 8th an enlarged section 7 ,

In 1 ist ein Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs mit einer Getriebeglocke 4 vereinfacht dargestellt. Der Antriebsstrang 1 umfasst in 1 links einen (nicht dargestellten) Antrieb und rechts ein Getriebe 5. Das Getriebe 5 ist einem Abtrieb des Antriebsstrangs 1 zugeordnet. Der Antrieb ist über eine Kupplungsvorrichtung 10 und das Getriebe 5 antriebsmäßig mit dem Abtrieb verbindbar. In 1 is a powertrain 1 a motor vehicle with a transmission bell 4 shown in simplified form. The powertrain 1 includes in 1 on the left a drive (not shown) and on the right a gearbox 5 , The gear 5 is an output of the drive train 1 assigned. The drive is via a coupling device 10 and the gearbox 5 drivingly connectable with the output.

Die Kupplungsvorrichtung 10 umfasst ein Eingangsteil 6, das drehfest mit dem Antrieb verbunden ist. Das Eingangsteil 6 ist zum Beispiel als Schwungmasse ausgeführt. Die Kupplungsvorrichtung 10 ist als Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen 11, 12 ausgeführt. Der Aufbau und die Funktion von Doppelkupplungen sind zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 084 752 A1 ausführlich beschrieben. The coupling device 10 includes an entrance part 6 , which is rotatably connected to the drive. The entrance part 6 is for example designed as a flywheel. The coupling device 10 is as a double clutch with two partial clutches 11 . 12 executed. The structure and function of dual clutches are, for example, in the German patent application DE 10 2011 084 752 A1 described in detail.

Die beiden Teilkupplungen 11, 12 umfassen jeweils eine Kupplungsscheibe, die drehfest mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes 5 verbunden ist. Die Kupplungsscheiben der Teilkupplungen 11, 12 sind jeweils zwischen einer Anpressplatte 17, 18 und einer Gegendruckplatte 13, 14 einklemmbar. Die Gegendruckplatten 13, 14 sind einstückig mit dem Eingangsteil 6 der Kupplungsvorrichtung 10 verbunden. The two partial clutches 11 . 12 each comprise a clutch disc which is non-rotatably connected to a transmission input shaft of the transmission 5 connected is. The clutch discs of the partial clutches 11 . 12 are each between a pressure plate 17 . 18 and a counter pressure plate 13 . 14 clamped. The counter-pressure plates 13 . 14 are integral with the entrance part 6 the coupling device 10 connected.

Die Anpressplatten 17, 18 sind, zum Beispiel mit Hilfe von Blattfedern, tangential mit einem Kupplungsdeckel 15 gekoppelt. Die Blattfedern dienen zum einen dazu, die Anpressplatten 17, 18 drehfest mit dem Kupplungsdeckel 15 zu verbinden. Darüber hinaus ermöglichen die Blattfedern axiale Bewegungen der Anpressplatten 17, 18 relativ zu dem Kupplungsdeckel 15. Der Kupplungsdeckel 15 ist an dem Eingangsteil 6 der Kupplungsvorrichtung 10 befestigt. The pressure plates 17 . 18 are, for example with the help of leaf springs, tangential with a clutch cover 15 coupled. The leaf springs serve on the one hand, the pressure plates 17 . 18 rotatably with the clutch cover 15 connect to. In addition, the leaf springs allow axial movements of the pressure plates 17 . 18 relative to the clutch cover 15 , The clutch cover 15 is at the entrance 6 the coupling device 10 attached.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist dem Kupplungsdeckel 15 und den Anpressplatten 17, 18 ein berührungslos funktionierender Sensor 20 zugeordnet. Der berührungslos funktionierende Sensor 20 ermöglicht zum einen, die Messung beziehungsweise das Erfassen eines axialen Abstands zwischen dem Kupplungsdeckel 15 und den Anpressplatten 17, 18. Darüber hinaus kann mit Hilfe des Sensors 20 ein Verschleiß im Betrieb der Kupplungsvorrichtung 10 erfasst werden. Des Weiteren kann mit Hilfe des Sensors 20 ein von der Kupplungsvorrichtung 10 übertragenes Drehmoment erfasst werden. According to an essential aspect of the invention is the clutch cover 15 and the pressure plates 17 . 18 a non-contact sensor 20 assigned. The non-contact sensor 20 allows, on the one hand, the measurement or the detection of an axial distance between the clutch cover 15 and the pressure plates 17 . 18 , In addition, with the help of the sensor 20 wear during operation of the coupling device 10 be recorded. Furthermore, with the help of the sensor 20 one of the coupling device 10 transmitted torque can be detected.

In den 2 und 3 sind der Kupplungsdeckel 15 und die Anpressplatte 18 der Kupplungsvorrichtung 10 aus 1 zur Veranschaulichung der Funktion des Sensors 20 stark vereinfacht dargestellt. In der vereinfachten Darstellung sieht man, dass die Anpressplatte 18 Erhöhungen 22 aufweist. Die Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 sind zum Beispiel als Bolzen ausgeführt, die an der Anpressplatte 18 befestigt sind. In the 2 and 3 are the clutch cover 15 and the pressure plate 18 the coupling device 10 out 1 to illustrate the function of the sensor 20 shown greatly simplified. In the simplified representation you can see that the pressure plate 18 increases 22 having. The raises 22 the pressure plate 18 For example, they are designed as bolts on the pressure plate 18 are attached.

Die Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 erstrecken sich durch Aussparungen hindurch, die in dem Kupplungsdeckel 15 ausgespart sind. Die Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 weisen dabei eine vergrößerte Oberfläche auf, die innerhalb einer Vertiefung des Kupplungsdeckels 15 angeordnet ist. An der Oberfläche der Erhöhung 22 ist eine erste Sensierfläche 23 ausgebildet. Benachbart zu der Oberfläche der Erhöhung 22 weist der Kupplungsdeckel einen erhabenen Bereich 24 mit einer zweiten Sensierfläche 25 auf. The raises 22 the pressure plate 18 extend through recesses in the clutch cover 15 are omitted. The raises 22 the pressure plate 18 have an enlarged surface, which is within a recess of the clutch cover 15 is arranged. On the surface of the elevation 22 is a first sensing surface 23 educated. Adjacent to the surface of the elevation 22 the clutch cover has a raised area 24 with a second sensing surface 25 on.

Die Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 und die erhabenen Bereiche 24 des Kupplungsdeckels 15 stellen mit den ersten Sensierflächen 23 und den zweiten Sensierflächen 25 eine Kreisringfläche dar, die dem Sensor 20 zugewandt ist. Die ersten Sensierflächen 23 sind in 2 von links nach rechts schräg ansteigend ausgeführt. Die zweiten Sensierflächen 25 des Kupplungsdeckels 15 sind in 2 von links nach rechts schräg abfallend ausgeführt. The raises 22 the pressure plate 18 and the sublime areas 24 the clutch cover 15 place with the first sensing surfaces 23 and the second sensing surfaces 25 a circular ring surface, which is the sensor 20 is facing. The first sensing surfaces 23 are in 2 running from left to right at an angle. The second sensing surfaces 25 the clutch cover 15 are in 2 running from left to right sloping.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 und den erhabenen Bereichen 24 des Kupplungsdeckels 15 erste Sensierflächen 32 und zweite Sensierflächen 35 ausgebildet, die in tangentialer Richtung der Kreisringfläche, also in 3 horizontal, eine größere Ausdehnung als die Sensierflächen 23, 25 in 2 aufweisen. At the in 3 illustrated embodiment are at the elevations 22 the pressure plate 18 and the sublime areas 24 the clutch cover 15 first sensing surfaces 32 and second sensing surfaces 35 formed in the tangential direction of the annular surface, ie in 3 horizontal, a greater extent than the Sensierflächen 23 . 25 in 2 exhibit.

Die Erhöhungen 22 der Anpressplatte 18 können zum Beispiel von Bolzen dargestellt werden, die an der Anpressplatte 18 befestigt sind und durch den Kupplungsdeckel 15 hindurch ragen. Die durch den Kupplungsdeckel 15 hindurch ragenden Bolzen weisen an ihren Enden vorzugsweise Köpfe mit einer vergrößerten Querschnittsfläche auf. The raises 22 the pressure plate 18 For example, they can be represented by bolts attached to the pressure plate 18 are attached and through the clutch cover 15 protrude through. The through the clutch cover 15 protruding bolts preferably have heads with an increased cross-sectional area at their ends.

Der Sensor 20 tastet im Betrieb der Kupplungsvorrichtung 10 berührungslos die Kreisringfläche ab, die von den axialen Stirnflächen der Bolzen beziehungsweise Erhöhungen 22 mit den Sensierflächen 23; 32 und den erhabenen Bereichen 24 mit den Sensierflächen 25; 35 gebildet wird. The sensor 20 scans during operation of the coupling device 10 Non-contact, the annular surface, from the axial end faces of the bolts or elevations 22 with the sensing surfaces 23 ; 32 and the sublime areas 24 with the sensing surfaces 25 ; 35 is formed.

Bei vollständig geschlossener Kupplungsvorrichtung 10 kann hierbei der Differenzabstand für die Nullposition von Kupplungsdeckel 15 zu Anpressplatte 18 gemessen werden. Dieser Wert kann in der Software als aktuelle Nullposition des Abhubwegs gespeichert werden. Somit kann durch regelmäßige Aktualisierung dieses Werts der Einkuppelpunkt exakt nachgeführt und auch der Verschleiß der Kupplungsscheibe und gegebenenfalls der Anpressplatte 18 im Betrieb über die Änderung dieses Nullpositionswerts über die Betriebszeit ermittelt werden. When fully closed coupling device 10 Here, the difference distance for the zero position of the clutch cover 15 to pressure plate 18 be measured. This value can be stored in the software as the current zero position of the lift-off path. Thus, by regularly updating this value of the engagement point tracked exactly and also the wear of the clutch disc and possibly the pressure plate 18 be determined in operation via the change of this zero position value over the operating time.

Wird eine Verschleißnachstellung genutzt, wirkt sich der nachgestellte Weg nicht auf die Ermittlung des Einkuppelpunkts aus. Über die Differenzmessung kann jederzeit der Abhubweg der Anpressplatte 18 bestimmt werden. If a wear adjustment is used, the trailing path does not affect the determination of the coupling point. About the difference measurement can at any time the Abhubweg the pressure plate 18 be determined.

Bei dem Sensor 20 handelt es sich zum Beispiel um einen Wirbelfeldsensor, der mit hoher Frequenz berührungslos funktioniert. Der Sensor 20 ist auf der Rückseite, das heißt, der dem Getriebe 5 zugewandten Seite des Kupplungsdeckels 15 angeordnet. Dabei tastet der Sensor 20 mit elektromagnetischen und optischen Wellen den Abstand zu der Kreisringfläche mit den Sensierflächen 23, 25; 32, 35 ab. Durch die unterschiedlichen Schrägen kann der als Abstandssensor ausgeführte Sensor 20 die Sensierflächen an der Anpressplatte 18 und dem Kupplungsdeckel 15 unterscheiden. At the sensor 20 For example, it is a vortex field sensor that operates at high frequency without contact. The sensor 20 is on the back, that is, the gearbox 5 facing side of the clutch cover 15 arranged. The sensor is touching 20 with electromagnetic and optical waves the distance to the circular ring surface with the Sensierflächen 23 . 25 ; 32 . 35 from. Due to the different slopes, the sensor designed as a distance sensor 20 the sensing surfaces on the pressure plate 18 and the clutch cover 15 differ.

Zur Unterscheidung kann die Schrägung oder ein Breitenverhältnis von Erhöhung und Vertiefung in Umfangsrichtung oder ein Wechsel von Materialeigenschaften wie elektrischer Leitwert, Farbe et cetera, verwendet werden. Bei einer Bewegung der Teile mit den Sensierflächen wird im Sensor 20 ein unstetiges Signal erzeugt. Dabei wird, zum Beispiel durch die unterschiedlichen Schrägen oder Rampen der Sensierflächen, ein markantes Signalmuster erzeugt. For distinction, the skew or a width ratio of increase and depression in the circumferential direction or a change of material properties such as electrical conductance, color et cetera, can be used. When moving the parts with the Sensierflächen is in the sensor 20 generates a discontinuous signal. In this case, for example, by the different slopes or ramps of Sensierflächen, generates a striking signal pattern.

Das markante Signalmuster kann von der Elektronik derart ausgewertet werden, dass Informationen, wie Drehzahl, mittlerer Abstand zu der Anpressplatte 18, mittlerer Abstand zu dem Kupplungsdeckel 15, Schrägstellung der Anpressplatte 18, Schrägstellung des Kupplungsdeckels 15, ermittelt werden können. Durch eine entsprechende Differenzbildung kann besonders vorteilhaft auch der Abstand in axialer Richtung zwischen der Anpressplatte 18 und dem Kupplungsdeckel 15 elektronisch ermittelt werden. The distinctive signal pattern can be evaluated by the electronics such that information such as speed, average distance to the pressure plate 18 , medium distance to the clutch cover 15 , Inclination of the pressure plate 18 , Inclination of the clutch cover 15 , can be determined. By a corresponding difference formation can be particularly advantageous and the distance in the axial direction between the pressure plate 18 and the clutch cover 15 be determined electronically.

Indem die Auswerteelektronik den Messwert einem Teil zuordnen kann, ist es möglich, dass die durch den Verschleiß verursachte Änderung des Abstandes zu Teil 2 (Bolzenkopf) alleine den maximalen Messbereich bestimmt. Der Abstand des 1. Teils (Kupplungsdeckel) ist dabei vorzugsweise in der Messbereichsmitte angeordnet in dem der Sensor mit hoher Genauigkeit arbeitet (hierauf wird kalibriert). Im Neuzustand ist der Abstand zum Bolzenkopf kleiner (Untergrenze des Messbereichs) und im verschlissenen Zustand ist der Abstand großer (Obergrenze) des Messbereichs. Bei dieser Begrenzung des Messbereichs auf den Verschleißweg kommt es somit zu einem (Verschleiß-)Zustand bei dem die Oberfläche des Bolzenkopfes und die Kupplungsdeckeloberfläche in etwa den gleichen Abstand zum Sensor aufweisen. By the transmitter can assign the measurement to a part, it is possible that the change caused by the wear of the distance to part 2 (Bolt head) alone determines the maximum measuring range. The distance of the 1 , Part (clutch cover) is preferably arranged in the middle of the measuring range in which the sensor with high accuracy works (this is calibrated). When new, the distance to the bolt head is smaller (lower limit of the measuring range) and in the worn condition, the distance is large (upper limit) of the measuring range. With this limitation of the measuring range on the wear path thus comes to a (wear) state in which the surface of the bolt head and the clutch cover surface have approximately the same distance from the sensor.

Neben dem Vorteil nur einen kleinen Messbereich abdecken zu müssen (der durch eine zusätzliche Verschleißnachstellung der Bolzenhöhe noch weiter verringert werden kann), ergibt sich der vorteilhafte Effekt, dass die Sprunganregung durch den Abstandswechsel zwischen den beiden Teilen klein ist. Eine kleine Sprunganregung vermindert das Einschwingen des Messsignals und ein stabiler Wert ist schneller verfügbar. Ohnehin sollte die Elektronik vorzugsweise nur Messwerte nach dem Einschwingen des Messsignals nutzen – also zeitlich den Messbereich direkt vor dem Teilewechsel. Um auch bei geringen Abstandsunterschieden eine signifikante Erkennung der beiden Teile zu ermöglichen sind in der Kreisringfläche in den Übergangsbereichen – also am Anfang oder Ende der Messflächen – markante Strukturmerkmale (Rampen, Erhöhungen, Vertiefungen) angeordnet. Vorzugsweise werden einfach nur unterschiedlich breite Lücken realisiert. (nach einer kurzen Lücke kommt ein Bolzenkopf nach einer langen ein Teil des Kupplungsdeckels). In addition to the advantage of having to cover only a small measuring range (which can be further reduced by an additional wear adjustment of the bolt height), there is the advantageous effect that the jump excitation is small by the distance change between the two parts. A small jump excitation reduces the settling of the measurement signal and a stable value is available faster. In any case, the electronics should preferably only use measured values after the transient of the measuring signal - that is to say temporally the measuring range directly before the part change. In order to enable a significant recognition of the two parts even with small differences in distance, striking structural features (ramps, elevations, depressions) are arranged in the annular surface in the transitional regions, ie at the beginning or end of the measuring surfaces. Preferably, only gaps of different widths are realized. (after a short gap comes a bolt head after a long part of the clutch cover).

Die Messung erfolgt hochfrequent, wobei die Abtastfrequenz größer als 10kHz, vorzugsweise größer als 100kHz und besonders bevorzugt größer als 1MHz liegt.The measurement is high frequency, the sampling frequency is greater than 10kHz, preferably greater than 100kHz and more preferably greater than 1MHz.

Bei jedem vom Sensor erkannten Wechsel von Bauteil A (Teil 2) zu Bauteil B (Teil 1) kann der Differenzabstand bestimmt werden. Der letzte Wert wird in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt und steht jederzeit während dem Stillstand der Teile A- und B zur Verfügung. Damit für beide Teile ein stabiler (eingeschwungener) Messwert erreicht wird sollten die zur Messung bereitgestellten Sektoren (Winkelbereiche) für beide Teile annähernd gleich groß sein. Bei 3 Messrechen pro Teil ergeben sich so 6 Messsektoren mit Messlängen die jeweils ca. 60° des Umfangs betragen. For each change of component A (Part 2) to Part B (Part 1) detected by the sensor, the difference distance can be determined. The last value is stored in a non-volatile memory and is available at any time during the shutdown of parts A and B. So that a stable (steady) measured value is achieved for both parts, the sectors provided for the measurement (angular ranges) should be approximately the same for both parts. With 3 measuring rakes per part, there are thus 6 measuring sectors with measuring lengths which each amount to approx. 60 ° of the circumference.

Während des Stillstands kann der Sensor weiter den Abstand kontinuierlich messen, wobei eine übergeordnete Logik dem Sensor auch einen Sleep-Modus mit nur periodischen Messungen vorgeben kann, um den Stromverbrauch zu minimieren. Durch die periodischen Messungen kann der Sensor Veränderungen des Abstands erfassen und der übergeordneten Logik mitteilen. Damit sind auch nach längeren Stillstandszeiten abgesicherte Abstandswerte als Startwerte verfügbar. Innerhalb einem Umdrehungsbruchteil kann der Startwert durch einen aktualisierten Wert abgesichert oder korrigiert werden.During the standstill, the sensor can continue to measure the distance continuously, with a higher-level logic the sensor can also specify a sleep mode with only periodic measurements in order to minimize power consumption. The periodic measurements allow the sensor to detect changes in the distance and communicate it to the higher-level logic. This ensures that even after longer downtimes secured distance values are available as start values. Within one revolution fraction, the starting value can be hedged or corrected by an updated value.

Durch eine Erhöhung der Aussparungszahl (Zahl der Wechsel zwischen den Bauteilen A + B auf der Sensorspur) kann der Drehwinkel der für eine Aktualisierung notwendig ist für hohe Dynamikanforderungen verkleinert werden.By increasing the number of cutouts (number of changes between the components A + B on the sensor track), the rotation angle necessary for updating can be reduced for high dynamic demands.

Bei einer Kupplung kann beim Motorstart die Aktualisierung des Kupplungsplattenabstands schon beim Anlaufen des Anlassers erfolgen und ein Kupplungssteller schon vor Beginn der Einspritzung reagiert haben.In the case of a clutch, when the engine starts, the clutch plate spacing may be updated as soon as the starter starts up, and a clutch actuator may have reacted before the injection started.

Die Erhöhungen des B-Teils sind vorzugsweise Bolzen, die mit ausreichend Spiel für axiale Bewegungen in Löchern des A-Teils angeordnet sind und direkt oder über weitere Bauteile (Plattfedern) eine drehsteife Verbindung der beiden drehenden Bauteile A und B herstellen. The elevations of the B-part are preferably bolts, which are arranged with sufficient clearance for axial movements in holes of the A-part and directly or via other components (flat springs) produce a torsionally rigid connection of the two rotating components A and B.

Ein berührungsloser Sensor misst somit den Abstand zu beiden drehenden Teilen, wobei vorzugsweise pro Umdrehung jeweils mindestens 3 von einander getrennte Erhöhungsoberflächen des B-Teils und dazwischen Abstandswerte zum A-Teil gemessen werden. Durch mindestens 3 winkelversetzte Messstellen pro Bauteil kann neben dem Abstand auch die Schrägstellung des Bauteils ermittelt werden.A non-contact sensor thus measures the distance to both rotating parts, wherein preferably at least three mutually separate increasing surfaces of the B-part and between them distance values to the A-part are measured per revolution. By at least 3 angular offset measuring points per component, the inclination of the component can be determined in addition to the distance.

Die Erhöhungen des B-Teils können über den gesamten Abstandsbereich (über Lebensdauer) gegenüber der gemessenen Oberfläche des Teil ein entweder signifikant näher oder entfernter vom Sensor angeordnet sein. Durch diese signifikante Abweichung kann der Sensor die Bauteile erkennen, damit den Messwert einem Bauteil zuordnen und über die Differenzbildung den Abstand zwischen den Bauteilen A und B ermitteln. The ridges of the B-part may be located either significantly closer or farther from the sensor over the entire distance range (over life) to the measured surface of the part. Due to this significant deviation, the sensor can detect the components, thereby assign the measured value to a component and determine the difference between the components A and B by means of subtraction.

Die Erhöhungen sowohl in Teil A als auch in Teil B erzeugen im Sensor vorteilhaft charakteristische Signale, wodurch der gemessene Abstandswert einem Teil zu geordnet werden kann. Die Charakterisierung des Signals kann durch Schrägen (Gradient des Signals), Breite und oder Tastverhältnis einer Zahnung oder auch durch Materialwechsel erfolgen. Diese bevorzugten Varianten sind in den Zeichnungen dargestellt. Weitere Charakterisierungsmethoden wie Farben oder Rauhigkeiten bei optischen Sensoren sind möglich und werden vom Lösungsansatz mit abgedeckt.The elevations in both Part A and Part B advantageously generate characteristic signals in the sensor, whereby the measured distance value can be assigned to a part. The characterization of the signal can be done by slants (gradient of the signal), width and / or duty cycle of a toothing or by material changes. These preferred variants are shown in the drawings. Further characterization methods such as color or roughness in optical sensors are possible and are covered by the solution.

Bevorzugt werden in der Anwendung in einer Kupplung jene Varianten, die in Blechteilen kostengünstig umgesetzt werden können – also geformte Schrägen und geprägte Zahnungen mit variabler Breite. Are preferred in the application in a clutch those variants that can be implemented inexpensively in sheet metal parts - ie shaped bevels and embossed toothings of variable width.

Bevorzugt wird ein Wirbelfeldsensor eingesetzt, der die elektrische Leitfähigkeit der Bleche zur Dämpfung seines Messsignals nutzt. Der Sensor ist auf den über Toleranzen und Lebensdauer maximalen Abstand ausgelegt. Ändert sich der zu messende Abstandsbereich so kann der Wirbelstromsensor seine Sendeleistung entsprechend steigern indem seine Versorgungsspannung entsprechend angepasst (bei wachsendem Abstandsbereich erhöht) wird. Um die Sendeleistung bei großen Abständen klein zu halten wird auf der passiven Seite (der Messspur auf den Bauteilen A + B) eine strukturierte Oberfläche aus gut leitfähigem Material, vorzugsweise Kupfer- oder Aluminiumlegierungen angeordnet und die Spulen des Sensors ausreichend groß ausgelegt. Preferably, a vortex field sensor is used, which uses the electrical conductivity of the sheets to attenuate its measurement signal. The sensor is designed for maximum distance over tolerances and service life. If the distance range to be measured changes, the eddy-current sensor can correspondingly increase its transmitting power by correspondingly adjusting its supply voltage (increasing with increasing distance range). In order to keep the transmission power small at large distances, a structured surface of highly conductive material, preferably copper or aluminum alloys, is arranged on the passive side (the measuring track on the components A + B) and the coils of the sensor are designed to be sufficiently large.

Die Auswerteelektronik des Sensors ist vorzugsweise außerhalb der Kupplungsglocke im Stecker angeordnet, und kann so bei niedrigeren Temperaturen arbeiten und preiswerter realisiert werden.The transmitter of the sensor is preferably arranged outside the clutch bell in the plug, and can thus work at lower temperatures and be realized cheaper.

In einer einfachen Variante sind die Erhöhungen des B-Teils (vom Sensor gesehen hinter dem A-Teil) über Lebensdauer immer klar niedriger (oder höher) als die Erhöhungen des A-Teils. Hierdurch ist keine strukturelle Charakterisierung erforderlich, da mit der Signalstärke auch die Teilezuordnung erfolgen kann. Die Gesamte Variation des Abstands inkl. Verschleiß ist als Höhendifferenz vorzuhalten.In a simple variant, the increases in the B-part (seen from the sensor behind the A-part) over life are always clearly lower (or higher) than the increases in the A-part. As a result, no structural characterization is required because with the signal strength and the parts assignment can be made. The total variation of the distance including wear is to be provided as a height difference.

Eine erste Alternative ist die Breite der Erhöhungen in Umfangsrichtung signifikant unterschiedlich auszuführen. So können die Erhöhungen des 1 Teils erkennbar kleiner (z. B. 50° des Umfangs) als die Erhöhungen des 2. Teils (z. B. 70° des Umfangs) sein. Weisen die in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Anstiege der Erhöhungen den einen konstanten tangentialen Abstand auf, so kann aus den Signalanstiegsflanken stets die aktuelle Periodendauer (Geschwindigkeit) und darüber die Erhöhungsbreite elektronisch ermittelt werden. Mit der bekannten Erhöhungsbreite ist die Zuordnung zu den Bauteilen und sogar die Zuordnung jeder Erhöhung möglich, woraus sich wiederum die Option ergibt die Reihenfolge auf Plausibilität zu prüfen. Starke Drehzahlschwankungen (innerhalb einer Periodenzeit und die Notwendigkeit mindestens zweier Erhöhungsimpulse zur ersten Abstandsaktualisierung, führen zu Einschränkungen im Motorstartbetrieb.A first alternative is to make the width of the elevations in the circumferential direction significantly different. Thus, the elevations of the 1 part may be noticeably smaller (eg 50 ° of the circumference) than the elevations of the second part (eg 70 ° of the circumference). If the increments of the elevations that follow one another in the circumferential direction have a constant tangential spacing, then the current period duration (speed) and, moreover, the increase width can always be determined electronically from the signal rise edges. With the known increase width, the assignment to the components and even the assignment of each increase is possible, which in turn gives the option to check the sequence for plausibility. Strong speed variations (within a period of time and the need for at least two incremental pulses for the first distance update lead to limitations in engine startup operation.

Mit einer signifikanten Charakterisierung (Schräge, Zahnbreitenvariation, ...) der Erhöhungsoberflächen kann dieser Nachteil vermieden werden. Die Erhöhungen der beiden Bauteile sind nicht verwechselbar und müssen sich auch im Abstand zum Sensor nicht signifikant unterscheiden. Vielmehr ist es vorteilhaft wenn sich bei der vorhersehbaren Abstandsänderung z. B. durch Verschleiß über Lebensdauer das Teil mit zunächst niedrigeren Erhöhungen zum Sensor hin verändert und so später die höchsten Erhöhungen aufweist. Die Bewegung durch Verschleiß wirkt sich somit nur vermindert auf den geforderten Messbereich aus.With a significant characterization (slope, tooth width variation, ...) of the raised surfaces this disadvantage can be avoided. The elevations of the two components are not confused and need not differ significantly even at a distance to the sensor. Rather, it is advantageous if at the foreseeable change in distance z. B. changed by wear over life, the part with initially lower increases towards the sensor and so later having the highest increases. The movement due to wear thus has only a reduced effect on the required measuring range.

Durch Verschleiß vermindert sich der Abstand der Teile 1 + 2 um 4mm über Lebensdauer, wobei sich das Teil 1 vom Sensor weg bewegt. Im Start weisen die Erhöhungen des A-Teils einen minimalen Abstand zum Sensor von 2mm auf die Erhöhungen des B-Teils weisen einen Abstand von 4mm auf. Am Ende der Lebensdauer beträgt der Abstand vom Sensor zu den Erhöhungen des B-Teils weiterhin 4mm während sich der Abstand zu den Erhöhungen des A-Teil auf 6mm vergrößert hat. Schwanken die Teile zusätzlich 0,5mm axial sollte der Sensor einen Abstand von 1,5 bis 6,5mm mit ausreichender Genauigkeit messen können.As a result of wear, the distance of parts 1 + 2 is reduced by 4mm over their service life, with part 1 moving away from the sensor. At start, the elevations of the A-part have a minimum distance to the sensor of 2mm on the increases of the B-part have a distance of 4mm. At the end of life, the distance from the sensor to the bump increases continues to be 4mm while the distance to the bump increases to 6mm. If the parts fluctuate additionally 0.5mm axially, the sensor should be able to measure a distance of 1.5 to 6.5mm with sufficient accuracy.

Wird als Charakterisierung eine Schräge benutzt, erhöht sich der geforderte Messbereich um den Schrägungshub.If a slope is used as a characterization, the required measuring range increases by the skew stroke.

Der Wirbelstromsensor wird vorzugsweise intelligent angesteuert. Falls erforderlich erhöht er mit zunehmendem Verschleiß (Messobjektabstand) die Stromstärke in der Primärwicklung. The eddy current sensor is preferably controlled intelligently. If necessary, it increases the current in the primary winding with increasing wear (measuring object distance).

Steigen die Kosten des Sensors durch den verschleißbedingten erhöhten Messbereich erheblich so lohnt sich der Aufwand für einen Nachstellmechanismus für die Höhe der Erhöhungen (Bolzen) des Bauteil 1.If the costs of the sensor increase considerably due to the wear-related increased measuring range, then the effort for an adjusting mechanism for the height of the elevations (bolts) of the component 1 is worthwhile.

Wenn der Verschleiß steigt und somit die Relativbewegung zwischen Deckel und sensierter Bolzenoberfläche größer wird, kann über den Nachstellmechanismus die Relativbewegung und somit der zu sensierender Messbereich klein gehalten werden, in dem bei steigender Relativbewegung die Bolzenoberfläche durch den Deckel nach mit Kraft nach außen gedrückt wird. Durch diese Kraft wird der Bolzen über die Rastfunktion verlängert (der Bolzen kann nur verlängert werden, nicht aber verkürzt).Somit wird der Messbereich klein gehalten. Um die neue Bolzenhöhe in das System einzulernen wird bei zugedrückter Kupplung jede einzelne neue Bolzenhöhe gemessen und im System abgespeichert.If the wear increases and thus the relative movement between the cover and the sensed pin surface becomes greater, the relative movement and thus the measuring range to be sensed can be kept small via the adjusting mechanism, in which the pin surface is forced outward with force as the relative movement increases. Due to this force, the bolt is extended by the locking function (the bolt can only be extended, but not shortened). Thus, the measuring range is kept small. In order to teach the new bolt height into the system, each individual new bolt height is measured and stored in the system when the clutch is pressed.

In den 4 und 5 ist eine Erhöhung 22 dargestellt, die als Bolzen 45 mit einem Bolzenkopf 44 ausgeführt ist. An dem Bolzenkopf 44 ist eine Sensierfläche 43 ausgebildet. Durch eine Rasteinrichtung 46 kann der Bolzen aus der Anpressplatte 18 herausgezogen werden, so dass sich ein Abstand zwischen der Sensierfläche 43 und einer Grundfläche 48 verändert. In the 4 and 5 is an increase 22 shown as a bolt 45 with a bolt head 44 is executed. At the bolt head 44 is a sensing surface 43 educated. By a locking device 46 can the bolt from the pressure plate 18 be pulled out, leaving a distance between the Sensierfläche 43 and a floor space 48 changed.

In 4 ist der Bolzen 45 in seinem vollständig eingefahrenen Zustand dargestellt. In 5 ist der Bolzen 45 in einem ausgefahrenen Zustand dargestellt. Die Rasteinrichtung 46 ist mit ineinander greifenden Verzahnungen ausgeführt, so dass der Bolzen 45 nur von der Grundfläche 48 der Anpressplatte 18 weg, nicht aber auf die Grundfläche 48 der Anpressplatte 18 zu bewegt werden kann. In 4 is the bolt 45 shown in its fully retracted state. In 5 is the bolt 45 shown in an extended state. The locking device 46 is designed with interlocking gears, so that the bolt 45 only from the base area 48 the pressure plate 18 away, but not on the ground 48 the pressure plate 18 to be moved.

Um den Verschleiß der Kupplung zu bestimmen wird im Neuzustand die Kupplung zugedrückt und diese Position im Steuergerät gespeichert. Wird nun im Fahrbetrieb die Kupplung komplett geschlossen, wird die Position der Anpressplatte in axialer Richtung gemessen und der Wert mit dem im Neuzustand gemessen verglichen. Die Differenz ergibt den Verschleiß.In order to determine the wear of the clutch, the clutch is pressed in new condition and stored this position in the control unit. If the clutch is now completely closed while driving, the position of the pressure plate in the axial direction is measured and the value compared with the measured when new. The difference gives the wear.

Dies kann bei einem Doppelkupplungsgetriebe bei beiden Kupplungsscheiben angewendet werden.This can be applied to a dual-clutch transmission on both clutch plates.

In 6 ist vereinfacht dargestellt, dass der erfindungsgemäße Sensor auch zur Messung eines von der Kupplungsvorrichtung übertragenen Drehmoments verwendet werden kann. Die Messung des Drehmoments wird über die Sensierung zweier über Federeinrichtungen 54, 55 miteinander verbundenen Komponenten 51, 52 und 61, 62 erreicht. Bei den Komponenten 51 und 52 handelt es sich um getriebeseitige Komponenten, wie zum Beispiel Bolzen, die fest mit der Getriebeseite verbunden sind. Bei den Komponenten 61, 62 handelt es sich um motorseitige Komponenten, also Komponenten, die fest mit der Motorseite verbunden sind. Bei den Federeinrichtungen 54, 55 handelt es sich zum Beispiel um tangential zu einer Drehachse 58 angeordnete Schraubenfedern oder Bogenfedern. In 6 is simplified, that the sensor according to the invention can also be used to measure a transmitted torque from the coupling device. The measurement of torque is via the sensing of two via spring devices 54 . 55 interconnected components 51 . 52 and 61 . 62 reached. With the components 51 and 52 These are transmission-side components, such as bolts, which are firmly connected to the transmission side. With the components 61 . 62 These are components on the motor side, ie components that are permanently connected to the motor side. At the spring devices 54 . 55 For example, it is tangent to a rotation axis 58 arranged coil springs or bow springs.

Die getriebeseitigen Komponenten 51, 52 sind nur über die Federeinrichtungen 54, 55 in tangentialer Richtung mit den motorseitigen Komponenten 61, 62 verbunden. Über die Messung eines im Betrieb auftretenden Drehwinkels kann über die Federkonstanten der Federeinrichtungen 54, 55 das Drehmoment berechnet werden. Wenn eine Streuung der Federkonstante zu groß ist, kann im Zusammenbau eine Referenzmessung durchgeführt werden, die zur Kalibrierung des Systems verwendet wird. Zur Messung des Drehmoments kann gegebenenfalls ein bereits vorhandenes Zweimassenschwungrad genutzt werden. Ein herkömmliches Zweimassenschwungrad umfasst motorseitige und getriebeseitige Komponenten, die über Federeinrichtungen miteinander gekoppelt sind. The gearbox side components 51 . 52 are only about the spring devices 54 . 55 in tangential direction with the engine-side components 61 . 62 connected. About the measurement of an occurring during operation angle of rotation can on the spring constants of the spring devices 54 . 55 the torque can be calculated. If a variation in the spring constant is too great, a reference measurement can be performed in the assembly that is used to calibrate the system. If necessary, an already existing dual-mass flywheel can be used to measure the torque. A conventional dual-mass flywheel includes engine-side and transmission-side components that are coupled together via spring devices.

In 7 ist ein Kupplungsdeckel 70 mit drei Referenzpunkten 71 bis 73 dargestellt. Die Referenzpunkte 71 bis 73 stellen ein Nullniveau des Kupplungsdeckels 70 dar. Von der Anpressplatte erstrecken sich drei Bolzen 74 bis 76 durch den Kupplungsdeckel 70 hindurch. In der vergrößerten Darstellung der 8 sieht man, wie der Bolzen 74 aus dem Kupplungsdeckel 70 heraus ragt. Die Bolzen 74 bis 76 sind auf dem gleichen Radius wie die Referenzpunkte 71 bis 73 angeordnet. In 7 is a clutch cover 70 with three reference points 71 to 73 shown. The reference points 71 to 73 set a zero level of the clutch cover 70 dar. From the pressure plate, three bolts extend 74 to 76 through the clutch cover 70 therethrough. In the enlarged view of the 8th you see, like the bolt 74 from the clutch cover 70 sticking out. Bolts 74 to 76 are on the same radius as the reference points 71 to 73 arranged.

Die Referenzpunkte 71 bis 73 werden verwendet, um das Nullniveau der drehfest mit dem Kupplungsdeckel 70 verbundenen Anpressplatte zu bestimmen, die im Betrieb eine Taumelbewegung relativ zu dem Kupplungsdeckel 70 ausführt. Mit Hilfe der Referenzpunkte 71 bis 73 können aufgrund der Taumelbewegung auftretende Bewegungen der Anpressplatte relativ zu dem Kupplungsdeckel 70 heraus gerechnet werden. Durch eine entsprechende Mittelwertbildung können Messfehler vermieden werden. The reference points 71 to 73 are used to zero the level of rotation with the clutch cover 70 associated pressure plate to determine the operation in a tumbling motion relative to the clutch cover 70 performs. With the help of reference points 71 to 73 can due to the wobbling movement occurring movements of the pressure plate relative to the clutch cover 70 to be counted out. By a corresponding averaging measurement errors can be avoided.

In Doppelkupplungssystemen können durch die signifikanten Charakterisierungen auch die Abstände zu drei Teilen mit nur einem Abstandssensor gemessen werden. Hierzu ragen von beiden Anpressplatten Erhöhungen auf dem gleichen Radius durch Aussparungen des gemeinsamen Kupplungsdeckels. In der Messspur des einen Abstandssensors wechseln sich somit Oberflächen von 3 axial zueinander beweglichen Bauteilen ab. Indem die Position der Anpressplatten in beiden Kupplungen durch nur einen Sensor zeitnah und mit geringem Einfluss von mechanischen Verformungen erfolgt ist der Ansatz der differentiellen Abstandsmessung durch hochfrequent arbeitende berührungslose Sensoren direkt an der Kupplungsstirnseite bei Doppelkupplungen besonders vorteilhaft.In dual-clutch systems, the significant characterizations also allow the distances to three parts to be measured with only one distance sensor. To this end protrude from two pressure plates increases on the same radius through recesses of the common clutch cover. Surfaces of 3 axially mutually movable components alternate in the measuring track of a distance sensor. By the position of the pressure plates in both clutches by only one sensor takes place promptly and with little influence of mechanical deformations, the approach of the differential distance measurement by high-frequency non-contact sensors directly on the clutch face in double clutches particularly advantageous.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Antriebsstrang powertrain

44

Getriebeglocke transmission bell

55

Getriebe transmission

66

Eingangsteil introductory

1010

Kupplungsvorrichtung coupling device

1111

Teilkupplung part clutch

1212

Teilkupplung part clutch

1313

Gegendruckplatte Platen

1414

Gegendruckplatte Platen

1515

Kupplungsdeckel clutch cover

1717

Anpressplatte pressure plate

1818

Anpressplatte pressure plate

2020

Sensor sensor

2222

Erhöhung increase

2323

erste Sensierfläche first sensing surface

2424

erhabener Bereich raised area

2525

zweite Sensierfläche second sensing surface

3232

Sensierfläche sensing surface

3535

Sensierfläche sensing surface

4343

Sensierfläche sensing surface

4444

Bolzenkopf bolt head

4545

Bolzen bolt

46 46

Rasteinrichtung locking device

4848

Grundfläche Floor space

5151

Bolzen bolt

5252

Bolzen bolt

5454

Federeinrichtung spring means

5555

Federeinrichtung spring means

5858

Drehachse axis of rotation

6161

Bolzen bolt

6262

Bolzen bolt

7070

Kupplungsdeckel clutch cover

7171

Referenzpunkt reference point

7272

Referenzpunkt reference point

7474

Referenzpunkt reference point

7474

Bolzen bolt

7575

Bolzen bolt

7676

Bolzen bolt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102011084752 A1 [0002, 0030] DE 102011084752 A1 [0002, 0030]
• DE 102004027117 A1 [0002] DE 102004027117 A1 [0002]

Claims (10)

Kupplungsvorrichtung (10) mit rotierenden Komponenten und mit einem berührungslos funktionierenden Sensor (20), dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor (20) mindestens einer Anpressplatte (17, 18) und einem Kupplungsdeckel (15) zugeordnet ist. Coupling device ( 10 ) with rotating components and with a non-contact sensor ( 20 ), characterized in that the non-contact sensor ( 20 ) at least one pressure plate ( 17 . 18 ) and a clutch cover ( 15 ) assigned. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor (20) der Anpressplatte (17, 18) und dem Kupplungsdeckel (15) so zugeordnet ist, dass ein axialer Abstand zwischen der Anpressplatte (17, 18) und dem Kupplungsdeckel (15) erfasst wird. Coupling device according to claim 1, characterized in that the non-contact sensor ( 20 ) of the pressure plate ( 17 . 18 ) and the clutch cover ( 15 ) is assigned so that an axial distance between the pressure plate ( 17 . 18 ) and the clutch cover ( 15 ) is detected. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor (20) der Anpressplatte (17, 18) und dem Kupplungsdeckel (15) so zugeordnet ist, dass ein Verschleiß im Betrieb der Kupplungsvorrichtung (10) erfasst wird. Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the non-contact sensor ( 20 ) of the pressure plate ( 17 . 18 ) and the clutch cover ( 15 ) is assigned so that wear during operation of the coupling device ( 10 ) is detected. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor (20) innen an einer Getriebeglocke (4) oder Kupplungsglocke befestigt ist. Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the non-contact sensor ( 20 ) on the inside of a bell housing ( 4 ) or clutch bell is attached. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anpressplatte (17, 18) Erhöhungen (22) vorgesehen sind, die durch Aussparungen im Kupplungsdeckel (15) ragen. Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that on the pressure plate ( 17 . 18 ) Increases ( 22 ) are provided by the recesses in the clutch cover ( 15 ) protrude. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (22) der Anpressplatte (17, 18) erste Sensierflächen (23; 32) aufweisen, die mit benachbarten zweiten Sensierflächen (25; 35) des Kupplungsdeckels (15) dem Sensor (20) zugewandt sind. Coupling device according to claim 5, characterized in that the elevations ( 22 ) of the pressure plate ( 17 . 18 ) first sensing surfaces ( 23 ; 32 ) with adjacent second Sensierflächen ( 25 ; 35 ) of the clutch cover ( 15 ) the sensor ( 20 ) are facing. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (23; 32) und zweiten (25; 35) Sensierflächen, zumindest teilweise, eine Kreisringfläche darstellen, die von dem Sensor (20) berührungslos abgetastet wird. Coupling device according to claim 6, characterized in that the first ( 23 ; 32 ) and second ( 25 ; 35 ) Sensing surfaces, at least partially represent a circular ring surface of the sensor ( 20 ) is scanned without contact. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der ersten Sensierflächen (23; 32; 43) von einer Grundfläche (48) der Anpressplatte (17, 18) verstellbar ist. Coupling device according to claim 6 or 7, characterized in that the distance of the first Sensierflächen ( 23 ; 32 ; 43 ) from a base area ( 48 ) of the pressure plate ( 17 . 18 ) is adjustable. Kupplungsvorrichtung (10) mit rotierenden Teilen und mit einem berührungslos funktionierenden Sensor (20), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der berührungslos funktionierende Sensor (20) einer getriebeseitigen Komponente (51, 52) und einer motorseitigen Komponente (61, 62) zugeordnet ist, die durch eine Federeinrichtung (54, 55) tangential miteinander gekoppelt sind. Coupling device ( 10 ) with rotating parts and with a non-contact sensor ( 20 ), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the non-contact sensor ( 20 ) a transmission-side component ( 51 . 52 ) and an engine-side component ( 61 . 62 ) assigned by a spring device ( 54 . 55 ) are tangentially coupled together. Verfahren zum Betreiben einer Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl mindestens einer rotierenden Komponente (15, 17, 18), ein Drehmoment zwischen einer getriebeseitigen (51, 52) und einer motorseitigen (61, 62) Komponente und/oder ein axialer Abstand zwischen der Anpressplatte (17, 18) und dem Kupplungsdeckel (15) mit Hilfe des berührungslos funktionierenden Sensors (20) erfasst werden/wird. Method for operating a coupling device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a rotational speed of at least one rotating component ( 15 . 17 . 18 ), a torque between a transmission side ( 51 . 52 ) and an engine-side ( 61 . 62 ) Component and / or an axial distance between the pressure plate ( 17 . 18 ) and the clutch cover ( 15 ) using the non-contact sensor ( 20 ) is / will be recorded.

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