DE102016004304A1 - Method for operating a clutch of a vehicle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung (22) zum Koppeln wenigstens eines Antriebselements (24) mit wenigstens einem Abtriebselement (26) eines Fahrzeugs, bei welchem ein elektromagnetischer Aktor (32) der Kupplung (22) angesteuert wird, um die Kupplung (22) aus einer das Abtriebselement (26) von dem Antriebselement (24) entkoppelnden Offenstellung in eine das Abtriebselement (26) über die Kupplung (22) mit dem Antriebselement (24) koppelnden Schließstellung zu verstellen, wobei zum Verstellen der Kupplung (22) der elektromagnetische Aktor (32) mittels wenigstens eines pulsweitenmodulierten Signals (34) angesteuert wird, welches eine erste Phase (A) mit einer vorgebbaren ersten Zeitdauer (2) und einem vorgebbaren, während der ersten Zeitdauer (2) konstanten ersten Tastgrad (1), eine sich an die erste Phase (A) anschließende zweite Phase (B) mit einer vorgebbaren zweiten Zeitdauer (4) und einem vorgebbaren, gegenüber dem ersten Tastgrad (1) geringeren und während der zweiten Zeitdauer (4) konstanten zweiten Tastgrad (3) und eine sich an die zweite Phase (B) anschließende dritte Phase (C) mit einer vorgebbaren dritten Zeitdauer (6) und einem zumindest während eines Teils der dritten Zeitdauer (6) mit einer vorgebbaren konstanten Steigung (5) ansteigenden dritten Tastgrad aufweist.The invention relates to a method for operating an electromagnetically actuated clutch (22) for coupling at least one drive element (24) with at least one output element (26) of a vehicle, in which an electromagnetic actuator (32) of the clutch (22) is actuated to drive the Clutch (22) from a the output member (26) of the drive element (24) decoupling open position in a the output element (26) via the clutch (22) to the drive element (24) coupling closed position to adjust, wherein for adjusting the clutch (22 ) the electromagnetic actuator (32) is actuated by means of at least one pulse-width-modulated signal (34) which has a first phase (A) with a predefinable first time duration (2) and a predefinable first duty cycle (1) which is constant during the first time duration (2). , a subsequent to the first phase (A) second phase (B) with a predetermined second time period (4) and a predeterminable, with respect to the ers ten duty cycle (1) and during the second time period (4) constant second duty cycle (3) and a subsequent to the second phase (B) third phase (C) with a predetermined third time period (6) and one at least during a part the third time period (6) having a predetermined constant slope (5) increasing third duty cycle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating an electromagnetically actuated clutch of a vehicle, in particular of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zum Betreiben einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 035 060 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Kupplung wird dabei genutzt, um wenigstens ein Antriebselement mit wenigstens einem Abtriebselement, insbesondere kraftschlüssig, zu koppeln. Hierzu wird im Rahmen des Verfahrens ein elektromagnetischer Aktor der Kupplung angesteuert, um die Kupplung aus einer das Abtriebselement von dem Antriebselement entkoppelnden Offenstellung in eine das Abtriebselement über die Kupplung mit dem Antriebselement koppelnden Schließstellung zu verstellen.Such a method for operating an electromagnetically actuated clutch of a vehicle, in particular of a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2008 035 060 A1 to be known as known. The clutch is used to couple at least one drive element with at least one output element, in particular non-positively. For this purpose, in the context of the method, an electromagnetic actuator of the clutch is actuated in order to adjust the clutch from an open position decoupling the output element from the drive element into a closing position coupling the output element via the clutch to the drive element.

Dies bedeutet, dass das Abtriebselement in der Offenstellung der Kupplung von dem Antriebselement entkoppelt ist, sodass keine Drehmomente zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement übertragen werden können. Somit kann das Abtriebselement in der Offenstellung nicht über die Kupplung von dem Antriebselement angetrieben werden. In der Schließstellung jedoch ist das Abtriebselement über die Kupplung mit dem Antriebselement gekoppelt, sodass in der Schließstellung Drehmomente zwischen dem Abtriebselement und Antriebselement übertragen werden können. Somit kann in der Schließstellung das Abtriebselement über die Kupplung von dem Antriebselement angetrieben werden.This means that the output element is decoupled from the drive element in the open position of the clutch, so that no torques between the drive element and the output element can be transmitted. Thus, the output member in the open position can not be driven via the coupling of the drive element. In the closed position, however, the output element is coupled via the coupling with the drive element, so that in the closed position torques between the driven element and drive element can be transmitted. Thus, in the closed position, the output element can be driven via the coupling of the drive element.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2008 011 559 A1 ein Verfahren zur Ansteuerung einer durch eine elektromagnetische Kraft betätigbare Kupplung, wobei zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle der Kupplung ein linear beweglicher Anker als Kupplungsmitnehmer angeordnet ist, welcher derart durch eine Federkraft und eine elektromagnetisch erzeugte Kraft bewegt wird, dass ein Reibschluss der beteiligten Reibpaarungen hergestellt beziehungsweise gelöst werden kann. Dabei ist es vorgesehen, dass der Stromverlauf zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft entsprechend der Bewegung des Ankers nach einem Weg-Zeit-Gesetz gesteuert wird, bei welchem die Geschwindigkeit des Ankers bereits mit Annäherung an eine der Kontaktstellungen abnimmt.Furthermore, the DE 10 2008 011 559 A1 a method for controlling a actuatable by an electromagnetic force clutch, wherein between the drive shaft and the output shaft of the clutch, a linearly movable armature is arranged as Kupplungsmitnehmer, which is moved by a spring force and an electromagnetically generated force such that a frictional engagement of the involved friction pairings made or solved can be. It is provided that the current profile for generating the electromagnetic force is controlled in accordance with the movement of the armature according to a path-time law, in which the speed of the armature decreases as it approaches one of the contact positions.

Schließlich offenbart die DE 103 55 239 A1 ein elektronisches Regelverfahren für eine schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage, aufweisend eine Verstellvorrichtung mit einer Elektronikeinheit und mit einer Hydraulikeinheit umfassend einen Aufnahmekörper für hydraulische Bauelemente wie insbesondere elektrohydraulische Einlass- und Auslassventile für Radbremsen, welche in Bremskreisen organisiert sind.Finally, the reveals DE 103 55 239 A1 an electronic control method for a slip-controlled motor vehicle brake system, comprising an adjusting device with an electronics unit and with a hydraulic unit comprising a receiving body for hydraulic components such as in particular electro-hydraulic intake and exhaust valves for wheel brakes, which are organized in brake circuits.

Unter dem Verstellen der Kupplung aus der Offenstellung in die Schließstellung ist ein Schließen der Kupplung zu verstehen, sodass die Kupplung geschlossen wird, indem die Kupplung mittels des elektromagnetischen Aktors aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt wird.Under the adjustment of the clutch from the open position to the closed position, a closing of the clutch is to be understood, so that the clutch is closed by the clutch is moved by means of the electromagnetic actuator from the open position to the closed position.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kupplung besonders vorteilhaft geschlossen werden kann.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the coupling can be closed particularly advantageous.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Kupplung besonders vorteilhaft geschlossen, das heißt aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zum Verstellen der Kupplung aus der Offenstellung in die Schließstellung der elektromagnetische Aktor und somit beispielsweise die Kupplung insgesamt mittels wenigstens eines pulsweitenmodulierten Signals, beispielsweise von einer elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeugs, angesteuert werden. Dabei weist das pulsweitenmodulierte Signal (PWM-Signal) eine erste Phase mit einer vorgebbaren ersten Zeitdauer und einem vorgebbaren, während der ersten Zeitdauer zumindest im Wesentlichen konstanten ersten Tastgrad auf. Das pulsweitenmodulierte Signal weist ferner eine sich an die erste Phase anschließende zweite Phase mit einer vorgebbaren zweiten Zeitdauer und einem vorgebbaren, gegenüber dem ersten Tastgrad geringeren und während der zweiten Zeitdauer zumindest im Wesentlichen konstanten zweiten Tastgrad auf. Außerdem weist das pulsweitenmodulierte Signal eine sich an die zweite Phase anschließende dritte Phase mit einer vorgebbaren dritten Zeitdauer und einem zumindest während eines Teils der dritten Zeitdauer mit einer vorgebbaren konstanten Steigung ansteigenden dritten Tastgrad auf. Dies bedeutet, dass sich die jeweilige Phase des pulsweitenmodulierten Signals über die jeweilige Zeitdauer erstreckt. Die jeweilige Zeitdauer ist somit ein Zeitintervall oder eine Zeitspanne, während welchem beziehungsweise welcher die jeweilige Phase andauert. Somit wird die Zeitdauer auch als Verweildauer bezeichnet. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der jeweilige Tastgrad größer als 0 ist.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the clutch particularly advantageous closed, that can be moved from the open position to the closed position, it is inventively provided that for adjusting the clutch from the open position to the closed position of electromagnetic actuator and thus, for example, the clutch in total by means of at least one pulse width modulated signal, for example, by an electronic control device of the vehicle, are controlled. In this case, the pulse-width-modulated signal (PWM signal) has a first phase with a predeterminable first time duration and a predeterminable first duty cycle that is at least substantially constant during the first time duration. The pulse-width-modulated signal furthermore has a second phase adjoining the first phase with a predeterminable second time duration and a predeterminable second duty cycle, which is lower than the first duty cycle and at least substantially constant during the second time duration. In addition, the pulse-width-modulated signal has a third phase adjoining the second phase with a predeterminable third time duration and a third duty cycle increasing at least during a part of the third time duration with a predeterminable constant gradient. This means that the respective phase of the pulse width modulated signal extends over the respective time duration. The respective time duration is thus a time interval or a period during which or which the respective phase lasts. Thus, the time period is also referred to as dwell time. Furthermore, it is preferably provided that the respective duty cycle is greater than 0.

Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Zur Übertragung von Drehmomenten beispielsweise von einem Antriebselement auf ein Abtriebselement werden üblicherweise Kupplungen eingesetzt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Antriebselement um eine erste Welle, wobei es sich bei dem Abtriebselement um eine zweite Welle handeln kann. Beispielsweise sind die Wellen konzentrisch zueinander angeordnet und weisen nicht zu jedem Zeitpunkt die identische Drehzahl auf. Dies ist beispielsweise deswegen der Fall, da die Wellen in der Offenstellung der Kupplung voneinander entkoppelt sind, sodass sich die Wellen in der Offenstellung der Kupplung relativ zueinander drehen können. In der Offenstellung ist nämlich das Abtriebselement von dem Antriebselement entkoppelt, sodass das Abtriebselement nicht über die Kupplung von dem Antriebselement angetrieben werden kann. Mit anderen Worten können in der Offenstellung der Kupplung keine Drehmomente von dem Antriebselement auf das Abtriebselement über die Kupplung übertragen werden. In der Schließstellung jedoch ist das Abtriebselement über die Kupplung mit dem Antriebselement gekoppelt, sodass Drehmomente von dem Antriebselement über die Kupplung auf das Abtriebselement übertragen werden können. Somit kann das Abtriebselement über die Kupplung von dem Antriebselement angetrieben werden. The invention is based, in particular, on the following knowledge: Clutches are usually used to transmit torques, for example, from a drive element to an output element. By way of example, the drive element is a first shaft, wherein the output element may be a second shaft. For example, the waves are arranged concentrically with one another and do not have the identical rotational speed at all times. This is the case, for example, because the shafts are decoupled from each other in the open position of the clutch, so that the shafts can rotate relative to each other in the open position of the clutch. In the open position, namely, the output element is decoupled from the drive element, so that the output element can not be driven via the coupling of the drive element. In other words, in the open position of the clutch, no torques can be transmitted from the drive element to the output element via the clutch. In the closed position, however, the output element is coupled via the coupling with the drive element, so that torques can be transmitted from the drive element via the coupling to the output element. Thus, the output member can be driven via the coupling of the drive element.

Eine Bauart einer solchen Kupplung ist eine elektrisch fernschaltbare, kraftschlüssige Kupplung, die auch als Elektromagnetkupplung bezeichnet wird. Die Kupplung umfasst dabei beispielsweise wenigstens einen Elektromagneten, mittels welchem eine Verstellung der Kupplung aus der Offenstellung in die Schließstellung bewirkbar ist. Diese Bauart wird üblicherweise im Maschinen- und Gerätebau zum Zu- und Abschalten von Antrieben, insbesondere Nebenantrieben, sowie zur Drehrichtungsumkehr eingesetzt. Exemplarisch sei die Anwendung zur Zuschaltung eines Kältemittelverdichters einer Kältemaschine eines Kraftfahrzeugs genannt. Hierbei umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise einen beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Motor, insbesondere Antriebsmotor. Unter dem Zuschalten des Kältemittelverdichters ist beispielsweise zu verstehen, dass die Kupplung aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt beziehungsweise verstellt wird, um dadurch den Kältemittelverdichter über die Kupplung von dem Antriebsmotor antreiben zu können. Unter dem Abschalten des Kältemittelverdichters ist zu verstehen, dass die Kupplung geöffnet, das heißt aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird, sodass dann der Kältemittelverdichter nicht mehr über die Kupplung von dem Antriebsmotor angetrieben werden kann. Dabei ist der Antriebsmotor beispielsweise ein Zentralantrieb, wobei der Kältemittelverdichter ein Nebenantrieb, insbesondere einer von vielen Nebenantrieben, ist. Das zuvor genannte Abtriebselement ist somit beispielsweise eine Welle des Kältemittelverdichters.One type of such a clutch is an electrically remotely switchable, non-positive coupling, which is also referred to as electromagnetic clutch. The clutch comprises, for example, at least one electromagnet, by means of which an adjustment of the clutch from the open position into the closed position is effected. This type is usually used in machinery and equipment for switching on and off of drives, especially secondary drives, as well as reversing the direction of rotation. As an example, the application for connecting a refrigerant compressor of a refrigerator of a motor vehicle may be mentioned. In this case, the motor vehicle comprises, for example, a motor designed, for example, as an internal combustion engine, in particular a drive motor. The connection of the refrigerant compressor is to be understood, for example, that the clutch is moved or adjusted from the open position to the closed position, thereby being able to drive the refrigerant compressor via the clutch from the drive motor. By switching off the refrigerant compressor is meant that the clutch is opened, that is, moved from the closed position to the open position, so that then the refrigerant compressor can not be driven via the clutch of the drive motor. In this case, the drive motor is, for example, a central drive, wherein the refrigerant compressor is a secondary drive, in particular one of many auxiliary drives. The aforementioned output element is thus, for example, a shaft of the refrigerant compressor.

Die bedarfsgerechte Zu- und Abschaltung des Kältemittelverdichters beziehungsweise einer Komponente ermöglicht eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine. Grundsätzlich sind die Anwendungsmöglichkeiten vielfältig, insbesondere bei Konfigurationen mit zentralem Antrieb und Nebenantrieben werden Elektromagnetkupplungen bevorzugt eingesetzt.The needs-based connection and disconnection of the refrigerant compressor or a component enables a reduction of the fuel consumption of the internal combustion engine. Basically, the applications are varied, especially in configurations with central drive and auxiliary drives electromagnetic clutches are preferably used.

Beim Schließen der Kupplung zur Übertragung eines Drehmoments von dem Antriebselement und somit von einer Antriebsseite auf das Abtriebselement und somit auf eine Abtriebsseite wird beispielsweise das Abtriebselement über die Kupplung von dem Antriebselement beschleunigt, da vor dem Schließen der Kupplung die Kupplung geöffnet war und somit beispielsweise das Abtriebselement eine geringere Drehzahl als das Antriebselement aufweist. Bei einem solchen Schließen der Kupplung ist es vorteilhaft, wenn innerhalb kürzester Zeit die Drehzahl des Abtriebselements durch Beschleunigung der Drehzahl des Antriebselements angeglichen wird. Dazu wird beispielsweise über einen durch die Kupplung bewirkten Kraftschluss ein Drehmoment von der Antriebs- auf die Abtriebsseite übertragen. Der Drehzahlangleich sollte möglichst in kurzer Zeit erfolgen, um frei werdende Wärme zu begrenzen, da diese zu einem erhöhten Verschleiß führen kann.When closing the clutch for transmitting torque from the drive element and thus from a drive side to the output element and thus to an output side, for example, the output element is accelerated via the clutch of the drive element, as before the closing of the clutch, the clutch was open and thus, for example Output element has a lower speed than the drive element. In such a closing of the clutch, it is advantageous if within a very short time the rotational speed of the output element is adjusted by accelerating the rotational speed of the drive element. For this purpose, a torque is transmitted from the drive to the output side, for example via a frictional connection caused by the coupling. The speed should be as fast as possible in order to limit the heat released, as this can lead to increased wear.

Da beispielsweise die Summe der Drehmomente aller Nebenantriebe sowie das Drehmoment des Zentralantriebs konstant sind, kommt es während der Beschleunigung eines weiteren Nebenantriebs, beispielsweise wenn der weitere Nebenantrieb zugeschaltet wird, zu einem kurzzeitigen Drehmomenteinbruch der anderen, bereits zugeschalteten Nebenantriebe, da es zur Beschleunigung eines kurzzeitig höheren Drehmoments bedarf. Ein im Sinne des zügigen Drehzahlangleichs schnelles Schließen der Kupplung hat – in Abhängigkeit von dem Massenträgheitsmoment der Abtriebsseite – einen vergleichsweise hohen Drehmomenteinbruch für eine sehr kurze Zeitspanne zur Folge. Dieser Drehmomenteinbruch führt zu großen Herausforderungen bezüglich der Auslegung aller kraftübertragenden Komponenten auf der Antriebsseite der Kupplung und bezüglich der Regelung des Zentralantriebs, insbesondere dann, wenn weitere Nebenantriebe vorhanden sind, sodass sich der Drehmomenteinbruch ebenfalls auf diese auswirkt.Since, for example, the sum of the torques of all auxiliary drives and the torque of the central drive are constant, it comes during the acceleration of another PTO, for example, when the additional PTO is engaged, to a brief torque dip of the other, already switched off drives, as it accelerates a short time requires higher torque. A fast closing of the clutch in the sense of rapid speed matching has-depending on the mass moment of inertia of the output side-a comparatively high torque drop for a very short period of time. This torque drop leads to great challenges in terms of the design of all power transmitting components on the drive side of the clutch and with respect to the control of the central drive, especially if there are other auxiliary drives, so that the torque drop also affects them.

Es ergibt sich demnach ein Zielkonflikt aus schnellstmöglichem Drehzahlangleich der An- und Abtriebsseite durch schnellstmögliche Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung über die Kupplung und geringem Drehmomenteinbruch bei dem jeweiligen anderen Nebenantrieb. Während eine schnelle Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung, das heißt ein schnelles Schließen der Kupplung, zu hohen Belastungen durch hohe Beschleunigung führen kann, hat eine vergleichsweise langsame Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung beziehungsweise ein vergleichsweise langsames Schließen der Kupplung eine erhöhte Wärmefreisetzung und einen erhöhten Verschleiß der Kupplung zur Folge. Zur Lösung dieses Problems beziehungsweise Zielkonflikts liegt heute der Hauptfokus bei der Entwicklung und Auslegung solcher Antriebsformen mit Elektromagnetkupplung auf der Dimensionierung derselben. So lässt sich insbesondere über die Werkstoffauswahl, die konstruktive Gestaltung, die sich direkt auf das Massenträgheitsmoment auswirkt, sowie durch die Integration etwaiger Übersetzungsgetriebe der Zuschaltvorgang optimieren.Accordingly, a conflict of objectives results from the fastest possible speed matching of the input and output side by the fastest possible production of the non-positive connection via the clutch and low torque drop in the respective other auxiliary drive. While one rapid production of the frictional connection, that is, a fast closing of the clutch, can lead to high loads due to high acceleration, has a comparatively slow production of non-positive connection or a relatively slow closing the clutch increased heat release and increased wear of the clutch result. To solve this problem or conflict of objectives today is the main focus in the development and design of such types of drive with electromagnetic clutch on the dimensions of the same. Thus, in particular on the selection of materials, the structural design, which has a direct effect on the moment of inertia, as well as by the integration of any transmission gear the Zuschaltvorgang optimize.

Nachteilig wirkt sich dabei insbesondere aus, dass höherwertige Werkstoffe zu höheren Kosten führen und der konstruktiven Gestaltung – insbesondere durch die gegebenen Platzverhältnisse und Einschränkungen durch die Antriebsform – Grenzen gesetzt sind. Die Integration von Übersetzungsgetrieben führt zwar zur Reduzierung der Differenzdrehzahl zwischen An- und Abtriebsseite, jedoch geht dies mit einer signifikanten Erhöhung des Massenträgheitsmoments auf der Abtriebsseite einher.A disadvantage in particular affects the fact that higher-quality materials lead to higher costs and the design - are set limits - especially by the given space and restrictions by the drive form. Although the integration of transmission transmissions leads to the reduction of the differential speed between input and output side, but this is accompanied by a significant increase in the mass moment of inertia on the output side.

Diese Probleme und Nachteile können nun mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, mittels welchem sich eine optimierte Ansteuerung der beispielsweise als Elektromagnetkupplung ausgebildeten Kupplung realisieren lässt, wobei diese optimierte Ansteuerung ein charakteristisches elektrisches Profil aufweist. Mit anderen Worten ist das pulsweitenmodulierte Signal ein elektrisches Signal, mittels welchem die Kupplung beziehungsweise der elektromagnetische Aktor angesteuert wird. Dabei weist das pulsweitenmodulierte Signal das zuvor genannte Profil mit der ersten Phase, der zweiten Phase und der dritten Phase auf. Durch den Einsatz der drei Phasen ist das pulsweitenmodulierte Signal somit ein Ansteuerungsprofil, welches sich bei allen Kupplungen, insbesondere bei allen kraftschlüssigen Kupplungen, mit elektromagnetischer Betätigung unabhängig von der Antriebskonfiguration anwenden lässt. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Nebenantrieb wie beispielsweise ein Kältemittelverdichter eines Kraftfahrzeugs zugeschaltet wird, um dadurch den Nebenantrieb von einem beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs anzutreiben.These problems and disadvantages can now be avoided by means of the method according to the invention, by means of which an optimized control of the clutch designed, for example, as an electromagnetic clutch can be realized, this optimized drive having a characteristic electrical profile. In other words, the pulse width modulated signal is an electrical signal, by means of which the clutch or the electromagnetic actuator is controlled. In this case, the pulse-width-modulated signal has the aforementioned profile with the first phase, the second phase and the third phase. Through the use of the three phases, the pulse width modulated signal is thus a control profile, which can be used independently of the drive configuration in all clutches, in particular in all non-positive clutches, with electromagnetic actuation. It has proven to be particularly advantageous if, by means of the method according to the invention, a secondary drive such as, for example, a refrigerant compressor of a motor vehicle is switched on in order thereby to drive the auxiliary drive of a drive motor, for example designed as an internal combustion engine, for driving the motor vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Ansicht eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs, mit einem beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Zentralantrieb und mit einer Mehrzahl von von dem Zentralantrieb antreibbaren Nebenantrieben, von denen wenigstens einer mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung zu- und abschaltbar ist; 1 a schematic view of a drive system of a motor vehicle, with a trained example as internal combustion engine central drive and with a plurality of drivable by the central drive auxiliary drives, of which at least one by means of an electromagnetically actuated clutch and can be switched off;

2 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Ansteuersignals gemäß einer ersten Ausführungsform, mittels welchem die Kupplung angesteuert und dadurch geschlossen wird, um den einen Nebenantrieb zuzuschalten und somit mit dem Zentralantrieb zu koppeln; 2 a diagram illustrating a drive signal according to a first embodiment, by means of which the clutch is controlled and thereby closed to turn on the one auxiliary drive and thus to couple with the central drive;

3 das Diagramm mit dem Ansteuersignal gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 3 the diagram with the drive signal according to a second embodiment; and

4 eine Tabelle, in welche jeweilige Werte für vorgebbare Parameter beziehungsweise Freiheitsgrade des Ansteuersignals eingetragen sind. 4 a table in which respective values are entered for predefinable parameters or degrees of freedom of the drive signal.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Antriebssystem 10 umfasst einen Zentralantrieb 12, welcher beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist und auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. Der Zentralantrieb 12 ist ein Antriebsmotor, mittels welchem das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Ferner umfasst das Antriebssystem 10 eine Mehrzahl von Nebenantrieben 14, 16 und 18, welche über eine vorliegend als Umschlingungstrieb ausgebildete Antriebseinrichtung 20 von dem Zentralantrieb 12, insbesondere von einer Abtriebswelle des Zentralantriebs 12, antreibbar sind. Dies bedeutet, dass der Zentralantrieb 12, insbesondere über seine Abtriebswelle, Drehmomente bereitstellen kann, welche, insbesondere über die Antriebseinrichtung 20, auf die Nebenantriebe 14, 16 und 18 übertragen werden können, um dadurch die Nebenantriebe 14, 16 und 18 anzutreiben. 1 shows in a schematic representation of a whole 10 designated drive system of a motor vehicle, which is designed for example as a motor vehicle, especially passenger cars. The drive system 10 includes a central drive 12 , which is designed for example as an internal combustion engine and is also referred to as an internal combustion engine. The central drive 12 is a drive motor by means of which the motor vehicle is driven. Furthermore, the drive system includes 10 a plurality of auxiliary drives 14 . 16 and 18 , Which via a present designed as Umschlingungstrieb drive means 20 from the central drive 12 , in particular of an output shaft of the central drive 12 , are drivable. This means that the central drive 12 , in particular via its output shaft, can provide torques which, in particular via the drive means 20 , on the power take-offs 14 . 16 and 18 can be transmitted to thereby the auxiliary drives 14 . 16 and 18 drive.

Von den Nebenantrieben 14, 16 und 18 ist zumindest der Nebenantrieb 14 mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung 22 zu- und abschaltbar. Hierzu ist die elektromagnetisch betätigbare Kupplung 22 zwischen wenigstens einer Offenstellung und wenigstens einer Schließstellung verstellbar, insbesondere bewegbar. In der Offenstellung ist ein Antriebselement 24 von einem Abtriebselement 26 entkoppelt, sodass keine Drehmomente von dem Antriebselement 24 über die Kupplung 22 auf das Abtriebselement 26 übertragen werden können. In der Schließstellung ist das Abtriebselement 26 über die Kupplung 22 mit dem Antriebselement 24 gekoppelt, sodass Drehmomente von dem Antriebselement 24 über die Kupplung 22 auf das Abtriebselement 26 übertragen werden können. Hierdurch wird das Abtriebselement 26 angetrieben. Somit ist das Abtriebselement 26 auf einer Abtriebsseite 28 der Kupplung 22 angeordnet, wobei das Antriebselement 24 auf einer Antriebsseite 30 der Kupplung 22 angeordnet ist. From the auxiliary drives 14 . 16 and 18 is at least the power take-off 14 by means of an electromagnetically actuated clutch 22 can be switched on and off. For this purpose, the electromagnetically actuated clutch 22 adjustable between at least one open position and at least one closed position, in particular movable. In the open position is a drive element 24 from an output element 26 decoupled, so no torques from the drive element 24 over the clutch 22 on the output element 26 can be transmitted. In the closed position is the output element 26 over the clutch 22 with the drive element 24 coupled, so that torques from the drive element 24 over the clutch 22 on the output element 26 can be transmitted. As a result, the output element 26 driven. Thus, the output element 26 on a driven side 28 the clutch 22 arranged, wherein the drive element 24 on a drive side 30 the clutch 22 is arranged.

Das Abtriebselement 26 ist dem Nebenantrieb 14 zugeordnet, sodass in der Schließstellung der Kupplung 22 der Nebenantrieb 14 über das Abtriebselement 26, die Kupplung 22 und das Antriebselement 24 von dem Zentralantrieb 12 angetrieben wird beziehungsweise antreibbar ist. Dann ist der Nebenantrieb 14 zugeschaltet. In der Offenstellung ist der Nebenantrieb 14 von dem Zentralantrieb 12 entkoppelt, sodass der Nebenantrieb 14 nicht über die Kupplung 22 von dem Zentralantrieb 12 angetrieben wird. Dadurch ist der Nebenantrieb 14 abgeschaltet.The output element 26 is the PTO 14 assigned so that in the closed position of the clutch 22 the PTO 14 via the output element 26 , the coupling 22 and the drive element 24 from the central drive 12 is driven or driven. Then the PTO 14 switched on. In the open position is the PTO 14 from the central drive 12 decoupled, so the PTO 14 not over the clutch 22 from the central drive 12 is driven. This is the PTO 14 off.

Zum Verstellen der Kupplung 22 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung wird beispielsweise ein in 1 besonders schematisch dargestellter elektromagnetischer Aktor 32 der Kupplung 22, insbesondere von einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt beispielsweise mittels wenigstens eines elektrischen Signals, welches von der elektronischen Recheneinrichtung, welche auch als Steuergerät bezeichnet wird, an den elektromagnetischen Aktor 32 übermittelt und von dem elektromagnetischen Aktor 32 empfangen wird. Beispielsweise wird im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der elektromagnetisch betätigbaren Kupplung 22 der elektromagnetische Aktor 32 angesteuert, um die Kupplung 22 aus der Offenstellung in die Schließstellung zu verstellen. Dieses Verstellen der Kupplung 22 aus der Offenstellung in die Schließstellung wird auch als Schließen der Kupplung 22 bezeichnet. Wird die Kupplung 22 aus der Schließstellung in die Offenstellung verstellt, so wird die Kupplung 22 geöffnet.For adjusting the clutch 22 between the open position and the closed position, for example, a in 1 particularly schematically illustrated electromagnetic actuator 32 the clutch 22 , in particular by an electronic computing device of the motor vehicle, driven. This activation takes place, for example, by means of at least one electrical signal which is sent to the electromagnetic actuator by the electronic computing device, which is also referred to as a control device 32 transmitted and from the electromagnetic actuator 32 Will be received. For example, in the context of a method for operating the electromagnetically actuated clutch 22 the electromagnetic actuator 32 driven to the clutch 22 to adjust from the open position to the closed position. This adjustment of the clutch 22 from the open position to the closed position is also called closing the clutch 22 designated. Will the clutch 22 adjusted from the closed position to the open position, so the clutch 22 open.

Um nun ein besonders vorteilhaftes Schließen der Kupplung 22 realisieren zu können, wird zum Verstellen der Kupplung 22 aus der Offenstellung in die Schließstellung, das heißt zum Schließen der Kupplung 22, der elektromagnetische Aktor 32 mittels wenigstens eines pulsweitenmodulierten Signals angesteuert. Dabei zeigt 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei bei der ersten Ausführungsform eine erste Ausführungsform des pulsweitenmodulierten Signals zum Einsatz kommt. Dieses pulsweitenmodulierte Signal ist in 2 mit 34 bezeichnet und in das Diagramm eingetragen, auf dessen Abszisse 36 die Zeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 38 des Diagramms ist der Tastgrad des pulsweitenmodulierten Signals 34 aufgetragen.To now a particularly advantageous closing of the clutch 22 To be able to realize, is to adjust the clutch 22 from the open position to the closed position, that is to close the clutch 22 , the electromagnetic actuator 32 controlled by at least one pulse width modulated signal. It shows 2 a diagram illustrating the method according to a first embodiment, wherein in the first embodiment, a first embodiment of the pulse width modulated signal is used. This pulse width modulated signal is in 2 With 34 designated and entered in the diagram, on the abscissa 36 the time is up. On the ordinate 38 of the diagram is the duty cycle of the pulse width modulated signal 34 applied.

Das pulsweitenmodulierte Signal 34 ist ein Ansteuersignal, welches ein elektrisches Signal ist, das von der elektronischen Recheneinrichtung an den elektromagnetischen Aktor 32 übermittelt und von dem elektromagnetischen Aktor 32 empfangen wird, um dadurch den elektromagnetischen Aktor 32 derart anzusteuern, dass die Kupplung 22 geschlossen, das heißt aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt wird. Die elektronische Recheneinrichtung ist beispielsweise ein Steuergerät, welches auch als elektronisches Steuergerät bezeichnet wird. Das Ansteuersignal wird von dem Steuergerät erzeugt beziehungsweise bereitgestellt, um den elektromagnetischen Aktor 32 und somit die Kupplung 22 insgesamt mittels des Ansteuersignals anzusteuern. Dies bedeutet, dass der elektromagnetische Aktor 32 im Rahmen des Verfahrens mittels Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert, das heißt betrieben, wird, sodass das pulsweitenmodulierte Signal 34 auch als PWM-Signal bezeichnet wird.The pulse width modulated signal 34 is a drive signal, which is an electrical signal from the electronic computing device to the electromagnetic actuator 32 transmitted and from the electromagnetic actuator 32 is received to thereby the electromagnetic actuator 32 such that the clutch 22 closed, that is moved from the open position to the closed position. The electronic computing device is for example a control device, which is also referred to as an electronic control unit. The drive signal is generated or provided by the control unit to the electromagnetic actuator 32 and thus the clutch 22 to control in total by means of the drive signal. This means that the electromagnetic actuator 32 is controlled in the context of the method by means of pulse width modulation (PWM), that is operated, so that the pulse width modulated signal 34 Also referred to as PWM signal.

Aus 2 ist erkennbar, dass das pulsweitenmodulierte Signal 34 eine erste Phase A mit einer vorgebbaren ersten Zeitdauer 2 und einem vorgebbaren, während der ersten Zeitdauer 2 zumindest im Wesentlichen konstanten ersten Tastgrad 1 aufweist. Ferner weist das pulsweitenmodulierte Signal 34 eine sich an die erste Phase A anschließende zweite Phase B mit einer vorgebbaren zweiten Zeitdauer 4 und einem vorgebbaren, während der zweiten Zeitdauer 4 zumindest im Wesentlichen konstanten zweiten Tastgrad 3 auf, welcher geringer als der erste Tastgrad 1 ist. Des Weiteren weist das pulsweitenmodulierte Signal 34 eine sich zeitlich an die zweite Phase B anschließende dritte Phase C mit einer vorgebbaren dritten Zeitdauer 6 und einem zumindest während eines Teils der dritten Zeitdauer 6 mit einer vorgebbaren konstanten Steigung 5 ansteigenden dritten Tastgrad auf. Die Tastgrade 1 und 3, die Zeitdauern 2, 4 und 6 und die Steigung 5 sind somit Freiheitsgrade oder Parameter des pulsweitenmodulierten Signals 34, wobei diese Freiheitsgrade beziehungsweise Parameter im Rahmen des Verfahrens vorgebbar sind beziehungsweise vorgegeben, insbesondere eingestellt beziehungsweise variiert, werden oder werden können. Mit anderen Worten können jeweilige Werte der Parameter beziehungsweise Freiheitsgrade vorgegeben werden, um das pulsweitenmodulierte Signal 34 entsprechend zu gestalten, sodass eine vorteilhafte Ansteuerung der Kupplung 22 realisiert werden kann. Mithilfe des PWM-Signals kann eine optimierte Ansteuerung der Kupplung 22 realisiert werden, sodass eine vorteilhafte Beschleunigung des Nebenantriebs 14 darstellbar ist, wenn der Nebenantrieb 14 durch Schließen der Kupplung 22 zugeschaltet wird. Diese optimierte Ansteuerung in Form des pulsweitenmodulierten Signals 34 weist ein charakteristisches Profil auf, welches in 2 und 3 erkennbar ist.Out 2 can be seen that the pulse width modulated signal 34 a first phase A with a predetermined first time period 2 and a predetermined, during the first time period 2 at least substantially constant first duty cycle 1 has. Furthermore, the pulse width modulated signal 34 a subsequent to the first phase A second phase B with a predetermined second time period 4 and a predetermined, during the second time period 4 at least substantially constant second duty cycle 3, which is less than the first duty cycle 1. Furthermore, the pulse width modulated signal 34 a temporally adjoining the second phase B third phase C with a predetermined third time period 6 and at least during a portion of the third time period 6 with a predetermined constant slope 5 increasing third duty cycle on. The duty cycles 1 and 3, the periods 2, 4 and 6 and the slope 5 are thus degrees of freedom or parameters of the pulse width modulated signal 34 , These degrees of freedom or parameters in the context of the method can be specified or predetermined, in particular adjusted or varied, or can be. In other words, respective values of the parameters or degrees of freedom can be specified in order to achieve this pulse width modulated signal 34 to make accordingly, so that an advantageous control of the clutch 22 can be realized. The PWM signal can be used to optimize clutch control 22 be realized, so that an advantageous acceleration of the auxiliary drive 14 is representable when the PTO 14 by closing the clutch 22 is switched on. This optimized control in the form of the pulse width modulated signal 34 has a characteristic profile, which in 2 and 3 is recognizable.

Dies bedeutet, dass das pulsweitenmodulierte Signal 34 ein charakteristisches Ansteuerungsprofil darstellt, welches sich gegebenenfalls um weitere Phasen ergänzen lässt. Das pulsweitenmodulierte Signal 34 kann somit Bestandteil eines weitere Phasen umfassenden Profils beziehungsweise Ansteuerungsprofils sein.This means that the pulse width modulated signal 34 represents a characteristic control profile, which can be supplemented if necessary by further phases. The pulse width modulated signal 34 can thus be part of a further phase comprehensive profile or control profile.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens und somit des pulsweitenmodulierten Signals 34. In diesen beispielhaften Ausführungsformen wechselt die technisch größte Spannung U zwischen den Werten 0 Volt und 12 Volt (oder weniger) mit einer Frequenz f von 500 Hertz. Sowohl Spannung U als auch Frequenz f können entsprechend jeweiliger Anforderungen geändert werden. Mit anderen Worten entspricht beispielsweise ein Tastgrad von 0 Prozent einer elektrischen Spannung U von 0 Volt, wobei ein Tastgrad von 100 Prozent einer elektrischen Spannung U von 12 Volt entspricht. 3 shows a second embodiment of the method and thus the pulse width modulated signal 34 , In these exemplary embodiments, the technically largest voltage U varies between the values 0 volts and 12 volts (or less) with a frequency f of 500 hertz. Both voltage U and frequency f can be changed according to respective requirements. In other words, for example, corresponds to a duty cycle of 0 percent of an electrical voltage U of 0 volts, wherein a duty cycle of 100 percent corresponds to an electrical voltage U of 12 volts.

Die drei Phasen A, B und C weisen jeweils zwei Freiheitsgrade beziehungsweise Parameter auf, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl des Zentralantriebs 12, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle des Zentralantriebs 12, vorgegeben werden beziehungsweise in einer Motorsteuerung, insbesondere einer Speichereinrichtung des Steuergeräts, hinterlegt sind. Die Freiheitsgrade lassen sich somit beispielsweise in Abhängigkeit von einem Aufbauzustand des Antriebssystems 10, beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe des Nebenantriebs 14, anpassen, das heißt verändern.The three phases A, B and C each have two degrees of freedom or parameters, for example, depending on the speed of the central drive 12 , in particular in dependence on the rotational speed of the output shaft of the central drive 12 , are given or stored in a motor control, in particular a memory device of the control unit. The degrees of freedom can thus, for example, in dependence on a state of construction of the drive system 10 , for example, depending on the size of the PTO 14 , adapt, that is change.

Der Nebenantrieb 14 ist beispielsweise ein Kältemittelverdichter einer Kältemaschine, wobei mittels des Kältemittelverdichters ein Kältemittel verdichtet werden kann. Der Zentralantrieb 12 ist dabei eine zentrale Antriebseinheit, welche beispielsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Die Kältemaschine kann genutzt werden, um den Innenraum des Kraftfahrzeugs zu klimatisieren, das heißt insbesondere mit gekühlter Luft zu versorgen.The PTO 14 For example, is a refrigerant compressor of a refrigerator, wherein by means of the refrigerant compressor, a refrigerant can be compressed. The central drive 12 is a central drive unit, which is designed for example as an internal combustion engine. The chiller can be used to air-condition the interior of the motor vehicle, that is to say in particular to supply it with cooled air.

Da die Kupplung 22 als elektromagnetisch betätigbare Kupplung ausgebildet ist, wird die Kupplung 22 auch als Elektromagnetkupplung bezeichnet. Sofern kein Bedarf besteht, der dem Innenraum zuzuführenden Frischluft Wärme zu entziehen, bleibt die Kupplung 22 geöffnet, sodass der Kältemittelverdichter keine Arbeit verrichtet, was sich direkt positiv auf den Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen des Verbrennungsmotors auswirkt. Besteht der Bedarf, der dem Innenraum zuzuführenden Frischluft Wärme zu entziehen, wird die Elektromagnetkupplung geschlossen, wodurch der Kältemittelverdichter von dem Zentralantrieb 12 angetrieben wird und somit Arbeit verrichtet. Durch die Verwendung des Ansteuerungsprofils können die Antriebsseite 30 und die Abtriebsseite 28 der Kupplung 22 sowie die Kupplung 22 selbst besonders vorteilhaft und insbesondere klein dimensioniert werden, was sich positiv auf die Kosten, den Bauraumbedarf, die Regelung des Verbrennungsmotors und den Komfort auswirkt.Because the clutch 22 is designed as an electromagnetically actuated clutch, the clutch 22 also referred to as electromagnetic clutch. If there is no need to extract heat from the fresh air to be supplied to the interior, the coupling remains 22 opened, so that the refrigerant compressor is not doing any work, which has a direct positive effect on the fuel consumption and the CO ₂ emissions of the internal combustion engine. If there is a need to extract heat from the fresh air to be supplied to the interior, the electromagnetic clutch is closed, whereby the refrigerant compressor from the central drive 12 is driven and thus does work. By using the drive profile, the drive side 30 and the output side 28 the clutch 22 as well as the clutch 22 even particularly advantageous and especially small dimensions, which has a positive effect on the cost, space requirements, the control of the engine and the comfort.

Nach der Phase A, das heißt nach Ablauf der Zeitdauer 2, wird der Tastgrad des pulsweitenmodulierten Signals 34 von dem Tastgrad 1 auf den Tastgrad 3 reduziert, wobei die zweite Zeitdauer 4 eine Verweildauer für den zweiten Tastgrad 3 ist. Nach Ablauf der Summe der Zeitdauern 2 und 4 steigt der Tastgrad des PWM-Signals zumindest während eines Teils der dritten Zeitdauer 6 mit der zumindest im Wesentlichen konstanten Steigung 5 über der Zeit an, wobei die Zeitdauer 6 die Dauer dieses stetig steigenden PWM-Signals einschließt. Daraus ergeben sich beispielsweise die in 1 und 2 veranschaulichten, unterschiedlichen Ausführungsformen. Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Zeitdauer 6 verstrichen ist und der Tastgrad des PWM-Signals sprunghaft auf 100 Prozent gesetzt wird. Bei der zweiten Ausführungsform hat der Tastgrad des PWM-Signals 100 Prozent erreicht, bevor die Zeitdauer 6 verstrichen ist.After the phase A, that is, after the expiration of the period 2, the duty cycle of the pulse width modulated signal 34 reduced from the duty cycle 1 to the duty cycle 3, wherein the second time period 4 is a residence time for the second duty cycle 3. After the sum of time periods 2 and 4 has elapsed, the duty cycle of the PWM signal increases at least during part of the third time period 6 with the at least substantially constant slope 5 over time, the duration 6 including the duration of this continuously increasing PWM signal , This results, for example, in 1 and 2 illustrated, different embodiments. In the first embodiment, it is provided that the time period 6 has elapsed and the duty cycle of the PWM signal is suddenly set to 100 percent. In the second embodiment, the duty cycle of the PWM signal has reached 100 percent before the time period 6 has elapsed.

4 zeigt eine Tabelle, in welcher jeweilige Werte der Parameter, das heißt der Tastgrade 1 und 3, der Zeitdauern 2, 4 und 6 und der Steigung 5 eingetragen sind. Somit zeigt 4 unterschiedliche Parametrierungen der Freiheitsgrade beziehungsweise Parameter des PWM-Signals. Versuche haben gezeigt, dass es durch diese unterschiedlichen Parametrierungen zu unterschiedlichen Beschleunigungsverhalten des Abtriebselements 26 und somit des Nebenantriebs 14 und somit zu unterschiedlichen, aus der Beschleunigung des Abtriebselements 26 resultierenden Drehmomenteinbrüchen an der beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle des Zentralantriebs 12 und/oder insbesondere an den anderen Nebenantrieben 16 und 18 kommt. Ohne entsprechende Parametrierung des PWM-Signals erfolgt beispielsweise ein solcher Drehmomenteinbruch, in dessen Rahmen das Drehmoment, insbesondere an der Kurbelwelle und/oder an den anderen Nebenantrieben 16 und 18, für circa 0,25 Sekunden einbricht. Durch eine entsprechende Parametrierung des PWM-Signals und die daraus resultierende, optimierte Ansteuerung der Kupplung 22 lässt sich der Drehmomenteinbruch im Optimalfall auf weniger als die Hälfte für circa 0,4 Sekunden reduzieren. In Abhängigkeit von der Drehzahl, beispielsweise der Abtriebswelle, lassen sich die dargestellten Parameter in der Motorsteuerung hinterlegen und sich somit für jede Drehzahl ein optimales Ansteuerungsprofil formen. Durch eine Anpassung der Bedatung beziehungsweise Parametrisierung können unterschiedliche Hardwarekonfigurationen mit dem identischen Funktionsumfang bedient werden. 4 shows a table in which respective values of the parameters, that is, the duty cycle 1 and 3, the time periods 2, 4 and 6 and the slope 5 are entered. Thus shows 4 different parameterizations of the degrees of freedom or parameters of the PWM signal. Experiments have shown that these different parameterizations lead to different acceleration behavior of the output element 26 and thus the auxiliary drive 14 and thus to different, from the acceleration of the output element 26 resulting torque drops on the example designed as a crankshaft output shaft of the central drive 12 and / or in particular at the other auxiliary drives 16 and 18 comes. Without corresponding parameterization of the PWM signal, for example, such a torque drop takes place, in the context of which the torque, in particular on the crankshaft and / or on the other auxiliary drives 16 and 18 , breaks in for about 0.25 seconds. By an appropriate parameterization of the PWM signal and the Resulting, optimized control of the clutch 22 In the optimal case, the torque drop can be reduced to less than half for about 0.4 seconds. Depending on the speed, for example, the output shaft, the parameters shown can be stored in the engine control and thus form an optimum drive profile for each speed. By adapting the parameters or parameterization, different hardware configurations with the same range of functions can be operated.

Insgesamt lassen sich somit durch das Verfahren folgende Vorteile erzielen: Reduzierung des Drehmomenteinbruchs beim Zuschalten des Nebenantriebs 14, das heißt beim Schließen der Kupplung 22, wobei das Abtriebselement 26 mittels der Kupplung 22 beispielsweise kraftschlüssig mit dem Antriebselement 24 gekoppelt wird; Reduzierung des Verschleißes der Kupplung 22; Senkung des Aufwands und der Kosten zur Reduzierung des Drehmomenteinbruchs und des Verschleißes mittels konventioneller Maßnahmen; bedarfsgerechte Ansteuerung durch Nutzung der Freiheitsgrade; anwendbar für jede Elektromagnetkupplung, unabhängig von der Konfiguration des Antriebs, sodass das Verfahren sowohl in der Automobilindustrie als auch im Maschinen- und Anlagenbau und in anderen Bereichen anwendbar ist.Overall, the following advantages can thus be achieved by the method: Reduction of the torque drop when connecting the auxiliary drive 14 That is, when closing the clutch 22 , wherein the output element 26 by means of the coupling 22 for example, frictionally with the drive element 24 is coupled; Reduction of wear of the clutch 22 ; Reduce the cost and cost of reducing torque shrinkage and wear by conventional means; needs-based control by using the degrees of freedom; Applicable to any electromagnetic clutch, regardless of the configuration of the drive, so that the method can be used in the automotive industry as well as in mechanical and plant engineering and other fields.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Tastgradduty cycle

22

Zeitdauertime

33

Tastgradduty cycle

44

Zeitdauertime

55

Steigungpitch

66

Zeitdauertime

1010

Antriebssystemdrive system

1212

ZentralantriebCentral drive

1414

NebenantriebPTO

1616

NebenantriebPTO

1818

NebenantriebPTO

2020

Antriebseinrichtungdriving means

2222

Kupplungclutch

2424

Antriebselementdriving element

2626

Abtriebselementoutput element

2828

Abtriebsseiteoutput side

3030

Antriebsseitedriving side

3232

elektromagnetischer Aktorelectromagnetic actuator

3434

pulsweitenmoduliertes Signalpulse width modulated signal

3636

Abszisseabscissa

3838

Ordinateordinate

AA

Phasephase

BB

Phasephase

CC

Phasephase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102008035060 A1 [0002] DE 102008035060 A1 [0002]
• DE 102008011559 A1 [0004] DE 102008011559 A1 [0004]
• DE 10355239 A1 [0005] DE 10355239 A1 [0005]

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung (22) zum Koppeln wenigstens eines Antriebselements (24) mit wenigstens einem Abtriebselement (26) eines Fahrzeugs, bei welchem ein elektromagnetischer Aktor (32) der Kupplung (22) angesteuert wird, um die Kupplung (22) aus einer das Abtriebselement (26) von dem Antriebselement (24) entkoppelnden Offenstellung in eine das Abtriebselement (26) über die Kupplung (22) mit dem Antriebselement (24) koppelnden Schließstellung zu verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen der Kupplung (22) der elektromagnetische Aktor (32) mittels wenigstens eines pulsweitenmodulierten Signals (34) angesteuert wird, welches eine erste Phase (A) mit einer vorgebbaren ersten Zeitdauer (2) und einem vorgebbaren, während der ersten Zeitdauer (2) konstanten ersten Tastgrad (1), eine sich an die erste Phase (A) anschließende zweite Phase (B) mit einer vorgebbaren zweiten Zeitdauer (4) und einem vorgebbaren, gegenüber dem ersten Tastgrad (1) geringeren und während der zweiten Zeitdauer (4) konstanten zweiten Tastgrad (3) und eine sich an die zweite Phase (B) anschließende dritte Phase (C) mit einer vorgebbaren dritten Zeitdauer (6) und einem zumindest während eines Teils der dritten Zeitdauer (6) mit einer vorgebbaren konstanten Steigung (5) ansteigenden dritten Tastgrad aufweist.Method for operating an electromagnetically actuated clutch ( 22 ) for coupling at least one drive element ( 24 ) with at least one output element ( 26 ) of a vehicle in which an electromagnetic actuator ( 32 ) of the coupling ( 22 ) is driven to the clutch ( 22 ) from a the output element ( 26 ) of the drive element ( 24 ) decoupling open position in a the output element ( 26 ) via the coupling ( 22 ) with the drive element ( 24 ) coupled to close the closed position, characterized in that for adjusting the clutch ( 22 ) the electromagnetic actuator ( 32 ) by means of at least one pulse width modulated signal ( 34 ), which has a first phase (A) with a predeterminable first time duration (2) and a prescribable first duty cycle (1) which is constant during the first time duration (2), a second phase following the first phase (A) ( B) having a predeterminable second time duration (4) and a predefinable, compared to the first duty cycle (1) and during the second time duration (4) constant second duty cycle (3) and to the second phase (B) subsequent third phase ( C) having a predetermined third time period (6) and at least during a portion of the third time period (6) with a predetermined constant slope (5) increasing third duty cycle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Tastgrad während der gesamten dritten Zeitdauer (6) mit einer konstanten Steigung (5) ansteigt.A method according to claim 1, characterized in that the third duty cycle during the entire third time period (6) with a constant slope (5) increases. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Tastgrad während eines ersten Teils der dritten Zeitdauer (6) mit der konstanten Steigung (5) ansteigt und während eines zweiten Teils der dritten Zeitdauer (6) konstant ist.A method according to claim 1, characterized in that the third duty cycle during a first part of the third time period (6) with the constant slope (5) increases and during a second part of the third time period (6) is constant. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Teil an den ersten Teil anschließt.A method according to claim 3, characterized in that the second part is connected to the first part. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Tastgrad auf 100% ansteigtMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the third duty cycle increases to 100%

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