DE4124722A1 - Thermal overload protective device for friction clutch - includes slip and frictional power calculators and logic for temp. comparison with threshold and warning levels - Google Patents

Thermal overload protective device for friction clutch - includes slip and frictional power calculators and logic for temp. comparison with threshold and warning levels

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Abstract

The frictional power is calculated (20) by a subtractor (15, 25) of the rotational speeds (W1, W2) of input and output shafts (1, 2), a proportional torque multiplier (26), a corrector (27) of friction coeffts. dependent on speed difference and friction lining temp., and two multipliers (28,29). The result (30) is forwarded to a temp. calculator (21) whose finding is compared (32-34) with max., min. and intermediate (warning) temps. The logic (22) produces a trigger signal (40) for the control of a proportional valve (16) supplying fluid to the clutch-operating member (6). ADVANTAGE - Clutch is protected reliably even during frequent starts or prolonged periods of slight slipping.

Description

Die Erfindung handelt von einer Einrichtung zum Schutz einer Reibungskupplung vor thermischer Überlastung, in der aus der Drehzahldifferenz und dem übertragenen Drehmoment eine Reib­ leistung ermittelt wird und die ein Signal erzeugt, das auf ein Kupplungsstellglied wirkt.The invention relates to a device for protecting a Friction clutch against thermal overload, in which from the Speed difference and the transmitted torque a friction power is determined and which generates a signal that is based on a Clutch actuator acts.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 35 40 719 bekannt. Dort wird bei einer Anfahrkupplung eine Relativdrehzahl und ein Drehmoment gemessen, aus diesen eine momentane Reibleistung er­ rechnet und daraus durch Integration eine Reibarbeit ermittelt, welche mit einem Grenzwert verglichen wird und bei Überschrei­ ten ein Alarmsignal auslöst oder ein die Kupplung betätigendes Magnetventil schaltet.Such a device is known from DE-OS 35 40 719. There is a relative speed and a for a starting clutch Torque measured, from this a momentary friction power calculates and uses this to determine friction work, which is compared with a limit value and when exceeded triggers an alarm signal or one that actuates the clutch Solenoid valve switches.

Diese Einrichtung umgeht zwar durch Ermittlung der Reibungsar­ beit die Hindernisse, die einer unmittelbaren Erfassung der Temperatur der Kupplung entgegenstehen. Sie bringt jedoch ge­ genüber den Nachteilen, insbesondere Trägheit von Temperatur­ sensoren, besonders wenn diese nur im Gehäuse und nicht an den Reibflächen selbst angeordnet sind, keinen wesentlichen Vor­ teil, weil der Grenzwert der Reibarbeit ein empirischer Wert mit notwendigerweise hohem Sicherheitszuschlag ist. Die momentane Temperatur der Reibfläche, auf die es letztlich ankommt, ist so praktisch überhaupt nicht meßbar. This facility bypasses by determining the friction area overcome the obstacles to an immediate capture of the Oppose the temperature of the coupling. However, it brings ge compared to the disadvantages, especially inertia of temperature sensors, especially if they are only in the housing and not on the Friction surfaces are arranged themselves, no essential before partly because the limit of friction work is an empirical value with a necessarily high security surcharge. The instantaneous temperature of the friction surface on which it is ultimately arrives is so practically impossible to measure at all.  

Diese bekannte Einrichtung mag bei einer reinen Anfahrkupplung, also bei kurzzeitigem Schlupf mit hohem Drehmoment, wobei sich die Kupplung sehr schnell erwärmt, ausreichen, sie ist aber un­ geeignet für Kupplungen, in denen Schlupf nicht nur beim An­ fahren, sondern auch im Betrieb häufiger und in geringem Maße auftritt, z. B. für Kupplungen zur Begrenzung des übertragenen Drehmomentes, wie Rutschkupplungen, oder etwa in zuschaltbaren Achsantrieben, in Zapfwellenantrieben oder in Differential­ sperren.This known device may be with a pure starting clutch, in the event of brief slip with high torque, whereby the clutch warms up very quickly, sufficient, but it is un suitable for clutches in which slip is not only at the start drive, but also in operation more often and to a small extent occurs, e.g. B. for couplings to limit the transmitted Torque, such as slip clutches, or in selectable Axle drives, in PTO drives or in differential lock.

Aber auch bei Verwendung der bekannten Einrichtung bei einer Anfahrkupplung kann sich bei wiederholtem Anfahren im Stadt- oder Kolonnenverkehr die Kupplung entweder trotzdem Überhitzen oder es muß eine vorgebbare Zeit gewartet werden, was in diesen Situationen besonders störend ist.But also when using the known device at a The starting clutch can become repetitive in the city or Column traffic either overheat the clutch anyway or a predeterminable time must be waited for, what is in these Situations is particularly disturbing.

Ein prinzipieller Nachteil dieser bekannten Einrichtung, der sich bei Rutschkupplungen besonders nachteilig auswirkt, ist, daß der Abkühlung der Kupplung nicht Rechnung getragen werden kann. Dadurch und durch den notwendigen Sicherheitszuschlag müssen Kupplungen trotz des Überlastschutzes wesentlich größer dimensioniert werden als notwendig, was nicht nur die Kosten, sondern auch den erforderlichen Einbauraum erhöht, der in den genannten Anwendungen meist knapp ist.A fundamental disadvantage of this known device, the is particularly disadvantageous for slip clutches, that the cooling of the clutch is not taken into account can. This and the necessary safety surcharge clutches have to be considerably larger despite the overload protection be dimensioned as necessary, which is not only the cost, but also increases the installation space required in the mentioned applications is mostly scarce.

Es ist daher Ziel der Erfindung, eine gattungsgemäße Einrich­ tung zu schaffen, die bei knapper Auslegung der Kupplung einen sicheren Schutz vor Überhitzung bietet, auch bei wiederholtem Anfahren oder bei lange anhaltendem geringem Schlupf.It is therefore an object of the invention to provide a generic device tion to create a tight design of the clutch offers reliable protection against overheating, even when repeated Starting off or if there is little slip for a long time.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Einrichtung aufweist:According to the invention this is achieved in that the device having:

  • a) eine Temperaturrecheneinheit zur Berechnung einer Kupplungs­ temperatur aus der Reibleistung, welche ein mathematisches Modell der Kupplung benutzt, unda) a temperature computing unit for calculating a clutch temperature from the friction power, which is a mathematical  Model of clutch used, and
  • b) einer Logikeinheit mit mindestens einem Komparator zum Ver­ gleich dieser Temperatur mit mindestens einem festgelegten Schwellenwert, die ein direkt oder indirekt auf das Kupplungsstellglied wirkendes Signal erzeugt (Anspruch 1).b) a logic unit with at least one comparator for ver equal to this temperature with at least one set Threshold that a directly or indirectly on the Coupling actuator acting signal generated (claim 1).

Die Reibleistung kann genau und schnell errechnet werden und gibt die augenblicklich der Kupplung zugeführte Wärmemenge an. Dieser Vorteil würde durch Integration verloren­ gehen. Erst durch Berücksichtigung von Wärmeabfuhr und Wärme­ speicherung, die verglichen mit der Änderung der Reibleistung relativ langsam verlaufen, kann die momentane Temperatur ge­ nauer berechnet werden als es mit direkter Messung möglich wäre.The friction power can be calculated precisely and quickly gives the amount of heat currently supplied to the clutch at. This advantage would be lost through integration go. Only by taking heat dissipation and heat into account storage compared to the change in friction run relatively slowly, the current temperature can ge can be calculated more precisely than is possible with direct measurement would.

Die so ermittelte Momentantemperatur stimmt bei allen Kuppel­ vorgängen (z. B. Anfahren, wiederholter geringer Schlupf) gut mit der tatsächlichen Temperatur überein. Wenn die zugeführte Reib­ leistung und die abgeführte Wärmeleistung gleich sind, kann das Fahrzeug beliebig lange mit leicht schlupfender Kupplung fahr­ en, ohne daß es zu Überhitzung kommt.The instantaneous temperature determined in this way is correct for all domes operations (e.g. moving off, repeated low slip) well with the actual temperature. If the friction fed power and the dissipated heat output are the same, that can Drive the vehicle as long as you like with the clutch slipping easily without overheating.

Die Logikeinheit mit dem Komparator zum Vergleich der errech­ neten Temperatur mit einem Schwellenwert dieser Temperatur macht es möglich, einen technologisch definierten Grenzwert (z. B. höchstzulässige Temperatur der Reibbeläge) ohne Sicher­ heitszuschlag zu wählen. Dadurch kann die Kupplung knapp dimen­ sioniert werden und ihr Bauvolumen ist gering. Durch die auf das Stellglied wirkende Steuereinheit kann bei Temperaturüber­ schreitungen sofort auf das Stellglied reagiert werden und bei indirekter Wirkung kann sogar auf vorgebbare Weise auf das Stellglied eingewirkt werden. The logic unit with the comparator to compare the calculated neten temperature with a threshold of this temperature makes it possible to set a technologically defined limit (e.g. maximum permissible temperature of the friction linings) without safety surcharge to choose. This allows the coupling to dim dim be sioniert and their construction volume is small. By on the control unit acting at temperature can If there are any problems, the actuator is reacted to immediately Indirect effect can even affect the Actuator acted.  

In Weiterbildung der Erfindung weist die Logikeinheit zwei Komparatoren zum Vergleich der berechneten Kupplungstemperatur mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert und ein bi­ stabiles Kippglied auf, das ein Freigabesignal abgibt (An­ spruch 2).In a development of the invention, the logic unit has two Comparators to compare the calculated clutch temperature with an upper and a lower threshold and a bi stable flip-flop that emits an enable signal (An saying 2).

Durch die untere Temperaturschwelle kann die Wiedereinschaltbe­ reitschaft vom Erreichen einer bestimmten unteren Temperatur abhängig gemacht werden, die auch wieder genau definiert sein kann, sei es nach technologischen Gesichtspunkten, sei es nach mechanischen. Dadurch, daß das Signal ein Freigabesignal ist, läßt sich die Kupplung logisch sinnfällig und mit einer ein­ zigen Leitung eigensicher steuern.Due to the lower temperature threshold, the restart Readiness to reach a certain lower temperature dependent, which are also precisely defined again can, be it from a technological point of view, be it from mechanical. Because the signal is an enable signal, the clutch can logically make sense and with one control the intrinsically safe line.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Taster zum Einrücken der Kupplung vorgesehen, der über ein UND-Glied, dessen anderer Eingang mit dem Komparator für die untere Temperaturschwelle verbunden ist, mit dem SET-Eingang des Kippgliedes verbunden ist (Anspruch 3).In one embodiment of the invention is a button for engaging the Coupling provided that one AND gate, the other Input with the comparator for the lower temperature threshold is connected to the SET input of the flip-flop is (claim 3).

Durch diese Schaltung kann die Kupplung auch von außen bedient werden; der Befehl zum Einkuppeln wird aber nur weitergeleitet, wenn eine ausreichende Temperaturreserve vorhanden ist. Bei vorangegangenem Abschalten kann wegen des UND-Gliedes die Kupplung erst auf Befehl wieder eingerückt werden, wenn die un­ tere Temperaturschwelle erreicht ist. Auf diese Weise wird ver­ mieden, daß sich die Kupplung, sobald die Temperatur in ausrei­ chendem Maße abgesunken ist, unerwartet von selbst wieder ein­ schaltet, was zu Unfällen führen könnte oder daß die überhitzte Kupplung vom Bedienungsmann unter Umgehung der Schutzeinrich­ tung eingeschaltet wird.With this circuit, the clutch can also be operated from the outside will; the command to engage is only forwarded, if there is sufficient temperature reserve. At previous shutdown can because of the AND gate The clutch can only be engaged again on command when the un tere temperature threshold is reached. In this way ver Avoid that the clutch as soon as the temperature is sufficient has fallen to an extent, unexpectedly switches, which could lead to accidents or that the overheated Coupling by the operator bypassing the protective device device is switched on.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schalter zum Ausrücken der Kupplung über ein ODER-Glied, dessen anderer Ein­ gang mit dem Komparator für den oberen Schwellenwert verbunden ist, zum RESET-Eingang des Kippgliedes geführt (Anspruch 4). Dadurch ist sichergestellt, daß die Abschaltung auf Grund der Übertemperatur oder auf Grund eines vom Anwender gegebenen Befehles ausgelöst wird.In a further embodiment of the invention, a switch for Disengaging the clutch via an OR gate, the other one connected to the comparator for the upper threshold  is led to the RESET input of the flip-flop (claim 4). This ensures that the shutdown due to Excess temperature or due to a user-specified Command is triggered.

Es ist vorteilhaft, den unteren Schwellenwert so tief zu wählen, daß die Temperatur der Kupplung nach einem Anfahrvor­ gang, oder nach einer bestimmten Zahl von Anfahrvorgängen, unter dem oberen Schwellenwert bleibt (Anspruch 5). Bei einem derartigen Schwellenwert wird die Kupplung maximal ausgenutzt und es wird verhindert, daß die Kupplung in einer kritischen Situation, etwa auf einer Steigung im Gelände, unerwartet vor­ zeitig abschaltet.It is advantageous to lower the lower threshold as low choose that the temperature of the clutch after a start gear, or after a certain number of starts, remains below the upper threshold (claim 5). At a Such a threshold value is used to the maximum of the clutch and the clutch is prevented from being in a critical Situation, such as on an uphill slope, unexpectedly switches off early.

Es ist auch im Rahmen der Erfindung, einen weiteren Komparator zum Vergleich der Kupplungstemperatur mit einem dritten Schwellenwert vorzusehen, der mit dem SET-Eingang eines zweiten bistabilen Kippgliedes verbunden ist, wobei der RESET-Eingang dieses Kippgliedes mit dem Komparator für die untere Tempera­ turschwelle verbunden ist, ist und wobei das Kippglied aus­ gangsseitig mit einer Zusatzvorrichtung verbunden ist (Anspruch 6). Als Zusatzvorrichtung kann sowohl ein Warnsignal als auch eine zusätzliche Kühlvorrichtung vorgesehen sein. Zweckmäßiger­ weise liegt der dritte Schwellenwert zwischen dem oberen und dem unteren und die Zusatzeinrichtung wird wieder abgeschaltet, wenn der untere Schwellenwert wieder erreicht ist. Dadurch wird die Betriebssicherheit der Kupplung erhöht und ihr Verschleiß vermindert.It is also within the scope of the invention, another comparator to compare the clutch temperature with a third Threshold to be provided with the SET input of a second bistable flip-flop is connected, the RESET input this flip-flop with the comparator for the lower tempera Turschwelle is connected, and the rocker member is connected on the aisle side to an additional device (claim 6). As an additional device, both a warning signal and an additional cooling device can be provided. More appropriate the third threshold lies between the upper and the lower one and the additional device is switched off again, when the lower threshold is reached again. This will the operational safety of the clutch increases and its wear reduced.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine Steu­ ereinheit vorgesehen, die eine Drehmomentsteuerung enthält, die ein einem Grenzmoment entsprechendes Signal erzeugt (Anspruch 7). Auf diese Weise ist die Einrichtung bei voller Schutzwir­ kung dazu geeignet, die Kupplung als Überlastkupplung zusätz­ lich auf ein genau definiertes Rutschmoment einzustellen. In an advantageous embodiment of the invention, a tax Unit provided that includes a torque control, the generates a signal corresponding to a limit torque (claim 7). This way the facility is fully protected suitable to add the clutch as an overload clutch adjusted to a precisely defined slip torque.  

In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit vorgesehen, die einen Schlupfsollwertgeber und einen Schlupfregler enthält, dessen Ausgangssignal die Stellgröße für ein Proportionalventil ist, wobei dem Schlupf­ regler ein Schlupfsignal zugeführt wird (Anspruch 8). In dieser Form ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einer schlupfge­ regelten Kupplung anwendbar und sie kann zusätzlich zur Schutz­ funktion durch Einsatz eines zeitvariablen Schlupfsollwert­ gebers für weiche Kuppelvorgänge sorgen.In another advantageous embodiment of the invention a control unit is provided which has a slip setpoint generator and contains a slip controller, the output signal of which Actuating variable for a proportional valve, the slip regulator a slip signal is supplied (claim 8). In this Form is the device according to the invention in a Schlupfge regulated clutch applicable and it can also be used for protection function by using a time-variable slip setpoint ensure smooth coupling processes.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die errechnete Temperatur die Temperatur der Reibbeläge der Kupplung und das Ausgangssignal der Temperaturrecheneinheit wird zur Korrektur des übertragenen Momentes berücksichtigt (Anspruch 9). Dadurch wird nicht nur die Genauigkeit bei der Ermittlung des Drehmo­ mentes und folglich der Temperatur verbessert sondern auch ein besonders genaues Drehmoment ermittelt, weil der Reibungs­ koeffizient der Kupplungsbeläge temperaturabhängig korrigiert wird.According to a further feature of the invention, the calculated one Temperature the temperature of the friction linings of the clutch and that The output signal of the temperature computing unit is used for correction of the transmitted moment taken into account (claim 9). Thereby not only the accuracy in determining the torque mentes and consequently the temperature also improves particularly accurate torque determined because of the friction coefficient of clutch linings corrected depending on temperature becomes.

In einer Ausführungsvariante für eine im Ölbad laufende Kupplung kann weiters ein Sensor zur Messung der Öltemperatur vorgesehen sein (Anspruch 10). Dieser liefert ein Signal zum Nachführen der internen Zustandsgrößen des Rechenmodelles, was eine weitere Erhöhung der Genauigkeit bringt.In an embodiment variant for an oil bath Coupling can also be a sensor for measuring the oil temperature be provided (claim 10). This delivers a signal to Tracking the internal state variables of the computing model what brings a further increase in accuracy.

Bei Verwendung eines Mikroprozessors (Anspruch 11), zumindest für die Recheneinheit, läßt sich nebst der Kupplung selbst auch die erfindungsgemäße Einrichtung besonders raumsparend ausführ­ en.When using a microprocessor (claim 11), at least for the computing unit, in addition to the coupling itself the device according to the invention is particularly space-saving en.

Die Erfindung handelt weiters von einem Verfahren zum Schutz einer Reibungskupplung vor thermischer Überlastung, bei dem aus Drehzahldifferenz und übertragenem Moment eine Reibleistung er­ mittelt und schließlich auf ein Kupplungsstellglied eingewirkt wird. The invention further relates to a method for protection a friction clutch against thermal overload, in which Speed difference and transmitted torque a friction averaged and finally acted on a clutch actuator becomes.  

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in folgenden Schritten:The method according to the invention consists of the following steps:

  • a) Berechnung einer momentanen Kupplungstemperatur aus Reib­ leistung und aus der Kupplung abgeführter Wärme unter Ver­ wendung eines mathematischen Modelles der Kupplung,a) Calculation of a current clutch temperature from friction power and heat dissipated from the clutch under Ver application of a mathematical model of the coupling,
  • b) Vergleich der so ermittelten Kupplungstemperatur mit min­ destens einem vorgegebenen Schwellenwert,b) Comparison of the coupling temperature determined in this way with min at least a predetermined threshold,
  • c) Ableitung einer Stellgröße zur Steuerung der Kupplung aus dem Resultat dieses Temperaturvergleiches (Anspruch 12).c) Deriving a manipulated variable for controlling the clutch the result of this temperature comparison (claim 12).

Diese Vorgangsweise ermöglicht eine schnelle und genaue Er­ mittlung der augenblicklichen Temperatur und damit auch bei knapper Auslegung der Kupplung vollen Schutz vor thermischer Überlastung unter allen möglichen Betriebsbedingungen, sowohl beim Anfahren unter hoher Last als auch bei länger anhaltendem geringem Schlupf.This procedure allows a quick and accurate Er averaging the current temperature and thus also at short design of the coupling full protection against thermal Overload under all possible operating conditions, both when starting under high load as well as for longer periods low slip.

Durch Ermittlung des übertragenen Momentes aus der Drehzahl­ differenz und aus der Stellgröße unter Benutzung eines Kenn­ linienfeldes (Anspruch 13) wird die Reibleistung ohne einen aufwendigen Drehmomentfühler genauer ermittelt.By determining the transmitted torque from the speed difference and from the manipulated variable using a characteristic linefield (claim 13) is the friction without one complex torque sensor determined more precisely.

In Weiterbildung der Erfindung ist das mathematische Modell der Temperaturrecheneinheit die Differentialgleichung eines Ersatz­ systemes der Kupplung und die Kupplungstemperatur wird aus einer Lösung der entsprechenden Differenzengleichung berechnet (Anspruch 14). Der Übergang auf eine Differenzengleichung ist besonders günstig, wenn als Recheneinheit für die Bestimmung der Reibflächentemperatur ein Mikroprozessor eingesetzt wird.In a further development of the invention, the mathematical model is the Temperature computing unit the differential equation of a replacement system of the clutch and the clutch temperature is off a solution of the corresponding difference equation (Claim 14). The transition to a difference equation is particularly favorable if as a computing unit for the determination a microprocessor is used for the friction surface temperature.

Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kupplungstemperatur mit einem unteren und einem oberen Temperaturschwellenwert verglichen, dann werden die Resultate mit Bedienungssignalen logisch verknüpft und schließlich wird ein Freigabesignal abgegeben, wenn die Kupplungstemperatur unter dem unteren Schwellenwert liegt und die Kupplung einge­ schaltet sein soll; dieses Freigabesignal erlischt wieder, wenn die Kupplungstemperatur die obere Schwelle überschritten hat oder die Kupplung ausgeschaltet wird (Anspruch 15). So wird eine Hysterese und eine logisch klare Verknüpfung der Signale zu einem einzigen eigensicheren Signal erreicht, das in ein­ fachen Anwendungsfällen direkt auf das Stellglied der Kupplung wirken kann. Durch die untere Temperaturschwelle kann der Ab­ kühlungsgeschwindigkeit der Kupplung Rechnung getragen werden, welche ja von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich die Kupplung vorher erhitzt hat, wegen Wärmeleitung und Wärmespei­ cherung im Gehäuse. Somit entfallen überflüssige Wartezeiten, wie sie bei Freigabe nach Ablauf einer bestimmten Zeit ent­ stehen.According to a further feature of the method according to the invention the clutch temperature is with a lower and an upper  Temperature threshold value compared, then the results logically linked with operating signals and finally issued a release signal when the clutch temperature is below the lower threshold and the clutch is on should be switched; this release signal disappears when the clutch temperature has exceeded the upper threshold or the clutch is switched off (claim 15). So will a hysteresis and a logically clear connection of the signals achieved to a single intrinsically safe signal that in one applications directly on the actuator of the clutch can work. Due to the lower temperature threshold, the Ab cooling speed of the clutch are taken into account, which depends on the speed with which the Clutch has previously heated due to heat conduction and heat storage fuse in the housing. This eliminates unnecessary waiting times, as they ent when released after a certain time stand.

Nach einem weiteren Merkmal dieses erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wirkt das Freigabesignal auf einen Schlupfsollwert­ geber, dessen Sollwertsignal zusammen mit einem Signal einem Schlupfregler zugeführt wird, der die Stellgröße für das Druckregelventil liefert (Anspruch 16). Diese Weiterbildung der Erfindung gestattet es, durch geeignete Gestaltung des Soll­ wertgebers, die Kupplung nach einer bestimmten Zeitfunktion aus- und einzurücken oder ein einstellbares Maximalmoment im Falle einer Verwendung als Rutschkupplung vorzugeben.According to a further feature of this Ver When driving, the release signal acts on a slip setpoint encoder whose setpoint signal together with a signal one Slip controller is supplied, which is the manipulated variable for the Pressure control valve supplies (claim 16). This training of Invention allows, by appropriate design of the target value generator, the clutch after a certain time function out and in or out or an adjustable maximum torque in To be specified if used as a slip clutch.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das übertragene Drehmoment für die Ermittlung der zugeführten Reibleistung aus Drehzahldifferenz und der Stellgröße für das Druckregelventil berechnet, wobei der Reibungskoeffizient als Funktion von Schlupf und Reibbelagtemperatur berechnet wird (Anspruch 17). Dadurch wird ohne den aufwendigen Drehmomentsensor ein genaues Drehmoment ermittelt.According to a further feature of the invention, the transmitted Torque for the determination of the supplied friction power Speed difference and the manipulated variable for the pressure control valve calculated, the coefficient of friction as a function of  Slip and friction lining temperature is calculated (claim 17). This makes it an accurate one without the complex torque sensor Torque determined.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert, wie bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen.The invention is explained below with reference to figures, as preferred embodiments show.

Fig. 1 Schematische Darstellung einer Kupplung mit der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung in einer ersten Ausführungs­ form, Fig. 1 Schematic representation of a coupling with the OF INVENTION to the invention device in a first execution form,

Fig. 2 Schematische Darstellung einer Kupplung mit der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung in einer zweiten Ausführungs­ form, Fig. 2 shows a schematic representation of a coupling with the means in proper OF INVENTION dung to a second embodiment form,

Fig. 3 Schematische Detaildarstellung der Kupplungssteuerung (Bezugszeichen 23 in Fig. 1) in einer beispielsweisen Ausführungsform, Fig. 3 shows a schematic detail illustration of the clutch controller (reference numeral 23 in Fig. 1) in an exemplary embodiment,

Fig. 4 Schematische Darstellung des mathematischen Modells der Kupplung, Fig. 4 Schematic representation of the mathematical model of the clutch,

Fig. 5 Allgemeines Ersatzschaltbild zu dem mathematischen Mo­ dell der Kupplung, Fig. 5 General equivalent circuit diagram to the mathematical Mo dell of the clutch,

Fig. 6 Stark vereinfachtes Ersatzschaltbild, das einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zugrundeliegt, Fig. 6 Stark simplified equivalent circuit diagram which underlies a first variant of the inventive method,

Fig. 7 Vereinfachtes Ersatzschaltbild, das einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zugrundeliegt. Fig. 7 Simplified equivalent circuit diagram that underlies another variant of the inventive method.

In den Fig. 1 und 2 ist eine treibende Welle mit 1 und eine getriebene Welle mit 2 bezeichnet, wobei sich die Verhältnisse im Schleppbetrieb natürlich umkehren können. Diese sind durch eine Reibungskupplung 3 verbindbar, die nur schematisch dar­ gestellt ist. Es kann sich um eine Einscheiben- oder eine Mehr­ scheibenkupplung trockener oder nasser Bauart handeln.In Figs. 1 and 2 a driving shaft 1 and a driven shaft is indicated at 2, wherein the conditions in the tow mode may of course be reversed. These can be connected by a friction clutch 3 , which is only shown schematically. It can be a single-disc or a multi-disc clutch of dry or wet type.

Jedenfalls werden deren treibende und getriebene Scheiben, Platten oder Lamellen 4, 5 von einem Stellglied 6, das hydrau­ lisch, pneumatisch oder auch magnetisch betätigt sein kann, in reibschlüssige Verbindung gebracht. Auf den Wellen 1, 2 sind schließlich Impulsräder 7, 8 oder ähnliche Organe für die Dreh­ zahlmessung an den beiden Wellen 1, 2 vorgesehen.In any case, their driving and driven disks, plates or lamellae 4 , 5 are brought into frictional connection by an actuator 6 which can be actuated hydraulically, pneumatically or also magnetically. On the shafts 1 , 2 finally pulse wheels 7 , 8 or similar organs for the speed measurement on the two shafts 1 , 2 are provided.

Diese Impulsräder 7, 8 werden von Impulsgebern 11, 12 abgetastet, deren Signale über Signalumformer 13, 14 mittels reziproker Frequenzmessung in Drehzahlsignale W1, W2 umgewandelt werden, aus denen im Summierglied 15 ein Drehzahldifferenzsignal ge­ bildet wird. Das Kupplungsstellglied 6 wird beispielsweise über ein Stellventil 16, das hier ein Proportionalventil ist, mit Druckmedium beaufschlagt. Weiters kann ein Temperatursensor 17 und ein Warnsignal 18 oder eine ähnliche Hilfsvorrichtung vorgesehen sein. Diese Hilfsvorrichtung könnte aber auch durch einen Ventilator ersetzt oder unterstützt werden, der die Abkühlung der Kupplung beschleunigt.These pulse wheels 7 , 8 are sampled by pulse generators 11 , 12 , the signals of which are converted via signal converters 13 , 14 by means of reciprocal frequency measurement into speed signals W 1 , W 2 , from which a speed difference signal is formed in the summing element 15 . The clutch actuator 6 is acted upon by pressure medium, for example, via a control valve 16 , which is a proportional valve here. Furthermore, a temperature sensor 17 and a warning signal 18 or a similar auxiliary device can be provided. This auxiliary device could also be replaced or supported by a fan that accelerates the cooling of the clutch.

Weiters ist in den Fig. 1 und 2 strichliert eingerahmt ein Reib­ ungsleistungsrechner 20, eine Temperaturrecheneinheit 21 und eine Logikeinheit 22 angedeutet.Furthermore, framed in dashed lines, a friction ungsleistungsrechner 20, a temperature calculation unit 21 and a logic unit 22 is shown in Figs. 1 and 2 indicated.

Nur in Fig. 1 ist noch eine Kupplungssteuereinheit 23 darge­ stellt, näheres dazu in Fig. 3. Die Reibleistungsrecheneinheit 20 besteht aus einem Glied 25 zur Ermittlung des Absolutbe­ trages der Drehzahldifferenz W1, W2, einem Proportionalglied 26, das, wie noch zu erläutern, die Stellgröße für das Regelventil 16 durch Multiplikation mit einem konstanten Faktor in ein Drehmoment umrechnet, einem Korrekturglied 27, das eine Kor­ rektur des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von Drehzahl­ differenz und Reibbelagtemperatur vornimmt, und schließlich aus zwei Multiplizierwerken 28, 29, ersteres zur Korrektur des über­ tragenen Drehmomentes, letzteres zur Berechnung der Reiblei­ stung Pzu nach der Gleichung Only in Fig. 1 is a clutch control unit 23 Darge provides, more details in Fig. 3. The friction power computing unit 20 consists of a member 25 for determining the absolute amount of the speed difference W 1 , W 2 , a proportional member 26 , which, as yet explain the manipulated variable for the control valve 16 by multiplication by a constant factor in a torque, a correction element 27 , which corrects the friction coefficient depending on the speed difference and friction lining temperature, and finally from two multipliers 28 , 29 , the former for correction of the transmitted torque, the latter for calculating the friction power Pzu according to the equation

PZU = MK × |w1 - w2|P TO M = K × | w1 - w2 |

wobeiin which

PZU . . . zugeführte Verlustleistung,
MK . . . übertragenes Moment,
w1, w2 . . . WinkelgeschwindigkeitenP CLOSE . . . supplied power loss,
M K. . . transmitted moment,
w1, w2. . . Angular velocities

Das Reibleistungssignal 30 wird der Temperaturrecheneinheit 21 zugeführt, deren Wirkungsweise später erläutert wird. Die Tem­ peraturrecheneinheit 21 gibt ein Reibbelagtemperatursignal 31 an die Logikeinheit 22 und in diesem Ausführungsbeispiel auch an das Korrekturglied 27 für den Reibungskoeffizienten ab.The friction power signal 30 is supplied to the temperature computing unit 21 , the mode of operation of which will be explained later. The temperature computing unit 21 outputs a friction lining temperature signal 31 to the logic unit 22 and in this exemplary embodiment also to the correction element 27 for the coefficient of friction.

Die Logikeinheit 22 enthält drei Komparatoren 32, 33, 34, einen ersten 32 zum Vergleich mit einer Maximaltemperatur Tmax, einen zweiten 33 zum Vergleich mit einer Minimaltemperatur Tmin und einem dritten 34 zum Vergleich mit einer Warntempereratur Twarn, die zweckmäßigerweise zwischen den beiden ersten Temp­ eraturen liegt. Die Ausgangssignale des ersten und zweiten Komparators 32, 33 wirken auf die Eingänge eines ersten bi­ stabilen Kippgliedes 38, und zwar das des ersten über ein ODER-Glied 36 auf den RESET-Eingang und das zweite über ein Inver­ sionsglied 35 und ein UND-Glied 37 auf den SET-Eingang des bistabilen Kippgliedes 38.The logic unit 22 contains three comparators 32 , 33 , 34 , a first 32 for comparison with a maximum temperature Tmax, a second 33 for comparison with a minimum temperature Tmin and a third 34 for comparison with a warning temperature Twarn, which expediently between the two first temperatures lies. The output signals of the first and second comparators 32 , 33 act on the inputs of a first bi-stable flip-flop 38 , specifically that of the first via an OR gate 36 to the RESET input and the second via an inversion gate 35 and an AND gate 37 to the SET input of the flip-flop 38 .

Es ist zweckmäßig, dieses bistabile Kippglied 38 so auszuge­ stalten, daß es bei gleichzeitigem Auftreten eines SET- und eines RESET-Signales eine definierte Stellung einnimmt. Das ODER-Glied 36 ist mit seinem zweiten Eingang mit einer Ab­ schaltimpulsleitung 42 verbunden, mit dem die Kupplung ohne Temperaturüberschreitung durch Bedienungsbefehl gelöst wird. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 37 kann über eine Leitung 41 einen Einschaltimpuls erhalten. It is expedient to design this bistable flip-flop 38 so that it assumes a defined position when a SET and a RESET signal occur at the same time. The OR gate 36 is connected with its second input to a switching pulse line 42 , with which the clutch is released without an excess temperature by an operator command. The second input of the AND gate 37 can receive a switch-on pulse via a line 41 .

Das erste bistabile Kippglied 38 erzeugt ein Freigabesignal, wenn es entweder durch einen Einschaltimpuls aus der Leitung 41 oder ein Ausgangssignal des zweiten Komparators einen SET-Im­ puls bekommt. Bei Eintreffen eines RESET-Signales entweder durch Abgabe eines Abschaltimpulses auf der Leitung 42 oder bei Überschreiten der Maximaltemperatur Tmax erlischt das Freigabe­ signal 40 wieder. Dieses Freigabesignal 40 wirkt auf eine Kupplungssteuereinheit 23, siehe Beschreibung der Fig. 3, deren Ausgangssignal 43 ein Stellsignal zur Betätigung des Regelven­ tiles 16 ist.The first bistable flip-flop 38 generates an enable signal when it receives a SET pulse in either a switch-on pulse from line 41 or an output signal from the second comparator. When a RESET signal arrives, either by issuing a switch-off pulse on line 42 or when the maximum temperature Tmax is exceeded, the enable signal 40 goes out again. This release signal 40 acts on a clutch control unit 23 , see description of FIG. 3, the output signal 43 is an actuating signal for actuating the Regelven tiles 16 .

Der Ausgang des dritten Komparators 34 ist mit dem SET-Eingang eines zweiten bistabilen Kippgliedes 39 verbunden, dessen RESET-Eingang mit dem Ausgang des zweiten Komparators 33 ver­ bunden ist. Dieses bistabile Kippglied 39 dient zur Auslösung eines Warnsignales 18 oder einer anderen Hilfsvorrichtung, z. B. einer nicht dargestellten auf das Kupplungsgehäuse wirkenden Kühlvorrichtung. Es könnten auch mehrere Signale in ähnlicher Weise erzeugt werden.The output of the third comparator 34 is connected to the SET input of a second bistable flip-flop 39 , the RESET input of which is connected to the output of the second comparator 33 . This bistable flip-flop 39 is used to trigger a warning signal 18 or another auxiliary device, for. B. a cooling device, not shown, acting on the clutch housing. Several signals could also be generated in a similar manner.

Die Ausführung der Fig. 2 ist gegenüber der der Fig. 1 dadurch vereinfacht, daß das Ventil 16 ein einfaches Zweiwegeventil ist und die Kupplung 3 somit nur ganz geöffnet oder ganz geschlos­ sen sein kann. Demgemäß wirkt das Freigabesignal 40 direkt auf das Zweiwegeventil 16 und auf einen Schwellenschalter 52, der bei Eintreffen des Freigabesignales einen bestimmten Anpreß­ druck der Kupplung an das Proportionalglied 26 des Reibungs­ leistungsrechners 20 weitergibt.The embodiment of FIG. 2 is simplified compared to that of FIG. 1 in that the valve 16 is a simple two-way valve and the clutch 3 can thus only be fully open or completely closed. Accordingly, the release signal 40 acts directly on the two-way valve 16 and on a threshold switch 52 , which passes a certain contact pressure of the clutch to the proportional member 26 of the friction power computer 20 when the release signal arrives.

Einschaltimpuls 41 und Abschaltimpuls 42 werden beispielsweise durch Handtaster 50, 51 oder dgl. generiert. Ein zweites Flip­ flop für die Betätigung des Warnsignales 18 ist hier auch ein­ gespart. Switch-on pulse 41 and switch-off pulse 42 are generated, for example, by hand switches 50 , 51 or the like. A second flip-flop for actuating the warning signal 18 is also saved here.

Fig. 3 zeigt beispielsweise den Inhalt der Kupplungssteuerein­ heit 23 der Fig. 1. Die beiden Drehzahlsignale werden mittels der Leitungen 60, 61 einem Summierglied 62 und einem Dividier­ glied 63 zur Berechnung eines IST-Schlupfes entsprechend der Gleichung s = (W1-W2)/W1 zugeführt. Das Freigabesignal 40 wirkt auf einen Sollwertgeber 65, der entweder einen oder mehrere einstellbare Sollwerte abgibt (bei Verwendung zur Drehmoment­ begrenzung, etwa wie in der DE-Patentanmeldung 41 01 610), oder einen zeitabhängigen Schlupfsollwert vorgibt, etwa um für das Einkuppeln und Auskuppeln bestimmte Zeitverläufe festzulegen. Aus diesem Schlupfsollwert 66 und dem IST-Schlupf 64 wird im Addierglied 67 eine Regelabweichung gebildet und aus dieser im Schlupfregler 68 eine Stellgröße 43 erzeugt. Weiters enthält die Steuereinheit 23 noch Schalter 50, 51 zur Erzeugung von Abschaltimpuls und Einschaltimpuls, die über die Leitungen 41, 42 zum ersten bistabilen Kupplungsglied 38 führen. Fig. 3 shows, for example, the content of the clutch control unit 23 of Fig. 1. The two speed signals are by means of lines 60 , 61, a summing element 62 and a divider 63 for calculating an actual slip according to the equation s = (W1-W2) / W1 fed. The enable signal 40 acts on a setpoint generator 65 , which either outputs one or more adjustable setpoints (when used for torque limitation, for example as in DE patent application 41 01 610), or specifies a time-dependent slip setpoint, for example, to be used for engaging and disengaging Determine time courses. From this slip setpoint 66 and the actual slip 64 , a control deviation is formed in the adder 67 and a manipulated variable 43 is generated from this in the slip controller 68 . The control unit 23 also contains switches 50 , 51 for generating a switch-off pulse and switch-on pulse, which lead via lines 41 , 42 to the first bistable coupling element 38 .

Fig. 4 zeigt das der Berechnung der Kupplungstemperatur zu­ grundeliegende Modell, sozusagen von außen. Das Mathematische Modell selbst gibt das dynamische thermische Einschwingver­ halten der Kupplung wieder, das durch Wärmetransport- und speicherung in den zusammenwirkenden Bauteilen der Kupplung be­ stimmt ist. Dazu müssen dann nur noch die anfänglichen inneren Zustandsgrößen der Kupplung bekannt oder passend angenommen sein. Fig. 4 shows the calculation of the clutch temperature underlying model, so to speak, from the outside. The mathematical model itself reflects the dynamic thermal Einschwingver behavior of the clutch, which is determined by heat transport and storage in the interacting components of the clutch. To do this, only the initial internal state variables of the clutch need to be known or appropriately assumed.

Zum Aufstellen des mathematischen Modells der Kupplung wird entsprechend dem Ohm′schen Gesetz der Wärmeleitung zuerst das in Fig. 5. gezeigte allgemeine elektrische Ersatzschaltbild herangezogen. In diesem entspricht jedes Feld der Strickleiter einem Glied der Wärmeübertragungskette von der Reibfläche, die als Stromquelle der Stärke Pzu eingetragen ist, über die Kupplungsscheibe bis zum Gehäuse, das wegen der von der abge­ führten Wärmemenge unabhängigen Umgebungstemperatur als Spannungsquelle Pab eingezeichnet ist. Dabei entspricht der Wärmespeicherung jedes Bauteiles, also dessen Masse multi­ pliziert mit der spezifischen Wärme, eine Kapazität Ci und jedem Wärmeübergangswiderstand ein elektrischer Widerstand Ri und schließlich jeder Temperatur Ti eine Spannung.To set up the mathematical model of the coupling, the general electrical equivalent circuit shown in FIG. 5 is first used in accordance with Ohm's law of heat conduction. In this, each field of the rope ladder corresponds to a link in the heat transfer chain from the friction surface, which is entered as a power source of strength Pzu, via the clutch disc to the housing, which is shown as voltage source Pab due to the ambient temperature being independent of the amount of heat dissipated. The heat storage of each component, i.e. its mass, multiplied by the specific heat, a capacitance Ci and each heat transfer resistance corresponds to an electrical resistance Ri and, finally, a temperature to each temperature Ti.

In vielen Fällen wird es ausreichen, das aufwendigere Modell näherungsweise durch ein einfacheres Modell, wie in Fig. 6 dargestellt zu ersetzen, wenn man die Kupplung als eine einzige Masse der Temperatur T betrachtet.In many cases it will suffice to replace the more complex model approximately with a simpler model, as shown in FIG. 6, if the coupling is regarded as a single mass of the temperature T.

Dann ist Rth der thermische Ersatzwiderstand, T der Tempera­ turabfall an Rth, Cth die Ersatzkapazität und das Ohm′sche Gesetz lautet:Then Rth is the equivalent thermal resistance, T is the tempera door waste at Rth, Cth the spare capacity and the ohmic Law reads:

T = Pab × Rth T = P from × R th

und umgeformtand reshaped

Pab = T/Rth P ab = T / R th

Der Zusammenhang zwischen Temperaturänderung und der Zunahme der gespeicherten Energie in einem Wärmespeicher ist gegeben durchThe relationship between temperature change and increase the stored energy in a heat storage is given by

dT = PK/Cth × dtdT = P K / C th × dt

dT . . . differentielle Änderung der Temperatur,dT. . . differential change the temperature,

PK = Cth × dT/dtP K = C th × dT / dt

dt . . . differentielle Änderung der Zeit,
PK . . . Gespeicherte Leistung,
Cth . . . Wärmekapazität des Speichers.German . . differential change in time,
P K. . . Stored performance,
C th . . . Heat capacity of the storage.

Legt man der Energiebilanz das vereinfachte Ersatzschaltbild der Fig. 6 zugrunde, kann man die Gleichung der Energiebilanz Pzu - Pab - PK = 0 durch Einsetzen der obigen Gleichungen folgendermaßen umformen:If the energy balance is based on the simplified equivalent circuit diagram of FIG. 6, the equation of the energy balance P to - P ab - P K = 0 can be transformed as follows by using the above equations:

MK × |(w1 - w2)| - (TK - TU)/Rth - Cth × dTK/dt = 0.M K × | (w1 - w2) | - (T K - T U ) / R th - C th × dT K / dt = 0.

Das ist eine Form einer inhomogenen Differentialgleichung 1. Ordnung. Eine homogene Lösung kann angegeben werden mit:This is a form of an inhomogeneous differential equation 1st order. A homogeneous solution can be given with:

TK(t) - TU = (TK(t = 0) - TU) × exp(-t/(Cth × Rth)),T K (t) - T U = (T K (t = 0) - T U ) × exp (-t / (C th × R th )),

wobeiin which

τ = CK × Rth . . . Abkühlzeitkonstante,
TK(t = 0) - TU . . . Anfangstemperaturdifferenz,
TU . . . Umgebungstemperatur, als Konstante angenommen.τ = C K × R th . . . Cooling time constant,
T K (t = 0) - T U. . . Initial temperature difference,
T U. . . Ambient temperature, assumed as a constant.

Zur Bestimmung der Reibflächentemperatur mittels Mikroprozessor ist es günstig, die Differentialgleichung in die folgende Differenzengleichung umzuformen:To determine the friction surface temperature using a microprocessor it is convenient to use the differential equation in the following To transform the difference equation:

TU(t) . . . Umgebungstemperatur,
TK . . . errechnete Kupplungstemperatur,
dt . . . Abtastzeitintervall.T U (t). . . Ambient temperature,
T K. . . calculated clutch temperature,
German . . Sampling time interval.

Die Umgebungstemperatur kann man durch einen einfach anzubringenden Temperatursensor bestimmen.The ambient temperature can be changed easily Determine the temperature sensor to be attached.

Fig. 7 zeigt ein weniger stark vereinfachtes elektrisches Ersatzschaltbild, bei dem zwischen Kupplungstemperatur T1 und Reibflächentemperatur TK unterschieden wird. In diesem ergeben sich analoge Berechnungsformeln für die Reibflächentemperatur. Fig. 7 shows a less simplified electrical equivalent circuit diagram, in which a distinction is made between clutch temperature T 1 and friction surface temperature T K. This results in analog calculation formulas for the friction surface temperature.

Da sich bei einer Mehrscheibenkupplung an jeder Reibfläche eine geringfügig andere Temperatur einstellen wird, wird man ver­ suchen, die Parameter eines vereinfachten Modelles so zu be­ stimmen, daß sich die höchste Reibflächentemperatur ergibt. Because there is one on each friction surface in a multi-disc clutch will set slightly different temperature, one will ver seek to be the parameters of a simplified model agree that the highest friction surface temperature results.  

Das Resultat dieser Rechnung, die zweckmäßig von einem Mikro­ rechner durchgeführt wird, ist eine momentane Kupplungstempera­ tur, insbesondere eine Temperatur der Reibbeläge. Diese Tem­ peratur wird mit den Temperaturschwellen (Tmax, Tmin) vergli­ chen. Durch logische Verknüpfung mit zusätzlichen Steuersigna­ len 41, 42 wird ein Freigabesignal erzeugt, das entweder direkt auf ein das Stellglied 6 steuerndes Ventil 16 wirkt (Fig. 2), oder über eine Kupplungssteuerung 23 auf ein Druckregelventil 16 (Fig. 1).The result of this calculation, which is expediently carried out by a microcomputer, is an instantaneous clutch temperature, in particular a temperature of the friction linings. This temperature is compared with the temperature thresholds (Tmax, Tmin). A logical signal with additional control signals 41 , 42 generates a release signal which either acts directly on a valve 16 controlling the actuator 6 ( FIG. 2), or via a clutch control 23 on a pressure control valve 16 ( FIG. 1).

Claims (17)

1. Einrichtung zum Schutz einer Reibungskupplung vor therm­ ischer Überlastung, in der aus der Drehzahldifferenz und dem übertragenen Drehmoment eine Reibleistung ermittelt wird und die ein Signal erzeugt, das auf ein Kupplungsstellglied wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung besteht aus:
  • a) einer Temperaturrecheneinheit (21) zur Berechnung einer Kupplungstemperatur aus der Reibleistung, welche Einheit ein mathematisches Modell der Kupplung enthält,
  • b) einer Logikeinheit (22) mit mindestens einem Komparator (32) zum Vergleich dieser Temperatur mit einem festge­ legten Schwellenwert (Tmax) die ein direkt oder indirekt auf das Kupplungsstellglied (6, 16) wirkendes Signal (40, 43) erzeugt.
1. Device for protecting a friction clutch against thermal overload, in which a frictional power is determined from the speed difference and the transmitted torque and which generates a signal that acts on a clutch actuator, characterized in that the device consists of:
  • a) a temperature computing unit ( 21 ) for calculating a clutch temperature from the friction power, which unit contains a mathematical model of the clutch,
  • b) a logic unit ( 22 ) with at least one comparator ( 32 ) for comparing this temperature with a defined threshold value (Tmax) which generates a signal ( 40 , 43 ) acting directly or indirectly on the clutch actuator ( 6 , 16 ).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (22) zwei Komparatoren (32, 33) zum Vergleich der berechnenden Kupplungstemperatur mit einem oberen (Tmax) und einem unteren (Tmin) Schwellenwert und ein bistabiles Kipp­ glied (38) aufweist, das ein Freigabesignal (40) abgibt.2. Device according to claim 1, characterized in that the logic unit ( 22 ) has two comparators ( 32 , 33 ) for comparing the calculating coupling temperature with an upper (Tmax) and a lower (Tmin) threshold and a bistable flip-flop ( 38 ) which emits an enable signal ( 40 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (51) zum Einrücken der Kupplung vorgesehen ist, der über ein UND-Glied (37), dessen anderer Eingang mit dem Kom­ parator (33) für die untere Temperaturschwelle verbunden ist, mit dem SET-Eingang des Kippgliedes (38) verbunden ist.3. Device according to claim 2, characterized in that a switch ( 51 ) is provided for engaging the clutch, which is connected via an AND gate ( 37 ), the other input of which is connected to the comparator ( 33 ) for the lower temperature threshold, is connected to the SET input of the flip-flop ( 38 ). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (50) zum Ausrücken der Kupplung vorgesehen ist, der über ein ODER-Glied (36), dessen anderer Eingang mit dem Komparator (32) für den oberen Schwellenwert der Temperatur verbunden ist, zum RESET-Eingang des bistabilen Kippgliedes (38) geführt ist.4. Device according to claim 3, characterized in that a switch ( 50 ) is provided for disengaging the clutch, which is connected via an OR gate ( 36 ), the other input of which is connected to the comparator ( 32 ) for the upper temperature threshold , to the RESET input of the bistable flip-flop ( 38 ). 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Schwellenwert der Temperatur (Tmin) so gewählt ist, daß die Kupplungstemperatur nach einem Anfahrvorgang noch unter der oberen Schwelle der Temperatur (Tmax) liegt.5. Device according to claim 2, characterized in that the lower temperature threshold (Tmin) is selected that the clutch temperature is still below after starting the upper temperature threshold (Tmax). 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Komparator (34) zum Vergleich der Temperatur mit einem dritten Schwellenwert (Twarm) vorgesehen ist, der mit dem SET-Eingang eines bistabilen Kippgliedes (39) verbunden ist, wobei der RESET-Eingang mit dem Komparator für die untere Schwelle der Temperatur (Tmin) verbunden ist und das Kippglied (39) ausgangsseitig mit einer Zusatzvorrichtung (18) verbunden ist.6. Device according to claim 2, characterized in that a further comparator ( 34 ) for comparing the temperature with a third threshold value (Twarm) is provided, which is connected to the SET input of a bistable flip-flop ( 39 ), the RESET Input is connected to the comparator for the lower temperature threshold (Tmin) and the flip-flop ( 39 ) is connected on the output side to an additional device ( 18 ). 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (23) vorgesehen ist, die eine Drehmoment­ steuerung enthält, die ein Signal erzeugt, das einem Grenz­ moment entspricht.7. Device according to claim 1, characterized in that a control unit ( 23 ) is provided, which contains a torque control that generates a signal that corresponds to a limit torque. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (23) vorgesehen ist, die einen Schlupf­ sollwertgeber (65) und einen Schlupfregler (68) enthält, des­ sen Ausgangssignale die Stellgröße für ein Proportionalventil (16) ist.8. Device according to claim 1, characterized in that a control unit ( 23 ) is provided which contains a slip setpoint generator ( 65 ) and a slip controller ( 68 ), the sen output signals is the manipulated variable for a proportional valve ( 16 ). 9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungstemperatur die Temperatur der Reibbeläge der Kupplung ist und das Ausgangssignal der Temperaturrecheneinheit (21) wird dem Reibleistungsrechner (20) zugeführt. 9. Device according to claim 1, characterized in that the clutch temperature is the temperature of the friction linings of the clutch and the output signal of the temperature computing unit ( 21 ) is fed to the friction power computer ( 20 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 1 für eine nasse Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß weiters ein Sensor (17) zur Messung der Öltemperatur vorgesehen ist.10. Device according to claim 1 for a wet clutch, characterized in that further a sensor ( 17 ) is provided for measuring the oil temperature. 11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Recheneinheiten (20, 21) ein Mikroprozessor ist.11. The device according to claim 1, characterized in that at least one of the computing units ( 20 , 21 ) is a microprocessor. 12. Verfahren zum Schutz einer Reibungskupplung vor thermischer Überlastung, bei dem aus Drehzahldifferenz und übertragenen Moment eine Reibleistung ermittelt und zusätzlich auf ein Kupplungsstellglied eingewirkt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
  • a) Berechnung einer momentanen Kupplungstemperatur aus Reib­ leistung (PZU) und aus der Kupplung abgeführter Wärme (Pab) unter Verwendung eines mathematischen Modelles der Kupplung,
  • b) Vergleich der so errechneten Kupplungstemperatur (T, TK) mit mindestens einem vorgegebenen Schwellenwert (Tmax),
  • c) Ableitung einer Stellgröße (40, 43) aus dem Resultat dieses Temperaturvergleiches.
12. A method for protecting a friction clutch from thermal overload, in which a frictional power is determined from the speed difference and the transmitted torque and is additionally acted on a clutch actuator, characterized by the following steps:
  • a) calculation of an instantaneous clutch temperature from the frictional power (P ZU ) and heat dissipated from the clutch (P ab ) using a mathematical model of the clutch,
  • b) comparison of the coupling temperature (T, TK) thus calculated with at least one predetermined threshold value (Tmax),
  • c) Deriving a manipulated variable ( 40 , 43 ) from the result of this temperature comparison.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das übertragene Moment aus den Drehzahlen der Differenz (W1, W2) und aus der Stellgröße (40, 43) unter Berücksichtigung des Reibungs­ koeffizienten (My) ermittelt wird.13. The method according to claim 11, characterized in that the transmitted torque from the speeds of the difference (W 1 , W 2 ) and from the manipulated variable ( 40 , 43 ) is determined taking into account the friction coefficient (My). 14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Modell der Temperaturrecheneinheit (21) die Differentialgleichung eines Ersatzsystemes der Kupplung ist und die Kupplungstemperatur (T, TK) aus einer Lösung der entsprech­ enden Differenzengleichung berechnet wird. 14. The method according to claim 11, characterized in that the mathematical model of the temperature computing unit ( 21 ) is the differential equation of an equivalent system of the clutch and the clutch temperature (T, TK) is calculated from a solution of the corresponding difference equation. 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Kupplungstemperatur (tk) mit einem unteren (Tmin) und einem oberen (Tmax) Schwellenwert verglichen wird, dann die Resultate des Vergleiches mit Bedienungssignalen von Schaltern (50, 51) logisch verknüpft werden und schließlich ein Freigabesignal (40, 43) abgegeben wird, wenn die Kupplungs­ temperatur (Tk) unter der unteren Schwelle (Tmin) liegt und die Kupplung eingeschaltet sein soll und das Signal (40, 43) erlischt, wenn die Kupplungstemperatur (Tk) die obere Schwelle (Tmax) überschritten hat oder die Kupplung ausgeschaltet wird.15. The method according to claim 12, characterized in that the calculated clutch temperature (tk) is compared with a lower (Tmin) and an upper (Tmax) threshold value, then the results of the comparison with operating signals from switches ( 50 , 51 ) are logically linked and finally a release signal (40, 43) is output when the clutch temperature (Tk) is below the lower threshold (Tmin) and the clutch should be switched on and the signal (40, 43) goes out when the clutch temperature (Tk) the has exceeded the upper threshold (Tmax) or the clutch is switched off. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabesignal (40) auf einen Schlupfsollwertgeber (65) wirkt, dessen Sollwertsignal zusammen mit einem Drehzahldifferenz­ signal (W1, W2) einem Schlupfregler (68) zugeführt wird, der die Stellgröße für das Druckregelventil (16) liefert.16. The method according to claim 15, characterized in that the release signal ( 40 ) acts on a slip setpoint generator ( 65 ), the setpoint signal together with a speed difference signal (W 1 , W 2 ) is fed to a slip controller ( 68 ) which the control variable for the pressure control valve ( 16 ) delivers. 17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das übertragene Moment (Mk) für die Ermittlung der Reibleistung (Pzu) aus Drehzahldifferenz (W1, W2) und der Stellgröße für das Druckregelventil (16) berechnet wird, wobei der Reibungsko­ effizient (my) nach Drehzahldifferenz (W1, W2) und Reibbelag­ temperatur (Tk) korrigiert wird.17. The method according to claim 11, characterized in that the transmitted torque (Mk) for determining the friction (Pzu) from the speed difference (W 1 , W 2 ) and the manipulated variable for the pressure control valve ( 16 ) is calculated, the coefficient of friction efficiently (my) after speed difference (W 1 , W 2 ) and friction lining temperature (Tk) is corrected.
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