DE10120662A1 - Kupplungssystem - Google Patents

Abstract

Ein Kupplungssystem umfasst eine Kupplungsanordnung (12), eine Stelleinrichtung (6) zur Betätigung der Kupplungsanordnung (12), welche Stelleinrichtung (6) zur Durchführung von Betätigungsvorgängen unter Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung (8) steht, eine Wegsensoranordnung (42) zur Erfassung einer mit der Bewegung einer bei Durchführung eines Betätigungsvorgangs sich verlagernden Komponente (24) in Zusammenhang stehenden ersten Größe, sowie eine Drehmomentsensoranordnung (52) zur Erfassung einer mit einem über eine Kupplungsanordnung (12) übertragenen Kupplungsmoment in Zusammenhang stehenden zweiten Größe. Die Ansteuervorrichtung (8) steuert die Stellvorrichtung (6) zur Durchführung von Betätigungsvorgängen wenigstens zweitweise in Abhängigkeit von wenigstens der zweiten Größe an.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, umfassend eine Kupplungsanordnung und eine Stelleinrichtung zur Betätigung der Kupp­ lungsanordnung, welche Stelleinrichtung zur Durchführung von Betäti­ gungsvorgängen unter Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung steht.

Derartige Kupplungssysteme, welche im Stand der Technik auch allgemein als automatisierte Kupplungssysteme bekannt sind, finden in modernen Kraftfahrzeugen immer mehr Anwendung. Um insbesondere auch in Syn­ chronisation mit den in einer Getriebeanordnung durchzuführenden Schalt­ vorgängen die Kupplung zum richtigen Zeitpunkt und mit der richtigen Geschwindigkeit einzurücken bzw. auszurücken, muss die Ansteuervor­ richtung, welche letztendlich durch entsprechende Signale die Stelleinrich­ tung zur Durchführung bestimmter Stellvorgänge aktiviert, Information über den momentanen Betriebszustand der Kupplung erhalten. Hierzu ist es bekannt, den Ausrückweg der Kupplung zu erfassen, beispielsweise durch Erfassung der Ausrückstellung eines Nehmerzylinders eines fluidisch arbei­ tenden Ausrücksystems. Im Allgemeinen besteht zwischen einer derartigen Ausrückstellung und dem Betriebszustand der Kupplung und somit dem über die Kupplung momentan übertragenen oder maximal übertragbaren Kupplungsmoment ein bestimmter Zusammenhang. Dieser Zusammenhang ist jedoch über die Betriebslebensdauer einer Kupplung hinweg aufgrund des auftretenden Verschleißes nicht konstant und kann sich beispielsweise auch mit der im Bereich der Kupplung vorherrschenden Temperatur ändern. Eine Änderung des zunächst als feststehend angenommenen Zusammen­ hangs zwischen der Bewegung oder der Stellung eines Ausrückerelementes und des tatsächlich über die Kupplung übertragenen Kupplungsmomentes kann dazu führen, dass die Kupplung zu früh oder zu schnell beispielsweise über eine Betriebsstellung hinweg verstellt wird, in welcher oder ab wel­ cher diese kommend von einer vollkommen ausgerückten Stellung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen. Dies kann einen Einkuppelstoß ergeben, welcher bei häufigem Auftreten zu einem übermäßigen Verschleiß führen kann, zumindest jedoch einem Fahrer eines mit einem derartigen System ausgestatteten Fahrzeugs ein unangenehmes Fahrgefühl verleihen kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kupplungssystem vor­ zusehen, bei welchem mit erhöhter Präzision ein Betätigungsvorgang einer Kupplungsanordnung vorgenommen werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kupplungssystem, umfassend eine Kupplungsanordnung, eine Stelleinrich­ tung zur Betätigung der Kupplungsanordnung, welche Stelleinrichtung zur Durchführung von Betätigungsvorgängen unter Ansteuerung einer Ansteu­ ervorrichtung steht, eine Wegsensoranordnung zur Erfassung einer mit der Bewegung einer bei Durchführung eines Betätigungsvorgangs sich ver­ lagernden Komponente in Zusammenhang stehenden ersten Größe, sowie eine Drehmomentsensoranordnung zur Erfassung einer mit einem über die Kupplungsanordnung übertragenen Kupplungsmoment in Zusammenhang stehenden zweiten Größe, wobei die Ansteuervorrichtung die Stellvorrich­ tung zur Durchführung von Betätigungsvorgängen wenigstens zeitweise in Abhängigkeit von wenigstens der zweiten Größe ansteuert.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also der Weg gegangen, dass zumin­ dest zeitweise das erfasste über die Kupplung übertragene Drehmoment bzw. eine damit in Zusammenhang stehende Größe in die Erzeugung eines Ansteuersignals für die Stelleinrichtung einfließt. Bei der Durchführung von Ein- bzw. Auskuppelvorgängen, insbesondere im Zusammenhang mit einem Gangschaltvorgang, ist einerseits zur Durchführung schnellstmöglicher Gangschaltvorgänge und andererseits zur Erlangung eines möglichst kom­ fortablen Schaltvorgangs das tatsächlich über die Kupplung übertragene Drehmoment eine bestimmende Größe. Durch zumindest zeitweises Berück­ sichtigen oder Mitberücksichtigen dieser Größe kann also letztendlich in einer Kupplungsmomentenregelschleife dafür gesorgt werden, dass das über die Kupplung übertragene bzw. übertragbare Drehmoment exakt übereinstimmt mit einem für einen bestimmten Schaltvorgang oder son­ stigen Betriebszustand eines Fahrzeugs vorzusehenden Kupplungsmoment.

Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass bei Durchführung eines Betätigungsvorgangs die Ansteuervorrichtung die Stelleinrichtung beruhend auf der zweiten Größe ansteuert. Alternativ ist es möglich, dass bei Durch­ führung eines Betätigungsvorgangs die Ansteuervorrichtung die Stellein­ richtung zeitweise beruhend auf der ersten Größe und zeitweise beruhend auf der zweiten Größe ansteuert. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in einer Phase eines Betätigungsvorgangs, in welcher eine Betäti­ gung der Kupplungsanordnung im Wesentlichen keinen Einfluss auf das Kupplungsmoment hat, die Ansteuervorrichtung die Stelleinrichtung beru­ hend auf der ersten Größe ansteuert.

Diejenigen Phasen eines Betätigungsvorgangs einer Reibungskupplung, in welchen eine Verstellung der Kupplungsanordnung im Wesentlichen keinen, d. h. ggf. nur einen geringen Einfluss auf das Kupplungsmoment hat, sind beispielsweise Phasen, in welchen die Kupplung kommend von einer voll­ kommen ausgekuppelten Stellung in Richtung zu einem Schleifpunkt ge­ bracht wird, also einen Betriebszustand, ab welchem die Kupplung beginnt, ein Drehmoment zu übertragen. In diesem unkritischen Bereich kann beru­ hend auf der mit dem Verstellweg in Zusammenhang stehenden Größe eine vergleichsweise grobe, jedoch schnell durchgeführte oder durchzuführende Verstellung vorgenommen werden. Nähert sich die Kupplung dem kriti­ schen Betriebszustand an, kann dann in einer nächsten Phase zu einer Momentenregelung übergegangen werden, in welcher die bestimmende Größe für die weitere Verstellung der Kupplung dann das Kupplungsmo­ ment ist. Auch in einem Zustand, in welchem das Kupplungsmoment, d. h. das über die Kupplung übertragene Moment, im Bereich des von einem Antriebsaggregat maximal erzeugbaren Antriebsmomentes ist, jedoch noch nicht das maximal über die Kupplung übertragbare Drehmoment erreicht, kann eine vergleichsweise schnelle Verstellung beispielsweise in Richtung vollkommen eingekuppelter Stellung vorgenommen werden.

Um bei der Betätigung der Kupplungsanordnung ein bestimmtes Maß an Redundanz, d. h. erhöhter Sicherheit, vorsehen zu können, wird vorgeschla­ gen, dass bei Durchführung einer Betätigungsvorrichtung die Ansteuervor­ richtung die Stelleinrichtung wenigstens zeitweise beruhend auf der ersten Größe und der zweiten Größe ansteuert. Bei diesem gleichzeitigen Her­ anziehen der beiden Größen zur korrekten Betätigung der Kupplungsanord­ nung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Summe, das Produkt, die Summe der Quadrate usw. der beiden Größen gebildet wird und somit eine Größe erhalten wird, beruhend auf welcher ein Einkuppelvorgang oder ein Auskuppelvorgang durchgeführt werden kann.

Unabhängig davon, ob zeitweise alleine oder auch zusammen mit der zweiten Größe die erste Größe zur Durchführung eines Betätigungsvor­ gangs herangezogen wird, kann gemäß einem weiteren vorteilhaften As­ pekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass beruhend auf der ersten Größe eine Veränderung des Betriebszustandes des Kupplungssy­ stems, vorzugsweise ein im Bereich der Kupplungsanordnung aufgetretener Verschleiß, ermittelt wird.

Beispielsweise der in einer Kupplungsanordnung auftretende Verschleiß führt dann, wenn er nicht durch eine Nachstellvorrichtung kompensiert wird, zu einer Verlagerung verschiedener Komponenten, die sich beispiels­ weise in einem definierten Zustand ermitteln lässt. Dieser definierte Zu­ stand kann beispielsweise ein vollkommen eingekuppelter Zustand sein. Beruhend auf dieser Information über den Betriebszustand der Kupplung, also beispielsweise über den Verschleiß, können im Ausrücksystem Nachstellmaßnahmen ausgelöst werden oder können beispielsweise auch in der Kupplungsanordnung entsprechende Kompensationsmaßnahmen ausgelöst werden. Weiter ist es möglich, dann, wenn ein maximal zulässiger Ver­ schleiß erfasst wird, eine Warnung für den Fahrer zu erzeugen.

Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Wegsensoranord­ nung die Verstellung einer Ausrückerkomponente erfasst. Beispielsweise kann die Ausrückerkomponente einen Ausrückkolben einer Ausrück-Kol­ ben/Zylinder-Anordnung sein.

Gemäß einem weiteren, insbesondere hinsichtlich des vereinfachten Zu­ sammenbaus vorteilhaften Aspekts der vorliegenden Erfindung kann vor­ gesehen sein, dass die Wegsensoranordnung und die Drehmomentsensor­ anordnung in einer Baugruppe zusammengefasst sind.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Drehmomentsensoranord­ nung einen Aufnehmerbereich aufweist, welcher eine an einer Kupplungs­ abtriebswelle vorgesehene Kodierung abtastet. Bei einer insbesondere hinsichtlich der elektrischen Verbindung besonders vorteilhaften Ausgestal­ tungsform kann dabei vorgesehen sein, dass der Aufnehmerbereich be­ züglich der Kupplungsabtriebswelle axial feststeht. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Aufnehmerbereich mit einer Ausrückerkomponente, vorzugsweise einem Ausrückkolben einer Ausrück-Kolben/Zylinder-Anord­ nung, axial verlagerbar ist. Hierbei bewegt sich also der Aufnehmerbereich bei Durchführung eines Ein- bzw. Auskuppelvorgangs in Achsrichtung und kann dabei zusätzlich ein Signal liefern, das den Ausrückweg repräsentiert. Auch hier ist also eine Integration von Wegsensoranordnung und Dreh­ momentsensoranordnung erhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren vorgesehen, zur Betätigung einer durch eine Stelleinrichtung betätigbaren Kupplungsanord­ nung, umfassend die Schritte:

• a) Erfassen einer mit dem Verstellweg einer bei Betätigung der Kupplungsanordnung sich verlagernden Komponente in Zu­ sammenhang stehenden ersten Größe,
• b) Erfassen einer mit einem über die Kupplungsanordnung über­ tragenen Kupplungsmoment in Zusammenhang stehenden zweiten Größe,
• c) wenigstens zeitweises Ansteuern der Stelleinrichtung zur Betätigung der Kupplungsanordnung beruhend auf wenigstens der zweiten Größe.

Bei diesem Verfahren kann wiederum vorgesehen sein, dass die Stellein­ richtung zeitweise beruhend auf der ersten Größe und zeitweise beruhend auf der zweiten Größe angesteuert wird. Alternativ ist es möglich, dass die Stelleinrichtung wenigstens zeitweise beruhend auf der ersten Größe und der zweiten Größe angesteuert wird.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht verschiedener Komponenten eines Kupplungssystems;

Fig. 2 eine alternative Ausgestaltungsform des in Fig. 1 dargestellten Systems;

Fig. 3 eine weitere alternative Ausgestaltungsform des in Fig. 1 dargestellten Systems;

Fig. 4 eine weitere alternative Ausgestaltungsform des in Fig. 1 dargestellten Systems.

Das in Fig. 1 dargestellte Kupplungssystem 10 umfasst eine hinsichtlich ihres Aufbaus grundsätzlich bekannte und daher nicht näher dargestellte Kupplungsanordnung, welche beispielsweise als Kraftspeicher eine Mem­ branfeder 12 aufweist und in der Darstellung durch diese repräsentiert ist.

Der radial innere Bereich von Federzungen 14 derselben ist über ein Aus­ rücklager 16 durch ein allgemein mit 18 bezeichnetes Ausrücksystem beaufschlagbar. In der dargestellten Ausgestaltungsvariante umfasst das Ausrücksystem 18 eine Ausrück-Kolben/Zylinder-Anordnung 20. Diese weist einen beispielsweise an einem Getriebegehäuse festgelegten Aus­ rückzylinder 22 auf, in welchem ein Ausrückkolben 24 in Richtung einer Drehachse A verlagerbar aufgenommen ist. Dabei ist ein radial innen liegen­ der Teil 26 des Kolbens unter Zwischenlagerung eines ringartigen Dich­ tungselementes 28 auf einem zylindrischen Ansatz 30 des Ausrückzylin­ ders 22 verschiebbar. Innerhalb dieses zylindrischen Ansatzes 30 ist eine Abtriebswelle 32 des Kupplungssystems 10 drehbar angeordnet, welche mit wenigstens einer in der Fig. 1 nicht erkennbaren Kupplungsscheibe drehfest gekoppelt oder koppelbar ist und welche beispielsweise eine Getriebeeingangswelle bildet.

Nach radial außen ist der Ausrückkolben 24 über mehrere Dichtungsele­ mente 34, 36 im Wesentlichen fluiddicht abgeschlossen, so dass eine Zylinderkammer 38 gebildet wird, in welche zur Verschiebung des Ausrück­ kolbens 24 in der Darstellung der Fig. 1 nach links und dabei zum Aus­ rücken der Kupplungsanordnung unter Druck stehendes Fluid, beispiels­ weise Druckluft oder Druckflüssigkeit eingeleitet werden kann. Es ist ferner eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Vorspannfeder 40 vorgesehen, welche über den Ausrückkolben 24 das Ausrücklager 16 in definierter Anlage an den Federzungen 14 hält.

Das in Fig. 1 dargestellte System umfasst ferner einen Wegsensor 42, der beispielsweise bezüglich des Ausrückzylinders 22 feststehend angeordnet ist und die Verlagerung des Ausrückkolbens 24 bezüglich des Ausrückzylin­ ders 22 erfasst. Zu diesem Zwecke weist der Wegsensor 42 einen Sen­ sorarm 44 auf, der unter Vorspannung einer Schenkelfeder 46 steht und in Anlage an einem nach radial außen vorspringenden Abschnitt 48 des Ausrückkolbens 24 gehalten ist. Diese Anlage kann beispielsweise zum Zwecke der verminderten Reibung über ein drehbares Anlagerad 50 erfol­ gen. Bei Verschiebung des Ausrückkolbens 24 verschwenkt unter Vor­ spannung der Schenkelfeder 46 der Sensorarm 44, was durch eine bei­ spielsweise induktiv wirkende Erfassungsanordnung innerhalb des Wegsen­ sors 42 erfasst und in ein entsprechendes Erfassungssignal umgewandelt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem 10 ist ferner ein Drehmo­ mentsensor 52 vorgesehen. Der Drehmomentsensor 52 ist im Wesentlichen konzentrisch zur Drehachse A innerhalb des zylindrischen Ansatzes 30 des Ausrückzylinders 22 angeordnet und durch einen Sicherungsring 54 einer­ seits und einen nach radial innen vorstehenden flanschartigen Absatz 56 des Ausrückzylinders 22 andererseits bezüglich des Ausrückzylinders 22 axial fixiert. Derartige Drehmomentsensoren sind beispielsweise von der Firma Fast Technology, München, erhältlich und beruhen auf der Abtastung einer auf der Welle 32 vorhandenen Kodierung. Dazu kann beispielsweise in oder nahe den beiden axialen Endbereichen des Drehmomentsensors 52 eine Verwindung der an der Außenumfangsfläche der Antriebswelle 32 vorgesehenen Kodierung ermittelt werden, welche unter Berücksichtigung der Torsionssteifigkeit der Welle 32 dann ein Maß für das momentan über die Welle 32 übertragene Drehmoment ist. Dieses über die Getriebeein­ gangswelle 32 übertragene Drehmoment entspricht im Wesentlichen auch dem über die Kupplungsanordnung übertragenen Drehmoment bzw. steht in eindeutigem Zusammenhang damit. Der Drehmomentsensor 52 erzeugt ein Signal, das das über die Weile 32 übertragene Drehmoment und somit auch das Kupplungsmoment repräsentiert.

Die beiden von dem Wegsensor 42 und dem Drehmomentsensor 52 gelie­ ferten Signale können im elektronischen System eines Fahrzeugs, beispiels­ weise in einer Ansteuervorrichtung 6 für das Kupplungssystem in nachfol­ gend beschriebener Art und Weise genutzt werden:
Bei Durchführung eines Betätigungsvorgangs der Kupplungsanordnung steuert die in der Fig. 1 schematisch angedeutete Ansteuervorrichtung 6 eine ebenfalls schematisch angedeutete Stelleinrichtung 8 an, welche entsprechend der Ansteuerung durch die Ansteuervorrichtung 6 eine Druckfluidzufuhr in die Zylinderkammer 38 auslöst. Hier kann also bei­ spielsweise die Stelleinrichtung ein Ventil umfassen, das den Fluidströ­ mungsweg zwischen einer Druckfluidquelle und der Zylinderkammer 38 entsprechend der Ansteuerung durch die Ansteuervorrichtung 6 verstellt. Es sei jedoch hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Stell­ einrichtung ebenso wie das Ausrücksystem jedwede andere Bauart auf­ weisen können, also beispielsweise auch auf mechanische Art und Weise wirken können. Der konkrete konstruktive Aufbau der Stelleinrichtung 8 ist für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeu­ tung. Dies trifft auch für den in den Figuren dargestellten konkreten kon­ struktiven Aufbau des Ausrücksystems 18 zu. Für die vermittels der An­ steuervorrichtung 6 vorgenommene Ansteuerung wird gemäß den Prinzi­ pien der vorliegenden Erfindung das vom Drehmomentsensor 52 abgege­ bene Signal im Rahmen einer Momentenregelschleife genutzt, um durch die beschriebene gezielte Zu- bzw. Abfuhr von Druckfluid das über die Welle 32 und somit auch die Kupplungsanordnung übertragene Drehmoment zu regeln, beispielsweise in Übereinstimmung mit dem oder den in einer Ge­ triebeanordnung durchzuführenden Schaltvorgängen. Es kann somit un­ mittelbar die bei Durchführung eines Kuppelvorgangs an sich relevante Größe, nämlich das Kupplungsmoment, im Rahmen dieser Regelschleife genutzt werden. Zusätzlich ist es selbstverständlich möglich, auch das vom Wegsensor 42 ausgegebene Signal im Rahmen dieser Regelschleife oder im Rahmen einer redundanten Regelschleife zu verwenden, um beispielsweise im Rahmen einer Plausibilitätsprüfung das korrekte Arbeiten des erfindungs­ gemäßen Kupplungssystems 10 zu verifizieren. Auch ist es grundsätzlich möglich, in verschiedenen Phasen eines Ein- bzw. Auskuppelvorganges auf verschiedene der Sensorsignale zur Durchführung des Betätigungsvorgangs zuzugreifen. So kann beispielsweise während unkritischer Phasen, also in Phasen, in welchen eine Veränderung des Stellzustandes der Kupplungs­ anordnung nur einen geringen oder gar keinen Einfluss auf das über die Kupplungsanordnung übertragene Moment hat, im Rahmen einer ver­ gleichsweisen groben Regelschleife anhand des Stellweges des Ausrück­ kolbens 24 die Kupplungsanordnung relativ schnell verstellt werden. Wird jedoch die Kupplungsanordnung in einen kritischeren Bereich gebracht, also in einen Bereich, wo auch minimale Änderungen des Stellzustandes bereits spürbare Änderungen des über die Kupplung übertragenen Drehmomentes zur Folge haben, wird dann erfindungsgemäß eine Momentenregelung beruhend auf der Ausgabe des Drehmomentsensors 52 durchgeführt.

Unabhängig davon, ob zeitweise alternativ zum Signal des Drehmoment­ sensors 52 oder zusammen mit diesem Signal das Ausgangssignal des Wegsensors 42 im Rahmen der bei einem Ein- bzw. Ausrückvorgang vor­ zunehmenden Verstellung der Kupplung genutzt wird, kann beruhend auf dem vom Wegsensor 42 ausgegebenen Signal auf den Betriebszustand der Kupplungsanordnung geschlossen werden. Insbesondere kann darauf geschlossen werden, in welchem Ausmaß die Reibbeläge der in einer derartigen Kupplungsanordnung vorhandenen Kupplungsscheibe oder Kupplungsscheiben bereits abgerieben sind. Bei einer Kupplungsanordnung des gedrückten Typs hat ein zunehmender Verschleiß der Reibbeläge zur Folge, dass aufgrund der in der vollkommen eingekuppelten Stellung sich näher bei dem Schwungrad befindenden Anpressplatte der Kraftspeicher seine Einbaulage ändert mit der Folge, dass im radial inneren Bereich die Federzungen 14 des Kraftspeichers 12 sich vom Schwungrad weiter weg bewegen, also in der Darstellung der Fig. 1 weiter nach rechts verlagert werden. Dementsprechend ändert auch der Ausrückkolben 24 in der voll­ kommen eingekuppelten Stellung seine Einbaulage, was durch den Weg­ sensor 42 erfasst werden kann. Es kann somit anhand des Ausgangs­ signals des Wegsensors 42 beispielsweise eine Warnung erzeugt werden, wenn ein maximal zulässiger Verschleiß und somit auch eine maximal zulässige Verschiebung des Ausrückkolbens 24 in der vollkommen eingekuppelten Stellung erfasst wird. Weiter ist es möglich, beruhend auf dieser Erfassung Aktivmaßnahmen zur Verschleißkompensation in entsprechenden Verschleißkompensationsanordnungen im Ausrücksystem oder auch inner­ halb der Kupplung selbst zu ergreifen.

Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kupplungssystems bzw. eines Teils davon ist in Fig. 2 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funk­ tion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs "a" bezeichnet. Im Folgenden wird lediglich auf die zur Aus­ gestaltungsform gemäß Fig. 1 vorhandenen Unterschiede eingegangen.

Während bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsform der Wegsensor als separate Baueinheit und somit getrennt vom Drehmomentsensor vor­ gesehen ist, bilden diese beiden Sensoren bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 2 eine Baugruppe oder Baueinheit. Im Sensorgehäuse 60a ist neben den zur Drehmomentenerfassung erforderlichen Sensorkomponen­ ten, also beispielsweise den zur Abtastung der Kodierung auf der Welle 32a erforderlichen Komponenten, auch ein Aufnehmerbereich 62a des Wegsensors 42a vorgesehen. Dies kann beispielsweise eine Induktions­ spule sein. In diesem Falle ist mit dem Ausrückkolben 24a ein Signalgeber­ bereich 64a des Wegsensors 42a verlagerbar. Dieser Signalgeberbereich 64a kann beispielsweise durch einen Ring gebildet sein, der die Spule 62a umgibt und wenigstens bereichsweise permanentmagnetisch ausgebildet ist. Die Relativverlagerung dieses Signalgeberbereichs 64a bezüglich des axial feststehenden Bereichs des Wegsensors 42a kann auf induktivem Weg erfasst werden, wie an sich bekannt, so dass auch hier ein den Ver­ stellweg des Ausrückzylinders 24a repräsentierendes Ausgangssignal im Wegsensor 42a erzeugt wird. Das im Drehmomentsensor 52a erzeugte Signal und das im Wegsensor 42a erzeugte Signal können dann, ebenso wie vorangehend beschrieben, genutzt werden, um beruhend auf diesen Signalen die Verstellbewegung zu regeln. Auch aufgrund der zusammenfassbaren Kabelführung dieser beiden Sensoren 42a, 52a ist hier also eine sehr kompakte und vergleichsweise einfach aufzubauende Ausgestaltungs­ form vorgesehen.

Eine weitere alternative Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Sy­ stems ist in Fig. 3 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend be­ schriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "b" bezeichnet.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausgestaltungsvariante, welche hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus des Ausrücksystems 18b den vorangehend be­ schriebenen Ausgestaltungsvarianten entspricht, ist der Drehmomentsensor 52b nunmehr in den sich bezüglich der Welle 32b axial verlagernden Aus­ rückkolben 24 integriert. Man erkennt, dass der Drehmomentsensor 52b in den radial inneren Bereich des Teils 26b des Kolbens eingesetzt ist, bei­ spielsweise in eine Vertiefung im Innenumfangsbereich. Die elektrische Verbindungsleitung 60b muss derart ausgestaltet sein, dass sie der Axial­ bewegung des Ausrückkolbens 24b folgen kann bzw. diese zulässt. Ebenso wie bei den anderen Ausgestaltungsformen enthält auch hier die Welle 32 eine durch Magnetisierung gebildete Kodierung, welche durch den Dreh­ momentsensor 52b abgetastet wird, also beispielsweise durch zwei in axialem Abstand angeordnete Aufnehmerspulen o. dgl. erkannt wird. Durch die beispielsweise zeitlich versetzten Erfassungssignale dieser beiden Bereiche kann dann auf die Verwindung der Welle 32b und somit auf das übertragene Drehmoment geschlossen werden. Des Weiteren kann die Welle 32b eine Kodierung tragen, die durch einen Aufnehmerbereich im Drehmomentsensor 52b in axialer Richtung abgetastet wird, d. h. welche in Zusammenwirkung mit dem entsprechenden Aufnehmerbereich ein die Relativaxiallage des Drehmomentsensors 52b bzw. des darin vorgesehenen Aufnehmerbereichs bezüglich der Welle 32b erkennen lässt. Es kann somit Information über die axiale Lage des Ausrückkolbens erhalten werden, so dass ein zusätzlicher Wegsensor nicht mehr erforderlich ist.

Da bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungsvariante der Drehmoment­ sensor 52b wiederum eine durch Magnetisierung bzw. bereichsweise Magnetisierung der Welle 32b gebildete Kodierung abtastet, ist es hier erforderlich, dass der zylindrische Ansatz 30b, welcher noch radial inner­ halb des Drehmomentsensors 52b liegt, aus nicht magnetisierbarem bzw. nicht magnetischem Material gebildet ist.

Eine weitere alternative Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Sy­ stems ist in Fig. 4 dargestellt. Komponenten, die vorangehend beschriebe­ nen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "c" be­ zeichnet.

Grundsätzlich entspricht die in Fig. 4 dargestellte Ausgestaltungsvariante wieder der bereits mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen Variante. Auch hier ist der Drehmomentsensor 52c innerhalb des zylindrischen Ansatzes 30c angeordnet und daran festgelegt. Die elektrische Verbindung wird hier jedoch nicht durch eine Leitungs- oder Kabelverbindung geschaffen, son­ dern durch eine allgemein mit 62c bezeichnete Steckverbindung, welche unmittelbar an einem Gehäuse 64c des Drehmomentsensors 52c vorgese­ hen ist, beispielsweise in einem radial äußeren Bereich eines radialen, flanschartigen Ansatzes 66c desselben. Beim axialen Heranbewegen der gesamten in Fig. 4 dargestellten Baugruppe an eine Getriebegehäusewand kann die am Gehäuse 64c vorgesehene Steckverbindung bzw. der dort vorgesehene Teil der Steckverbindung in ein Gegenstück eintreten, das an der Getriebegehäusewand vorgesehen ist, so dass in einfacher Art und Weise die Steckverbindung hergestellt werden kann.

Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich in einem Gesamtsystem Fahrzeug die erfindungsgemäß erfassten bzw. verwendeten Signale, ins­ besondere dasjenige Signal, das das Kupplungsmoment repräsentiert, auch zu weiteren Zwecken herangezogen werden können. Beispielsweise ist es möglich, in Anpassung an das sich ändernde Kupplungsmoment bei Durch­ führung eines Gangschaltvorgangs das Motorantriebsmoment zu ändern, so dass auch durch definierten Zusammenhang zwischen Motorantriebsmo­ ment und Kupplungsmoment ein komfortablerer bzw. schnellerer Schaltvor­ gang durchgeführt werden kann.

Es sei des Weiteren darauf hingewiesen, dass selbstverständlich neben den vorangehend angesprochenen Signalen bzw. Ausgaben des Wegsensors und des Drehmomentsensors auch andere Größen in die Ansteuerung der Kupplungsanordnung einfließen können, wie dies aus dem Stand der Tech­ nik allgemein bekannt ist. Dies ist jedoch für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung, so dass vorangehend nur Bezug genommen wurde auf die wesentlichen erfindungsgemäß zu berücksichti­ genden Größen, nämlich das Kupplungsmoment bzw. eine damit in Zu­ sammenhang stehende Größe und ggf. auch der Verstellweg bzw. eine damit in Zusammenhang stehende Größe.

Claims (15)

1. Kupplungssystem, umfassend:
eine Kupplungsanordnung (12),
eine Stelleinrichtung (8) zur Betätigung der Kupplungsanord­ nung (12), welche Stelleinrichtung (8) zur Durchführung von Betätigungsvorgängen unter Ansteuerung einer Ansteuervor­ richtung (6) steht,
eine Wegsensoranordnung (42; 42a; 42b) zur Erfassung einer mit der Bewegung einer bei Durchführung eines Betätigungs­ vorgangs sich verlagernden Komponente (24; 24a; 24b; 24c) in Zusammenhang stehenden ersten Größe,
eine Drehmomentsensoranordnung (52; 52a; 52b; 52c) zur Erfassung einer mit einem über die Kupplungsanordnung (12) übertragenen Kupplungsmoment in Zusammenhang stehenden zweiten Größe,
wobei die Ansteuervorrichtung (6) die Stellvorrichtung (8) zur Durch­ führung von Betätigungsvorgängen wenigstens zeitweise in Ab­ hängigkeit von wenigstens der zweiten Größe ansteuert.

2. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Durchführung eines Betätigungs­ vorgangs die Ansteuervorrichtung (6) die Stelleinrichtung (8) beru­ hend auf der zweiten Größe ansteuert.

3. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Durchführung eines Betätigungs­ vorgangs die Ansteuervorrichtung (6) die Stelleinrichtung (8) zeit­ weise beruhend auf der ersten Größe und zeitweise beruhend auf der zweiten Größe ansteuert.

4. Kupplungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Phase eines Betätigungsvor­ gangs, in welcher eine Betätigung der Kupplungsanordnung (12) im Wesentlichen keinen Einfluss auf das Kupplungsmoment hat, die An­ steuervorrichtung (6) die Stelleinrichtung (8) beruhend auf der ersten Größe ansteuert.

5. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Durchführung einer Betätigungs­ vorrichtung die Ansteuervorrichtung (6) die Stelleinrichtung (8) wenigstens zeitweise beruhend auf der ersten Größe und der zwei­ ten Größe ansteuert.

6. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beruhend auf der ersten Größe eine Veränderung des Betriebszustandes des Kupplungssystems (10), vorzugsweise ein im Bereich der Kupplungsanordnung aufgetretener Verschleiß, ermittelt wird.

7. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegsensoranordnung (42; 42a; 42b) die Verstellung einer Ausrückerkomponente (24; 24a; 24b) erfasst.

8. Kupplungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrückerkomponente ein Aus­ rückkolben (24; 24a; 24b) einer Ausrück-Kolben/Zylinder-Anordnung (22, 24; 22a, 24a; 22b; 24b) ist.

9. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegsensoranordnung (42a; 42b) und die Drehmomentsensoranordnung (52a; 52b) in einer Baugruppe zusammengefasst sind.

10. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentsensoranordnung (52; 52a; 52b; 52c) einen Aufnehmerbereich aufweist, welcher eine an einer Kupplungsabtriebswelle (32; 32a; 32b; 32c) vorgesehene Kodierung abtastet.

11. Kupplungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmerbereich bezüglich der Kupplungsabtriebswelle (32; 32a; 32b; 32c) axial feststeht.

12. Kupplungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmerbereich mit einer Kupp­ lungskomponente (24b), vorzugsweise einer Ausrück-Kolben/Zylin­ der-Anordnung (22b, 24b), axial verlagerbar ist.

13. Verfahren zur Betätigung einer durch eine Stelleinrichtung (8) be­ tätigbaren Kupplungsanordnung (12), umfassend die Schritte:

• a) Erfassen einer mit dem Verstellweg einer bei Betätigung der Kupplungsanordnung (12) sich verlagernden Komponente (24; 24a; 24b; 24c) in Zusammenhang stehenden ersten Größe,
• b) Erfassen einer mit einem über die Kupplungsanordnung über­ tragenen Kupplungsmoment in Zusammenhang stehenden zweiten Größe,
• c) wenigstens zeitweises Ansteuern der Stelleinrichtung (8) zur Betätigung der Kupplungsanordnung (12) beruhend auf wenig­ stens der zweiten Größe.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (8) zeitweise beruhend auf der ersten Größe und zeitweise beruhend auf der zweiten Größe angesteuert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (8) wenigstens zeitweise beruhend auf der ersten Größe und der zweiten Größe angesteuert wird.