DE102011078125A1 - Decoupler, particularly automatic friction clutch for hybrid-drive train, has central release unit with housing fastened at clutch casing, axially movable release unit piston and path sensor - Google Patents

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Abstract

The decoupler has a central release unit (1) with a housing (3) fastened at a clutch casing, an axially movable release unit piston (4) and a path sensor (2). The path sensor has a position generator (8) and a position detector (9). The position generator is connected with the release unit piston. The path sensor is arranged axially adjacent to the central release unit. The position sensor is arranged directly radially adjacent to the central release unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trennkupplung eines Hybridantriebsstrangs, die als eine automatisierte Reibungskupplung ausgebildet ist und einen Zentralausrücker mit einem an einer Kupplungsglocke befestigten Gehäuse und einem axialbeweglichen Ausrückkolben sowie einen Wegsensor mit einem mit dem Ausrückkolben verbundenen Positionsgeber und einem gehäusefest montierten Positionsdetektor aufweist, und die im Kraftfluss zwischen der Triebwelle eines Verbrennungsmotors und der Eingangswelle eines Fahrgetriebes axial benachbart zu einer getriebeseitig koaxial über der Eingangswelle angeordneten Elektromaschine angeordnet ist. The invention relates to a disconnect clutch of a hybrid powertrain, which is designed as an automated friction clutch and having a Zentralausrücker with a housing secured to a clutch bell housing and an axially movable Ausrückkolben and a displacement sensor with a release piston connected to the position sensor and a fixed housing mounted position detector, and in the power flow is arranged between the drive shaft of an internal combustion engine and the input shaft of a drive gear axially adjacent to a transmission side coaxially disposed over the input shaft electric machine.

Aufgrund gestiegener Anforderungen an die Umweltverträglichkeit von Kraftfahrzeugen ist davon auszugehen, dass zukünftig zumindest einige Kraftfahrzeuge sowohl in einer Ausführung mit einem konventionellen Antriebsstrang als auch in einer Ausführung mit einem Hybridantriebsstrang angeboten werden. Gegenüber einem speziellen Hybridfahrzeug hat ein auf einer gemeinsamen Basis mit einem konventionellen Kraftfahrzeug aufbauendes Hybridfahrzeug herstellungsbezogen deutliche Kostenvorteile. Eine besonders Platz sparende und kostengünstige Möglichkeit zur Schaffung eines Hybridantriebsstrangs besteht darin, an geeigneter Stelle eines konventionellen Antriebsstrangs ein Hybridmodul in Form einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine einzufügen. Due to increased demands on the environmental compatibility of motor vehicles, it can be assumed that in the future at least some motor vehicles will be offered both in a version with a conventional drive train and in a version with a hybrid drive train. Compared to a special hybrid vehicle, a hybrid vehicle based on a common basis with a conventional motor vehicle has production-related significant cost advantages. A particularly space-saving and cost-effective way to create a hybrid powertrain is to insert a hybrid module in the form of an operable as a motor and as a generator electric machine at a suitable location of a conventional powertrain.

Vorliegend wird von einem Hybridantriebsstrang ausgegangen, bei dem die Elektromaschine koaxial über der Eingangswelle des Fahrgetriebes axial zwischen der Trennkupplung und der eingangsseitigen Stirnwand des Fahrgetriebes angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist die Elektromaschine zweckmäßig als ein Innenläufer ausgebildet, und der radial innenliegende Rotor kann drehfest oder über eine ein- und ausrückbare Kupplung mit der Eingangswelle des Fahrgetriebes in Verbindung stehen. Eine derartige Anordnung einer Elektromaschine in einem Hybridantriebsstrang ist beispielsweise aus der DE 103 49 558 A1 bekannt. In the present case, it is assumed that a hybrid drive train in which the electric machine is arranged coaxially over the input shaft of the drive transmission axially between the separating clutch and the input-side end wall of the drive gear. In this arrangement, the electric machine is expediently designed as an internal rotor, and the radially inner rotor can be rotationally fixed or via a clutch engageable and disengageable with the input shaft of the drive gear in conjunction. Such an arrangement of an electric machine in a hybrid powertrain is for example from DE 103 49 558 A1 known.

Zudem wird von einer Trennkupplung ausgegangen, die als eine automatisierte Reibungskupplung mit einem Zentralausrücker und einem zugeordneten Wegsensor ausgebildet ist. Ein Zentralausrücker ist üblich als eine hydraulisch oder pneumatisch wirksame Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet. Der Zentralausrücker weist in diesem Fall ein einen Zylinder enthaltendes, an einer Kupplungsglocke befestigtes Gehäuse sowie einen in dem Zylinder axialbeweglich geführten und über ein Ausrücklager mit einem Ausrückelement der Reibungskupplung, wie z.B. den Federzungen einer Membranfeder, in Wirkverbindung stehenden Ausrückkolben auf. Mehrere Ausführungen eines als hydraulischer Stellzylinder ausgebildeten Zentralausrückers sind beispielsweise in der DE 43 13 346 A1 beschrieben. Abweichend davon kann ein Zentralausrücker jedoch auch mit einem durch einen elektromechanischen Antrieb betätigbaren Ausrückkolben versehen sein. In addition, it is assumed that a disconnect clutch, which is designed as an automated friction clutch with a Zentralausrücker and an associated displacement sensor. A Zentralausrücker is customary as a hydraulically or pneumatically effective piston-cylinder unit formed. The Zentralausrücker has in this case a cylinder containing, fixed to a clutch housing and a housing in the cylinder axially movably guided and a release bearing with a disengaging the friction clutch, such as the spring tongues of a diaphragm spring in operative connection release piston. Several embodiments of a hydraulic actuator designed as a central release are, for example, in the DE 43 13 346 A1 described. Deviating from this, however, a central release device can also be provided with a release piston that can be actuated by an electromechanical drive.

Zur Steuerung des Ausrückweges einer automatisierten Reibungskupplung und damit des von dieser zwischen der Triebwelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Fahrgetriebes übertragenen bzw. übertragbaren Drehmomentes ist ein Wegsensor erforderlich, der einen mit dem Ausrückkolben des Zentral-ausrückers verbundenen Positionsgeber und einen gehäusefest montierten Positionsdetektor umfasst. Der Wegsensor ist bevorzugt magnetfeldsensitiv ausgebildet, wobei der zusammen mit dem Ausrückkolben des Zentralausrückers axial verschiebbare Positionsgeber als ein mit mindestens einem Permanentmagneten versehener Magnetträger und der gehäusefeste Positionsdetektor als ein mit mindestens einem magnetfeldsensitiven Chip versehenes Sensorgehäuse ausgebildet sein können. Mögliche Ausführungsformen eines derartigen Wegsensors sind beispielsweise aus der DE 199 17 464 A1 bekannt. To control the Ausrückweges an automated friction clutch and thus transmitted by this between the drive shaft of the engine and the input shaft of the drive transmission or transmissible torque, a displacement sensor is required, which includes a connected to the release piston of the central disengagement position sensor and a housing-mounted position detector. The displacement sensor is preferably magnetic field-sensitive, the position transmitter axially displaceable together with the release piston of the central release as a magnet carrier provided with at least one permanent magnet and the housing-fixed position detector as a sensor housing provided with at least one magnetic field-sensitive chip. Possible embodiments of such a displacement sensor are, for example, from DE 199 17 464 A1 known.

Der Wegsensor ist üblicherweise innerhalb der Kupplungsglocke radial benachbart zu dem Zentralausrücker angeordnet, wobei der mit dem Ausrückkolben verbundene Positionsgeber radial innen und der gehäusefest montierte Positionsdetektor radial außen angeordnet ist. Diese bei einem konventionellen Antriebsstrang durchaus zweckmäßige Anordnung eines Wegsensors ist in der Längsschnittansicht von 3 zusammen mit einem Zentralausrücker 1 abgebildet. Der Zentralausrücker 1 weist ein ringförmiges zylindrisches Gehäuse 3 auf, in dem ein ringförmiger Ausrückkolben 4 axialbeweglich geführt und mittels einem in einem von den beiden Bauteilen 3, 4 eingeschlossenen Druckraum 5 herrschenden Druck eines Druckmittels beaufschlagbar ist. Im montierten Zustand steht der Ausrückkolben 4 motorseitig über den Druckring 7 eines Ausrücklagers 6 mit den Federzungen einer Membranfeder einer als Reibungskupplung ausgebildeten Trennkupplung in Wirkverbindung. The displacement sensor is usually disposed within the clutch bell radially adjacent to the Zentralausrücker, wherein the position sensor connected to the release piston radially inward and the housing-mounted mounted position detector is disposed radially outward. This in a conventional drive train quite expedient arrangement of a displacement sensor is in the longitudinal sectional view of 3 together with a Zentralausrücker 1 displayed. The central release 1 has an annular cylindrical housing 3 in which an annular release piston 4 guided axially movable and by means of a in one of the two components 3 . 4 enclosed pressure chamber 5 prevailing pressure of a pressure medium can be acted upon. In the assembled state is the release piston 4 motor side over the pressure ring 7 a release bearing 6 with the spring tongues of a diaphragm spring designed as a friction clutch separating clutch in operative connection.

Der Wegsensor 2’ ist vorliegend magnetfeldempfindlich ausgebildet und umfasst einen Positionsgeber 8’ und einen Positionsdetektor 9, die radial benachbart zu dem Zentralausrücker 1 angeordnet sind. Der radial innen angeordnete Positionsgeber 8’ ist als ein mit einem Permanentmagneten 11 versehener Magnetträger 10’ ausgebildet, der über einen radial hervorstehenden Flanschsteg 12 starr mit dem Ausrückkolben 4 des Zentralausrückers 1 verbunden und in einer gehäusefest montierten Halterung 13’ axialbeweglich und verdrehsicher geführt ist. Der radial außen angeordnete Positionsdetektor 9 weist ein Sensorgehäuse 14 auf, in dem ein magnetfeldempfindlicher Sensor 15 angeordnet ist. Die momentane Axialposition des Ausrückkolbens 4 wird somit über die durch die Axialposition des Permanentmagneten 11 erzeugte Änderung des Magnetfeldes im Bereich des magnetfeldempfindlichen Sensors 15 sensorisch erfasst. The displacement sensor 2 ' is present magnetic field sensitive and includes a position sensor 8th' and a position detector 9 radially adjacent to the central release 1 are arranged. The radially inwardly arranged position sensor 8th' is as one with a permanent magnet 11 provided magnet carrier 10 ' formed, which has a radially projecting flange web 12 rigid with the release piston 4 of the central release 1 connected and in a housing-mounted bracket 13 ' is axially movable and guided against rotation. The radially outwardly disposed position detector 9 instructs sensor housing 14 in which a magnetic field sensitive sensor 15 is arranged. The instantaneous axial position of the release piston 4 is thus over the through the axial position of the permanent magnet 11 generated change of the magnetic field in the region of the magnetic field-sensitive sensor 15 detected by sensors.

Bei einem Hybridantriebsstrang, bei dem zwischen der Trennkupplung und dem Fahrgetriebe eines konventionellen Antriebsstrangs ein im Wesentlichen aus einer Elektromaschine bestehendes Hybridmodul eingefügt wurde, ist diese Anordnung des Wegsensors 2’ jedoch mit einigen Nachteilen verbunden. Zur Veranschaulichung des Problems ist in der Schnittansicht von 4 ein derartiger Hybridantriebsstrang in einem Ausschnitt dargestellt. Dort ist der Zentralausrücker 1 zusammen mit dem Wegsensor 2’ entsprechend 3 innerhalb der Kupplungsglocke 16’ einer Reibungskupplung koaxial über der Eingangswelle 17 eines in 4 weiter rechts liegenden Fahrgetriebes angeordnet. Axial zwischen der Reibungskupplung und dem Fahrgetriebe ist eine Elektromaschine 18 koaxial über der Eingangswelle 17 angeordnet. Die Elektromaschine 18 ist als ein Innenläufer mit einem radial außenliegenden, gehäusefesten Stator 19 und einem radial innenliegenden, starr oder über eine ein- und ausrückbare Kupplung mit der Eingangswelle 17 in Verbindung stehenden bzw. bringbaren Rotor 20 ausgebildet. In a hybrid powertrain in which a hybrid module essentially consisting of an electric machine has been inserted between the separating clutch and the driving gear of a conventional drive train, this arrangement is the displacement sensor 2 ' however, associated with some disadvantages. To illustrate the problem is in the sectional view of 4 such a hybrid powertrain shown in a section. There is the Zentralausrücker 1 together with the displacement sensor 2 ' corresponding 3 inside the clutch bell 16 ' a friction clutch coaxial with the input shaft 17 one in 4 arranged further right drive train. Axial between the friction clutch and the driving gear is an electric machine 18 coaxial over the input shaft 17 arranged. The electric machine 18 is as an internal rotor with a radially outer, fixed housing stator 19 and a radially inner, rigid or via a clutch and disengageable clutch with the input shaft 17 in connection or bringable rotor 20 educated.

Wie in 4 erkennbar ist, verhindern die radialen Abmessungen des Zentralausrückers 1 im Bereich des Wegsensors 2’ eine axial näherliegende Anordnung der Elektromaschine 18 mit einer zumindest teilweisen axialen Schachtelung des Zentralausrückers 1 und der Elektromaschine 18. Zudem ist der lichte Abstand zwischen dem Positionsdetektor 9 und der Magnetanordnung des Rotors 20 der Elektromaschine 18 relativ gering, so dass es trotz der abschirmenden Wirkung der zwischen diesen angeordneten Wand der Kupplungsglocke 16’ zu Signalstörungen des Wegsensors 2’ kommen kann. As in 4 can be seen prevent the radial dimensions of the Zentralausrückers 1 in the area of the displacement sensor 2 ' an axially closer arrangement of the electric machine 18 with at least partial axial nesting of the central release 1 and the electric machine 18 , In addition, the clear distance between the position detector 9 and the magnet arrangement of the rotor 20 the electric machine 18 relatively low, so that it despite the shielding effect of the arranged between these wall of the clutch bell 16 ' to signal interference of the displacement sensor 2 ' can come.

Ein weiterer Nachteil wird aus der perspektivischen Ansicht von 5 ersichtlich und besteht darin, dass eine von dem Positionsdetektor 9 zu einem Kupplungssteuergerät 23 führende Sensorleitung in einem separaten, in 5 hervorgehoben dargestellten Sensorkabel 24 verlegt ist, was relativ aufwendig herstellbar und montierbar ist, und was aufgrund vielfacher Beschädigungsmöglichkeiten als besonders störungsanfällig angesehen werden kann. Another disadvantage is the perspective view of 5 and is that one of the position detector 9 to a clutch control unit 23 leading sensor line in a separate, in 5 highlighted sensor cable 24 is laid, which is relatively expensive to produce and assemble, and what can be considered due to multiple damage options as particularly prone to failure.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Hybridantriebsstrang der eingangs genannten Bauart eine günstigere Anordnung des Wegsensors vorzuschlagen, mit der die vorgenannten Probleme auf möglichst einfache und kostengünstige Weise beseitigt oder zumindest gemindert werden können. The present invention is therefore based on the object to propose a more favorable arrangement of the displacement sensor for a hybrid powertrain of the type mentioned, with the aforementioned problems in the simplest and most cost-effective manner can be eliminated or at least mitigated.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass der Wegsensor unter Beibehaltung der meisten Bauteile radial weiter innen liegend angeordnet werden kann, wenn die radiale Anordnung des Positionsgebers und des Positionsdetektors umgekehrt wird, und der Wegsensor weitgehend axial benachbart zu dem Zentralausrücker angeordnet wird. The invention is based on the finding that the displacement sensor can be arranged radially further inward while retaining most of the components when the radial arrangement of the position sensor and the position detector is reversed, and the displacement sensor is arranged largely axially adjacent to the central disconnector.

Daher ist die Aufgabe bei der oben genannten Trennkupplung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Wegsensor getriebeseitig axial benachbart zu dem Zentralausrücker angeordnet ist, wobei der Positionsgeber unmittelbar radial benachbart zu dem Zentralausrücker und der Positionsdetektor radial unterhalb des Positionsgebers angeordnet ist. Therefore, the object is achieved in the above-mentioned separating clutch in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the displacement sensor is disposed axially axially adjacent to the Zentralausrücker, the position sensor immediately radially adjacent to the Zentralausrücker and the position detector radially below the position sensor is arranged.

Die Erfindung geht demnach aus von einer an sich bekannten Trennkupplung eines Hybridantriebsstrangs, die als eine automatisierte Reibungskupplung ausgebildet ist und einen Zentralausrücker mit einem an einer Kupplungsglocke befestigten Gehäuse und einem axialbeweglichen Ausrückkolben sowie einen Wegsensor mit einem mit dem Ausrückkolben verbundenen Positionsgeber und einem Positionsdetektor aufweist. Diese Trennkupplung ist innerhalb des Hybridantriebsstrangs im Kraftfluss zwischen der Triebwelle eines Verbrennungsmotors und der Eingangswelle eines Fahrgetriebes axial benachbart zu einer getriebeseitig koaxial über der Eingangswelle angeordneten Elektromaschine angeordnet. The invention is therefore based on a known separation clutch of a hybrid powertrain, which is designed as an automated friction clutch and having a Zentralausrücker with a housing attached to a clutch bell housing and an axially movable release piston and a displacement sensor with a release piston connected to the position sensor and a position detector. This disconnect clutch is disposed within the hybrid powertrain in the power flow between the drive shaft of an internal combustion engine and the input shaft of a drive gear axially adjacent to a transmission side coaxially disposed over the input shaft electric machine.

Erfindungsgemäß wird eine radial weniger hoch aufbauende Anordnung des Wegsensors vorgeschlagen, bei welcher der Wegsensor weitgehend getriebeseitig axial benachbart zu dem Zentralausrücker angeordnet ist, und bei welcher der Positionsdetektor radial unterhalb des Positionsgebers angeordnet ist. Hierdurch kann die getriebeseitig axial benachbarte Elektromaschine unter teilweise axialer Überlappung mit dem Zentralausrücker näher an der Trennkupplung positioniert werden, so dass sich in dem Hybridantriebsstrang gegenüber einem konventionellen Antriebsstrang ohne Elektromaschine nur eine geringere axiale Verlängerung ergibt. Zudem können bei dieser Anordnung des Wegsensors viele Bauteile, insbesondere der Positionsdetektor, im Vergleich zu der dem Zentralausrücker radial benachbarten Anordnung des Wegsensors unverändert beibehalten werden. Ebenfalls vergrößert sich durch diese Anordnung des Wegsensors der lichte Abstand zwischen dem Positionsdetektor und der am Außenumfang des Rotors der Elektromaschine vorgesehenen Magnetanordnung, so dass das Magnetfeld des Positionsdetektors weniger stark gestört werden kann. According to the invention, a radially less highly constructive arrangement of the displacement sensor is proposed, in which the displacement sensor is arranged largely axially on the transmission side adjacent to the central disengager, and in which the position detector is arranged radially below the position transducer. As a result, the transmission side axially adjacent electric machine can be positioned closer to the separating clutch with partial axial overlap with the Zentralausrücker, so that results in the hybrid powertrain compared to a conventional drive train without electric machine only a smaller axial extension. In addition, in this arrangement of the displacement sensor, many components, in particular the position detector, can be kept unchanged in comparison to the arrangement of the displacement sensor radially adjacent to the central release. Also increases by this arrangement of the displacement sensor of the clear distance between the position detector and provided on the outer circumference of the rotor of the electric machine magnet assembly, so that the magnetic field of the position detector can be disturbed less.

Da eine sonst erforderliche getriebeseitige Ausbuchtung an der Kupplungsglocke zur Aufnahme des Wegsensors relativ aufwendig herstellbar wäre und zudem die Montage des Wegsensors erschweren würde, ist zur Vereinfachung der Montage gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kupplungsglocke im Bereich des Wegsensors mit einer Montageöffnung versehen ist. Since an otherwise required gear-side bulge on the clutch bell for receiving the displacement sensor would be relatively expensive to produce and also complicate the mounting of the displacement sensor is provided for ease of assembly according to a development of the invention that the clutch bell is provided in the region of the displacement sensor with a mounting hole ,

Zur Vereinfachung der Montage ist der Wegsensor vorteilhaft derart aufgebaut, dass der Positionsgeber zusammen mit dem Zentralausrücker von der Motorseite aus in der Kupplungsglocke montierbar ist, und dass der Positionsdetektor zusammen mit einer Halterung für den Positionsgeber von der Getriebeseite aus an der Kupplungsglocke oder einem Träger montierbar ist. To simplify the assembly of the displacement sensor is advantageously constructed such that the position sensor is mounted together with the Zentralausrücker from the motor side in the clutch bell, and that the position detector can be mounted together with a holder for the position sensor from the transmission side of the clutch bell or a carrier is.

Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Halterung des Positionsgebers als ein U-förmiger Bügel ausgebildet ist, der getriebeseitig an der Montageöffnung mit seinem offenen Ende an der Kupplungsglocke befestigt ist, und in dessen parallele Schenkel der Positionsgeber formschlüssig axial geführt ist, beispielsweise durch in Führungsnuten der Schenkel eingreifende Führungsstege des Positionsgebers. Zur Befestigung der Halterung können an den freien Enden der U-Schenkel seitlich abstehende Befestigungslaschen ausgebildet sein, die Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben aufweisen. Durch die Führung des Positionsgebers in der Halterung ist der Positionsgeber und der mit diesem verbundene Ausrückkolben des Zentralausrückers auch gegen ein Verdrehen um die Mittelachse des Zentralausrückers gesichert, was für die Funktion des Wegsensors unerlässlich ist. For this purpose, it is particularly advantageous if the holder of the position sensor is designed as a U-shaped bracket, which is mounted on the transmission side at the mounting opening with its open end on the clutch bell, and in the parallel leg of the position sensor is positively guided axially, for example by in Guide grooves of the legs engaging guide webs of the position sensor. To attach the holder may be formed laterally projecting mounting tabs having holes for receiving screws at the free ends of the U-legs. By guiding the position sensor in the holder of the position sensor and the associated release piston of the Zentralausrückers is also secured against rotation about the central axis of the Zentralausrückers, which is essential for the function of the displacement sensor.

Zur Abschirmung des Positionsdetektors vor dem durch die Magnetanordnung des Rotors der Elektromaschine erzeugten Magnetfeld weist die Kupplungsglocke vorteilhaft getriebeseitig eine den Wegsensor radial außen schalenförmig umschließende Schutzwand auf. To shield the position detector in front of the magnetic field generated by the magnet arrangement of the rotor of the electric machine, the clutch bell advantageously on the transmission side on the way sensor radially outside cup-shaped enclosing protective wall.

Aufgrund der unmittelbar benachbarten und barrierefreien Anordnung des Wegsensors und der Elektromaschine kann zudem eine zwischen dem Positionsdetektor und einem Kupplungssteuergerät verlaufende Sensorleitung vorteilhaft zumindest abschnittsweise innerhalb des Kabelbaums der Elektromaschine verlegt sein. Due to the immediately adjacent and barrier-free arrangement of the displacement sensor and the electric machine, a sensor line extending between the position detector and a clutch control device can also advantageously be laid at least in sections inside the wiring harness of the electric machine.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt To further illustrate the invention, the description is accompanied by a drawing with exemplary embodiments. In this shows

1 einen Zentralausrücker einer Reibungskupplung mit einer erfindungsgemäßen Anordnung eines Wegsensors in einem Längsmittelschnitt, 1 a Zentralausrücker a friction clutch with an inventive arrangement of a displacement sensor in a longitudinal center section,

2 einen Hybridantriebsstrang mit einem Zentralausrücker und einem Wegsensor gemäß 1 und einer axial zwischen der Reibungskupplung und einem Fahrgetriebe angeordneten Elektromaschine in einem Ausschnitt im Längsmittelschnitt, 2 a hybrid powertrain with a Zentralausrücker and a displacement sensor according to 1 and an electric machine arranged axially between the friction clutch and a driving gear in a section in the longitudinal center section,

3 einen Zentralausrücker einer Reibungskupplung mit einer bekannten Anordnung eines Wegsensors in einem Längsmittelschnitt, 3 a Zentralausrücker a friction clutch with a known arrangement of a displacement sensor in a longitudinal center section,

4 einen Hybridantriebsstrang mit einem Zentralausrücker und einem Wegsensor nach 3 sowie mit einer axial zwischen der Reibungskupplung und einem Fahrgetriebe angeordneten Elektromaschine in einem Ausschnitt im Längsmittelschnitt, und 4 a hybrid powertrain with a Zentralausrücker and a displacement sensor according to 3 and with an axially arranged between the friction clutch and a driving gear electric machine in a cutout in the longitudinal center section, and

5 den Hybridantriebsstrang nach 4 mit einer bekannten Verlegung eines Sensorkabels des Wegsensors in einer perspektivischen Teilansicht. 5 the hybrid powertrain after 4 with a known installation of a sensor cable of the displacement sensor in a perspective partial view.

In 1 ist ein an sich bekannter Zentralausrücker 1 einer als Reibungskupplung ausgebildeten Trennkupplung zusammen mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten und angeordneten Wegsensor 2 abgebildet. Der Zentralausrücker 1 weist ein ringförmiges zylindrisches Gehäuse 3 auf, in dem ein ringförmiger Ausrückkolben 4 axialbeweglich geführt sowie von einem in einem von beiden Bauteilen 3, 4 eingeschlossenen Druckraum 5 herrschenden Druck eines Druckmittels beaufschlagbar ist. Im montierten Zustand steht der Ausrückkolben 4 motorseitig über einen Druckring 7 eines Ausrücklagers 6 mit den Federzungen einer nicht dargestellten Membranfeder der Reibungskupplung in Wirkverbindung. In 1 is a known Zentralausrücker 1 a trained as a friction clutch separating clutch together with an inventively designed and arranged displacement sensor 2 displayed. The central release 1 has an annular cylindrical housing 3 in which an annular release piston 4 guided axially movable and one in one of the two components 3 . 4 enclosed pressure chamber 5 prevailing pressure of a pressure medium can be acted upon. In the assembled state is the release piston 4 motor side via a pressure ring 7 a release bearing 6 with the spring tongues of a diaphragm spring, not shown, of the friction clutch in operative connection.

Der Wegsensor 2 ist vorliegend magnetfeldempfindlich ausgebildet und umfasst einen Positionsgeber 8 und einen Positionsdetektor 9, die am radialen Außenrand des Zentralausrückers 1 getriebeseitig axial versetzt zu diesem angeordnet sind. Der unmittelbar radial benachbart zu dem Zentralausrücker 1 angeordnete Positionsgeber 8 ist als ein mit einem Permanentmagneten 11 versehener Magnetträger 10 ausgebildet, der über einen radial hervorstehenden Flanschsteg 12 fest mit dem Ausrückkolben 4 des Zentralausrückers 1 verbunden und in einer gehäusefest oder an einem Träger 25 montierten Halterung 13 axialbeweglich und verdrehsicher geführt ist. Der radial unterhalb des Positionsgebers 8 angeordnete Positionsdetektor 9 umfasst ein Sensorgehäuse 14, in dem ein magnetfeldempfindlicher Sensor 15 angeordnet ist. Die momentane Axialposition des Ausrückkolbens 4 wird somit über die durch die Axialposition des Permanentmagneten 10 erzeugte Änderung des Magnetfeldes im Bereich des magnetfeldempfindlichen Sensors 15 erfasst. The displacement sensor 2 is present magnetic field sensitive and includes a position sensor 8th and a position detector 9 located at the radial outer edge of the Zentralausrückers 1 Transmission side axially offset from this are arranged. The immediately radially adjacent to the Zentralausrücker 1 arranged position sensor 8th is as one with a permanent magnet 11 provided magnet carrier 10 formed, which has a radially projecting flange web 12 firmly with the release piston 4 of the central release 1 connected and in a fixed to the housing or on a support 25 mounted bracket 13 is axially movable and guided against rotation. The radially below the position sensor 8th arranged position detector 9 includes a sensor housing 14 in which a magnetic field sensitive sensor 15 is arranged. The instantaneous axial position of the release piston 4 is thus over the through the axial position of the permanent magnet 10 generated change of the magnetic field in the region of the magnetic field-sensitive sensor 15 detected.

Bei einem Hybridantriebsstrang, bei dem zwischen der Trennkupplung und dem Fahrgetriebe eines konventionellen Antriebsstrangs ein im Wesentlichen aus einer Elektromaschine bestehendes Hybridmodul eingefügt wurde, hat die erfindungsgemäße Anordnung des Wegsensors 2 gemäß 1 den wesentlichen Vorteil radial kompakter Abmessungen der aus dem Zentralausrücker 1 und dem Wegsensor 2 gebildeten Baugruppe. In a hybrid powertrain in which a hybrid module consisting essentially of an electric machine has been inserted between the separating clutch and the driving gear of a conventional drive train, the inventive arrangement of the displacement sensor has 2 according to 1 the main advantage of radially compact dimensions of the Zentralausrücker 1 and the displacement sensor 2 formed assembly.

Zur Veranschaulichung dieses Vorteils ist in der Schnittansicht von 2 ein derartiger Hybridantriebsstrang in einem Ausschnitt dargestellt. Dort ist der Zentralausrücker 1 zusammen mit dem Wegsensor 2 entsprechend 1 innerhalb der Kupplungsglocke 16 einer Reibungskupplung koaxial über der Eingangswelle 17 eines in 2 weiter rechts liegenden Fahrgetriebes angeordnet. Axial zwischen der Reibungskupplung und dem Fahrgetriebe ist eine Elektromaschine 18 koaxial über der Eingangswelle 17 angeordnet. Die Elektromaschine 18 ist als ein Innenläufer mit einem radial außenliegenden, gehäusefesten Stator 19 und einem radial innenliegenden, drehfest oder über eine ein- und ausrückbare Kupplung mit der Eingangswelle 17 in Verbindung stehenden bzw. bringbaren Rotor 20 ausgebildet. Wie in 2 erkennbar ist, ermöglicht die radial relativ weit innenliegende Anordnung des Wegsensors 2 eine axial nähere Anordnung der Elektromaschine 18 an der Reibungskupplung bzw. der Kupplungsglocke 16, so dass die Verlängerung des Hybridantriebsstrangs durch die eingefügte Elektromaschine 18 gegenüber einem sonst baugleichen konventionellen Antriebsstrang vergleichsweise gering ausfällt. To illustrate this advantage is in the sectional view of 2 such a hybrid powertrain shown in a section. There is the Zentralausrücker 1 together with the displacement sensor 2 corresponding 1 inside the clutch bell 16 a friction clutch coaxial with the input shaft 17 one in 2 arranged further right drive train. Axial between the friction clutch and the driving gear is an electric machine 18 coaxial over the input shaft 17 arranged. The electric machine 18 is as an internal rotor with a radially outer, fixed housing stator 19 and a radially inner, rotationally fixed or via a clutch and disengageable clutch with the input shaft 17 in connection or bringable rotor 20 educated. As in 2 can be seen, allows the radially relatively far inboard arrangement of the displacement sensor 2 an axially closer arrangement of the electric machine 18 on the friction clutch or the clutch bell 16 so that the extension of the hybrid powertrain by the inserted electric machine 18 compared to an otherwise identical conventional powertrain comparatively low fails.

Um diese Anordnung des Wegsensors 2 zu ermöglichen und dessen Montage zu erleichtern, ist die Kupplungsglocke 16 im Bereich des Wegsensors mit einer Montageöffnung 21 versehen. Hierdurch ist es auch möglich, dass der Positions-geber 8 zusammen mit dem Zentralausrücker 1 von der Motorseite aus in der Kupplungsglocke 16 montiert wird, und dass der Positionsdetektor 9 zusammen mit der Halterung 13 für den Positionsgeber 8 von der Getriebeseite aus an der Kupplungsglocke 16 montiert wird. To this arrangement of the displacement sensor 2 to facilitate and facilitate its assembly is the clutch bell 16 in the area of the displacement sensor with a mounting opening 21 Mistake. This also makes it possible that the position encoder 8th together with the Zentralausrücker 1 from the motor side in the clutch bell 16 is mounted, and that the position detector 9 together with the bracket 13 for the position transmitter 8th from the transmission side to the clutch bell 16 is mounted.

Trotz des relativ großen radialen Abstandes zwischen dem Positionsdetektor 9 und der Magnetanordnung des Rotors 20 der Elektromaschine 18 weist die Kupplungsglocke 16 getriebeseitig eine den Wegsensor 2 radial außen schalenförmig umschließende Schutzwand 22 auf, so dass messtechnische Störungen des Wegsensors 2 durch die Elektromaschine 18 weitgehend ausgeschlossen sind. Despite the relatively large radial distance between the position detector 9 and the magnet arrangement of the rotor 20 the electric machine 18 has the clutch bell 16 on the transmission side, a displacement sensor 2 radially outer cup-shaped enclosing protective wall 22 on, so that metrological disturbances of the displacement sensor 2 through the electric machine 18 are largely excluded.

Zudem ist es durch die unmittelbar benachbarte und barrierefreie Anordnung des Wegsensors 2 und der Elektromaschine 18 möglich, dass eine zwischen dem Positionsdetektor 9 und einem Kupplungssteuergerät verlaufende Sensorleitung zumindest abschnittsweise innerhalb eines Kabelbaums der Elektromaschine 18 verlegt ist, wodurch die Herstellungskosten und der Montageaufwand für einen separaten Sensorkabelbaum eingespart und die Betriebssicherheit der Kupplungssteuerung erhöht werden. It is also due to the immediately adjacent and barrier-free arrangement of the displacement sensor 2 and the electric machine 18 possible that one between the position detector 9 and a clutch control unit extending sensor line at least partially within a harness of the electric machine 18 is laid, whereby the manufacturing costs and assembly costs for a separate sensor harness saved and the reliability of the clutch control can be increased.

Die 3 und 4 sind bereits in der Einleitung ausführlich beschrieben worden und geben die bislang übliche, zu dem Zentralausrücker 1 radial benachbarte Anordnung eines Wegsensors 2’ wieder, aus der die erfindungsgemäße Anordnung des Wegsensors 2 nach den 1 und 2 durch entsprechende Änderungen abgeleitet ist. Daher werden für gleiche, d.h. in beiden Anordnungen unverändert verwendete Bauteile auch jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet. In 5 ist die bislang übliche Verkabelung des Wegsensors 2’ mit einem separaten Sensorkabel 24 dargestellt. The 3 and 4 have already been described in detail in the introduction and give the usual so far, to the Zentralausrücker 1 radially adjacent arrangement of a displacement sensor 2 ' again, from the inventive arrangement of the displacement sensor 2 after the 1 and 2 is derived by appropriate changes. Therefore, the same reference numerals are used for the same, ie used unchanged in both arrangements components. In 5 is the usual wiring of the displacement sensor 2 ' with a separate sensor cable 24 shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Zentralausrücker CSC
2, 2’ 2, 2 '
Wegsensor displacement sensor
3 3
Gehäuse casing
4 4
Ausrückkolben release piston
5 5
Druckraum pressure chamber
6 6
Ausrücklager release bearing
7 7
Druckring pressure ring
8, 8’ 8, 8 '
Positionsgeber locator
9 9
Positionsdetektor position detector
10, 10’ 10, 10 '
Magnetträger magnet carrier
11 11
Permanentmagnet permanent magnet
12 12
Flanschsteg flange web
13, 13’ 13, 13 '
Halterung bracket
14 14
Sensorgehäuse sensor housing
15 15
Magentfeldempfindlicher Sensor Magnetic field sensitive sensor
16, 16’ 16, 16 '
Kupplungsglocke Kupplungsglocke
17 17
Eingangswelle input shaft
18 18
Elektromaschine electric machine
19 19
Stator stator
20 20
Rotor rotor
21 21
Montageöffnung mounting hole
22 22
Schutzwand bulkhead
23 23
Kupplungssteuergerät Clutch control unit
24 24
Sensorkabel sensor cable
25 25
Träger carrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (6)

Trennkupplung eines Hybridantriebsstrangs, die als eine automatisierte Reibungskupplung ausgebildet ist und einen Zentralausrücker (1) mit einem an einer Kupplungsglocke (16) befestigten Gehäuse (3) und einem axialbeweglichen Ausrückkolben (4) sowie einen Wegsensor (2) mit einem mit dem Ausrückkolben (4) verbundenen Positionsgeber (8) und einem Positionsdetektor (9) aufweist, und die im Kraftfluss zwischen der Triebwelle eines Verbrennungsmotors und der Eingangswelle (17) eines Fahrgetriebes axial benachbart zu einer getriebeseitig koaxial über der Eingangswelle (17) angeordneten Elektromaschine (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsensor (2) getriebeseitig axial benachbart zu dem Zentralausrücker (1) angeordnet ist, wobei der Positionsgeber (8) unmittelbar radial benachbart zu dem Zentralausrücker (1) und der Positionsdetektor (9) radial unterhalb des Positionsgebers (8) angeordnet ist. Disconnect clutch of a hybrid powertrain, which is designed as an automated friction clutch and a Zentralausrücker ( 1 ) with one on a clutch bell ( 16 ) attached housing ( 3 ) and an axially movable release piston ( 4 ) as well as a displacement sensor ( 2 ) with one with the release piston ( 4 ) associated position sensors ( 8th ) and a position detector ( 9 ), and in the power flow between the drive shaft of an internal combustion engine and the input shaft ( 17 ) of a drive gear axially adjacent to a transmission side coaxial with the input shaft ( 17 ) arranged electric machine ( 18 ), characterized in that the displacement sensor ( 2 ) transmission side axially adjacent to the Zentralausrücker ( 1 ), wherein the position sensor ( 8th ) immediately radially adjacent to the Zentralausrücker ( 1 ) and the position detector ( 9 ) radially below the position sensor ( 8th ) is arranged. Trennkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglocke (16) im Bereich des Wegsensors (2) mit einer Montageöffnung (21) versehen ist. Disconnect coupling according to claim 1, characterized in that the clutch bell ( 16 ) in the region of the displacement sensor ( 2 ) with a mounting opening ( 21 ) is provided. Trennkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsensor (2) derart aufgebaut ist, dass der Positionsgeber (8) zusammen mit dem Zentralausrücker (1) von der Motorseite aus in der Kupplungsglocke (16) montierbar ist, und dass der Positionsdetektor (9) zusammen mit einer Halterung (13) für den Positionsgeber (8) von der Getriebeseite aus an der Kupplungsglocke (16) montierbar ist. Disconnect coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement sensor ( 2 ) is constructed such that the position sensor ( 8th ) together with the Zentralausrücker ( 1 ) from the motor side in the clutch bell ( 16 ) and that the position detector ( 9 ) together with a holder ( 13 ) for the position sensor ( 8th ) from the transmission side on the clutch bell ( 16 ) is mountable. Trennkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (13) als ein U-förmiger Bügel ausgebildet ist, der getriebeseitig an der Montageöffnung (21) mit seinem offenen Ende an der Kupplungsglocke (16) oder einem Träger (25) befestigt ist, und in dessen parallelen Schenkeln der Positionsgeber (8) formschlüssig axial geführt ist. Disconnect coupling according to claim 3, characterized in that the holder ( 13 ) is formed as a U-shaped bracket, the transmission side at the mounting opening ( 21 ) with its open end on the clutch bell ( 16 ) or a carrier ( 25 ) is mounted, and in its parallel legs of the position sensor ( 8th ) is positively guided axially. Trennkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglocke (16) eine den Wegsensor (2) getriebeseitig radial außen schalenförmig umschließende Schutzwand (22) aufweist. Disconnect coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the clutch bell ( 16 ) one the way sensor ( 2 ) Transmission side radially outer shell-shaped surrounding protective wall ( 22 ) having. Trennkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen dem Positionsdetektor (9) und einem Kupplungssteuergerät (23) verlaufende Sensorleitung zumindest abschnittsweise innerhalb eines Kabelbaums der Elektromaschine (18) verlegt ist. Separating coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that a between the position detector ( 9 ) and a clutch control device ( 23 ) extending sensor line at least in sections within a wiring harness of the electric machine ( 18 ).
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