DE102013201473A1 - Actuating system for clutch of motor vehicle, has gear box including driven threaded spindle which is operatively connected with piston by hydrostatic clutch actuator nut, and sensor element which detects position of nut - Google Patents

Actuating system for clutch of motor vehicle, has gear box including driven threaded spindle which is operatively connected with piston by hydrostatic clutch actuator nut, and sensor element which detects position of nut Download PDF

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Abstract

The actuating system has a suspended piston (4) that is operatively connected and axially moved in housing (1.1) using drive over gear unit (3). The pressure is generated in pressure chamber (5) when piston is actuated in housing. A sensor senses position of piston and outputs a sensor signal. The gear box includes a driven threaded spindle (7) which is operatively connected with piston by hydrostatic clutch actuator (HCA) nut (10). The sensor includes a sensor element (15) which detects the position of HCA nut.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere in der Art eines hydrostatischen Kupplungsaktors (HCA = „Hydrostatic Clutch Actuator“) mit einer Einrichtung zur Wegmessung und/oder Positionsbestimmung des Kolbens.The invention relates to an actuating system for a clutch of a motor vehicle, in particular in the manner of a hydrostatic clutch actuator (HCA = "Hydrostatic Clutch Actuator") with a device for position measurement and / or position determination of the piston.

Zur Wegbestimmung oder Positionserfassung in Kupplungsein- und -ausrücksystemen kommen vielfach technische Lösungen zum Einsatz, die als Magnete ausgebildete Informationsgeber/Referenzgeber (Sensorelemente) im Zusammenwirken mit einem Sensor/einer Sensiereinrichtung verwenden. Üblicherweise ist der Magnet dem Kolben zugeordnet, der die bewegliche Komponente des fluidischen Zylinders darstellt, während der Sensor an dem in Bezug zum Kolben feststehenden Zylindergehäuse befestigt ist. To determine the way or position detection in Kupplungssein- and -ausrücksystemen often technical solutions are used, designed as magnets trained information transmitter / reference sensor (sensor elements) in cooperation with a sensor / a sensing device. Typically, the magnet is associated with the piston, which is the movable component of the fluidic cylinder, while the sensor is fixed to the cylinder housing fixed with respect to the piston.

Aus der Druckschrift DE 103 16 422 A1 ist ein Kupplungsaktor bekannt, der aus einem Antriebsmotor wie z.B. einem Elektromotor besteht, wobei der Elektromotor über ein Getriebe, wie z. B. ein Schneckengetriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Kurbelgetriebe oder ein Gewindespindelgetriebe usw., auf einen Geberzylinder wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen. Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie z. B. des Geberzylinderkolbens, wird mit einem Kupplungswegsensor detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder ist über eine Druckmittelleitung, wie z. B. eine Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder verbunden. Das Ausgangselement des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückmittel, z.B. einem Ausrückhebel wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Ausgangsteiles des Nehmerzylinders bewirkt, dass das Ausrückmittel ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung übertragbare Drehmoment anzusteuern. Der Aktor kann druckmittelbetätigbar sein, d.h., er kann einen Druckmittelgeberund Nehmerzylinder aufweisen. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch erfolgen, wobei der als Antriebselement vorgesehene Elektromotor elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. From the publication DE 103 16 422 A1 a clutch actuator is known, which consists of a drive motor such as an electric motor, wherein the electric motor via a transmission, such. As a worm gear, a spur gear, a crank gear or a threaded spindle gear, etc., acts on a master cylinder. This effect on the master cylinder can be done directly or via a linkage. The movement of the output part of the actuator, such. B. the master cylinder piston is detected with a clutch travel sensor which detects the position or position or the speed or the acceleration of a magnitude which is proportional to the position or engagement position or the speed or acceleration of the clutch. The master cylinder is a pressure medium line, such. B. a hydraulic line, connected to the slave cylinder. The output member of the slave cylinder is operatively connected to the disengagement means, eg a disengagement lever, such that movement of the slave slave output member causes the disengagement means to also be moved or tilted to control the torque transmittable by the clutch. The actuator can be druckmittelbetätigbar, ie, it may have a Druckmittelgeberund slave cylinder. The actuation of the Druckmittelgeberzylinders can be done by an electric motor, wherein the drive element provided as an electric motor can be controlled electronically. The drive element of the actuator may be in addition to an electric motor drive element and another, for example, pressure-medium-actuated drive element.

Aus der Druckschrift DE 10 2010 049 618 A1 ist ein Aktor bekannt, bei dem ein Antrieb mit einem Getriebe mit einer Gewindespindel (beispielsweise einer Kugelgewindespindel) verwendet wird, die mittels eines Drehantriebs durch einen Elektromotor angetrieben wird, wodurch die Spindelmutter ein axial zu verlagerndes Bauteil in Form eines Kolbens zur Betätigung einer Reibungskupplung axial verlagert. Dabei baut der Kolben in einer von Gehäuse und Kolben gebildeten Druckkammer Druck auf, die über eine Druckleitung einen Nehmerzylinder betätigt, der eine auf diese Weise hydraulisch betätigte Reibungskupplung, axial beaufschlagt. Es wird ein Axialweg der Gewindespindel mittels einer Sensoreinrichtung, beispielsweise einem berührungslosen Sensor wie Magnetfeldsensor, switched Hall-Sensor oder dergleichen mit einem gehäusefest montierten Sensorteil und einem an der Gewindespindel angeordneten Sensorteil vorgesehen.From the publication DE 10 2010 049 618 A1 An actuator is known in which a drive with a gearbox with a threaded spindle (for example a ball screw spindle) is used, which is driven by a rotary drive by an electric motor, whereby the spindle nut axially displaceable member in the form of a piston for actuating a friction clutch axially relocated. In this case, the piston builds pressure in a pressure chamber formed by housing and piston, which actuates a slave cylinder via a pressure line, which acts on a hydraulically actuated in this way friction clutch, axially. An axial travel of the threaded spindle is provided by means of a sensor device, for example a non-contact sensor such as a magnetic field sensor, a switched Hall sensor or the like, with a sensor part fixed to the housing and a sensor part arranged on the threaded spindle.

Das Befestigen des Magneten des Hall-sensors in die Gewindespindel, beispielsweise mittels Einkleben, ist kostenaufwendig und bedeutet eine erschwerte Montage. Auch benötigen die Lösungen des Standes der Technik einen relativ großen Bauraum. Dieser ist häufig nicht vorhanden. Insbesondere trifft dies auf hydrostatisch betätigte Doppelkupplungen zu, die meist als Doppel-CSC (Concentric Slave Cylinder) oder als eine Kombination aus CSC und Mehrkolbenausrücker aufgebaut sind. The attachment of the magnet of the Hall sensor in the threaded spindle, for example by means of gluing, is expensive and means difficult assembly. Also, the solutions of the prior art require a relatively large amount of space. This is often not available. In particular, this applies to hydrostatically operated double clutches, which are usually constructed as a double CSC (Concentric Slave Cylinder) or as a combination of CSC and multi-piston release.

Auch hier erfolgt die Wegmessung üblicherweise berührungslos durch induktive Sensoren oder Hall-Sensoren, die z.B. an dem Gehäuse des Zylinders angebracht sind und die Bewegung der betätigten Kolben erfassen. Aus Bauraumgründen, axial und radial, ist es in den meisten Fällen nicht möglich, einen Sensor für den inneren Kolben zu platzieren. Again, the displacement measurement is usually carried out without contact by inductive sensors or Hall sensors, which are e.g. are attached to the housing of the cylinder and detect the movement of the actuated pistons. For space reasons, axial and radial, it is not possible in most cases to place a sensor for the inner piston.

Nachteilig ist weiterhin, dass der Magnet exakt / wiederholbar und spielfrei zu dem Hall-Sensor geführt werden muss und dass der auf einer Sensorplatine integrierte Sensor sehr exakt positioniert und im einem Winkel von 90° auf der Grundplatine angebracht werden muss.A further disadvantage is that the magnet has to be guided exactly / repeatable and backlash-free to the Hall sensor and that the sensor integrated on a sensor board must be positioned very accurately and mounted at an angle of 90 ° on the motherboard.

Bei bekannten hydrostatischen Kupplungsaktoren (HCA) wird somit für die Positionssensierung der Gewindespindel bzw. der mit dem Kolben in Wirkverbindung stehenden Mutter (HCA-Mutter) ein zusätzliches Volumen an der Außenseite des Gehäuses des Aktors benötigt. Dadurch werden Taumelbewegungen der HCA-Mutter durch die vorhandene Gestängeübersetzung verstärkt, wodurch wiederum das Positionssignal negativ beeinflusst wird. Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Betätigungssystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges in der Art eines hydrostatischen Kupplungsaktors (HCA) zu schaffen, bei welchem das Positionssignal zuverlässig und ohne bzw. ohne wesentliche negative Beeinflussung bereitgestellt wird.In known hydrostatic clutch actuators (HCA), an additional volume on the outside of the housing of the actuator is thus required for the position sensing of the threaded spindle or of the piston operatively connected to the piston (HCA nut). As a result, tumbling movements of the HCA nut are amplified by the existing linkage transmission, which in turn adversely affects the position signal. The object of the invention is therefore to provide an actuating system for a clutch of a motor vehicle in the manner of a hydrostatic clutch actuator (HCA), in which the position signal is provided reliably and without or without substantial negative influence.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with the features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Das Betätigungssystem, welches für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet, weist einen Antrieb auf, welcher über ein Getriebe mit einem in einem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben in Wirkverbindung steht und wobei der Kolben bei Betätigung in einer von Gehäuse und Kolben gebildeten Druckkammer Druck aufbaut, sowie eine Sensorik zur Ausgabe eines Sensorsignals für die Erfassung der Position des Kolbens, wobei das Getriebe eine antreibbare Gewindespindel und eine mit dem Kolben wirkverbundene HCA-Mutter aufweist und die Sensorik wenigstens einen Sensor aufweist, mit dem die Position der HCA-Mutter detektiert wird. The actuating system, which is used for a clutch of a motor vehicle, has a drive, which is in operative connection via a gear with a piston axially displaceably mounted in a housing and wherein the piston builds pressure when actuated in a pressure chamber formed by housing and piston, and a sensor system for outputting a sensor signal for detecting the position of the piston, wherein the transmission has a drivable threaded spindle and an HCA nut operatively connected to the piston and the sensor system has at least one sensor with which the position of the HCA nut is detected.

Mit diesem Konzept wird die Rückwirkung der im Realbetrieb taumelnden HCA-Mutter auf das Positionssignal (Sensorsignal der Position der HCA-Mutter und somit der Position des Kolbens) reduziert, da der wirksame Hebelarm deutlich verkürzt werden kann oder dieser sogar ganz entfällt, insbesondere bei einer zentrischen Positionierung des Sensors über der Spindel. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Bauraumvolumen an der Außenseite des Aktors eingespart werden, da das Gehäuse keine nach außen gerichtete Ausformung mehr aufweist.With this concept, the retroactive effect of the tumbling HCA nut in real operation on the position signal (sensor signal of the position of the HCA nut and thus the position of the piston) is reduced because the effective lever arm can be significantly reduced or even completely eliminated, especially in a centric positioning of the sensor above the spindle. Another advantage is that space can be saved on the outside of the actuator, since the housing has no outward shaping more.

Es ist möglich, ein oder mehrere Sensoren in einen am Gehäuse auf der Seite der HCA-Mutter befestigten Deckel zu integrieren oder an dem Deckel zu befestigen, so dass die Position der HCA-Mutter (und damit den Kolbens) in Richtung zur Längsachse des Betätigungssystems mit der Sensorik/Sensorelektronik erfassbar ist. Um einen Hebelarm zu vermeiden, kann ein Sensor am Deckel über der Spindel positioniert werden.It is possible to integrate one or more sensors into a lid attached to the housing on the side of the HCA nut or to attach it to the lid so that the position of the HCA nut (and thus the piston) towards the longitudinal axis of the actuation system can be detected with the sensor / sensor electronics. To avoid a lever arm, a sensor can be positioned on the cover above the spindle.

Der/die Sensoren werden bevorzugt in den Boden des Deckels integriert oder am Bodenbereich des Deckels in Richtung zum Gehäuseinnenraum angeordnet.The sensor (s) are preferably integrated in the bottom of the lid or placed on the bottom portion of the lid in the direction of the housing interior.

Vorzugsweise liegen der/die Sensoren in Flucht zur Position der HCA-Mutter an der Unterseite des Bodens des Deckels in Richtung zur HCA-Mutter.Preferably, the sensor (s) are aligned with the position of the HCA nut on the underside of the bottom of the lid toward the HCA nut.

Dabei ist es möglich, die Sensorik wenigstens einen Sensor aufweisende Sensorik (Sensorelektronik) in den Deckel einzuspritzen.It is possible to inject the sensors at least one sensor having sensor (sensor electronics) in the lid.

Für die elektrische Ableitung des Sensorsignals und die elektrische Versorgung der Sensorik/Sensorelektronik führt eine Verbindungsleitung durch eine Durchgangsöffnung der Gewindespindel, die dann in Form einer Hohlspindel ausgebildet ist, zu einer Elektronikbaugruppe.For the electrical discharge of the sensor signal and the electrical supply of the sensor / sensor electronics performs a connection line through a through hole of the threaded spindle, which is then in the form of a hollow spindle, to an electronic module.

Es ist möglich, die Verbindungsleitung starr auszubilden ist oder dafür ein Glasfaserkabel einzusetzen.It is possible to rigidly form the connection line or to use a fiber optic cable.

Zwischen der Verbindungsleitung und der Gewindespindel kann wenigstens eine Dichtung angeordnet sein, die gleichzeitig die Zentrierung zwischen Gewindespindel und Verbindungsleitung gewährleistet.At least one seal can be arranged between the connecting line and the threaded spindle, which at the same time ensures centering between the threaded spindle and the connecting line.

Weiterhin ist der Gewindespindel eine Messanordnung zur Erfassung des Drehwinkels der Gewindespindel zugeordnet. Diese weist einen Winkelsensor und einen Ringmagnet auf, die der Gewindespindel zugeordnet sind. Durch eine entsprechende Gestaltung des Magnet/Winkelsensor-Designs kann somit die Winkelsensierung der Spindel realisiert werden. Furthermore, the threaded spindle is associated with a measuring arrangement for detecting the angle of rotation of the threaded spindle. This has an angle sensor and a ring magnet, which are associated with the threaded spindle. By means of a corresponding design of the magnet / angle sensor design, the angle detection of the spindle can thus be realized.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, insbesondere bei Verwendung mehrerer Sensoren im Deckel des Gehäuses, die Taumelbewegung der HCA-Mutter zu erfassen und zu kompensieren und damit eine präzise Positionserfassung des Kolbens in axialer Richtung zu gewährleisten With the solution according to the invention, it is possible, in particular when using a plurality of sensors in the cover of the housing, to detect and compensate for the tumbling motion of the HCA nut and thus to ensure precise position detection of the piston in the axial direction

Die Erfassung der axialen Position der Mutter wird von oben mit einer geeigneten Sensorik (Hall, kapazitiv, optisch usw.) realisiert. The detection of the axial position of the nut is realized from above with a suitable sensor (Hall, capacitive, optical, etc.).

Die vorliegende Erfindung schlägt somit vor, die Sensorelektronik für die Positionssensierung der Mutter im HCA in oder an den HCA-Deckel anzubringen und die Sensorzuleitung durch die hohle Gewinde-Spindel zu führen. Auf diese Weise kann zum einen erheblich Bauraum an der Außenseite des Aktors eingespart werden, zum anderen kann die Rückwirkung der Taumelbewegung der HCA-Mutter auf das Positionssignal über eine entsprechende Auswerteelektronik, die in die Sensorelektronik oder die Elektronikbaugruppe integriert ist, minimiert oder sogar gänzlich eliminiert werden, wodurch die Position der HCA-Mutter und damit des Kolbens genauer bestimmbar ist. The present invention thus proposes to mount the sensor electronics for the position sensing of the nut in the HCA in or on the HCA cover and to guide the sensor lead through the hollow threaded spindle. In this way, on the one hand considerable space can be saved on the outside of the actuator, on the other hand, the repercussion of the tumbling movement of the HCA nut on the position signal via a corresponding evaluation, which is integrated into the sensor electronics or electronic assembly, minimized or even eliminated altogether , whereby the position of the HCA nut and thus of the piston can be determined more accurately.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt eines bekannten Betätigungssystems nach dem Stand der Technik, 1 a longitudinal section of a known actuation system according to the prior art,

2 Prinzipdarstellung der Anordnung der Sensorik zur Erfassung der axialen Position der HCA-Mutter und der Messanordnung zur Erfassung des Drehwinkels der Gewindespindel, mit einer oberen Position der HCA-Mutter, 2 Schematic representation of the arrangement of the sensors for detecting the axial position of the HCA nut and the measuring arrangement for detecting the angle of rotation of the threaded spindle, with an upper position of the HCA nut,

3 Prinzipdarstellung gem. 2, jedoch mit einer unteren Position der HCA-Mutter. 3 Schematic representation acc. 2 but with a lower position of the HCA nut.

In 1 ist der Längsschnitt eines bekannten Betätigungssystems für eine Kupplung nach dem Stand der Technik zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus dargestellt. Das Kupplungsbetätigungssystem ist hier als Stellmittel in Form eines hydrostatischen Kupplungsaktors (HCA) ausgebildet, bei dem ein Geberzylinder 1 mittels eines Antriebes in Form eines Elektromotors 2 über ein Getriebe 3 betätigbar ist. In dem Gehäuse 1.1 des Geberzylinders 1 ist ein Kolben 4 (Ringkolben) bei Betätigung des Elektromotors 2 über das Getriebe 3 axial verschiebbar angeordnet. Der Kolben 4 baut bei Betätigung in axialer Richtung, hier nach unten, in einer von Gehäuse 1 und Kolben 4 gebildeten Druckkammer 5 Druck auf. Die Druckkammer 5 ist über einen Druckmittelanschluss 6 und eine nicht dargestellte Hydraulikleitung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Nehmerzylinder verbunden, der über Stellmittel eine Kupplung betätigt (nicht dargestellt). Das Getriebe 3 ist in Form eines Planetenwälzgetriebes (PWG) mit einer über den Antrieb/Elektromotor 2 antreibbaren Gewindespindel 7 und damit kämmenden Planetenspindeln 8, die mit einem nicht bezeichneten Innengewinde einer PWG-Hülse 9 kämmen, wodurch die PWG-Hülse 9 entlang der Längsachse A bewegbar ist. An dem vom Elektromotor 2 abgewandten Ende der PWG-Hülse 9 ist eine HCA-Mutter 10 angeordnet, die an dem vom Druckraum 5 abgewandten Ende des Kolbens 4 anliegt und den Kolben 4 in Richtung zum Druckraum bei Betätigung des Elektromotors 2 bewegt. Zur Verdrehsicherung der PWG-Hülse 9 weist diese eine Verdrehsicherung 11 auf, die mit radial nach außen weisenden Vorsprüngen 11.1 in axial verlaufende nicht bezeichnete Nuten der Gehäuses 1.1 eingreifen.In 1 is the longitudinal section of a known actuating system for a coupling according to the prior art for explaining the basic Structure shown. The clutch actuation system is designed here as an actuating means in the form of a hydrostatic clutch actuator (HCA), in which a master cylinder 1 by means of a drive in the form of an electric motor 2 via a gearbox 3 is operable. In the case 1.1 of the master cylinder 1 is a piston 4 (Ring piston) on actuation of the electric motor 2 over the transmission 3 arranged axially displaceable. The piston 4 builds when actuated in the axial direction, down here, in one of housing 1 and pistons 4 formed pressure chamber 5 Pressure on. The pressure chamber 5 is via a pressure medium connection 6 and a hydraulic line, not shown, connected to a slave cylinder, also not shown, which actuates a coupling via adjusting means (not shown). The gear 3 is in the form of a Planetenwälzgetriebes (PWG) with a via the drive / electric motor 2 drivable threaded spindle 7 and meshing planetary spindles 8th provided with an unspecified internal thread of a PWG sleeve 9 mesh, reducing the PWG sleeve 9 along the longitudinal axis A is movable. At the of the electric motor 2 opposite end of the PWG sleeve 9 is an HCA mother 10 arranged at the from the pressure room 5 opposite end of the piston 4 abuts and the piston 4 towards the pressure chamber on actuation of the electric motor 2 emotional. To prevent rotation of the PWG sleeve 9 this has an anti-twist device 11 on, with radially outwardly facing projections 11.1 in axially extending not designated grooves of the housing 1.1 intervention.

Auf der Seite, auf welcher die HCA-Mutter 10 angeordnet ist, befindet sich ein Deckel 12 und an der gegenüberliegenden Seite des Betätigungssystems ist die Elektronikbaugruppe 13 vorgesehen, die in einem Elektronik-Gehäusedeckel 14 angeordnet ist.On the side on which the HCA mother 10 is arranged, there is a lid 12 and on the opposite side of the actuation system is the electronics assembly 13 provided in an electronics housing cover 14 is arranged.

Die Bestimmung der Position des Kolbens 4 erfolgt hier mittels eines nicht dargestellten Induktiven Sensors, der in einer außen sitzenden Ausformung des Elektronik-Gehäusedeckels 14 angeordnet ist und die axiale Position eines Sensorelementes T erfasst.The determination of the position of the piston 4 takes place here by means of an inductive sensor, not shown, in an externally seated molding of the electronics housing cover 14 is arranged and the axial position of a sensor element T detected.

Die HCA-Mutter 10 vollführt bei ihrer Drehung eine Taumelbewegung, die durch die nicht symmetrischen Gehäuseelemente, insbesondere die Ausformung des Elektronik-Gehäusedeckels und die vorhandene Gestängeübersetzung des Planetenwälzgetriebes mit der Gewindespindel 7 verstärkt wird, wodurch das Positionssignal negativ beeinflusst und verfälscht wird. The HCA mother 10 performs during its rotation a wobbling motion through the non-symmetrical housing elements, in particular the shape of the electronics housing cover and the existing linkage translation of the Planetenwälzgetriebes with the threaded spindle 7 is amplified, whereby the position signal is adversely affected and corrupted.

Mit der Erfindung wird die Taumelbewegung der HCA-Mutter erfasst, wie es in den 2 und 3 an unterschiedlichen axialen Positionen der HCA-Mutter als Prinzipdarstellung der wesentlichen Komponenten dargestellt ist.With the invention, the wobbling movement of the HCA nut is detected, as in the 2 and 3 is shown at different axial positions of the HCA nut as a schematic representation of the essential components.

Gemäß der 2 und 3 ist wenigstens eine Sensorelektronik 15S (Platine) mit wenigstens einem Sensor 15 in die in Richtung zur HCA-Mutter gerichtete Innenseite des Deckels 12 über der HCA-Mutter 10 integriert. Die HCA-Mutter steht mit dem hier nicht dargestellten Kolben in Wirkverbindung, so dass die sich entlang der Längsachse A verändernde Kolbenposition über die axiale Position der HCA-Mutter erfassbar ist.According to the 2 and 3 is at least one sensor electronics 15S (Board) with at least one sensor 15 in the direction of the HCA nut directed inside of the lid 12 over the HCA mother 10 integrated. The HCA nut is in operative connection with the piston, not shown here, so that the piston position changing along the longitudinal axis A can be detected via the axial position of the HCA nut.

Von der Sensorelektronik 15S führt eine hier starre Verbindungsleitung 16 durch die als Hohlspindel ausgebildete Gewindespindel 7 zu der Elektronikbaugruppe 13. Zwischen dem Außendurchmesser der Verbindungsleitung 16 und dem Innendurchmesser der Gewindespindel 7 ist eine Dichtung 17 angeordnet, die diese zusätzlich zueinander zentriert.From the sensor electronics 15S leads a rigid connection line here 16 by the threaded spindle designed as a hollow spindle 7 to the electronics board 13 , Between the outer diameter of the connecting pipe 16 and the inner diameter of the threaded spindle 7 is a seal 17 arranged, which additionally centers them.

Weiterhin sind für die Winkelsensierung der Gewindespindel 7 an deren hier unterem Ende ein Ringmagnet 18 und ein Winkelsensor angeordnet.Furthermore, for the angular sensing of the threaded spindle 7 at the lower end of this ring magnet 18 and an angle sensor arranged.

2 zeigt die HCA-Mutter 10 in einer oberen Position und 3 in einer dazu axial beabstandeten nach unten gefahrenen Position. Mittels eines oder mehrerer Sensoren 15, der/die beispielsweise in Form eines Hall-Sensors, eines kapazitiven Sensors, eines optischen Sensors ausgebildet ist/sind, wird die axiale Position der HCA-Mutter und/oder deren Taumelbewegung erfasst. Mit diesem Konzept wird zum einen die Rückwirkung der im Realbetrieb taumelnden HCA-Mutter 10 auf das Positionssignal reduziert, da der wirksame Hebelarm deutlich verkürzt werden kann oder dieser sogar ganz entfällt (bei einer zentrischen Positionierung des Sensors am Deckel über der Spindel). Zum anderen kann Bauraumvolumen an der Außenseite des Aktors eingespart werden. Der notwendige zusätzliche Bauraum bei dem vorgestellten Konzept in axialer Richtung ist minimal. Die Sensorelektronik kann auch in den Deckel eingespritzt werden. Alternativ zu der elektrischen Zuleitung mittels einer starren Verbindungsleitung 16 kann auch eine rein optische Verbindungsleitung mittels Glasfaserkabel durch die hohle Gewindespindel realisiert werden. 2 shows the HCA mother 10 in an upper position and 3 in an axially spaced downwardly driven position. By means of one or more sensors 15 For example, in the form of a Hall sensor, a capacitive sensor, an optical sensor, the axial position of the HCA nut and / or its tumbling motion is detected. With this concept, on the one hand, the retroactive effect of the tumbling HCA mother in real operation 10 reduced to the position signal, since the effective lever arm can be significantly shortened or even completely eliminated (in a centric positioning of the sensor on the cover over the spindle). On the other hand space can be saved on the outside of the actuator. The necessary additional space in the proposed concept in the axial direction is minimal. The sensor electronics can also be injected into the lid. Alternatively to the electrical supply line by means of a rigid connecting line 16 can also be a purely optical connection line using fiber optic cable through the hollow threaded spindle can be realized.

Die Sensorelektronik kann auch so ausgeführt werden, dass z.B. drei Sensoren die Position der Mutter erfassen und auf diese Weise auch die Taumelbewegung der Mutter präzise erfasst und kompensiert werden kann.The sensor electronics can also be designed so that e.g. three sensors detect the position of the mother and in this way, the wobbling movement of the nut can be precisely detected and compensated.

Das erfindungsgemäße Betätigungssystem kann als Einrück- oder Ausrücksystem zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere auch einer hydrostatisch betätigbaren Doppelkupplung verwendet werden.The actuation system according to the invention can be used as an engagement or disengagement system for actuating a clutch, in particular also a hydrostatically actuated double clutch.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Geberzylinder Master cylinder
1.11.1
Gehäuse casing
22
Elektromotor electric motor
33
Getriebe transmission
44
Kolben piston
55
Druckkammer pressure chamber
66
Druckmittelanschluss Pressure medium connection
77
Gewindespindel screw
88th
Planetenspindeln planetary spindles
99
PWG-Hülse PWG sleeve
1010
HCA-Mutter HCA mother
1111
Verdrehsicherung  twist
11.111.1
Vorsprünge projections
1212
Deckel cover
1313
Elektronikbaugruppe electronics assembly
1414
Elektronik-Gehäusedeckel Electronic housing cover
1515
Sensor sensor
15S15S
Sensorelektronik sensor electronics
1616
Verbindungsleitung  connecting line
1717
Dichtung poetry
1818
Ringmagnet ring magnet
1919
Winkelsensor angle sensor
AA
Längsachse longitudinal axis
TT
Sensorelement sensor element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102010049618 A1 [0004] DE 102010049618 A1 [0004]

Claims (10)

Betätigungssystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges, unter Verwendung eines Antriebes, welcher über ein Getriebe (3) mit einem in einem Gehäuse (1.1) axial verschiebbar gelagerten Kolben (4) in Wirkverbindung steht und wobei der Kolben (4) bei Betätigung in einer von Gehäuse (1.1) und Kolben (4) gebildeten Druckkammer (5) Druck aufbaut, mit einer Sensorik zur Ausgabe eines Sensorsignals für die Erfassung der Position des Kolbens (4), wobei das Getriebe eine antreibbare Gewindespindel (7) und eine mit dem Kolben wirkverbundene HCA-Mutter (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik wenigstens einen Sensor (15) aufweist, mit dem die Position der HCA-Mutter (10) erfassbar ist.Actuation system for a clutch of a motor vehicle, using a drive, which via a transmission ( 3 ) with one in a housing ( 1.1 ) axially displaceably mounted pistons ( 4 ) is in operative connection and wherein the piston ( 4 ) when operated in one of housings ( 1.1 ) and pistons ( 4 ) formed pressure chamber ( 5 ) Pressure builds up with a sensor for outputting a sensor signal for detecting the position of the piston ( 4 ), wherein the transmission is a drivable threaded spindle ( 7 ) and an HCA nut operatively connected to the piston ( 10 ), characterized in that the sensor system comprises at least one sensor ( 15 ), with which the position of the HCA nut ( 10 ) is detectable. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensor/en (15) der Sensorik in einen am Gehäuse (1.1) auf der Seite der HCA-Mutter (10) befestigten Deckel (12) integriert ist/sind oder an dem Deckel (12) angeordnet ist/sind und dass die Position der HCA-Mutter (10) in Richtung zu einer Längsachse (A) des Betätigungssystems mit der Sensorik erfassbar ist.Actuating system according to claim 1, characterized in that one or more sensors (s) ( 15 ) of the sensor in one of the housing ( 1.1 ) on the side of the HCA mother ( 10 ) attached lids ( 12 ) is / are integrated or on the lid ( 12 ) and that the position of the HCA nut (s) 10 ) is detectable in the direction of a longitudinal axis (A) of the actuating system with the sensor. Betätigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Sensoren in den Boden des Deckels (12) integriert oder am Bodenbereich des Deckels (12) angeordnet ist/sind.Actuating system according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor (s) in the bottom of the lid ( 12 ) or at the bottom of the lid ( 12 ) is / are arranged. Betätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Sensoren (15) in Flucht zur Position der HCA-Mutter (10) am Deckel (12) angeordnet sind. Actuating system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor (s) ( 15 ) in flight to the position of the HCA mother ( 10 ) on the lid ( 12 ) are arranged. Betätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Sensoren (15) an der Unterseite des Bodens des Deckels (12) in Richtung zur HCA-Mutter (10) liegen.Actuating system according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the sensor (s) ( 15 ) at the bottom of the bottom of the lid ( 12 ) towards the HCA mother ( 10 ) lie. Betätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik mit wenigstens einem Sensor in den Deckel (12) eingespritzt ist. Actuating system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor system with at least one sensor in the lid ( 12 ) is injected. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Sensorik zu einer Elektronikbaugruppe (13) durch eine Durchgangsöffnung (7.1) der Gewindespindel (7) eine Verbindungsleitung (16) für die elektrische Ableitung des Sensorsignals und die elektrische Versorgung der Sensorik führt.Actuating system according to claim 1, characterized in that from the sensor system to an electronic assembly ( 13 ) through a passage opening ( 7.1 ) of the threaded spindle ( 7 ) a connection line ( 16 ) for the electrical discharge of the sensor signal and the electrical supply of the sensor leads. Betätigungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (16) starr ausgebildet ist oder durch ein Glasfaserkabel gebildet wird.Actuating system according to claim 7, characterized in that the connecting line ( 16 ) is rigid or formed by a fiber optic cable. Betätigungssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, zwischen der Verbindungsleitung (16) und der Gewindespindel (7) eine Dichtung (17) angeordnet ist.Actuating system according to one of claims 7 or 8, characterized in that between the connecting line ( 16 ) and the threaded spindle ( 7 ) a seal ( 17 ) is arranged. Betätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindespindel eine Messanordnung zur Erfassung des Drehwinkels des Gewindespindel zugeordnet ist.Actuating system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the threaded spindle is associated with a measuring arrangement for detecting the angle of rotation of the threaded spindle.
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