DE102014113856A1 - Electromagnetically actuated friction clutch and method for operating an electromagnetically actuated friction clutch - Google Patents

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Andreas Wolf
Oliver Starke
Jan Jürgensmeyer
Bernhard Huurdeman
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Abstract

Es wird eine elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung (1) zum Zu- und Abschalten einer Kühlwasserpumpe (2) in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei die Kupplung (1) einen Elektromagnet mit mindestens einer Spule (8), einen Rotor (6), eine Ankerscheibe (9), die im zugeschalteten Zustand der Kupplung (1) mit dem Rotor (6) zur Drehmomentübertragung verbunden ist und Kontrollmittel (3) zum Zu- und Abschalten der Kupplung (1) umfasst.
Erfindungsgemäß sind die Kontrollmittel (3) dazu ausgelegt, die Kupplung (1) alternierend zu- und abzuschalten, wobei die Einschaltperiode (ton), in welcher die Kupplung (1) zugeschaltet ist, maximal 8 Sekunden und die Ausschaltperiode (toff), in welcher die Kupplung (1) abgeschaltet ist, maximal 8 Sekunden beträgt, und wobei die Kontrolleinheit (3) die Dauer der Einschaltperiode (ton) und der Ausschaltperiode (toff) vorgibt. Des Weiteren wird ein Verfahren vorgeschlagen.It is an electromagnetically actuated friction clutch (1) for connecting and disconnecting a cooling water pump (2) proposed in a motor vehicle, the clutch (1) having an electromagnet with at least one coil (8), a rotor (6), an armature disc (9 ), which is connected in the switched-on state of the coupling (1) with the rotor (6) for transmitting torque and control means (3) for connecting and disconnecting the clutch (1).
According to the invention, the control means (3) are designed to alternately connect and disconnect the clutch (1), the switch-on period (t on ) in which the clutch (1) is switched on for a maximum of 8 seconds and the switch-off period (t off ), in which the clutch (1) is turned off, is a maximum of 8 seconds, and wherein the control unit (3), the duration of the on period (t on ) and the off period (t off ) dictates. Furthermore, a method is proposed.

Figure DE102014113856A1_0001
Figure DE102014113856A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch betätigbaren Reibschaltkupplung.The invention relates to an electromagnetically operable friction clutch according to the preamble of claim 1 and a method for operating an electromagnetically actuated friction clutch.

Stand der TechnikState of the art

Elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplungen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.Electromagnetically actuated Reibschaltkupplungen are known in various embodiments.

In einer Grundform wird elektromagnetisch eine Ankerscheibe an einen Rotor gezogen, um eine Drehmomentübertragung zwischen Rotor und Ankerscheibe zu erhalten.In a basic form, an armature disk is electromagnetically pulled to a rotor in order to obtain a torque transmission between rotor and armature disk.

In einer anderen Ausführungsvariante ist die elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung mehrstufig aufgebaut, wobei zum Beispiel über eine Wirbelstromkupplung eine Grundschleppdrehzahl realisiert ist und in einem geschalteten Zustand die volle Drehmomentübertragung stattfindet.In another embodiment, the electromagnetically actuated friction clutch is constructed in multiple stages, wherein for example via an eddy current clutch a bottom drag speed is realized and takes place in a switched state, the full torque transfer.

Bei den mehrstufigen Ausführungsformen geht es darum, ein Kühlverhalten, zum Beispiel einen Kühlwasservolumenstrom in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs an die Kühlanforderungen anzupassen.The multi-stage embodiments involve adapting a cooling behavior, for example a cooling water volume flow in an internal combustion engine of a motor vehicle, to the cooling requirements.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung bereitzustellen, die sich vergleichsweise besser an Kühlanforderungen anpassen lässt.The invention has for its object to provide an electromagnetically actuated friction clutch, which can be relatively better adapted to cooling requirements.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 10 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.This object is solved by the features of claims 1 and 10. In the dependent claims advantageous and expedient developments of the invention are described.

Die Erfindung geht von einer elektromagnetisch betätigbaren Reibschaltkupplung zum Zu- und Abschalten einer Kühlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug aus, wobei die Kupplung einen Elektromagnet mit mindestens einer Spule, einen Rotor, eine Ankerscheibe, die im zugeschalteten Zustand der Kupplung mit dem Rotor zur Drehmomentübertragung verbunden ist und Kontrollmittel zum Zu- und Abschalten der Kupplung umfasst.The invention is based on an electromagnetically actuated friction clutch for connecting and disconnecting a cooling water pump in a motor vehicle, wherein the clutch is an electromagnet with at least one coil, a rotor, an armature disc, which is connected in the switched-on state of the coupling with the rotor for torque transmission and Control means for switching on and off of the clutch comprises.

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Kontrollmittel dazu ausgelegt sind, die Kupplung alternierend zu- und abzuschalten, wobei die Einschaltperiode, in welcher die Kupplung zugeschaltet ist, maximal 8 Sekunden und die Ausschaltperiode, in welcher die Kupplung abgeschaltet ist, maximal 8 Sekunden beträgt und wobei die Kontrolleinheit die Dauer der Einschaltperiode und Ausschaltperiode vorgibt.The essence of the invention lies in the fact that the control means are designed to switch the clutch on and off alternately, wherein the switch-on period in which the clutch is switched on is a maximum of 8 seconds and the switch-off period in which the clutch is switched off a maximum of 8 seconds and wherein the control unit specifies the duration of the switch-on period and the switch-off period.

Auf diese Weise wird es möglich, neben einer völlig abgeschalteten Reibschaltkupplung, bei welcher zum Beispiel kein Kühlwasservolumenstrom vorhanden ist und einer geschalteten Kupplung, bei welcher zum Beispiel ein maximaler Kühlwasservolumenstrom vorhanden ist, jeglichen weiteren Volumenstrom, insbesondere mittleren Volumenstrom durch einen gepulsten Betrieb der Kupplung vorgeben zu können.In this way, it becomes possible, in addition to a completely disabled friction clutch, in which, for example, no cooling water volume flow and a switched clutch, in which, for example, a maximum cooling water volume flow is present, any other volume flow, in particular mean volume flow by a pulsed operation of the clutch pretend to be able to.

Damit wird eine kontinuierliche Anpassung eines Kühlverhaltens an Kühlvorgaben ermöglicht. Dies geht über einen Stufenbetrieb weit hinaus. Voraussetzung für eine kontinuierliche Vorgabe von zum Beispiel einem mittleren Kühlwasservolumenstrom ist eine ausreichend kleine Einschaltperiode sowie Ausschaltperiode der Kupplung in einem Bereich von kleiner 8 Sekunden.This allows a continuous adaptation of a cooling behavior to cooling specifications. This goes far beyond a stepped operation. A prerequisite for a continuous specification of, for example, an average cooling water volume flow is a sufficiently small switch-on period and switch-off period of the clutch in a range of less than 8 seconds.

Durch eine kontinuierliche Anpassbarkeit, insbesondere eines Kühlwasservolumenstroms kann zum Beispiel ein zusätzliches Wirbelstromsystem entfallen, was eingesetzt wird, um neben der vollständig geschalteten Kupplung eine weitere Betriebsstufe zu realisieren. Dadurch können Kosten eingespart werden. Des Weiteren ist es möglich, über diese Art der Auslegung einer elektromagnetisch betätigbaren Reibschaltkupplung immer genau die notwendige Kühlleistung abzurufen, wodurch sich der Wirkungsgrad des Gesamtsystems verbessert, mit der Folge eines geringeren Kraftstoffverbrauchs.By a continuous adaptability, in particular a cooling water volume flow can be omitted, for example, an additional eddy current system, which is used to realize next to the fully engaged clutch another operating stage. This can save costs. Furthermore, it is possible to retrieve exactly the necessary cooling capacity via this type of design of an electromagnetically actuated friction clutch, which improves the efficiency of the overall system, with the result of lower fuel consumption.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Einschaltperiode und/oder Ausschaltperiode zwischen 0,5 Sekunden und 5 Sekunden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the switch-on period and / or switch-off period is between 0.5 seconds and 5 seconds.

Es hat sich herausgestellt, dass dies ein besonders bevorzugter Bereich für die Vorgabe von Einschalt- und/oder Ausschaltdauer ist.It has been found that this is a particularly preferred range for the specification of switch-on and / or switch-off.

Durch diese Maßnahme lässt sich zum Beispiel ein mittlerer Kühlwasservolumenstrom in einem gewünschten Bereich einstellen, zum Beispiel steuern oder regeln.By this measure, for example, a mean cooling water volume flow in a desired range can be set, for example, control or regulate.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung regelt die Kontrolleinheit die vorgegebene Dauer von Einschalt- und/oder Ausschaltperiode. Die Regelung erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem äußeren Parameter, insbesondere in Abhängigkeit von zwei Parametern.In a further particularly preferred embodiment of the invention, the control unit regulates the predetermined duration of the switch-on and / or switch-off period. The regulation is preferably carried out as a function of at least one external parameter, in particular as a function of two parameters.

Vorzugsweise ist der wenigstens eine äußere Parameter ein Wert für den Kühlwasservolumenstrom einer Kühlwasserpumpe und/oder ein Wert für die Drehzahl der Kühlwasserpumpe und/oder ein Wert für die Kühlwassertemperatur im Kreislauf einer Kühlwasserpumpe und/oder ein Wert aus der Motorsteuerung eines Motors des Kfz.Preferably, the at least one outer parameter is a value for the Cooling water volume flow of a cooling water pump and / or a value for the speed of the cooling water pump and / or a value for the cooling water temperature in the circuit of a cooling water pump and / or a value from the engine control of an engine of the vehicle.

Ein Wert aus einer Motorsteuerung eines Kfz kann zum Beispiel die Motordrehzahl und/oder die Motorlast betreffen.For example, a value from an engine control of a vehicle may relate to engine speed and / or engine load.

Darüber hinaus kann ein Wert für einen Wasserdruck im Kühlwasserkreislauf einer Kühlwasserpumpe herangezogen werden.In addition, a value for a water pressure in the cooling water circuit of a cooling water pump can be used.

Zum Beispiel ist die elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung als ”fail-safe-Kupplung” ausgestaltet, sodass die Kupplung in einem nichtbestromten Zustand eingeschaltet ist. Zum Beispiel sorgt eine Feder oder ein Magnetfeld aus insbesondere Permanentmagneten dafür, dass die Kupplung im unbestromten Zustand geschlossen ist.For example, the electromagnetically operable friction clutch is designed as a "fail-safe clutch", so that the clutch is turned on in a de-energized state. For example, a spring or a magnetic field, in particular permanent magnet, ensures that the clutch is closed in the de-energized state.

Um die Kupplung auszuschalten, wird vorzugsweise ein Elektromagnet eingesetzt, der gegen die Kraft der Feder oder des Magnetfelds arbeitet und die Kupplung öffnet.To turn off the clutch, an electromagnet is preferably used, which operates against the force of the spring or the magnetic field and opens the clutch.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit derart ausgelegt, die Einschaltperiode und/oder Ausschaltperiode so zu regeln, dass sich ein vorgegebener Kühlwasservolumenstrom, insbesondere mittlerer Kühlwasservolumenstrom in einem installierten System mit Kühlwasserpumpe einstellt. Durch diese Maßnahme lässt sich insbesondere in einem Bereich von null bis zu einem maximalen Volumenstrom jeglicher Volumenstrom steuern und/oder regeln.In a particularly preferred embodiment of the invention, the control unit is designed to regulate the switch-on period and / or switch-off period so that a predetermined cooling water volume flow, in particular average cooling water volume flow in an installed system with cooling water pump adjusts. This measure makes it possible to control and / or regulate any volume flow, in particular in a range from zero to a maximum volume flow.

Um eine gewünschte Anpassung eines Volumenstroms zu erreichen, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Kontrolleinheit in der Lage ist, einen Volumenstrom einer Kühlwasserpumpe in fortlaufend aufeinander folgenden Zeitabschnitten von zumindest kleiner 16 Sekunden zu ändern. Bevorzugt betragen die Zeitabschnitte 1 bis 10 Sekunden.In order to achieve a desired adaptation of a volumetric flow, it is furthermore proposed that the control unit is able to change a volumetric flow of a cooling water pump in continuously successive time segments of at least 16 seconds. Preferably, the time periods are 1 to 10 seconds.

Um einer insbesondere Regeleinheit die entsprechenden Regelgrößen zuführen zu können, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Kontrolleinheit einen Volumenstromsensor und/oder einen Drehzahlsensor umfasst. Die Werte dieser Sensoren lassen sich dann zur Einstellung eines vorgegebenen, insbesondere gepulsten Betriebszustands der Kupplung einsetzen.In order to be able to supply the corresponding control variables to a particular control unit, it is also proposed that the control unit comprises a volume flow sensor and / or a speed sensor. The values of these sensors can then be used to set a predetermined, in particular pulsed operating state of the clutch.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch betätigbaren Reibschaltkupplung zum Zu- und Abschalten einer Kühlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug, bei welcher die Reibschaltkupplung einen Elektromagnet mit wenigstens einer Spule, einen Rotor, eine Ankerscheibe, die im zugeschalteten Zustand der Kupplung mit dem Rotor zur Drehmomentübertragung verbunden ist und Kontrollmittel zum Zu- und Abschalten der Kupplung umfasst, liegt der wesentliche Aspekt darin, dass die Kontrollmittel die Kupplung alternierend zu- und abschalten, wobei die Einschaltperiode, in welcher die Kupplung im zugeschalteten Zustand ist, maximal 8 Sekunden und die Ausschaltperiode, in welcher die Kupplung im abgeschalteten Zustand ist, ebenfalls maximal 8 Sekunden beträgt und wobei durch die Kontrollmittel die Dauer der Einschaltperiode und der Ausschaltperiode vorgegeben wird. Damit lässt sich zum Beispiel ein Kühlwasservolumenstrom, und insbesondere ein mittlerer Kühlwasservolumenstrom, also gemittelt über Einschalt- und Ausschaltperioden exakt lastabhängig auf die Kühlanforderung des Motors kontinuierlich regeln.In a method according to the invention for operating an electromagnetically actuated friction clutch for connecting and disconnecting a cooling water pump in a motor vehicle, in which the Reibschaltkupplung an electromagnet with at least one coil, a rotor, an armature disc, connected in the switched state of the coupling with the rotor for torque transmission is essential and control means for switching on and off of the clutch, the essential aspect is that the control means alternately on and off the clutch, wherein the switch-on period in which the clutch is in the switched-on state, a maximum of 8 seconds and the off period, in which is the clutch in the off state, also a maximum of 8 seconds and wherein the duration of the switch-on period and the switch-off is specified by the control means. This allows, for example, a cooling water volume flow, and in particular an average cooling water volume flow, ie averaged over switch-on and switch-off periods exactly load-dependent on the cooling requirement of the engine continuously regulate.

Die Regelung erfolgt vorzugsweise so, dass der Kühlwasservolumenstrom, insbesondere der mittlere Kühlwasservolumenstrom in einem Bereich von 0 bis 95% einstellbar ist. Mit entsprechend langer Einschaltdauer, d. h. im Prinzip einfach eingeschalteter Kupplung, kann auch ein 100% Kühlwasservolumenstrom erreicht werden.The regulation is preferably carried out so that the cooling water volume flow, in particular the average cooling water volume flow in a range from 0 to 95% is adjustable. With correspondingly long duty cycle, d. H. In principle, simply switched clutch, also a 100% cooling water volume flow can be achieved.

Die gewünschte Dynamik der Volumenstromvorgabe stellt sich insbesondere dann ein, wenn der Kühlwasservolumenstrom in fortlaufend aufeinander folgenden Zeitabschnitten von zumindest kleiner 16 Sekunden, insbesondere 10 Sekunden geändert wird.The desired dynamics of the volumetric flow presetting arises, in particular, when the cooling water volume flow is changed in continuously successive time segments of at least less than 16 seconds, in particular 10 seconds.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von weiteren Vorteilen und Einzelheiten nachstehend näher erläutert. Es zeigen:Several embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to further advantages and details. Show it:

1 eine elektromagnetische Reibschaltkupplung in Schnittansicht mit schematisch dargestellter Kontrolleinheit, 1 an electromagnetic Reibschaltkupplung in sectional view with a schematically illustrated control unit,

2 den prinzipiellen zeitlichen Verlauf eines gepulsten Ansteuersignals zum Zu- und Abschalten einer Kupplung gemäß 1, 2 the principle of time course of a pulsed drive signal for switching on and off of a clutch according to 1 .

3a und 3b jeweils gepulste zeitliche Verläufe von Ansteuersignalen zum Schalten einer elektromagnetisch betätigten Reibschaltkupplung und einer damit verbundenen Kühlwasserpumpe mit jeweils darüber stehendem zeitlichem Verlauf eines Kühlwasservolumenstroms im Kühlwasserkreislauf und daraus resultierendem mittleren Kühlwasservolumenstrom V 1 bzw. V 2, 3a and 3b respectively pulsed time courses of control signals for switching an electromagnetically actuated friction clutch and an associated cooling water pump, each time standing over time course of a cooling water volume flow in the cooling water circuit and the resulting average cooling water volume flow V 1 respectively. V 2 ,

4 ein gepulstes Ansteuersignal mit unterschiedlich langen An- und Auszuständen und den dazugehörigen Verlauf des Kühlwasservolumenstroms und des mittleren Kühlwasservolumenstroms V, jeweils über die Zeit. 4 a pulsed drive signal with different lengths on and Auszuständen and the associated course of the cooling water volume flow and the average cooling water volume flow V . each over time.

In 1 ist eine elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung 1 in Form einer Reibscheibenkupplung mit einer damit verbundenen Wasserpumpe 2 und einer Kontrolleinheit 3 gezeigt. Denkbar ist auch jede andere Art einer Reibschaltkupplung, z. B. eine Schlingfederkupplung. Die Wasserpumpe 2 besteht aus einem Pumpengehäuse 2a, einer Pumpengehäuseabdeckung 2b und einem in der Pumpengehäuseabdeckung an einer Lagerwelle 2c gelagerten Impeller 2d. Auf einem Stutzen 4 der Pumpengehäuseabdeckung 2b lagert über ein Kugellager 5 ein Rotor 6. Der Rotor 6 besitzt eine kreisringförmige Vertiefung 6a, in welcher ein feststehender Magnetkörper 7 mit darin enthaltener Spule 8 angeordnet ist. Der Magnetkörper 7 und die Spule 8 sind vorzugsweise auch kreisringförmig ausgebildet.In 1 is an electromagnetically operated friction clutch 1 in the form of a friction disc clutch with an associated water pump 2 and a control unit 3 shown. It is also conceivable any other type of Reibschaltkupplung, z. B. a wrap spring clutch. The water pump 2 consists of a pump housing 2a , a pump housing cover 2 B and one in the pump housing cover on a bearing shaft 2c stored impeller 2d , On a neck 4 the pump housing cover 2 B stored over a ball bearing 5 a rotor 6 , The rotor 6 has a circular recess 6a in which a fixed magnetic body 7 with coil contained therein 8th is arranged. The magnetic body 7 and the coil 8th are preferably also annular.

Der Rotor 6 lässt sich über das Kugellager 5 auf dem Stutzen 4 der Pumpengehäuseabdeckung 2d drehen. Der Rotor 6 wird vorzugsweise über einen Treibriemen (nicht gezeigt) angetrieben.The rotor 6 can be over the ball bearing 5 on the neck 4 the pump housing cover 2d rotate. The rotor 6 is preferably driven via a drive belt (not shown).

Mit der Lagerwelle 2c fest verbunden ist eine Ankerscheibe 9 über eine Feder 10 und einen Befestigungsflansch 11.With the bearing shaft 2c firmly connected is an anchor plate 9 over a spring 10 and a mounting flange 11 ,

Zum Beispiel ist die Feder 10 so ausgestaltet, dass sie die Ankerscheibe 9 auf Abstand zum Rotor 6 hält, womit in einem nicht bestromten Zustand der Spule 8 kein Moment vom Rotor 6 auf die Ankerscheibe 9 übertragen wird. Die Reibschaltkupplung 1 ist somit nicht geschaltet, womit die Wasserpumpe 2 ebenfalls nicht arbeitet.For example, the spring 10 designed to hold the anchor plate 9 at a distance to the rotor 6 stops, bringing in a non-energized state of the coil 8th no moment from the rotor 6 on the anchor plate 9 is transmitted. The friction clutch 1 is thus not switched, bringing the water pump 2 also not working.

Wird hingegen die Spule 8 bestromt, entsteht ein magnetisches Feld, das die Ankerscheibe 9 an den Rotor 6 heranzieht, womit die Kupplung schließt und die Drehung des Rotors 6 über die Ankerscheibe 9 auf die Lagerwelle 2c und damit den Impeller 2d übertragen wird. Die Wasserpumpe 2 arbeitet und Kühlwasser wird entsprechend der Pfeile 12, 13 durch das Pumpengehäuse 2a mit einem vorgegebenen Kühlwasservolumenstrom transportiert. Die Kontrolleinheit 3 schaltet die Reibschaltkupplung 1 mit vorgegebener Einschaltperiode und Ausschaltperiode.Will, however, the coil 8th energized, creates a magnetic field that the armature disc 9 to the rotor 6 draws attention to what the clutch closes and the rotation of the rotor 6 over the anchor plate 9 on the bearing shaft 2c and thus the impeller 2d is transmitted. The water pump 2 works and cooling water is corresponding to the arrows 12 . 13 through the pump housing 2a transported with a given cooling water volume flow. The control unit 3 switches the friction clutch 1 with predetermined switch-on period and switch-off period.

Ein prinzipieller zeitlicher Verlauf 14 eines Ansteuersignals mit ”ON” – bzw. ”OFF”-Pegel ist in 2 veranschaulicht. Der Signalverlauf 14 ist für vorgegebene Zeiten ton auf einem Einschaltpegel ”ON” und für vorgegebene Zeiten toff auf einem Ausschaltpegel ”OFF”, gegebenenfalls bei null Volt. Die Einschalt- und Ausschaltperiode ton und toff ergeben addiert die Periodendauer P. Die Periodendauer P kann in zum Beispiel einem Zeitbereich von 1 bis 10 Sekunden variieren, wobei die Einschaltperiode ton sowie die Ausschaltperiode toff jeweils in einem Bereich von 0,5 bis 5 Sekunden liegen kann.A fundamental time course 14 a drive signal having "ON" or "OFF" level is in 2 illustrated. The waveform 14 is for a given time t on at a switch-on level "ON" and for predetermined times t off at a switch-off level "OFF", optionally at zero volts. The turn-on and turn-off periods t on and t off add up the period P. The period P may vary in, for example, a time range of 1 to 10 seconds, the turn-on period t on and the turn-off period t off each in a range of 0.5 can be up to 5 seconds.

In 3a und 3b sind zwei zeitliche Signalverläufe 15 und 16 für ein Ansteuersignal der Kontrolleinheit 3 (siehe 1) schematisch dargestellt. Das Ansteuersignal wird zum Beispiel über eine Leitung 17 und ein Steckerelement 18 zur elektrischen Spule 8 übertragen.In 3a and 3b are two temporal waveforms 15 and 16 for a drive signal of the control unit 3 (please refer 1 ) shown schematically. The drive signal is for example via a line 17 and a plug element 18 to the electric coil 8th transfer.

Abhängig vom Signalverlauf 15 oder 16 stellt sich wie in dem darüber liegenden jeweiligen Diagramm ein zeitlicher Verlauf 15a, 16a eines Kühlwasservolumenstroms V und ein mittlerer Kühlwasservolumenstrom V 1 bzw. V 2 ein.Depending on the waveform 15 or 16 turns as in the overlying each diagram a time course 15a . 16a a cooling water volume flow V and a mean cooling water flow rate V 1 respectively. V 2 one.

Ausgehend vom Signalverlauf 15 ist ersichtlich, wie in der Einschaltperiode ton1 der Volumenstrom V anwächst und in der Ausschaltperiode toff1 wieder abnimmt und so weiter. Die Einschaltperiode ton1 und die Ausschaltperiode toff1 ergeben die Periodendauer P1. Die Periodendauer P1 kann variieren wie an 3b im Signalverlauf 16 ersichtlich ist. Hier beträgt die Periodendauer als Summe von ton2 und toff2 P2. Die größere Ausschaltperiode toff2 verursacht ein Absinken des mittleren Volumenstroms V 2. Die Variation des Volumenstroms V gemäß der Verläufe 15a und 16a erfolgt ungefähr in einem Bereich von 25 bis 75% Vmax bzw. 20 bis 70% Vmax. Vmax ist der maximale Volumenstrom.Starting from the waveform 15 it can be seen how, in the switch-on period t on1, the volume flow V increases and decreases again in the switch-off period t off1 , and so on. The switch-on period t on1 and the switch-off period t off1 result in the period P 1 . The period P 1 can vary as on 3b in the signal course 16 is apparent. Here the period is the sum of t on2 and t off2 P 2 . The larger off period t off2 causes a decrease in the average volume flow V 2 . The variation of the volume flow V according to the courses 15a and 16a takes place approximately in a range of 25 to 75% V max or 20 to 70% V max . V max is the maximum volume flow.

Wird eine kontinuierliche Änderung von Einschaltperiode und Ausschaltperiode gegebenenfalls auch der Periodendauer vorgenommen, lässt sich eine fortlaufende schnelle Anpassung eines mittleren Volumenstroms V erreichen.If a continuous change of the switch-on period and the switch-off period, if appropriate also of the period duration, is carried out, a continuous fast adaptation of a mean volume flow can be achieved V to reach.

Ein entsprechender zeitlicher Signalverlauf 19 für ein Ansteuersignal ist in 4 abgebildet. Darüber ist der dazu korrespondierende Verlauf 19a des Kühlwasservolumenstroms V über die Zeit t entsprechend wie in den dargestellten Diagrammen in 3a und 3b veranschaulicht. Ebenfalls eingezeichnet ist der mittlere Volumenstrom V der sich aus dem periodischen zeitlichen Verlauf des Volumenstroms V durch Mittelung ergibt. Die Änderung des mittleren Volumenstroms V ergibt sich daraus, dass im Signalverlauf zum Zeitpunkt t0 die Ausschaltperiode toff bei gleichbleibender Einschaltperiode ton vergrößert wird, wodurch insgesamt die Periodendauer zwar zunimmt, aber das Verhältnis von Ein- und Ausperiode abnimmt, womit auch der mittlere Volumenstrom V sich verringert.A corresponding temporal waveform 19 for a drive signal is in 4 displayed. Above that is the corresponding course 19a the cooling water volume flow V over the time t corresponding to as shown in the diagrams in 3a and 3b illustrated. Also plotted is the mean volume flow V which results from the periodic progression of the volume flow V by averaging. The change of the mean volume flow V results from the fact that in the waveform at the time t 0, the turn-off is increased t off at the same switch-on period t on , whereby a total of the period increases, but the ratio of the on and off period decreases, which also the average volume flow V decreases.

Zum Zeitpunkt t1 wird zusätzlich die Einschaltperiode ton bei gleichbleibender Ausschaltperiode toff verkleinert, was einen weiterem Abfall des mittleren Volumenstroms V zur Folge hat.In addition, at the time t 1 , the switch-on period t on is reduced while the switch-off period t off remains the same, which means a further drop in the average volume flow V entails.

Man erkennt, dass innerhalb von ein bis zwei Perioden P eine Anpassung des mittleren Volumenstroms an die Steuersignale stattgefunden hat, sodass eine kontinuierliche Vorgabe des Volumenstroms V ermöglicht ist.It can be seen that an adaptation of the average volume flow to the control signals has taken place within one to two periods P, so that a continuous specification of the volume flow V is possible.

Der Volumenstrom V kann zum Beispiel geregelt oder gesteuert werden. Vorzugsweise wird eine Regelung vorgenommen. Zur Regelung können Motordrehzahl, Motorlast, Kühlwassertemperatur, Pumpendrehzahl, Wasserdruck oder Kühlwasservolumenstrom eines Kühlwasserkreislaufes mit Wasserpumpe und Reibschaltkupplung herangezogen werden.The volume flow V can be regulated or controlled, for example. Preferably, a regulation is made. To control engine speed, engine load, cooling water temperature, pump speed, water pressure or cooling water flow rate of a cooling water circuit can be used with water pump and Reibschaltkupplung.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Reibschaltkupplungfriction clutch
22
Wasserpumpewater pump
2a2a
Pumpengehäusepump housing
2b2 B
PumpengehäuseabdeckungPump housing cover
2c2c
Lagerwellebearing shaft
2d2d
Impellerimpeller
33
Kontrolleinheitcontrol unit
44
StutzenSupport
55
Kugellagerball-bearing
66
Rotorrotor
6a6a
Vertiefungdeepening
77
Magnetkörpermagnetic body
88th
SpuleKitchen sink
99
Ankerscheibearmature disc
1010
Federfeather
1111
Befestigungsflanschmounting flange
1212
Pfeilarrow
1313
Pfeilarrow
1414
Signalverlaufwaveform
1515
Signalverlaufwaveform
15a15a
VolumenstromverlaufFlow History
1616
Signalverlaufwaveform
16a16a
VolumenstromverlaufFlow History
1717
Leitungmanagement
1818
Steckerelementmale member
1919
Signalverlaufwaveform
19a19a
VolumenstromverlaufFlow History

Claims (13)

Elektromagnetisch betätigbare Reibschaltkupplung (1) zum Zu- und Abschalten einer Kühlwasserpumpe (2) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Kupplung (1) einen Elektromagnet mit mindestens einer Spule (8), einen Rotor (6), eine Ankerscheibe (9), die im zugeschalteten Zustand der Kupplung (1) mit dem Rotor (6) zur Drehmomentübertragung verbunden ist und Kontrollmittel (3) zum Zu- und Abschalten der Kupplung (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollmittel (3) dazu ausgelegt sind, die Kupplung (1) alternierend zu- und abzuschalten, wobei die Einschaltperiode (ton), in welcher die Kupplung (1) zugeschaltet ist, maximal 8 Sekunden und die Ausschaltperiode (toff), in welcher die Kupplung (1) abgeschaltet ist, maximal 8 Sekunden beträgt, und wobei die Kontrolleinheit (3) die Dauer der Einschaltperiode (ton) und der Ausschaltperiode (toff) vorgibt.Electromagnetically actuated friction clutch ( 1 ) for connecting and disconnecting a cooling water pump ( 2 ) in a motor vehicle, the clutch ( 1 ) an electromagnet with at least one coil ( 8th ), a rotor ( 6 ), an anchor plate ( 9 ), which in the engaged state of the clutch ( 1 ) with the rotor ( 6 ) is connected to the torque transmission and control means ( 3 ) for connecting and disconnecting the clutch ( 1 ), characterized in that the control means ( 3 ) are adapted to the coupling ( 1 ) alternately on and off, wherein the switch-on period (t on ), in which the clutch ( 1 ), a maximum of 8 seconds and the switch-off period (t off ), in which the clutch ( 1 ) is off, maximum 8 seconds, and wherein the control unit ( 3 ) specifies the duration of the switch-on period (t on ) and the switch-off period (t off ). Reibschaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltperiode (ton) und/oder Ausschaltperiode (toff) zwischen 0,5 Sekunden und 5 Sekunden liegt.Friction clutch according to Claim 1, characterized in that the switch-on period (t on ) and / or switch-off period (t off ) is between 0.5 seconds and 5 seconds. Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) die vorgegebene Dauer von Einschalt- und/oder Ausschaltperiode (ton, toff) regelt.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 3 ) regulates the predetermined duration of the switch-on and / or switch-off period (t on , t off ). Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung in Abhängigkeit von wenigstens einem äußeren Parameter erfolgt.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the control takes place in dependence on at least one external parameter. Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine äußere Parameter ein Wert für den Kühlwasservolumenstrom einer Kühlwasserpumpe und/oder ein Wert für die Drehzahl der Kühlwasserpumpe und/oder ein Wert für die Kühlwassertemperatur im Kreislauf einer Kühlwasserpumpe und/oder einen Wert aus einer Motorsteuerung eines Motors des Kfz ist.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one external parameter is a value for the cooling water volume flow of a cooling water pump and / or a value for the speed of the cooling water pump and / or a value for the cooling water temperature in the circuit of a cooling water pump and / or a value from a motor control of an engine of the vehicle. Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) derart ausgelegt ist, die Einschaltperiode (ton) und/oder Ausschaltperiode (toff) so zu regeln, dass sich ein vorgegebener Kühlwasservolumenstrom (V) in einem installierten System mit Kühlwasserpumpe (2) einstellt.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 3 ) is designed to regulate the switch-on period (t on ) and / or switch-off period (t off ) so that a predetermined cooling water volume flow (V) in an installed system with cooling water pump ( 2 ). Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) in der Lage ist, einen Kühlwasservolumenstrom (V) einer Kühlwasserpumpe (2) in fortlaufend aufeinander folgenden Zeitabschnitten von zumindest < 16 Sekunden zu ändern, insbesondere in Zeitabschnitten von 1 bis 10 Sekunden.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 3 ) is capable of producing a cooling water volume flow (V) of a cooling water pump ( 2 ) in successive successive time periods of at least <16 seconds, especially in time periods of 1 to 10 seconds. Reibschaltkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) einen Volumenstromsensor und/oder Drehzahlsensor umfasst.Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 3 ) comprises a volume flow sensor and / or speed sensor. System aus elektromagnetisch betätigbarer Reibschaltkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einer Kühlwasserpumpe (2).System of electromagnetically operated friction clutch ( 1 ) according to one of the preceding claims and a cooling water pump ( 2 ). Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch betätigbaren Reibschaltkupplung (1) zum Zu- und Abschalten einer Kühlwasserpumpe (2) in einem Kraftfahrzeug, wobei die Reibschaltkupplung (1) einen Elektromagneten mit wenigstens einer Spule (8), einen Rotor (6), einer Ankerscheibe (9), die im zugeschalteten Zustand der Kupplung (1) mit dem Rotor (6) zur Drehmomentübertragung verbunden ist und Kontrollmittel (3) zum Zu- und Abschalten der Kupplung (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollmittel (3) die Kupplung (1) alternierend zu- und abschalten, wobei die Einschaltperiode (ton), in welcher die Kupplung im zugeschalteten Zustand ist, maximal 8 Sekunden und die Ausschaltperiode (toff), in welcher die Kupplung im abgeschalteten Zustand ist, maximal 8 Sekunden beträgt, und wobei durch die Kontrollmittel (3) die Dauer der Einschaltperiode (ton) und der Ausschaltperiode (toff) vorgegeben wird.Method for operating an electromagnetically actuated friction clutch ( 1 ) for connecting and disconnecting a cooling water pump ( 2 ) in a motor vehicle, wherein the friction clutch ( 1 ) an electromagnet with at least one coil ( 8th ), a rotor ( 6 ), an anchor plate ( 9 ), which in the engaged state of the clutch ( 1 ) with the rotor ( 6 ) is connected to the torque transmission and control means ( 3 ) for connecting and disconnecting the clutch ( 1 ), characterized in that the control means ( 3 ) the coupling ( 1 ) alternately on and off, wherein the switch-on period (t on ), in which the clutch is in the engaged state, a maximum of 8 seconds and the off period (t off ), in which the clutch is in the off state, a maximum of 8 seconds, and whereby the control means ( 3 ) the duration of the switch-on period (t on ) and the switch-off period (t off ) is specified. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) die vorgegebene Dauer von Einschalt- und/oder Ausschaltperiode regelt.Method according to claim 10, characterized in that the control unit ( 3 ) regulates the predetermined duration of the switch-on and / or switch-off period. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kontrolleinheit (3) die Einschaltperiode (ton) und/oder Ausschaltperiode (toff) so geregelt wird, dass sich ein vorgegebener Kühlwasservolumenstrom (V) in einem installierten System mit Kühlwasserpumpe (2), insbesondere in einem Bereich von 0 bis 95% einstellt.Method according to one of claims 10 or 11, characterized in that with the control unit ( 3 ) the on period (t on ) and / or off period (t off ) is controlled so that a predetermined cooling water volume flow (V) in an installed system with cooling water pump ( 2 ), especially in a range of 0 to 95%. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (3) einen Kühlwasservolumenstrom (V) in einer Kühlwasserpumpe (2) in fortlaufend aufeinander folgenden Zeitabschnitten von zumindest < 16 Sekunden ändert.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the control unit ( 3 ) a cooling water volume flow (V) in a cooling water pump ( 2 ) in successive successive time periods of at least <16 seconds.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242014B4 (en) * 2002-09-11 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Conveyor unit with electrically controllable actuation device
DE102008047983A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 Licos Trucktec Gmbh Electromagnetically actuated clutch and method for operating an electromagnetically actuated clutch
DE102011050366B3 (en) * 2011-05-13 2012-09-13 Kendrion Linnig Gmbh Coupling arrangement and control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242014B4 (en) * 2002-09-11 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Conveyor unit with electrically controllable actuation device
DE102008047983A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 Licos Trucktec Gmbh Electromagnetically actuated clutch and method for operating an electromagnetically actuated clutch
DE102011050366B3 (en) * 2011-05-13 2012-09-13 Kendrion Linnig Gmbh Coupling arrangement and control method

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