DE102016219234A1 - Coupling system and method for operating a coupling system - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Kupplungssystem (10) zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors vorgesehen mit einer Reibungskupplung (16) zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Drehmomenteinleitungselement (12) und einem Drehmomentausleitungselement (14), einem Rampensystem (24) zum axialen Verlagern einer Anpressplatte der Reibungskupplung (16), wobei das Rampensystem (24) eine Eingangsrampe (28) und eine relativ zur Eingangsrampe (28) verdrehbare Ausgangsrampe (32) zur Veränderung einer axialen Erstreckung des Rampensystems (24) infolge einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement (12) und dem Drehmomentausleitungselement (14) aufweist, einem mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) und der Eingangsrampe (28) gekoppelten Freilauf (36), wobei der Freilauf (36) in einer Sperrstellung von dem Drehmomenteinleitungselement (12) an die Eingangsrampe (28) ein Steuermoment zum Schließen der Reibungskupplung (16) überträgt, und einer mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) und der Eingangsrampe (28) gekoppelten Magnetkupplung (38) zur Überbrückung des Freilaufs (36). Für den Wechsel der Betriebsmodi im Schubbetrieb ist es lediglich erforderlich mit Hilfe der Magnetkupplung (38) den Freilauf (36) zu überbrücken, so dass eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, an verschiedene Fahrstrategien ermöglicht ist.A clutch system (10) for coupling a drive shaft of an automotive engine is provided with a friction clutch (16) for transmitting a torque between a torque introduction element (12) and a torque extraction element (14), a ramp system (24) for axially displacing a pressure plate of the friction clutch (FIG. 16), the ramp system (24) having an input ramp (28) and an output ramp (32) rotatable relative to the input ramp (28) for varying an axial extent of the ramp system (24) due to a differential rotational speed between the torque input member (12) and the torque diverting member (12). 14), a freewheel (36) coupled to the torque input member (12) and the input ramp (28), the freewheel (36) in a blocking position from the torque input member (12) to the input ramp (28), a control torque for closing the friction clutch (16) transfers, and one with the Drehmomenteinleitun gselement (12) and the input ramp (28) coupled magnetic coupling (38) for bridging the freewheel (36). For the change of the operating modes in overrun mode, it is only necessary with the aid of the magnetic coupling (38) to bridge the freewheel (36), so that an easy and efficient adaptation of torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, to different driving strategies is possible ,

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem sowie ein Verfahren zum Betätigen eines Kupplungssystems, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes oder einem Rotor einer elektrischen Maschine eines Hybridkraftfahrzeug gekuppelt werden kann.The invention relates to a coupling system and a method for actuating a coupling system, with the aid of which a drive shaft of an automotive engine with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission or a rotor of an electric machine of a hybrid motor vehicle can be coupled.

Aus WO 2011/050773 A1 ist ein Kupplungssystem in der Art einer sogenannten Booster-Kupplung bekannt, bei dem eine als Trennkupplung ausgestaltete Reibungskupplung mit Hilfe eines Rampensystems betätigt werden kann. Zum Schließen der Reibungskupplung kann das Rampensystem mit Hilfe einer Tellerfeder durch eine relativ zu einer Eingangsrampe verdrehbare Ausgangsrampe seine axiale Erstreckung ändern und dadurch eine Anpressplatte der Reibungskupplung axial verlagern. Dadurch kann zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte der Reibungskupplung eine Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden.Out WO 2011/050773 A1 is a coupling system in the manner of a so-called booster clutch known, in which a coupling designed as a clutch friction clutch can be operated by means of a ramp system. To close the friction clutch, the ramp system can change its axial extent by means of a plate spring by a rotatable relative to an input ramp output ramp and thereby axially displace a pressure plate of the friction clutch. As a result, a clutch disc can be pressed by friction between the pressure plate and a counter plate of the friction clutch.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis eine Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, leicht und effizient an verschiedene Fahrstrategien anpassen zu können.There is a continuing need to be able to easily and efficiently adapt torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, to different driving strategies.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, an verschiedene Fahrstrategien ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that enable an easy and efficient adaptation of a torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, to different driving strategies.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a coupling system having the features of claim 1 and a method having the features of claim 9. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which individually or in combination constitute an aspect of the invention can.

Erfindungsgemäß ist ein Kupplungssystem zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes oder einem Rotor einer elektrischen Maschine eines Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen mit einer, insbesondere als Lamellenkupplung ausgestalteten, Reibungskupplung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Drehmomenteinleitungselement, insbesondere Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors, und einem Drehmomentausleitungselement, insbesondere Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes oder Rotor der elektrischen Maschine, einem Rampensystem zum axialen Verlagern einer Anpressplatte der Reibungskupplung, wobei das Rampensystem eine Eingangsrampe und eine relativ zur Eingangsrampe verdrehbare Ausgangsrampe zur Veränderung einer axialen Erstreckung des Rampensystems infolge einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement aufweist, einem mit dem Drehmomenteinleitungselement und der Eingangsrampe gekoppelten Freilauf, wobei der Freilauf in einer Sperrstellung von dem Drehmomenteinleitungselement an die Eingangsrampe ein Steuermoment zum Schließen der Reibungskupplung überträgt, und einer mit dem Drehmomenteinleitungselement und der Eingangsrampe gekoppelten Magnetkupplung zur Überbrückung des Freilaufs.According to the invention, a clutch system for coupling a drive shaft of a motor vehicle engine with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission or a rotor of an electric machine of a hybrid motor vehicle provided with a, in particular designed as a multi-plate clutch, friction clutch for transmitting torque between a torque introduction element, in particular drive shaft of the motor vehicle engine, and a Drehmomentausleitungselement in particular transmission input shaft of the motor vehicle transmission or rotor of the electric machine, a ramp system for axially displacing a pressure plate of the friction clutch, the ramp system having an input ramp and an output ramp rotatable relative to the input ramp for varying an axial extension of the ramp system due to a differential speed between the torque introduction element and the torque output element , one with the torque line and the input ramp coupled freewheel, wherein the freewheel in a blocking position from the torque input element to the input ramp transmits a control torque for closing the friction clutch, and coupled to the torque input element and the input ramp magnetic coupling for bridging the freewheel.

Wenn im Zugbetrieb ein Drehmoment von dem Drehmomenteinleitungselement an das Drehmomentausleitungselement übertragen werden soll, dreht bei geöffneter Reibungskupplung das Drehmomenteinleitungselement schneller als das Drehmomentausleitungselement. Der Freilauf wird dadurch in seine Sperrstellung bewegt, so dass die Eingangsrampe mit dem Drehmomenteinleitungselement gekoppelt wird und ein Steuermoment übertragen werden kann, während die Ausgangsrampe mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelt sein kann. Der Unterschied in der Drehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement führt dadurch zu einem Unterschied in der Drehzahl zwischen der Eingangsrampe und der Ausgangsrampe. Dadurch wird das Rampensystem infolge der Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement verdreht, wodurch sich die axiale Erstreckung des Rampensystems erhöhen kann. Hierbei kann insbesondere die Ausgangsrampe in der Art einer Anpressplatte axial verlagert werden. Durch die Erhöhung der axialen Erstreckung des Rampensystems kann die Reibungskupplung durch die axial verlagerte Ausgangsrampe geschlossen werden, so dass ein mit dem Drehmomenteinleitungselement gekoppeltes Eingangsteil der Reibungskupplung mit einem mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelten Ausgangsteil der Reibungskupplung reibschlüssig verpresst werden kann. Im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung kann ein Großteil des von dem Drehmomenteinleitungselement eingeleiteten Drehmoments über die Reibungskupplung an das Drehmomentausleitungselement übertragen werden. Dadurch ist es möglich, dass ein an dem Drehmomenteinleitungselement angeschlossener Kraftfahrzeugmotor, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, sein erzeugtes Drehmoment an ein Kraftfahrzeuggetriebe übertragen kann, wobei es möglich ist, dass zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebe und dem Drehmomenteinleitungselement ein Rotor einer elektrischen Maschine eines Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen ist. Hierzu kann insbesondere das Drehmomentausleitungselement den Rotor der elektrischen Maschine ausbilden, indem der Rotor beispielsweise mit Elektromagneten eines Stators der elektrischen Maschine zusammenwirkende Magnete aufweist.When torque is to be transmitted from the torque introducing member to the torque deriving member in the traction operation, the torque introducing member rotates faster than the Drehmomentausleitungselement when the friction clutch is open. The freewheel is thereby moved to its blocking position, so that the input ramp is coupled to the torque introduction element and a control torque can be transmitted, while the output ramp can be coupled to the Drehmomentausleitungselement. The difference in rotational speed between the torque introducing member and the torque deriving member thereby results in a difference in rotational speed between the input ramp and the output ramp. As a result, the ramp system is rotated as a result of the differential rotational speed between the torque introduction element and the torque output element, which may increase the axial extent of the ramp system. In this case, in particular, the output ramp can be displaced axially in the manner of a pressure plate. By increasing the axial extent of the ramp system, the friction clutch can be closed by the axially displaced output ramp, so that an input part of the friction clutch coupled to the torque input element can be frictionally pressed with an output part of the friction clutch coupled to the torque output element. In the closed state of the friction clutch, a majority of the torque introduced by the torque introduction element can be transmitted via the friction clutch to the Drehmomentausleitungselement. As a result, it is possible that a motor vehicle engine connected to the torque introduction element, for example an internal combustion engine, can transmit its generated torque to a motor vehicle transmission, it being possible for a rotor of an electric motor of a hybrid motor vehicle to be provided between the motor vehicle transmission and the torque introduction element. For this purpose, in particular the Drehmomentausleitungselement form the rotor of the electric machine, in that the rotor has, for example, electromagnets interacting with electromagnets of a stator of the electric machine.

Wenn in einem Schubbetrieb die Drehzahl des Drehmomentausleitungselements größer als die Drehzahl des Drehmomenteinleitungselement ist, kann sich die Eingangsrampe des Rampensystems nicht mehr an dem Freilauf abstützen, da der Freilauf sich in diesem Fall in der Freilaufstellung befindet und eine Drehmomentübertragung unterbricht. Die Koppelung der Eingangsrampe mit dem Drehmomenteinleitungselement kann dadurch unterbrochen werden, so dass eine Drehzahldifferenz zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement ohne eine Änderung der axialen Erstreckung des Rampensystems zugelassen werden kann. Insbesondere kann sich die Reibungskupplung automatisch öffnen und dadurch die Erstreckung des Rampensystems verringern. Dadurch wird das Kraftfahrzeug nicht von dem Schleppmoment des an dem Drehmomenteinleitungselement angeschlossenen Kraftfahrzeugmotors abgebremst. Das Kraftfahrzeug kann dann in einem Segelbetrieb im Wesentlichen ohne Kraftstoffverbrauch rollen und/oder von einer gegebenenfalls vorgesehenen elektrischen Maschine rein elektrisch angetrieben werden. If, in a coasting operation, the rotational speed of the torque elimination element is greater than the rotational speed of the torque introduction element, the input ramp of the ramp system can no longer be supported on the freewheel, since the freewheel in this case is in the freewheeling position and interrupts torque transmission. The coupling of the input ramp to the torque input element can thereby be interrupted, so that a rotational speed difference between the torque introduction element and the torque diverting element can be permitted without a change in the axial extent of the ramp system. In particular, the friction clutch can open automatically and thereby reduce the extent of the ramp system. As a result, the motor vehicle is not braked by the drag torque of the motor vehicle engine connected to the torque introduction element. The motor vehicle can then roll in a sailing operation essentially without fuel consumption and / or be powered purely electrically by an optionally provided electric machine.

Wenn im Schubbetrieb das Drehmomenteinleitungselement und/oder ein an dem Drehmomenteinleitungselement angeschlossener Kraftfahrzeugmotor bewusst mitgeschleppt werden soll, beispielsweise um den Kraftfahrzeugmotor zu starten und/oder das Kraftfahrzeug mit Hilfe des Massenträgheitsmoments des Kraftfahrzeugmotors zusätzlich abzubremsen („Motorbremse“), kann die Magnetkupplung geschlossen werden. Durch die geschlossene Magnetkupplung kann eine Drehmomentübertragung an dem in der Freilaufstellung befindlichen Freilauf vorbei realisiert werden. In der minimalen Erstreckung des Rampensystems kann die mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelte Ausgangsrampe die Eingangsrampe mitnehmen und ein Drehmoment übertragen. Durch die geschlossene Magnetkupplung kann das an der Eingangsrampe ankommende Drehmoment an das Drehmomenteinleitungselement übertragen werden, so dass im Schubbetrieb durch ein wahlweises Schließen der Magnetkupplung eine bewusste Drehmomentübertragung von dem Drehmomentausleitungselement an das Drehmomenteinleitungselement an dem Freilauf vorbei erfolgen kann. Vorzugsweise wird die Magnetkupplung bereits geschlossen, wenn die Reibungskupplung noch geschlossen ist, so dass auch eine Drehmomentübertragung von dem Drehmomentausleitungselement an das Drehmomenteinleitungselement über die Reibungskupplung erfolgen kann. Mit Hilfe der Magnetkupplung kann leicht zwischen einem Segelbetrieb und/oder einem rein elektrischen Betrieb einerseits und einem bewussten Schleppbetrieb andererseits gewechselt werden. Für den Wechsel der Betriebsmodi im Schubbetrieb ist es lediglich erforderlich mit Hilfe der Magnetkupplung den Freilauf zu überbrücken, so dass eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, an verschiedene Fahrstrategien ermöglicht ist.If, in overrun mode, the torque introduction element and / or an engine motor connected to the torque introduction element are to be intentionally carried along, for example to start the vehicle engine and / or additionally brake the motor vehicle with the aid of the moment of inertia of the vehicle engine ("engine brake"), the magnetic coupling can be closed. Due to the closed magnetic coupling, a torque transmission to the freewheel located in the freewheeling position can be realized over. In the minimum extent of the ramp system, the output ramp coupled to the torque diverting element can take the input ramp and transmit torque. Due to the closed magnetic coupling, the torque arriving at the input ramp can be transmitted to the torque introduction element, so that a deliberate torque transmission from the Drehmomentausleitungselement can be done to the torque input element on the freewheel in overrun by selectively closing the magnetic coupling. Preferably, the magnetic coupling is already closed when the friction clutch is still closed, so that a torque transmission from the Drehmomentausleitungselement can be done to the torque introduction element via the friction clutch. With the help of the magnetic coupling can be easily changed between a sailing operation and / or a purely electrical operation on the one hand and a conscious towing operation on the other hand. For the change of operating modes in overrun operation, it is only necessary with the help of the magnetic coupling to override the freewheel, so that an easy and efficient adaptation of torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, is made possible to different driving strategies.

Die Magnetkupplung, das Rampensystem und die Reibungskupplung können zusammen eine sogenannte Booster-Kupplung ausbilden. Anstelle der Magnetkupplung kann auch eine andere Vorsteuerkupplung verwendet werden, die dazu hergerichtet ist in Reaktion auf ein Stellsignal die Eingangsrampe mit dem Drehmomenteinleitungselement unter Überbrückung des Freilaufs zu koppeln. Im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung weisen das Drehmomenteinleitungselement und das Drehmomentausleitungselement im schlupffreien Betrieb im Wesentlichen die gleiche Drehzahl auf. Im geöffneten Zustand der Reibungskupplung können das Drehmomenteinleitungselement und das Drehmomentausleitungselement mit einer unterschiedlichen Drehzahl drehen, so dass sich eine Drehzahldifferenz zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement einstellt. Das über das Drehmomenteinleitungselement und die Reibungskupplung fließende Drehmoment kann zumindest teilweise über die geschlossene Magnetkupplung beziehungsweise den gesperrten Freilauf fließen, so dass im geschlossenen Zustand der Magnetkupplung zumindest zeitweise eine Drehmomentübertragung über das Rampensystem erfolgen kann, wodurch Bauteilbelastungen reduziert werden können. Durch die sich ändernde Erstreckung des Rampensystems kann die Anpressplatte zum Schließen der Reibungskupplung verlagert werden, wobei eine Verlagerungskraft zum Verlagern der Anpressplatte aus dem über den Freilauf übertragenen Drehmoment abgezweigt werden kann. Wenn sich die Erstreckung des Rampensystems soweit geändert hat, dass beispielsweise die Anpressplatte eine Kupplungsscheibe und/oder Lamellen einer Lamellenkupplung verpresst, sind nach einer Beendigung eines Schlupfbetriebs die Drehzahlen des Drehmomenteinleitungselements und des Drehmomentausleitungselement miteinander synchronisiert, so dass eine Drehzahldifferenz nicht mehr vorliegt. Das Rampensystem kann dann in der erreichten Stellung verharren.The magnetic coupling, the ramp system and the friction clutch can together form a so-called booster clutch. Instead of the magnetic coupling and another pilot clutch can be used, which is adapted in response to a control signal to couple the input ramp with the torque introduction element to bridge the freewheel. When the friction clutch is in the closed state, the torque introduction element and the torque diversion element have essentially the same rotational speed in slip-free operation. In the open state of the friction clutch, the torque introduction element and the torque extraction element can rotate at a different speed, so that sets a speed difference between the torque introduction element and the Drehmomentausleitungselement. The torque flowing via the torque introduction element and the friction clutch can flow at least partially via the closed magnetic coupling or the locked freewheel, so that at least temporarily a torque transmission via the ramp system can take place in the closed state of the magnetic coupling, whereby component loads can be reduced. Due to the changing extent of the ramp system, the pressure plate can be displaced for closing the friction clutch, wherein a displacement force for displacing the pressure plate can be diverted from the torque transmitted via the freewheel. If the extent of the ramp system has changed so far that, for example, the pressure plate presses a clutch disk and / or disks of a multi-plate clutch, after completion of a slip operation, the rotational speeds of the torque introduction element and the torque extraction element are synchronized with each other, so that a speed difference is no longer present. The ramp system can then remain in the position reached.

Über eine geeignete Wahl der Rampensteigung des Rampensystems kann eine Kraftübersetzung erreicht werden. Ferner ist es möglich die Magnetkupplung aus dem Bereich der Anpressplatte heraus zu verlagern. Die Magnetkupplung kann dadurch insbesondere im Vergleich zur Anpressplatte zumindest zu einem Großteil radial innen zur Anpressplatte positioniert sein, so dass Bauraum radial innerhalb zu Reibbelägen der Kupplungsscheibe genutzt werden kann. Die Reibkontakte der Kupplungsscheibe können dadurch in einem vergleichsweise weit radial äußeren Bereich vorgesehen werden, so dass eine entsprechend geringe Erstreckung der Reibungskupplung nach radial innen erforderlich ist, um eine entsprechend große Reibfläche realisieren zu können. Via a suitable choice of the ramp gradient of the ramp system, a force transmission can be achieved. Furthermore, it is possible to shift the magnetic coupling out of the area of the pressure plate. The magnetic coupling can thereby be positioned, in particular in comparison to the pressure plate, at least to a large extent radially inward to the pressure plate, so that space is radial can be used within to friction linings of the clutch disc. The friction contacts of the clutch disc can be provided in a comparatively far radially outer region, so that a correspondingly small extent of the friction clutch is required radially inward in order to realize a correspondingly large friction surface can.

Die Ausgangsrampe kann drehfest aber axial beweglich mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelt sein. Dadurch kann die mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelte Ausgangsrampe und die über den Freilauf und/oder die Magnetkupplung mit dem Drehmomenteinleitungselement koppelbare Eingangsrampe bei einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomentausleitungselement und dem Drehmomenteinleitungselement relativ zueinander verdreht werden. Die Rampen des Rampensystems können direkt aufeinander abgleiten oder über mindestens eine Kugel, einen Zylinder oder sonstiges drehbares Element relativ zueinander verdreht werden, so dass ein Kugel-Rampen-System ausgebildet werden kann. Durch das Verdrehen der Rampen relativ zueinander kann sich der Abstand der von der jeweils anderen gegenüberliegenden Rampe wegweisenden Rückseiten der Eingangsrampe und der Ausgangsrampe verändern, so dass sich entsprechend die axiale Erstreckung des Rampensystems verringern beziehungsweise vergrößern kann. Besonders bevorzugt ist der maximale relative Verdrehwinkel der Eingangsrampe zu der Ausgangsrampe beispielsweise durch mindestens einen Anschlag begrenzt, wodurch beispielsweise eine Überschreitung eines maximalen Verschleißbereichs von Reibbelägen der Reibungskupplung vermieden werden kann. The output ramp may be rotatably but axially movably coupled to the Drehmomentausleitungselement. Thereby, the output ramp coupled to the torque deriving member and the input ramp couplable to the torque introducing member via the one way and / or the magnetic coupling can be relatively rotated at a differential rotational speed between the torque deriving member and the torque introducing member. The ramps of the ramp system can slide directly on each other or be rotated relative to each other via at least one ball, a cylinder or other rotatable element, so that a ball-ramp system can be formed. By rotating the ramps relative to one another, the distance between the rear sides of the input ramp and the output ramp pointing away from the respective other opposite ramp can change, so that the axial extent of the ramp system can correspondingly be reduced or increased. Particularly preferably, the maximum relative angle of rotation of the input ramp to the output ramp is limited for example by at least one stop, whereby, for example, exceeding a maximum wear range of friction linings of the friction clutch can be avoided.

Insbesondere weist der Freilauf einen mit dem Drehmomenteinleitungselement gekoppelten Eingangsring und einen mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelten Ausgangsring auf. Zwischen dem Eingangsring und dem Ausgangsring können beispielsweise Klinken, Klemmkörper, Rampen oder Ähnliches vorgesehen sein, die bei einem Überholen des Eingangsrings den Eingangsring mit dem Ausgangsring drehmomentübertragen sperren und bei einem Überholen des Ausgangsrings eine Relativdrehung zulassen. Vorzugsweise ist der Eingangsring als Innenring und der Ausgangsring aus Außenring ausgestaltet. In particular, the freewheel has an input ring coupled to the torque input element and an output ring coupled to the torque output element. For example, pawls, clamping body, ramps or the like may be provided between the input ring and the output ring, which lock the input ring with the output ring torque transfer when overtaking the input ring and allow a relative rotation when overtaking the output ring. Preferably, the input ring is designed as an inner ring and the output ring of outer ring.

Insbesondere weist die Magnetkupplung einen von einer Steuereinrichtung ansteuerbaren Elektromagneten und eine von dem Elektromagneten verlagerbare Ankerscheibe auf, wobei die Ankerscheibe mittelbar oder unmittelbar drehmomentübertragend mit der Eingangsrampe gekoppelt ist und in einer geschlossenen Stellung der Magnetkupplung einen mittelbaren oder unmittelbaren Reibschluss mit dem Drehmomenteinleitungselement herstellt. Durch ein wahlweises Bestromen des Elektromagneten in Reaktion auf ein Stellsignal kann die Magnetkupplung leicht geschlossen beziehungsweise geöffnet werden. Die Ankerscheibe kann aus einem für Magnetkräfte empfänglichen Material, beispielweise einem ferromagnetischen Material, hergestellt sein. Der Elektromagnet kann eine stromdurchfließbare Spule aufweisen, die insbesondere um einen Eisenkern gewickelt ist. Durch die Magnetkupplung kann ein „Clutch-by-Wire“-System umgesetzt werden, bei dem die Betätigung des als Trennkupplung eingesetzten Kupplungssystems im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs nicht durch mechanische, hydraulische oder pneumatische Mittel, sondern elektrisch erfolgt. Die Trennkupplung kann dadurch als eine „E-Clutch“ ausgestaltet sein. Mit Hilfe der Magnetkupplung kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beispielsweise eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt werden. Ferner ist es möglich mit Hilfe der Magnetkupplung eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einem Rotor einer elektrischen Maschine eines Hybridkraftfahrzeugs zu koppeln.In particular, the magnetic coupling has a controllable by a control device electromagnet and a displaceable by the electromagnet armature disc, wherein the armature disc is indirectly or directly coupled torque transmitting to the input ramp and produces a direct or indirect frictional engagement with the torque introduction element in a closed position of the magnetic coupling. By selectively energizing the electromagnet in response to a control signal, the magnetic coupling can be easily closed or opened. The armature disk may be made of a magnetic-responsive material, such as a ferromagnetic material. The electromagnet may have a current-flowable coil, which is wound in particular around an iron core. Through the magnetic coupling, a "clutch-by-wire" system can be implemented, in which the actuation of the coupling system used as a clutch clutch in the drive train of the motor vehicle not by mechanical, hydraulic or pneumatic means, but electrically. The disconnect clutch can thereby be configured as an "e-clutch". With the aid of the magnetic coupling, in a drive train of a motor vehicle, for example, a drive shaft of a motor vehicle engine can be coupled to at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission. Furthermore, it is possible with the aid of the magnetic coupling to couple a drive shaft of an automobile engine with a rotor of an electric machine of a hybrid motor vehicle.

Vorzugsweise ist die Ankerscheibe mit einer, insbesondere als Blattfeder, ausgestaltete Rückstellfeder zur Bewegung der Ankerscheibe in eine der geöffneten Stellung der Magnetkupplung entsprechenden Ausgangsstellung verbunden. Insbesondere wenn der Elektromagnet nicht mehr bestromt wird, kann die Rückstellfeder die Magnetkupplung automatisch öffnen. Ferner ist es möglich über die insbesondere als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder ein Drehmoment zu übertragen, so dass die Rückstellfeder im Drehmomentfluss der geschlossenen Magnetkupplung vorgesehen werden kann.Preferably, the armature disk is connected to a return spring, designed in particular as a leaf spring, for moving the armature disk into a starting position corresponding to the open position of the magnetic coupling. In particular, when the electromagnet is no longer energized, the return spring can open the magnetic coupling automatically. Furthermore, it is possible to transmit a torque via the return spring configured in particular as a leaf spring, so that the return spring can be provided in the torque flux of the closed magnetic coupling.

Besonders bevorzugt ist der Freilauf über einen zumindest mit einem Anteil in radialer Richtung verlaufenden Mitnehmer mit der Eingangsrampe gekoppelt, wobei die Ankerscheibe mit dem Mitnehmer, insbesondere über die Rückstellfeder, drehmomentübertragend gekoppelt ist. Der Mitnehmer kann insbesondere in der Art eines Topfes ausgestaltet sein. Der Mitnehmer kann radial innen an einem Außenring des Freilaufs und radial außen beispielsweise über in tangentialer Richtung wirkende Anschläge an der Eingangsrampe angebunden sein. Der Mitnehmer ist insbesondere in axialer Richtung im Wesentlichen unbeweglich, so dass sich die Ankerscheibe leicht an dem Mitnehmer axial abstützen kann. Durch die drehmomentübertragene Koppelung der Ankerscheibe an dem Mitnehmer kann der Mitnehmer sowohl für den Drehmomentfluss über den Freilauf als auch für den Drehmomentfluss über die Magnetkupplung genutzt werden, so dass für das Kupplungssystem eine kompakte Bauweise mit einer geringen Bauteileanzahl ermöglicht ist.Particularly preferably, the freewheel is coupled via an at least with a share in the radial direction extending carrier with the input ramp, wherein the armature disc with the driver, in particular via the return spring, is coupled to transmit torque. The driver can be designed in particular in the manner of a pot. The driver may be radially inwardly connected to an outer ring of the freewheel and radially outside, for example via acting in the tangential direction stops on the input ramp. The driver is substantially immobile, in particular in the axial direction, so that the armature disk can be easily axially supported on the driver. Due to the torque-transmitted coupling of the armature disk on the driver of the driver can be used both for the torque flow through the freewheel and for the torque flow through the magnetic coupling, so that a compact design with a small number of components is made possible for the clutch system.

Insbesondere ist der Elektromagnet über ein Rotorlager an dem Drehmomentausleitungselement und/oder über ein Wellenlager an dem Drehmomenteinleitungselement gelagert. Der Elektromagnet kann dadurch im Wesentlichen unbeweglich mit einem feststehenden Bauteil befestigt sein, so dass eine elektrische Kontaktierung besonders einfach erfolgen kann. Gleichzeitig kann der Elektromagnet als radiale Abstützung für das Drehmomenteinleitungselement und/oder das Drehmomentausleitungselement genutzt werden. In particular, the electromagnet is mounted on the torque output element via a rotor bearing and / or on the torque introduction element via a shaft bearing. The electromagnet can thereby be fixed substantially immovably with a stationary component, so that an electrical contact can be made particularly simple. At the same time, the solenoid can be used as a radial support for the torque introduction element and / or the Drehmomentausleitungselement.

Vorzugsweise ist zwischen dem Elektromagneten und der Ankerscheibe eine Reibscheibe zur Herstellung eines Reibschlusses mit der Ankerscheibe in der geschlossenen Stellung der Magnetkupplung vorgesehen, wobei die Reibscheibe drehmomentübertragend mit dem Drehmomenteinleitungselement gekoppelt ist. Die Reibscheibe kann insbesondere Durchgangsöffnungen aufweisen, die das von dem Elektromagneten erzeugte magnetische Feld bündeln und gerichtet zur Ankerscheibe leiten können. Die Ankerscheibe kann mit einer zu dem magnetischen Feld des Elektromagneten korrespondierenden Anpresskraft gegen die Reibscheibe drücken und dadurch einen Reibschluss herstellen. Insbesondere ist die Reibscheibe, beispielsweise über eine Steckverzahnung, in Umfangsrichtung im Wesentlichen relativ unbeweglich mit dem Drehmomenteinleitungselement verbunden. Vorzugsweise ist die Reibscheibe mit dem Drehmomenteinleitungselement einstückig ausgestaltet.Preferably, a friction disc for producing a frictional connection with the armature disk in the closed position of the magnetic coupling is provided between the electromagnet and the armature disk, wherein the friction disk is coupled to transmit torque to the torque introduction element. In particular, the friction disk can have passage openings which can concentrate the magnetic field generated by the electromagnet and direct it to the armature disk. The armature disk can press against the friction disk with a contact force corresponding to the magnetic field of the electromagnet and thereby produce a frictional connection. In particular, the friction disc, for example via a spline, in the circumferential direction substantially immovably connected to the torque introduction element. Preferably, the friction disc is designed in one piece with the torque introduction element.

Besonders bevorzugt weist die Reibungskupplung ein mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppeltes, insbesondere als Ausgangslamellenträger ausgestaltetes Ausgangsteil und ein mit dem Drehmomenteinleitungselement gekoppeltes, insbesondere als Eingangslamellenträger ausgestaltetes Eingangsteil auf, wobei das Eingangsteil mit dem Drehmomenteinleitungselement und/oder das Ausgangsteil mit dem Drehmomentausleitungselement über einen Momentenfühler gekoppelt ist. Insbesondere kann das Ausgangsteil einstückig mit dem Drehmomentausleitungselement ausgestaltet sein, beispielsweise durch ein Zahnprofil des Drehmomentausleitungselements zum axial bewegbaren Führen von Lamellen, während das Eingangsteil mit dem Drehmomentfühler zusammenwirkt. Entsprechend kann das Eingangsteil einstückig mit dem Drehmomenteinleitungselement ausgestaltet sein, beispielsweise durch ein Zahnprofil des Drehmomenteinleitungselements zum axial bewegbaren Führen von Lamellen, während das Ausgangsteil mit dem Drehmomentfühler zusammenwirkt. Der Momentenfühler ist in der Lage zumindest eine begrenzte Relativdrehung zuzulassen und dennoch ein Drehmoment zu übertragen. Der Momentenfühler kann eine Weichheit in Umfangsrichtung bereitstellen, um die Relativdrehung des Eingangsteils zum Ausgangsteil während der Relativdrehung der Eingangsrampe zur Ausgangsrampe zulassen zu können. Der Momentenfühler kann beispielsweise über Bogenfedern das eingeleitete Drehmoment zwischenspeichern und hierbei etwas tordiert werden. Bei einer Umkehrung der Richtung des Drehmoments, beispielsweise bei einem Wechsel zwischen Zugbetrieb und Schubbetrieb, kann sich der Momentfühler bereits in seine Neutrallage zurückbewegen, wodurch eine Verspannung der Reibungskupplung und/oder des Rampensystems abgebaut werden kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, dass sich zum Öffnen der Reibungskupplung ein Drehmoment aufbauen muss, dessen Betrag den Betrag des Drehmoments beim Schließen der Reibungskupplung übersteigt.Particularly preferably, the friction clutch has a coupled to the Drehmomentausleitungselement, designed in particular as Ausgangslamellenträger output part and coupled to the torque input element, in particular designed as Eingangslamellenträger input part, wherein the input part is coupled to the torque introduction element and / or the output part with the Drehmomentausleitungselement via a torque sensor. In particular, the output part can be configured in one piece with the torque output element, for example by a tooth profile of the torque output element for axially movable guiding of slats, while the input part interacts with the torque sensor. Accordingly, the input part can be configured integrally with the torque introduction element, for example by a tooth profile of the torque introduction element for axially movable guiding of fins, while the output part interacts with the torque sensor. The torque sensor is able to allow at least a limited relative rotation and still transmit a torque. The torque sensor may provide circumferential softness to permit relative rotation of the input member to the output member during relative rotation of the input ramp to the output ramp. The moment sensor can, for example, camber the introduced torque via bow springs and in this case be twisted a bit. In a reversal of the direction of the torque, for example in a change between train operation and overrun, the torque sensor can already move back to its neutral position, whereby a tension of the friction clutch and / or the ramp system can be reduced. As a result, it is not necessary for a torque to be built up to open the friction clutch, the amount of which exceeds the amount of torque when the friction clutch is closed.

Insbesondere weist die Reibungskupplung mindestens ein, insbesondere als Wellfeder ausgestaltetes, Rückstellfederelement zum automatischen Öffnen der Reibungskupplung auf. Die Reibungskupplung kann dadurch als „normally open“ ausgestaltet sein. Das Rückstellfederelement kann beispielsweise als Belagfederung für Reibbeläge der Reibungskupplung vorgesehen sein. In particular, the friction clutch has at least one, in particular designed as a corrugated spring, return spring element for automatically opening the friction clutch. The friction clutch can be designed as a "normally open". The return spring element can be provided, for example, as a pad spring for friction linings of the friction clutch.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betätigen eines Kupplungssystems, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem im Schubbetrieb zur Übertragung eines Drehmoments von dem Drehmomentausleitungselement an das Drehmomenteinleitungselement die Magnetkupplung geschlossen wird. Das Verfahren kann ferner wie vorstehend anhand des Kupplungssystems erläutert aus- und weitergebildet sein. Mit Hilfe der Magnetkupplung kann leicht zwischen einem Segelbetrieb und/oder einem rein elektrischen Betrieb einerseits und einem bewussten Schleppbetrieb andererseits gewechselt werden. Für den Wechsel der Betriebsmodi im Schubbetrieb ist es lediglich erforderlich mit Hilfe der Magnetkupplung den Freilauf zu überbrücken, so dass eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, an verschiedene Fahrstrategien ermöglicht ist.The invention further relates to a method for actuating a clutch system, which may be formed and further developed as described above, wherein the magnetic clutch is closed in the overrun mode for transmitting a torque from the Drehmomentausleitungselement to the torque introduction element. The method can also be explained and further developed as explained above with reference to the coupling system. With the help of the magnetic coupling can be easily changed between a sailing operation and / or a purely electrical operation on the one hand and a conscious towing operation on the other hand. For the change of operating modes in overrun operation, it is only necessary with the help of the magnetic coupling to override the freewheel, so that an easy and efficient adaptation of torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, is made possible to different driving strategies.

Insbesondere wird die Magnetkupplung geschlossen während die Reibungskupplung geschlossen ist. Dadurch kann auch zumindest ein Teil des im Schubbetrieb von dem Drehmomentausleitungselement an das Drehmomenteinleitungselement zu übertragenen Drehmoments über die Reibungskupplung übertragen werden. Die Bauteilbelastungen können dadurch gering gehalten werden.In particular, the magnetic clutch is closed while the friction clutch is closed. As a result, at least part of the torque to be transmitted in the overrun mode from the torque output element to the torque introduction element can also be transmitted via the friction clutch. The component loads can be kept low.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:The invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments, wherein the features shown below both individually and in combination may constitute an aspect of the invention. Show it:

1: eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Kupplungssystems und 1 a schematic perspective sectional view of a coupling system and

2: eine schematische Schnittansicht des Kupplungssystems aus 1. 2 : A schematic sectional view of the coupling system from 1 ,

Das in 1 und 2 dargestellte Kupplungssystem 10 weist ein Drehmomenteinleitungselement 12 in Form einer als Kurbelwelle ausgestalteten Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors auf, das beispielsweise mit einem Drehmomentausleitungselement 14 in Form einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt werden kann. An dem Drehmomentausleitungselement 14 kann auch eine elektrische Maschine angreifen, um ein Drehmoment auszutauschen. Die elektrische Maschine weist hierzu einen stromdurchfließbaren Stator auf, der mit einem mit dem Drehmomentausleitungselement 14 gekoppelten Rotor zusammenwirken kann. Gegebenenfalls kann das Drehmomentausleitungselement mit dem Stator zusammenwirkende Magnete aufweisen und dadurch den Rotor der elektrischen Maschine ausbilden. Zwischen dem Drehmomenteinleitungselement 12 und dem Kraftfahrzeugmotor und/oder zwischen dem Drehmomentausleitungselement 14 und dem Kraftfahrzeuggetriebe kann eine Trennkupplung vorgesehen sein, um bei laufendem Kraftfahrzeugmotor in dem Kraftfahrzeuggetriebe Gänge schalten zu können.This in 1 and 2 illustrated coupling system 10 has a torque introduction element 12 in the form of a crankshaft designed as a drive shaft of an automotive engine, for example, with a Drehmomentausleitungselement 14 can be coupled in the form of a transmission input shaft of a motor vehicle transmission. On the torque extraction element 14 can also attack an electric machine to exchange a torque. For this purpose, the electric machine has a current-flowable stator, which has one with the torque diverting element 14 coupled rotor can interact. Optionally, the Drehmomentausleitungselement having cooperating with the stator magnets and thereby form the rotor of the electric machine. Between the torque introduction element 12 and the motor vehicle engine and / or between the Drehmomentausleitungselement 14 and the motor vehicle transmission, a separating clutch may be provided to switch gears in the motor vehicle transmission while the motor vehicle engine is running.

Das Drehmomenteinleitungselement 12 kann über eine als Lamellenkupplung ausgestaltete Reibungskupplung 16 mit dem Drehmomentausleitungselement 14 gekoppelt werden. Hierzu weist die Reibungskupplung 16 ein mit dem Drehmomentausleitungselement 14 drehfest verbundenes als Außenlamellenträger ausgestaltetes Ausgangsteil 18 und ein über einen Momentenfühler 20 („Drehmomentfühler“) mit dem Drehmomenteinleitungselement 12 drehmomentübertragend gekoppeltes Eingangsteil 22 auf. Die Reibungskupplung 16 kann mit Hilfe eines Rampensystems 24 betätigt werden. Hierzu weist das Rampensystem 24 eine über ein Axiallager 26 axial unbeweglich abgestützte Eingangsrampe 28 auf, die über eine Kugel 30 zu einer Ausgangsrampe 32 verdreht werden kann. Die Ausgangsrampe 32 kann dadurch axial verlagert werden, um als eine Anpressplatte der Reibungskupplung 16 die Reib- und/oder Stahllamellen der Reibungskupplung 16 bei einem Schließen der Reibungskupplung 16 zu verpressen. The torque introduction element 12 can via a designed as a multi-plate clutch friction clutch 16 with the torque diverting element 14 be coupled. For this purpose, the friction clutch 16 one with the torque diverting element 14 non-rotatably connected as outer disk carrier ausgestaltetes output part 18 and a via a moment sensor 20 ("Torque probe") with the torque introduction element 12 torque transmitting coupled input part 22 on. The friction clutch 16 can with the help of a ramp system 24 be operated. For this purpose, the ramp system 24 one via a thrust bearing 26 axially immovably supported entrance ramp 28 up, over a ball 30 to an exit ramp 32 can be twisted. The exit ramp 32 can be axially displaced thereby, as a pressure plate of the friction clutch 16 the friction and / or steel blades of the friction clutch 16 at a closing of the friction clutch 16 to press.

An der Eingangsrampe 28 greift ein topfartiger Mitnehmer 34 an, mit dessen Hilfe die Eingangsrampe 28 verdreht werden kann. Der Mitnehmer 34 ist über einen Freilauf 36 mit dem Drehmomenteinleitungselement 12 gekoppelt. Im Zugbetrieb, wenn das Drehmomenteinleitungselement 12 das Drehmomentausleitungselement 14 überholt, sperrt der Freilauf 36, so dass der Mitnehmer 34 von dem Drehmomenteinleitungselement 12 mitgenommen wird. Der Mitnehmer 34 wiederum nimmt die Eingangsrampe 28 mit, wodurch sich die axiale Erstreckung des Rampensystems 24 erhöht und die Reibungskupplung 16 geschlossen wird. Im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 16 kann insbesondere zumindest ein Großteil des von dem Drehmomenteinleitungselement 12 an das Drehmomentausleitungselement zu übertragenen Drehmoments über die Reibungskupplung 16 übertragen werden. Im Schubbetrieb, wenn das Drehmomentausleitungselement 14 das Drehmomenteinleitungselement 12 überholt, sperrt der Freilauf 36 nicht mehr, so dass sich die Eingangsrampe 28 nicht mehr an dem Freilauf 36 abstützen kann. Beispielsweise als Wellfedern ausgestaltete Rückstellfederelemente 37 können dann die Reibungskupplung 16 in die geöffnete Stellung drücken. Hierbei kann die Reibungskupplung 16 die Eingangsrampe 28 zurückdrehen und die Erstreckung des Rampensystems 24 verringern. Der Freilauf 36 kann hierbei in seiner Freilaufstellung ohne Drehmomentübertragung verdreht werden.At the entrance ramp 28 engages a cup-like carrier 34 with the help of which the entrance ramp 28 can be twisted. The driver 34 is over a freewheel 36 with the torque introduction element 12 coupled. In train operation, when the torque introduction element 12 the torque extraction element 14 overhauled, locks the freewheel 36 , so the driver 34 from the torque introduction element 12 is taken. The driver 34 turn takes the entrance ramp 28 with, which increases the axial extent of the ramp system 24 increased and the friction clutch 16 is closed. In the closed state of the friction clutch 16 in particular, at least a majority of the torque from the introduction element 12 torque to be transmitted to the torque deriving member via the friction clutch 16 be transmitted. In overrun when the torque rejection element 14 the torque introduction element 12 overhauled, locks the freewheel 36 no more, so the entrance ramp 28 no longer at the freewheel 36 can support. For example, as corrugated springs configured return spring elements 37 then can the friction clutch 16 to the open position. Here, the friction clutch 16 the entrance ramp 28 turn back and the extension of the ramp system 24 reduce. The freewheel 36 can be rotated without torque transmission in this freewheeling position.

Um wahlweise einen bewussten Schubbetrieb zu ermöglich, ist eine Magnetkupplung 38 vorgesehen. Die Magnetkupplung 38 weist einen feststehenden Elektromagneten 40 auf, an dem über ein radial inneres Wellenlager 42 das Drehmomenteinleitungselement 12 und über ein radial äußeres Rotorlager 44 das Drehmomentausleitungselement 14 gelagert ist. Der Elektromagnet 40 kann ein elektrisches Feld erzeugen, mit dessen Hilfe eine Ankerscheibe 46 angezogen und gegen eine Reibscheibe 48 reibschlüssig gepresst werden kann. Die Reibscheibe 48 ist fest mit dem Drehmomenteinleitungselement 12 verbunden oder sogar einstückig ausgeführt. Die Ankerscheibe 46 ist über als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfedern drehmomentübertragend aber axial verlagerbar mit dem Mitnehmer 34 verbunden. Wenn die Magnetkupplung 38 geschlossen wird, kann ein über den Reibschluss zwischen der Ankerscheibe 34 mit der Reibscheibe 44 ein Drehmomentfluss zwischen dem Drehmomenteinleitungselement 12 und dem Mitnehmer 34 herbeigeführt werden, durch den der Freilauf 36 überbrückt werden kann. Zumindest bei der minimal vorgesehenen Erstreckung des Rampensystems 24 kann die mit dem Drehmomentausleitungselement 14 gekoppelte Ausgangsrampe 32 die Eingangsrampe 28 mitnehmen und ein Drehmoment von dem Drehmomentausleitungselement 14 über das Rampensystem 24 und die Magnetkupplung 38 an das Drehmomenteinleitungselement 12 übertragen. In order to allow a deliberate pushing operation, is a magnetic coupling 38 intended. The magnetic coupling 38 has a fixed electromagnet 40 on, on which via a radially inner shaft bearing 42 the torque introduction element 12 and via a radially outer rotor bearing 44 the torque extraction element 14 is stored. The electromagnet 40 can create an electric field, with the help of an anchor plate 46 attracted and against a friction disc 48 can be pressed frictionally. The friction disc 48 is fixed to the torque introduction element 12 connected or even made in one piece. The anchor disc 46 Is via configured as a leaf spring return springs torque transmitting but axially displaceable with the driver 34 connected. When the magnetic coupling 38 can be closed, on the frictional engagement between the armature disc 34 with the friction disc 44 a torque flow between the torque introduction element 12 and the driver 34 caused by the freewheel 36 can be bridged. At least at the minimal intended extent of the ramp system 24 Can the with the torque diverting element 14 coupled output ramp 32 the entrance ramp 28 take along and torque from the Drehmomentausleitungselement 14 over the ramp system 24 and the magnetic coupling 38 to the torque introduction element 12 transfer.

Wenn die Magnetkupplung 38 geschlossen wird, während noch die Reibungskupplung 16 geschlossen ist, kann im Schubbetrieb auch über die Reibungskupplung 16 ein Drehmoment von dem Drehmomentausleitungselement 14 an das Drehmomenteinleitungselement 12 übertragen werden.When the magnetic coupling 38 is closed while still the friction clutch 16 is closed, can in overrun also on the friction clutch 16 a torque of the Drehmomentausleitungselement 14 to the torque introduction element 12 be transmitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kupplungssystem coupling system
1212
Drehmomenteinleitungselement Torque input element
1414
Drehmomentausleitungselement Drehmomentausleitungselement
1616
Reibungskupplung friction clutch
1818
Ausgangsteil output portion
2020
Momentenfühler torque sensor
2222
Eingangsteil introductory
2424
Rampensystem ramp system
2626
Axiallager thrust
2828
Eingangsrampe entrance ramp
3030
Kugel Bullet
3232
Ausgangsrampe exit ramp
3434
Mitnehmer takeaway
3636
Freilauf freewheel
3737
Rückstellfederelemente Return spring elements
3838
Magnetkupplung magnetic coupling
4040
Elektromagneten electromagnet
4242
Wellenlager shaft bearing
4444
Rotorlager rotor bearing
4646
Ankerscheibe armature disc
4848
Reibscheibe friction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011/050773 A1 [0002] WO 2011/050773 A1 [0002]

Claims (10)

Kupplungssystem zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes oder einem Rotor einer elektrischen Maschine eines Hybridkraftfahrzeugs, mit einer, insbesondere als Lamellenkupplung ausgestalteten, Reibungskupplung (16) zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Drehmomenteinleitungselement (12), insbesondere Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors, und einem Drehmomentausleitungselement (14), insbesondere Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes oder Rotor der elektrischen Maschine, einem Rampensystem (24) zum axialen Verlagern einer Anpressplatte der Reibungskupplung (16), wobei das Rampensystem (24) eine Eingangsrampe (28) und eine relativ zur Eingangsrampe (28) verdrehbare Ausgangsrampe (32) zur Veränderung einer axialen Erstreckung des Rampensystems (24) infolge einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement (12) und dem Drehmomentausleitungselement (14) aufweist, einem mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) und der Eingangsrampe (28) gekoppelten Freilauf (36), wobei der Freilauf (36) in einer Sperrstellung von dem Drehmomenteinleitungselement (12) an die Eingangsrampe (28) ein Steuermoment zum Schließen der Reibungskupplung (16) überträgt, und einer mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) und der Eingangsrampe (28) gekoppelten Magnetkupplung (38) zur Überbrückung des Freilaufs (36).Coupling system for coupling a drive shaft of a motor vehicle engine with at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission or a rotor of an electric machine of a hybrid motor vehicle, with a, in particular designed as a multi-plate clutch, friction clutch ( 16 ) for transmitting a torque between a torque introduction element ( 12 ), in particular drive shaft of the motor vehicle engine, and a Drehmomentausleitungselement ( 14 ), in particular transmission input shaft of the motor vehicle transmission or rotor of the electric machine, a ramp system ( 24 ) for axially displacing a pressure plate of the friction clutch ( 16 ), whereby the ramp system ( 24 ) an entrance ramp ( 28 ) and one relative to the input ramp ( 28 ) rotatable output ramp ( 32 ) for changing an axial extent of the ramp system ( 24 ) due to a differential speed between the torque input element ( 12 ) and the torque extraction element ( 14 ), one with the torque introduction element ( 12 ) and the entrance ramp ( 28 ) coupled freewheel ( 36 ), whereby the freewheel ( 36 ) in a blocking position of the torque introduction element ( 12 ) to the entrance ramp ( 28 ) a control torque for closing the friction clutch ( 16 ), and one with the torque input element ( 12 ) and the entrance ramp ( 28 ) coupled magnetic coupling ( 38 ) for bridging the freewheel ( 36 ). Kupplungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkupplung (38) einen von einer Steuereinrichtung ansteuerbaren Elektromagneten (40) und eine von dem Elektromagneten (40) verlagerbare Ankerscheibe (46) aufweist, wobei die Ankerscheibe (46) mittelbar oder unmittelbar drehmomentübertragend mit der Eingangsrampe (28) gekoppelt ist und in einer geschlossenen Stellung der Magnetkupplung (38) einen mittelbaren oder unmittelbaren Reibschluss mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) herstellt. Coupling system according to claim 1, characterized in that the magnetic coupling ( 38 ) a controllable by a control device electromagnet ( 40 ) and one of the electromagnet ( 40 ) displaceable armature disk ( 46 ), wherein the armature disc ( 46 ) indirectly or directly transmitting torque with the input ramp ( 28 ) is coupled and in a closed position of the magnetic coupling ( 38 ) an indirect or immediate frictional engagement with the torque introduction element ( 12 ). Kupplungssystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerscheibe (46) mit einer, insbesondere als Blattfeder, ausgestaltete Rückstellfeder zur Bewegung der Ankerscheibe (46) in eine der geöffneten Stellung der Magnetkupplung (38) entsprechenden Ausgangsstellung verbunden ist. Coupling system according to claim 2, characterized in that the armature disc ( 46 ) with a, in particular as a leaf spring, configured return spring for movement of the armature disc ( 46 ) in one of the open position of the magnetic coupling ( 38 ) corresponding starting position is connected. Kupplungssystem nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (36) über einen zumindest mit einem Anteil in radialer Richtung verlaufenden Mitnehmer (34) mit der Eingangsrampe (28) gekoppelt ist, wobei die Ankerscheibe (46) mit dem Mitnehmer (34), insbesondere über die Rückstellfeder, drehmomentübertragend gekoppelt ist.Coupling system according to claim 2 or 3, characterized in that the freewheel ( 36 ) via a driver running at least with a portion in the radial direction ( 34 ) with the input ramp ( 28 ), wherein the armature disc ( 46 ) with the driver ( 34 ), in particular via the return spring, is coupled to transmit torque. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (40) über ein Rotorlager (44) an dem Drehmomentausleitungselement (14) und/oder über ein Wellenlager (42) an dem Drehmomenteinleitungselement (12) gelagert ist.Coupling system according to one of claims 2 to 4, characterized in that the electromagnet ( 40 ) via a rotor bearing ( 44 ) on the torque extraction element ( 14 ) and / or via a shaft bearing ( 42 ) on the torque introduction element ( 12 ) is stored. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromagneten (40) und der Ankerscheibe (46) eine Reibscheibe (48) zur Herstellung eines Reibschlusses mit der Ankerscheibe (46) in der geschlossenen Stellung der Magnetkupplung (38) vorgesehen ist, wobei die Reibscheibe (48) drehmomentübertragend mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) gekoppelt ist.Coupling system according to one of claims 2 to 5, characterized in that between the electromagnet ( 40 ) and the anchor plate ( 46 ) a friction disc ( 48 ) for producing a frictional connection with the armature disk ( 46 ) in the closed position of the magnetic coupling ( 38 ) is provided, wherein the friction disc ( 48 ) torque transmitting with the torque introduction element ( 12 ) is coupled. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (16) ein mit dem Drehmomentausleitungselement (14) gekoppeltes, insbesondere als Ausgangslamellenträger ausgestaltetes Ausgangsteil (18) und ein mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) gekoppeltes, insbesondere als Eingangslamellenträger ausgestaltetes Eingangsteil (22) aufweist, wobei das Eingangsteil (22) mit dem Drehmomenteinleitungselement (12) und/oder das Ausgangs teil (18) mit dem Drehmomentausleitungselement (14) über einen Momentenfühler (20) gekoppelt ist.Coupling system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the friction clutch ( 16 ) with the torque diverting element ( 14 ) coupled, in particular designed as an output plate carrier output part ( 18 ) and one with the torque introduction element ( 12 ) coupled, in particular designed as an input disk carrier input part ( 22 ), wherein the input part ( 22 ) with the torque introduction element ( 12 ) and / or the output part ( 18 ) with the torque diverting element ( 14 ) via a moment sensor ( 20 ) is coupled. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (16) mindestens ein, insbesondere als Wellfeder ausgestaltetes, Rückstellfederelement (37) zum automatischen Öffnen der Reibungskupplung (16) aufweist.Coupling system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the friction clutch ( 16 ) at least one, in particular designed as a wave spring, return spring element ( 37 ) for automatically opening the friction clutch ( 16 ) having. Verfahren zum Betätigen eines Kupplungssystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem im Schubbetrieb zur Übertragung eines Drehmoments von dem Drehmomentausleitungselement (14) an das Drehmomenteinleitungselement (12) die Magnetkupplung (38) geschlossen wird.Method for actuating a coupling system ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, wherein in the overrun mode for transmitting a torque from the Drehmomentausleitungselement ( 14 ) to the torque introduction element ( 12 ) the magnetic coupling ( 38 ) is closed. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Magnetkupplung (38) geschlossen wird während die Reibungskupplung (16) geschlossen ist.Method according to Claim 9, in which the magnetic coupling ( 38 ) is closed while the friction clutch ( 16 ) closed is.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019024956A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid module having an actuation unit comprising a needle bearing, and hybrid drive train
DE102017130284A1 (en) 2017-12-18 2019-06-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch with leaf spring elements for spacing lamellae or clutch discs
DE102018206287A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-24 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a motor vehicle drive train
CN111038250A (en) * 2019-12-31 2020-04-21 西南大学 Intelligent self-adaptive electric driving system adopting central driving form
DE102019133644A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Separating clutch with a rotation axis for an internal combustion engine in a hybrid drive train
US11807112B2 (en) 2016-12-14 2023-11-07 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011050773A1 (en) 2009-10-29 2011-05-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Clutch assembly

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241470A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Unisia Jecs Corp Generator-motor unit
JP2003042190A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Tochigi Fuji Ind Co Ltd Electromagnetic coupling

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011050773A1 (en) 2009-10-29 2011-05-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Clutch assembly

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11807112B2 (en) 2016-12-14 2023-11-07 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
WO2019024956A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid module having an actuation unit comprising a needle bearing, and hybrid drive train
US11433754B2 (en) 2017-08-02 2022-09-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid module having an actuation unit comprising a needle bearing, and hybrid drive train
DE102017130284A1 (en) 2017-12-18 2019-06-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch with leaf spring elements for spacing lamellae or clutch discs
DE102018206287A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-24 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a motor vehicle drive train
DE102019133644A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Separating clutch with a rotation axis for an internal combustion engine in a hybrid drive train
DE102019133644B4 (en) 2019-12-10 2021-09-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Separating clutch with a rotation axis for an internal combustion engine in a hybrid drive train
CN111038250A (en) * 2019-12-31 2020-04-21 西南大学 Intelligent self-adaptive electric driving system adopting central driving form
CN111038250B (en) * 2019-12-31 2022-03-11 西南大学 Intelligent self-adaptive electric driving system adopting central driving form

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