DE102018131753A1 - Coupling system - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Kupplungssystem (42) vorgesehen mit einer Reibungskupplung (46) zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Drehmomenteinleitungselement (44) und einem Drehmomentausleitungselement (48), einem Rampensystem (58) zum axialen Verlagern einer Anpressplatte (66) der Reibungskupplung (46), wobei das Rampensystem (58) eine Eingangsrampe (56) und eine relativ zur Eingangsrampe (56) zur Veränderung einer axialen Erstreckung des Rampensystems (58) verdrehbare Ausgangsrampe (62) aufweist, einer Vorsteuerkupplung (50) zum Auslösen eines Verdrehens der Eingangsrampe (56) relativ zur Ausgangsrampe (62) infolge einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement (44) und dem Drehmomentausleitungselement (48), und einem Elektromagneten (70) zum Öffnen und/oder Schließen der Vorsteuerkupplung (50), wobei die Vorsteuerkupplung (50) einen Konus (52) und einen reibschlüssig mit dem Konus (52) koppelbaren Konustopf (54) aufweist. Dadurch ist eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang (8) an verschiedene Fahrstrategien ermöglicht.A clutch system (42) is provided with a friction clutch (46) for transmitting a torque between a torque introduction element (44) and a torque discharge element (48), a ramp system (58) for axially displacing a pressure plate (66) of the friction clutch (46), wherein the ramp system (58) has an input ramp (56) and an output ramp (62) which can be rotated relative to the input ramp (56) in order to change an axial extent of the ramp system (58), a pilot clutch (50) for triggering rotation of the input ramp (56) relative to the output ramp (62) as a result of a differential speed between the torque introduction element (44) and the torque extraction element (48), and an electromagnet (70) for opening and / or closing the pilot clutch (50), the pilot clutch (50) having a cone (52 ) and has a conical pot (54) which can be coupled to the cone (52) by friction. This enables easy and efficient adaptation of a torque transmission in a drive train (8) to different driving strategies.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, insbesondere bei einem Hybrid-Kraftfahrzeug, gekuppelt werden kann.The invention relates to a clutch system with the aid of which a drive shaft of a motor vehicle engine can be coupled to at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission, in particular in the case of a hybrid motor vehicle.
Aus
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 constant need to be able to easily and efficiently adapt a 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 which enable 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. 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. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the description below, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungssystem zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, 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, einem Rampensystem zum axialen Verlagern einer Anpressplatte der Reibungskupplung, wobei das Rampensystem eine Eingangsrampe und eine relativ zur Eingangsrampe zur Veränderung einer axialen Erstreckung des Rampensystems verdrehbare Ausgangsrampe aufweist, einer Vorsteuerkupplung zum Auslösen eines Verdrehens der Eingangsrampe relativ zur Ausgangsrampe infolge einer Differenzdrehzahl zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement, und einem Elektromagneten zum Öffnen und/oder Schließen der Vorsteuerkupplung, wobei die Vorsteuerkupplung einen Konus und einen reibschlüssig mit dem Konus koppelbaren Konustopf aufweist.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 is provided with a friction clutch, in particular designed as a multi-plate clutch, for transmitting a torque between a torque input element, in particular drive shaft of the motor vehicle engine, and a torque output element, in particular transmission input shaft of the motor vehicle transmission Ramp system for axially displacing a pressure plate of the friction clutch, the ramp system having an input ramp and an output ramp that can be rotated relative to the input ramp to change an axial extension of the ramp system, a pilot clutch for triggering a rotation of the input ramp relative to the output ramp as a result of a differential speed between the torque input element and the torque output element , and an electromagnet for opening and / or closing the pilot clutch, the pilot clutch having a cone and a cone cup which can be frictionally coupled to the cone.
Die Vorsteuerkupplung kann dadurch als mit Hilfe des Elektromagneten elektromagnetisch betätigbare Konuskupplung ausgestaltet sein. Die Konuskupplung ermöglicht auf einem engen Bauraum eine große Reibkontaktfläche, so dass die Konuskupplung leicht radial innerhalb zu der Reibungskupplung vorgesehen sein kann und dennoch ein ausreichendes Drehmoment übertragen und im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung abstützen kann. Zudem kann an dem größeren Durchmesser des insbesondere kegelstumpfförmigen Konus und/oder an einer den kleineren Durchmesser des Konus axial abdeckenden Konustopf ein ferromagnetischer Körper vorgesehen sein, an dem der Elektromagnet zum Öffnen und/oder Schließen der Konuskupplung angreifen kann. Dadurch ist es nicht erforderlich den Konus oder den Konustopf aus einem ferromagnetischen Material herzustellen und insbesondere die Materialen für den Konus und den Konustopf hinsichtlich eines geeigneten Reibschlusses auszuwählen. Insbesondere kann der Elektromagnet zum Öffnen der Konuskupplung den ferromagnetischen Körper anziehen und/oder zum Schließen der Konuskupplung den ferromagnetischen Körper abstoßen. Durch einen geringen Einsatz von elektrischer Energie beim Elektromagneten ist es leicht möglich eine Brennkraftmaschine durch Öffnen der Reibungskupplung von dem Antriebsstrang abzuwerfen, so dass die Schleppmomente der Brennkraftmaschine das Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Segelbetrieb oder rein elektrischen Betrieb, nicht abbremsen können. An dem Drehmomentausleitungselement kann eine elektrische Maschine angekoppelt sein, die bei geöffneter Reibungskupplung im Motorbetrieb das Kraftfahrzeug rein elektrisch antreiben und/oder im Generatorbetrieb elektrische Energie rekuperieren kann. Bei geschlossener Reibungskupplung kann die elektrische Maschine lastlos mitdrehen, um einen rein motorischen Antrieb zu ermöglichen, im Motorbetrieb zusätzliche elektrische Antriebsenergie bereitstellen („Booster-Betrieb“) oder im Generatorbetrieb mechanische Energie der Brennkraftmaschine in speicherbare elektrische Energie umwandeln. Das Drehmomentausleitungselement kann einen Rotor der elektrischen Maschine ausbilden, wobei das Rampensystem und/oder die Vorsteuerkupplung und/oder der Elektromagnet in einem Radiusbereich radial innerhalb des Rotors vorgesehen sein kann und dadurch rotorintegriert ausgestaltet sein kann. Durch die von dem Elektromagneten leicht und energiesparend zu betätigende als Konus-Kupplung ausgestaltete Vorsteuerkupplung kann über die Vorsteuerkupplung im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung ein signifikantes Drehmoment abgestützt werden, so dass eine leichte und effiziente Anpassung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, an verschiedene Fahrstrategien ermöglicht ist.The pilot clutch can thereby be configured as a cone clutch that can be actuated electromagnetically with the aid of the electromagnet. The cone clutch enables a large frictional contact surface in a narrow installation space, so that the cone clutch can be provided slightly radially inside the friction clutch and yet can transmit sufficient torque and support the friction clutch in the closed state. In addition, a ferromagnetic body can be provided on the larger diameter of the cone-shaped cone, in particular, and / or on a cone pot that axially covers the smaller diameter of the cone, on which the electromagnet can engage to open and / or close the cone coupling. As a result, it is not necessary to produce the cone or the cone cup from a ferromagnetic material and in particular to select the materials for the cone and the cone cup with regard to a suitable frictional connection. In particular, the electromagnet can attract the ferromagnetic body to open the cone clutch and / or repel the ferromagnetic body to close the cone clutch. Due to the low use of electrical energy in the electromagnet, it is easily possible to throw off an internal combustion engine from the drive train by opening the friction clutch, so that the drag torques of the internal combustion engine cannot brake the motor vehicle, for example in a sailing operation or purely electrical operation. An electrical machine can be coupled to the torque output element, which can drive the motor vehicle purely electrically when the friction clutch is open in motor operation and / or recuperate electrical energy in generator operation. When the friction clutch is closed, the electrical machine can rotate without load to enable a purely motor drive, provide additional electrical drive energy in motor operation (“booster operation”) or convert mechanical energy of the internal combustion engine into storable electrical energy in generator operation. The torque diversion element can form a rotor of the electrical machine, the ramp system and / or the pilot clutch and / or the electromagnet being able to be provided radially within the rotor in a radius region and thereby being designed to be integrated in the rotor can. The pilot control clutch, which is designed as a cone clutch and can be operated easily and in an energy-saving manner by the electromagnet, can support a significant torque via the pilot clutch in the closed state of the friction clutch, so that torque transmission in a drive train, in particular a hybrid motor vehicle, can be easily and efficiently adjusted. different driving strategies.
Die Vorsteuerkupplung, das Rampensystem und die Reibungskupplung können zusammen eine sogenannte Booster-Kupplung ausbilden. 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 zumindest teilweise geschlossene Vorsteuerkupplung fließen, so dass im geschlossenen Zustand der Vorsteuerkupplung zumindest zeitweise eine Drehmomentübertragung über das Rampensystem erfolgen kann, wodurch Bauteilbelastungen reduziert werden können. Insbesondere führt die Vorsteuerkupplung beim Verdrehen der Eingangsrampe relativ zur Ausgangsrampe einen schlupfenden Reibschluss zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement herbei. Durch den schlupfenden Reibschluss kann in der Vorsteuerkupplung eine Drehzahldifferenz erzeugt werden, die zum relativen Verdrehen der Eingangsrampe zur Ausgangsrampe genutzt werden kann. Gleichzeitig kann im Schlupfbetrieb auch ein Drehmoment übertragen werden, das an das Rampensystem weitergeleitet werden kann, um eine entsprechend hohe Anpresskraft für die Anpressplatte bereit zu stellen. Wenn eine Drehzahlangleichung zwischen dem Drehmomenteinleitungselement und dem Drehmomentausleitungselement noch nicht erfolgt ist, kann die schlupfend betriebene Vorsteuerkupplung über eine geeignete Koppelung des Rampensystems mit der Vorsteuerkupplung die Drehzahldifferenz in eine Relativdrehung der Eingangsrampe zur Ausgangsrampe umsetzen. Dadurch kann sich die axiale Erstreckung des Rampensystems infolge der Drehzahldifferenz innerhalb der Vorsteuerkupplung und somit infolge der Drehzahldifferenz des Drehmomenteinleitungselements zum Drehmomentausleitungselement ändern. 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 die Vorsteuerkupplung 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 des 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 pilot clutch, the ramp system and the friction clutch can together form a so-called booster clutch. In the closed state of the friction clutch, the torque introduction element and the torque discharge element have essentially the same speed in non-slip operation. When the friction clutch is open, the torque introduction element and the torque discharge element can rotate at a different speed, so that a speed difference between the torque introduction element and the torque discharge element is established. The torque flowing via the torque introduction element and the friction clutch can flow at least partially via the at least partially closed pilot clutch, so that in the closed state of the pilot clutch torque transmission can take place at least temporarily via the ramp system, whereby component loads can be reduced. In particular, when the input ramp is rotated relative to the output ramp, the pilot clutch produces a slip frictional connection between the torque input element and the torque output element. Due to the slipping frictional engagement, a speed difference can be generated in the pilot clutch, which can be used to rotate the input ramp relative to the output ramp. At the same time, a torque can also be transmitted in slip operation, which can be forwarded to the ramp system in order to provide a correspondingly high contact pressure for the contact plate. If a speed adjustment between the torque input element and the torque output element has not yet taken place, the slipping pilot clutch can convert the speed difference into a relative rotation of the input ramp to the output ramp via a suitable coupling of the ramp system with the pilot clutch. As a result, the axial extent of the ramp system can change as a result of the speed difference within the pilot clutch and thus as a result of the speed difference between the torque-introducing element and the torque-diverting element. Due to the changing extension of the ramp system, the pressure plate can be displaced to close the friction clutch, a displacement force for displacing the pressure plate being able to be branched off from the torque transmitted via the pilot clutch. If the extension of the ramp system has changed to such an extent that, for example, the pressure plate presses a clutch disc and / or disks of a multi-plate clutch, the rotational speeds of the torque-initiating element and the torque-diverting element are synchronized with one another after the end of the slip operation, so that there is no longer a speed difference. The ramp system can then remain in the position reached.
Zum Öffnen der Reibungskupplung kann die Vorsteuerkupplung eine Drehmomentabstützung der Eingangsrampe des Rampensystems aufheben oder zumindest reduzieren. Aufgrund der angreifenden Reibungskräfte an den Reibpartnern der Reibungskupplung können die Reibpartner automatisch voneinander weg gedrückt werden, wobei vorzugsweise eine Rückstellfeder vorgesehen ist, um die Reibungskupplung automatisch in die geöffnete Stellung zu bewegen, wenn über die Anpressplatte keine Betätigungskraft mehr aufgebracht wird. Hierzu können zusätzlich oder alternativ beispielsweise Wellfeder zum Separieren der Reibpartner voneinander vorgesehen sein. Die Anpressplatte kann dadurch in ihre der geöffneten Stellung der Reibungskupplung entsprechende Ausgangslage gedrückt werden, wobei gleichzeitig das Rampensystem in die entgegengesetzte Richtung zurück verdreht wird, in der insbesondere die axiale Erstreckung des Rampensystems reduziert ist.To open the friction clutch, the pilot clutch can cancel or at least reduce torque support of the input ramp of the ramp system. Due to the frictional forces acting on the friction partners of the friction clutch, the friction partners can be automatically pushed away from one another, a return spring preferably being provided in order to automatically move the friction clutch into the open position when no actuating force is applied via the pressure plate. For this purpose, additionally or alternatively, for example, corrugated springs can be provided for separating the friction partners from one another. The pressure plate can thereby be pressed into its initial position corresponding to the open position of the friction clutch, at the same time the ramp system being rotated back in the opposite direction, in which in particular the axial extent of the ramp system is reduced.
In der geschlossenen Stellung der Reibungskupplung kann der überwiegende Teil des zu übertragenen Drehmoments über die Reibpaarung(en) der Reibungskupplung erfolgen, wobei ein kleinerer Anteil des zu übertragenen Drehmoments über die Vorsteuerkupplung übertragen werden kann. Dadurch kann über die Vorsteuerkupplung eine entsprechend hohe Anpresskraft auf die Anpressplatte ausgeübt werden, so dass ein entsprechend höheres Drehmoment sicher und ohne Durchrutschen übertragen werden kann. Hierbei kann über eine geeignete Wahl der Rampensteigung des Rampensystems eine Kraftübersetzung erreicht werden, so dass bei einer geringen Betätigungskraft zum Betätigen der Vorsteuerkupplung eine erhöhte übersetzte Anpresskraft erreicht werden kann. Ferner kann ein Teil des zu übertragenen Drehmoments zur Bereitstellung der Anpresskraft genutzt werden, so dass aus einer weiteren Energiequelle die Anpresskraft gespeist werden kann. Durch die nur mittelbar über die Vorsteuerkupplung an der Anpressplatte angreifende Betätigungskraft kann über die Vorsteuerkupplung eine Kraftverstärkung und/oder eine Drehmomentabzweigung aus dem zu übertragenen Drehmoment zum Schließen der Reibungskupplung erreicht werden, so dass die Reibungskupplung mit einer deutlich erhöhten Anpresskraft reibschlüssig geschlossen werden kann, wodurch ein sicheres Schließen der Reibungskupplung mit geringem konstruktivem Aufwand ermöglicht ist.In the closed position of the friction clutch, the major part of the torque to be transmitted can take place via the friction pair (s) of the friction clutch, a smaller proportion of the torque to be transmitted can be transmitted via the pilot clutch. As a result, a correspondingly high contact pressure can be exerted on the pressure plate via the pilot clutch, so that a correspondingly higher torque can be transmitted safely and without slipping. In this case, by means of a suitable choice of the ramp gradient of the ramp system, a force transmission can be achieved, so that an increased geared pressing force can be achieved with a low actuating force for actuating the pilot clutch. Furthermore, part of the torque to be transmitted can be used to provide the contact pressure, so that the contact pressure can be fed from a further energy source. Due to the actuating force acting on the pressure plate only indirectly via the pilot clutch, a power boost and / or a torque branch can be achieved from the torque to be transmitted to close the friction clutch via the pilot clutch, so that the friction clutch can be frictionally closed with a significantly increased contact force, which enables the friction clutch to be securely closed with little design effort.
Über die Rampensteigung der Rampen des Rampensystems kann eine Kraftverstärkung erfolgen, so dass im Vergleich zu der an der Anpressplatte erreichbaren Anpresskraft eine deutlich geringere Betätigungskraft zum Schließen der Vorsteuerkupplung aufgebracht werden braucht. Dadurch kann ein, insbesondere elektromagnetisches, Betätigungssystem deutlich kleiner und bauraumsparender dimensioniert werden, als wenn das Betätigungssystem die Anpressplatte direkt verlagern würde. Ferner ist es möglich die Vorsteuerkupplung aus dem Bereich der Anpressplatte heraus zu verlagern. Die Vorsteuerkupplung 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 Reibungskupplung genutzt werden kann. Die Reibkontakte der Reibungskupplung 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. Hierbei kann die Erkenntnis ausgenutzt werden, dass die Vorsteuerkupplung nur ein geringes Drehmoment zu übertragen braucht, um das Rampensystem zu betätigen, so dass eine entsprechend geringere Reibfläche auf einem im Vergleich zur Kupplungsscheibe kleineren mittleren Reibradius bereits ausreichend ist.Force can be increased via the ramp slope of the ramps of the ramp system, so that, in comparison to the contact force achievable on the contact plate, a significantly lower actuating force is required to close the pilot clutch. As a result, an actuation system, in particular an electromagnetic actuation system, can be dimensioned to be significantly smaller and more space-saving than if the actuation system were to move the pressure plate directly. It is also possible to move the pilot clutch out of the area of the pressure plate. As a result, the pilot clutch can be positioned at least to a large extent radially inward of the pressure plate, in particular in comparison to the pressure plate, so that installation space can be used radially inside for friction linings of the friction clutch. The friction contacts of the friction clutch can thus be provided in a comparatively far radially outer area, so that a correspondingly small extension of the friction clutch radially inward is required in order to be able to realize a correspondingly large friction surface. Here, the knowledge can be exploited that the pilot clutch only needs to transmit a small torque in order to actuate the ramp system, so that a correspondingly smaller friction surface on a smaller average friction radius compared to the clutch disc is already sufficient.
Die Ausgangsrampe kann drehfest aber axial beweglich, insbesondere über die Anpressplatte, mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelt sein. Dadurch kann die mit dem Drehmomentausleitungselement gekoppelte Ausgangsrampe und die über die Vorsteuerkupplung 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. Vorzugsweise ist das Rampensystem radial innerhalb zur Reibungskupplung positioniert, wobei insbesondere das Rampensystem teilweise, vorzugsweise zu einem Großteil, in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Reibungskupplung angeordnet ist, so dass das Rampensystem in der Reibungskupplung bauraumsparend geschachtelt positioniert sein kann. In diesem Fall kann die Ausgangsrampe einen nach radial außen abstehenden Betätigungsflansch aufweisen, der gegebenenfalls an anderen Einbauten des Kupplungssystems vorbeigeführt sein kann. Der Betätigungsflansch kann mit der Anpressplatte verbunden sein oder in seinem radial äußeren Randbereich die Anpressplatte einstückig ausbilden.The output ramp can be coupled in a rotationally fixed but axially movable manner, in particular via the pressure plate, to the torque diversion element. As a result, the output ramp coupled to the torque output element and the input ramp which can be coupled to the torque input element via the pilot clutch can be rotated relative to one another at a differential speed between the torque output element and the torque input element. The ramps of the ramp system can slide directly onto one another or can be rotated relative to one another 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 extension of the ramp system can decrease or increase accordingly. The maximum relative angle of rotation of the input ramp to the output ramp is particularly preferably limited, for example, by at least one stop, as a result of which, for example, it is possible to avoid exceeding a maximum wear range of friction linings of the friction clutch. The ramp system is preferably positioned radially inside the friction clutch, in particular the ramp system being arranged partially, preferably to a large extent, in a common axial area with the friction clutch, so that the ramp system can be nested in the friction clutch to save space. In this case, the output ramp can have an actuating flange which projects radially outwards and which can optionally be guided past other internals of the coupling system. The actuating flange can be connected to the pressure plate or can form the pressure plate in one piece in its radially outer edge region.
Insbesondere ist der Konus oder der Konustopf einstückig mit der Eingangsrampe ausgebildet. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden.In particular, the cone or the cone pot is formed in one piece with the entrance ramp. The number of components can be kept low.
Vorzugsweise ist ein mit dem Konustopf oder mit dem Konus befestigtes ferromagnetisches, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetes, Federelement zum Schließen der Vorsteuerkupplung vorgesehen, wobei der Elektromagnet und das Federelement ausgestaltet sind zum Öffnen der Vorsteuerkupplung das Federelement auf den Elektromagneten zu elektromagnetisch anzuziehen. Der Elektromagnet kann eine elektromagnetische Kraft auf das Federelement ausüben, wodurch das Federelement komprimiert oder auseinander gedrückt werden kann. Das Federelement kann hierbei den an dem Federelement befestigten Teil der Vorsteuerkupplung mitnehmen, um die Vorsteuerkupplung durch eine axiale Relativbewegung des Konustopfs zum Konus zu öffnen beziehungsweise zu schließen. Das Federelement ist insbesondere als Tellerfeder ausgestaltet, die einen besonders geringen Bauraum in axialer Richtung aufweist, so dass die an dem Federelement angreifbaren Magnetkräfte in der geöffneten und in der geschlossenen Stellung der Vorsteuerkupplung vergleichbar groß sind. Dadurch kann vermieden werden, dass das Federelement soweit von dem Elektromagneten weg bewegt wird, dass die von dem Elektromagnet erzeugte Magnetkraft nicht ausreicht das Federelement anzuziehen und die Vorsteuerkupplung zu öffnen.Preferably, a ferromagnetic spring element, which is fastened to the cone cup or to the cone, in particular designed as a plate spring, is provided for closing the pilot clutch, the electromagnet and the spring element being designed to electromagnetically attract the spring element on the electromagnet to open the pilot clutch. The electromagnet can exert an electromagnetic force on the spring element, as a result of which the spring element can be compressed or pressed apart. The spring element can take the part of the pilot clutch attached to the spring element in order to open or close the pilot clutch by an axial relative movement of the cone cup to the cone. The spring element is in particular designed as a plate spring, which has a particularly small installation space in the axial direction, so that the magnetic forces which can be attacked on the spring element are comparatively large in the open and in the closed position of the pilot clutch. This can prevent the spring element from being moved so far away from the electromagnet that the magnetic force generated by the electromagnet is not sufficient to attract the spring element and to open the pilot clutch.
Besonders bevorzugt ist eine elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Drehmomentausleitungselement Teil eines Rotors der elektrischen Maschine ist, wobei der Elektromagnet von der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie versorgbar ist. Wenn ein rein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs durch die elektrische Maschine gewünscht ist, kann die elektrische Maschine in den Motorbetrieb versetzt werden und elektrisch ein Drehmoment in das Drehmomentausleitungselement einleiten. Gleichzeitig kann ein Teil der in der elektrischen Maschine im Motorbetrieb genutzten elektrischen Energie an den Elektromagneten abgezweigt werden, so dass automatisch die Vorsteuerkupplung geöffnet und der Verbrennungsmotor von dem Antriebsstrang abgeworfen wird. Wenn elektrische rekuperiert werden soll, kann ein Teil der im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine erzeugten elektrischen Energie an den Elektromagneten abgezweigt werden, so dass automatisch die Vorsteuerkupplung geöffnet und der Verbrennungsmotor von dem Antriebsstrang abgeworfen wird.An electrical machine for driving a motor vehicle is particularly preferably provided, the torque deriving element being part of a rotor of the electrical machine, the electromagnet being able to be supplied with electrical energy by the electrical machine. If a purely electrical drive of the motor vehicle by the electrical machine is desired, the electrical machine to be put into motor operation and electrically introduce a torque into the torque output element. At the same time, part of the electrical energy used in the electrical machine during motor operation can be diverted to the electromagnets, so that the pilot clutch is automatically opened and the internal combustion engine is thrown off the drive train. If electrical recuperation is to be carried out, part of the electrical energy generated during generator operation of the electrical machine can be diverted to the electromagnets, so that the pilot clutch is automatically opened and the internal combustion engine is thrown off the drive train.
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:
-
1 : eine schematische Prinzipdarstellung eines Hybrid-Antriebsstrangs, -
2 : eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Kupplungssystems für den Hybrid-Antriebsstrang aus1 , -
3 : eine schematische Schnittansicht des Kupplungssystems aus2 und -
4 : eine schematische Detailansicht des Kupplungssystems aus3 .
-
1 : a schematic diagram of a hybrid powertrain, -
2nd : A schematic perspective sectional view of a clutch system for the hybrid drive train from1 , -
3rd : a schematic sectional view of the coupling system from2nd and -
4th : a schematic detailed view of the coupling system from3rd .
Der in
Eine elektrische Maschine
Das in
Die Vorsteuerkupplung
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 88th
- AntriebsstrangPowertrain
- 1010th
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 1212
- Antriebswelledrive shaft
- 1414
- GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
- 1616
- KraftfahrzeuggetriebeAutomotive transmission
- 1818th
- AbtriebswelleOutput shaft
- 2020th
- DifferentialgetriebeDifferential gear
- 2222
- VorderachseFront axle
- 2424th
- VorderradFront wheel
- 2626
- HeckabtriebswelleRear output shaft
- 2828
- HeckdifferentialgetriebeRear differential gear
- 3030th
- HinterachseRear axle
- 3232
- HinterradRear wheel
- 3434
- ZwischenwelleIntermediate shaft
- 3636
- elektrische Maschineelectrical machine
- 3838
- Rotorrotor
- 4040
- Statorstator
- 4242
- KupplungssystemCoupling system
- 4444
- DrehmomenteinleitungselementTorque introduction element
- 4646
- ReibungskupplungFriction clutch
- 4848
- DrehmomentausleitungselementTorque diversion element
- 5050
- VorsteuerkupplungPilot clutch
- 5252
- Konuscone
- 5454
- KonustopfCone pot
- 5656
- EingangsrampeEntrance ramp
- 5858
- RampensystemsRamp system
- 6060
- KugelBullet
- 6262
- AusgangsrampeExit ramp
- 6464
- ÜbertragungsflanschTransmission flange
- 6666
- AnpressplattePressure plate
- 6868
- StützhülseSupport sleeve
- 7070
- ElektromagnetenElectromagnets
- 72 72
- MagnetfeldMagnetic field
- 7474
- FederelementSpring element
- K0K0
- weitere Kupplungfurther clutch
- K1K1
- erste Kupplungfirst clutch
- P0P0
- weitere Positionfurther position
- P1P1
- erste Positionfirst position
- P2P2
- zweite Positionsecond position
- P3P3
- dritte Positionthird position
- P4P4
- vierte Positionfourth position
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2015/070851 A1 [0002]WO 2015/070851 A1 [0002]
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018131753.0A DE102018131753A1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Coupling system |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102018131753.0A DE102018131753A1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Coupling system |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018131753A1 true DE102018131753A1 (en) | 2020-06-18 |
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ID=70858488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018131753.0A Withdrawn DE102018131753A1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Coupling system |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015070851A1 (en) | 2013-11-13 | 2015-05-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Clutch assembly for coupling an internal combustion engine to a drive train of a motor vehicle and method for dampening torsional vibrations in a drive train of a motor vehicle |
-
2018
- 2018-12-11 DE DE102018131753.0A patent/DE102018131753A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015070851A1 (en) | 2013-11-13 | 2015-05-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Clutch assembly for coupling an internal combustion engine to a drive train of a motor vehicle and method for dampening torsional vibrations in a drive train of a motor vehicle |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |