DE10210200A1

DE10210200A1 - Friction clutch system for vehicle has wear monitoring system based on sensor readings in coupled and reference settings

Info

Publication number: DE10210200A1
Application number: DE2002110200
Authority: DE
Inventors: Thomas John
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-10-09

Abstract

The friction clutch system includes a sensor device (80) which has an operating setting in its output region (40). The system can monitor the state of wear of the friction clutch (12) on the basis of the output of the sensor device with the friction clutch in the coupled position, and on its output with the friction clutch in a preset reference position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, umfassend eine Reibungskupplung mit einer Gehäuseanordnung, einer Anpressplatte und einem bezüglich der Gehäuseanordnung und der Anpressplatte sich abstützenden und die Anpressplatte in Richtung Einkuppelstellung beaufschlagenden Kraftspeicher, wobei eine Lage des Kraftspeichers in der Reibungskupplung bei Auftreten von Verschleiß sich verändert, eine Betätigungsanordnung mit einem den Kraftspeicher zur Durchführung von Auskuppelvorgängen beaufschlagenden Ausgangsbereich, wobei dem Ausgangsbereich eine Sensoranordnung zur Erfassung einer Betätigungsstellung desselben zugeordnet ist. The present invention relates to a clutch system comprising a Friction clutch with a housing arrangement, a pressure plate and one with regard to the housing arrangement and the pressure plate itself supporting and the pressure plate in the direction of the engagement position acting force accumulator, wherein a position of the energy accumulator in the Friction clutch changes when wear occurs, a Actuating arrangement with a to carry out the energy accumulator Disengaging output area, the Output area a sensor arrangement for detecting a Actuating position is assigned to the same.

In modernen Fahrzeugen werden zunehmend automatisierte Antriebssysteme eingesetzt, d. h. Antriebssysteme, bei welchen die Reibungskupplung unter Einsatz einer Betätigungsanordnung gemäß verschiedenen Fahrparametern, beispielsweise auch gemäß der Betätigung eines Kupplungspedals, aktiviert wird. Um die Abstimmung verschiedener Betätigungsvorgänge aufeinander zu ermöglichen bzw. die einzelnen Betätigungsvorgänge im gewünschten Ausmaß bzw. auch in der gewünschten zeitlichen Abfolge durchführen zu können, ist es von Bedeutung, Kenntnis über verschiedene den Betriebszustand des Systems charakterisierende Größen zu erlangen. Eine derartige für den Betrieb relevante Größe ist der im Bereich der Reibungskupplung aufgetretene Verschleiß. Unabhängig davon, ob eine Verschleißkompensation vorgesehen ist oder nicht, ist es erforderlich, nach einer bestimmten Belastung beispielsweise eine Kupplungsscheibe auszutauschen, wenn die an dieser vorgesehenen Reibbeläge eine bestimmte Mindestdicke unterschreiten. Wird darauf nicht geachtet, so kann ein Zustand eintreten, in welchem auf Grund nicht mehr vorhandener Drehmomentübertragungskapazität ein Fahrzeug nicht mehr betrieben werden kann. Automated vehicles are increasingly used in modern vehicles Drive systems used, d. H. Drive systems in which the friction clutch using an actuation arrangement according to various Driving parameters, for example also according to the actuation of a clutch pedal, is activated. To coordinate different actuation processes to enable each other or the individual operations in desired extent or also in the desired chronological order To be able to perform, it is important to know about various to obtain variables characterizing the operating state of the system. Such a size relevant for the operation is in the range of Friction clutch wear. Regardless of whether one Wear compensation is provided or not, it is necessary to a clutch, for example, a certain load to replace if the friction linings provided on this a certain Fall below the minimum thickness. If this is not taken into account, a Condition in which no longer exists Torque transmission capacity of a vehicle can no longer be operated can.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kupplungssystem vorzuschlagen, bei welchem in einfacher, gleichwohl jedoch sehr präziser Art und Weise Rückschluss auf den Verschleißzustand im Bereich der Reibungskupplung erlangt werden kann. The aim of the present invention is to propose a coupling system which in a simple, yet very precise way Conclusion on the state of wear in the area of the friction clutch can be obtained.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kupplungssystem, umfassend eine Reibungskupplung mit einer Gehäuseanordnung, einer Anpressplatte und einem bezüglich der Gehäuseanordnung und der Anpressplatte sich abstützenden und die Anpressplatte in Richtung Einkuppelstellung beaufschlagenden Kraftspeicher, wobei eine Lage des Kraftspeichers in der Reibungskupplung bei Auftreten von Verschleiß sich verändert, eine Betätigungsanordnung mit einem den Kraftspeicher zur Durchführung von Auskuppelvorgängen beaufschlagenden Ausgangsbereich, wobei dem Ausgangsbereich eine Sensoranordnung zur Erfassung einer Betätigungsstellung desselben zugeordnet ist, wobei das System dazu ausgebildet ist, den Verschleißzustand der Reibungskupplung beruhend auf einer Ausgabe der Sensoranordnung bei in der Einkuppelstellung sich befindender Reibungskupplung und einer Ausgabe der Sensoranordnung bei in einer vorbestimmten Referenzstellung sich befindenden Reibungskupplung zu bestimmen. According to the present invention, this object is achieved by a Clutch system comprising a friction clutch with a Housing arrangement, a pressure plate and one with respect to the Housing arrangement and the pressure plate are supported and the pressure plate in In the direction of the engagement position acting force accumulator, one Location of the energy accumulator in the friction clutch when Wear changes, an actuation arrangement with one Force accumulator to carry out disengagement processes Output area, the output area having a sensor arrangement for Detection of an actuating position is assigned to the same, the System is designed to determine the state of wear of the friction clutch based on an output of the sensor arrangement at in the Coupling position of the friction clutch and an output of the Sensor arrangement when in a predetermined reference position To determine friction clutch.

Die vorliegende Erfindung nutzt zum einen die Tatsache aus, dass die Einbaulage des Kraftspeichers sich in Abhängigkeit vom Verschleißzstand ändert. Diese Lageänderung des Kraftspeichers wird in Relation gesetzt zu einer verschleißbedingt sich im Wesentlichen nicht ändernden Größe, indem zum einen die Sensorausgabe bei in der Einkuppelstellung sich befindender Reibungskupplung und zum anderen die Sensorausgabe bei der Referenzstellung sich befindender Reibungskupplung ermittelt wird. Über die Betriebslebensdauer des Kupplungssystems aufgetretene Änderungen in anderen Systembereichen, beispielsweise im Bereich derjenigen Komponenten, welche bei Durchführung von Auskuppelvorgängen eine Betätigungskraft auf den Kraftspeicher übertragen, können dadurch vollständig eliminiert werden. Infolgedessen kann bei dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem in eindeutiger Weise auf den im Bereich der Reibungskupplung, beispielsweise den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe derselben, aufgetretenen Verschleiß geschlossen werden, welcher hinsichtlich der maximalen Betriebslebensdauer einer Kupplung die an sich kritische Größe darstellt. The present invention takes advantage of the fact that the The position of the lift mechanism depends on the wear level changes. This change in position of the energy accumulator is related to an essentially unchanged size due to wear, by firstly the sensor output itself in the engagement position located friction clutch and on the other hand the sensor output at the Reference position of the existing friction clutch is determined. about changes in the operating life of the clutch system in other system areas, for example in the area of those Components that a when performing disengagement Actuating force transferred to the energy accumulator can be completely be eliminated. As a result, the inventive Coupling system in a clear manner on the in the field of Friction clutch, for example the friction linings of a clutch disc of the same, Occurred wear can be concluded, which with regard to the maximum service life of a clutch is the critical size represents.

Beispielsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem eine Verschleißkompensationsvorrichtung vorgesehen sein, welche zwischen dem Kraftspeicher und der Gehäuseanordnung wirkt und in Abhängigkeit von dem in der Reibungskupplung aufgetretenen Verschleiß den Kraftspeicher bezüglich der Gehäuseanordnung verlagert. For example, in the clutch system according to the invention Wear compensation device can be provided, which between the energy accumulator and the housing arrangement acts and in dependence of the wear that has occurred in the friction clutch Energy storage relocated with respect to the housing arrangement.

Die Referenzbetätigungsstellung kann beispielsweise eine durch einen Anschlag vorgegebene Maximal-Betätigungsstellung der Reibungskupplung sein, welche beispielsweise auch bei normaler Betätigung der Kupplung zwischen einer Einrückstellung und einer Ausrückstellung normalerweise nicht erreicht wird sondern nur dann erreicht wird oder erreicht werden soll, wenn der Verschleißzustand der Reibungskupplung bestimmt werden soll. The reference actuation position can be, for example, one by one Stop predetermined maximum actuation position of the friction clutch be, for example, even with normal operation of the clutch between an engagement position and a disengagement position normally is not achieved but is only achieved or achieved should be determined when the state of wear of the friction clutch should.

Bei dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem kann weiter vorgesehen sein, dass der Ausgangsbereich der Betätigungsanordnung eine Nehmerzylinderanordnung umfasst, dass die Nehmerzylinderanordnung einen durch Arbeitsfluid zur Kupplungsbetätigung beaufschlagbaren Eingangskolben und einen die Betätigungskraft in Richtung Reibungskupplung weiterleitenden Ausgangskolben aufweist, wobei zwischen dem Eingangskolben und dem Ausgangskolben eine mit Kompensationsfluid gefüllte oder füllbare Kompensationskammer mit in Abhängigkeit von dem Verschleißzustand der Reibungskupplung veränderbarem Volumen vorgesehen ist, wobei die Sensoranordnung dazu ausgebildet ist, eine mit der Lage des Ausgangskolbens in Zusammenhang stehende Größe zu erfassen. In the clutch system according to the invention, further provision can be made be that the output area of the actuator assembly is a Slave cylinder arrangement includes that the slave cylinder arrangement through Working fluid for clutch actuation input piston and a forwarding the actuating force in the direction of the friction clutch Output piston has, between the input piston and the Output piston a fillable or fillable with compensation fluid Compensation chamber with depending on the state of wear of the Friction clutch variable volume is provided, the Sensor arrangement is designed to one with the location of Output piston to capture related size.

Bei derartiger Ausgestaltung führt dann das erfindungsgemäße Kupplungssystem zum Ermitteln des Verschleißzustands der Reibungskupplung vorzugsweise die folgenden Maßnahmen durch:

a) die Größe wird in der Einkuppelstellung der Reibungskupplung als erster Wert bestimmt,
b) Kompensationsfluid wird in die Kompensationskammer eingeleitet, bis die Reibungskupplung die Referenzstellung erreicht, und bei in der Referenzstellung sich befindender Reibungskupplung wird die Größe als zweiter Wert bestimmt,
c) beruhend auf einem Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert wird der Verschleiß bestimmt,

wobei die Maßnahme a) vor oder nach der Maßnahme b) ergriffen wird. With such a configuration, the clutch system according to the invention then preferably carries out the following measures to determine the state of wear of the friction clutch:

a) the size is determined as the first value in the engagement position of the friction clutch,
b) compensation fluid is introduced into the compensation chamber until the friction clutch reaches the reference position, and if the friction clutch is in the reference position, the size is determined as the second value,
c) the wear is determined based on a difference between the first value and the second value,

whereby measure a) is taken before or after measure b).

Da die verschiedenen Stellungen in einem Kupplungssystem durch Fertigungstoleranzen bedingt sich von System zu System auch bei gleicher Bauart unterscheiden werden, wird gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung derart vorgegangen, dass der erste und der zweite Wert im Neuzustand der Reibungskupplung bestimmt werden und der erste Wert und der zweite Wert nach Inbetriebnahme des Kupplungssystems wenigstens einmal erneut bestimmt werden, wobei beruhend auf dem Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert im Neuzustand und beruhend auf dem Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert nach Betrieb des Kupplungssystems der Verschleißzustand bestimmt wird. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass die miteinander zu vergleichenden Größen für jedes Kupplungssystem separat bestimmt werden, so dass eine sehr genaue Bestimmung des Verschleißzustands möglich wird. Because the different positions in a clutch system Manufacturing tolerances depend on the same from system to system Differentiate type, will be according to another advantageous Aspect of the present invention in such a way that the first and the second value can be determined when the friction clutch is new and the first value and the second value after commissioning the Coupling system can be redetermined at least once, being based on the difference between the first value and the second value in New condition and based on the difference between the first value and the second value after operation of the clutch system Wear condition is determined. This way you can ensure that the sizes to be compared for each Coupling system can be determined separately, so that a very accurate determination the state of wear becomes possible.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: The present invention will hereinafter be described with reference to the accompanying Described drawings. It shows:

Fig. 1 eine Prinzipansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungs- Systems, wobei die Reibungskupplung dieses Kupplungssystems in einem verschleißfreien Neuzustand ist; Figure 1 is a schematic view of a clutch system according to the invention, wherein the friction clutch of this clutch system is in a wear-free new condition.

Fig. 2 die Reibungskupplung des in Fig. 1 dargestellten Systems nach Auftreten von Verschleiß. Fig. 2 shows the friction clutch of the system shown in Fig. 1 after wear.

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Kupplungssystem allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kupplungssystem 10 umfasst eine Reibungskupplung 12 sowie eine zur Durchführung von Ein- bzw. Auskuppelvorgängen aktivierbare Betätigungsanordnung 14. Die Reibungskupplung 12 weist ein an einer Antriebswelle, beispielsweise Kurbelwelle, festgelegtes oder festlegbares Schwungrad 16 auf, mit dem im radial äußeren Bereich ein Kupplungsgehäuse 18 fest verbunden ist. Im Kupplungsgehäuse 18 ist eine Anpressplatte 20 vorgesehen, welche beispielsweise über Tangentialblattfedern o. dgl. mit dem Kupplungsgehäuse 18 drehfest, bezüglich diesem in Richtung einer Drehachse A jedoch verlagerbar gekoppelt ist. Zwischen der Anpressplatte 20 und dem Schwungrad 16 ist eine Kupplungsscheibe 22 mit ihren Reibbelägen 24 im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 12 geklemmt. Ein beispielsweise als Membranfeder ausgebildeter Kraftspeicher 26 stützt sich im dargestellten Beispiel einer gedrückten Kupplung in seinem radial äußeren Bereich an der Anpressplatte 20 ab und stützt sich in seinem mittleren Bereich über eine Verschleißnachstellvorrichtung 28 an dem Kupplungsgehäuse 18 ab. Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus der Verschleißnachstellvorrichtung 28 sei lediglich kurz ausgeführt, dass diese ein Abstützorgan 30 für den Kraftspeicher 26 bereitstellt, das mit seinem durch den Kraftspeicher 26 beaufschlagten Stützbereich 32 bei Auftreten von Verschleiß axial verlagerbar ist, beispielsweise durch unter Federvorspannung erfolgende Umfangsverlagerung des Abstützelements 30. Ferner kann eine Lüftwegbegrenzung 34 vorgesehen sein, welche bei Auftreten von Verschleiß, d. h. bei dünner werdenden Reibbelägen 24, zusammen mit der Anpressplatte 20 in axialer Richtung verlagert wird, bei einem nachfolgend durchzuführenden Ausrückvorgang jedoch den Lüftweg der Anpressplatte 20 begrenzt, so dass bei Wirksamwerden der Lüftwegbegrenzung 34 das Abstütztelement 30 entlastet wird und die angesprochene Axialverlagerung durchführen kann. Der Aufbau derartiger auch zwischen der Gehäuseanordnung 18 und dem Kraftspeicher 26 wirkender Verschleißnachstellvorrichtungen 28 ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Wirkung einer derartigen Verschleißnachstellvorrichtung 28 ist, dass zwar bei Auftreten von Verschleiß grundsätzlich die Einbaulage des Kraftspeichers 26 - beispielsweise bezogen auf die Einkuppelstellung - konstant bleibt, dass jedoch zusammen mit der Anpressplatte 20 der Kraftspeicher 26 sich in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses 18 verschiebt. Dies trifft insbesondere auch für die radial innen liegenden Federzungen 36 des Kraftspeichers 26 zu, auf welche, wie im Folgenden noch beschrieben, die Betätigungsanordnung 14 einwirkt. In Fig. 1, the clutch system according to the invention is generally designated 10. The clutch system 10 comprises a friction clutch 12 and an actuation arrangement 14 which can be activated for carrying out engagement or disengagement processes. The friction clutch 12 has a flywheel 16 which is fixed or can be fixed on a drive shaft, for example a crankshaft, to which a clutch housing 18 is fixedly connected in the radially outer region. In the clutch housing 18 is a pressure plate 20 is provided, which for example the tangential o. The like. With the clutch housing 18 rotationally fixed with respect thereto, however, is displaceably coupled in the direction of an axis of rotation A. A clutch disc 22 with its friction linings 24 is clamped between the pressure plate 20 and the flywheel 16 when the friction clutch 12 is engaged. A force accumulator 26 , for example in the form of a diaphragm spring, is supported in the illustrated example of a pressed clutch in its radially outer region on the pressure plate 20 and is supported in the central region on the clutch housing 18 via a wear adjusting device 28 . With regard to the structural design of the wear adjusting device 28, it should be briefly stated that it provides a support member 30 for the energy accumulator 26 , which with its support area 32 acted upon by the energy accumulator 26 can be axially displaced when wear occurs, for example by spring displacement of the support element 30 , Furthermore, a ventilation path limiter 34 can be provided, which is displaced in the axial direction together with the pressure plate 20 when wear occurs, that is to say when the friction linings 24 become thinner, but limits the ventilation path of the pressure plate 20 in a subsequent disengagement process, so that when the pressure plate becomes effective Ventilation limit 34, the support element 30 is relieved and can perform the mentioned axial displacement. The construction of such wear adjustment devices 28 , which also act between the housing arrangement 18 and the energy accumulator 26, is known from the prior art. The effect of such a wear adjustment device 28 is that although the installation position of the energy accumulator 26 basically remains constant when wear occurs — for example in relation to the engagement position — that, however, together with the pressure plate 20, the energy accumulator 26 shifts in the axial direction with respect to the housing 18 . This also applies in particular to the radially inner spring tongues 36 of the energy accumulator 26 , on which, as will be described in the following, the actuating arrangement 14 acts.

Man erkennt ferner, dass das Kupplungsgehäuse 18 mehrere zwischen die Federzungen 26 greifende und einen Anschlagbereich bildende Abschnitte 38 aufweist, die in ihrem radial inneren Bereich beispielsweise einen ringartigen Abschnitt aufweisen oder tragen können. Durch diesen ringartigen Abschnitt ist die Axialbewegbarkeit der Federzungen 36 begrenzt, so dass hier für den Kraftspeicher 26 bzw. für die Reibungskupplung 12 durch diesen Anschlag eine Maximal-Betätigungsstellung vorgegeben ist, welche in der Fig. 1 schematisch durch die Linie L₁ wiedergegeben ist. Im Neuzustand der Reibungskupplung 12 und bei in der Einkuppelstellung sich befindender Reibungskupplung 12 weisen die Federzungen 36 zu diesem Anschlag einen vorbestimmten Abstand A_n auf. It can also be seen that the clutch housing 18 has a plurality of sections 38 which engage between the spring tongues 26 and form a stop area and which, in their radially inner area, can have or carry, for example, a ring-like section. This ring-like section limits the axial movability of the spring tongues 36 , so that here for the energy accumulator 26 or for the friction clutch 12 a maximum actuation position is predetermined by this stop, which is shown schematically in FIG. 1 by the line L ₁ . In the new state of the friction clutch 12 and in the coupling position is located Direction friction clutch 12, the spring tongues 36 have to this stop a predetermined distance A to _n.

Die Betätigungsanordnung 14 umfasst im dargestellten Beispiel eine Nehmerzylinderanordnung 40. Diese weist in einem Zylindergehäuse 42 einen Eingangskolben 44 auf, welcher zusammen mit dem Zylindergehäuse 42 eine Arbeitsfluidkammer 46 begrenzt. In diese Arbeitsfluidkammer 46 kann von einer Arbeitsfluidquelle 48 zur Durchführung eines Auskuppelvorgangs Arbeitsfluid eingeleitet werden, wobei bei Einleitung von Arbeitsfluid in die Arbeitsfluidkammer 46 der Eingangskolben 44 in der Darstellung der Fig. 1 nach links verschoben wird. Die Arbeitsfluidquelle 48 kann beispielsweise einen von einer Arbeitsfluidpumpe 52 aus einem Arbeitsfluidreservoir 54 versorgten Druckspeicher 50 umfassen, wobei durch eine ansteuerbare Ventilanordnung 56 die Menge des in die Arbeitskammer 46 eingeleiteten bzw. aus dieser wieder zum Reservoir 54 abgegebenen Fluids eingestellt werden kann. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch ein Geberzylinder als Druckfluidquelle eingesetzt werden kann. In the example shown, the actuation arrangement 14 comprises a slave cylinder arrangement 40 . In a cylinder housing 42, this has an input piston 44 which, together with the cylinder housing 42, delimits a working fluid chamber 46 . Working fluid can be introduced into this working fluid chamber 46 from a working fluid source 48 in order to carry out a decoupling operation, the input piston 44 being shifted to the left in the illustration of FIG. 1 when working fluid is introduced into the working fluid chamber 46 . The working fluid source 48 may comprise, for example supplied from a working fluid pump 52 from a working fluid reservoir 54 pressure accumulator 50, where the amount may be of or adjusted introduced into the working chamber 46 from this again discharged to the reservoir 54 fluid through a controllable valve arrangement 56th It should be pointed out here that a master cylinder can of course also be used as a source of pressurized fluid.

Die Nehmerzylinderanordnung 40 umfasst ferner einen in axialem Abstand zum Eingangskolben 44 - bezogen auf eine Verschieberichtung des Eingangskolbens 44 - liegenden Ausgangskolben 58. Dieser leitet die Betätigungskraft über eine Kolbenstange 60 und ein nur schematisch angedeutetes Übertragungssystem 62 in Richtung Reibungskupplung 12 bzw. Federzungen 36 weiter. Zwischen den beiden Kolben 44, 58 wirkt eine Vorspannfeder 64, welche dafür sorgt, dass bei nicht mit Druckfluid beaufschlagtem Eingangskolben 44 dieser in Richtung Zylindergehäuseboden vorgespannt ist und der Ausgangskolben 58 mit seinen Übertragungsbereichen 60, 62 in Richtung Reibungskupplung 12 vorgespannt ist. Zwischen den beiden Kolben 44, 58 ist eine Kompensationskammer 66 gebildet. In die Kompensationskammer 66 führt eine Einlassöffnung 68 mit sehr geringem Öffnungsquerschnitt, wobei diese Einlassöffnung 68 so positioniert ist, dass sie bei auf den Zylinderboden zu verschobenem Eingangskolben 44 sehr nahe an diesem Eingangskolben 44 liegt, von diesem jedoch nicht bedeckt ist. Durch die Öffnung 68 kann von einer Kompensationsfluidquelle 70 Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 eingeleitet werden. Diese Kompensationsfluidquelle kann beispielsweise wiederum einen von einer Kompensationsfluidpumpe 72 aus einem Kompensationsfluidreservoir 74 versorgten Druckspeicher 76 umfassen. Über eine steuerbare Ventilanordnung 78 kann dann das Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 in dosierter Art und Weise eingeleitet werden bzw. aus der Kompensationskammer 66 in ebenso dosierter Art und Weise wieder zum Kompensationsfluidreservoir 74 abgegeben werden. Auch hier sei darauf hingewiesen, dass die dargestellte Kompensationsfluidquelle 70 nur beispielhaft ist. The slave cylinder arrangement 40 further comprises an output piston 58 which is axially spaced from the input piston 44 , with reference to a displacement direction of the input piston 44 . This transmits the actuating force via a piston rod 60 and a transmission system 62, which is only indicated schematically, in the direction of the friction clutch 12 or spring tongues 36 . Between the two pistons 44, 58 acts a biasing spring 64 which ensures that at no pressurized fluid input piston 44 that is biased toward the cylinder housing bottom and the output piston is biased 58 with its transfer regions 60, 62 in the direction of the friction clutch 12th A compensation chamber 66 is formed between the two pistons 44 , 58 . An inlet opening 68 with a very small opening cross-section leads into the compensation chamber 66 , this inlet opening 68 being positioned such that it lies very close to this input piston 44 when the input piston 44 is displaced towards the cylinder bottom, but is not covered by this. Compensation fluid can be introduced into the compensation chamber 66 through the opening 68 from a compensation fluid source 70 . This compensation fluid source can in turn comprise, for example, a pressure accumulator 76 supplied by a compensation fluid pump 72 from a compensation fluid reservoir 74 . Via a controllable valve arrangement 78 , the compensation fluid can then be introduced into the compensation chamber 66 in a metered manner or can be discharged from the compensation chamber 66 to the compensation fluid reservoir 74 in an equally metered manner. It should also be pointed out here that the compensation fluid source 70 shown is only an example.

Die Betätigungsnanordnung 14 umfasst ferner eine Sensoranordnung 80, beispielsweise in Form eines Potentiometers, welches dazu ausgebildet ist, die Verschiebelage des Ausgangskolbens 58 im Zylindergehäuse 42 zu erfassen. Ferner sei noch darauf hingewiesen, dass im Zylindergehäuse 42 durch einen Anschlagring 82 für den Eingangskolben 44 ein Anschlag gebildet ist, der die maximale Axialverschiebung für den Eingangskolben 44 vorgibt. The actuation arrangement 14 further comprises a sensor arrangement 80 , for example in the form of a potentiometer, which is designed to detect the displacement position of the output piston 58 in the cylinder housing 42 . Further, it should be noted that in the cylinder housing 42, a stop is formed by a stop ring 82 for the input piston 44, which defines the maximum axial displacement of the input piston 44th

Die Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Kupplungssystems, insbesondere auch bei Inbetriebnahme desselben, wird im Folgenden beschrieben. The mode of operation of the clutch system shown in FIG. 1, in particular also when the same is put into operation, is described below.

Beim Zusammensetzen dieses Kupplungssystems 10 ist zunächst die Kompensationskammer 66 leer, d. h. nicht mit Kompensationsfluid befüllt. Das Kompensationsfluid hat letztendlich die Aufgabe, eine im Wesentlichen starre Kopplung zwischen den beiden Kolben 44, 58 für die Betätigung der Reibungskupplung 12 vorzusehen, wobei hier im Wesentlichen die Inkompressibilität des Kompensationsfluids genutzt wird. Auch bei nicht vorhandenem Kompensationsfluid ist jedoch der Ausgangskolben 44 durch die Wirkung der Vorspannfeder 64 derart gehalten, dass er im Wesentlichen spielfrei auf die Federzungen 36 einwirkt. Es wird nachfolgend dann Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 eingeleitet, wobei vor allem auch auf Grund mangelnder Entlüftungsmöglichkeit für die Kompensationskammer 66 derart vorgegangen werden kann, dass nach einer Phase des Einleitens von Kompensationsfluid 66 und einer dabei möglicherweise erzeugten Verschiebung des Ausgangskolbens 58 die Öffnung 68 durch entsprechende Beschaltung des Ventils 78 freigegeben wird, so dass die zunächst noch in der Kompensationskammer 66 vorhandene und unter Druck gesetzte Luft entweichen kann. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, bis die Kompensationskammer 66 im Wesentlichen vollständig mit Fluid gefüllt ist und keine kompressible Luft mehr darin enthalten ist. Bei diesem Vorgang werden automatisch vor allem auch unter Einwirkung der Federkräfte des Kraftspeichers 26 und der Vorspannfeder 64 alle Systemkomponenten in einen Zustand gebracht, der der Einrückstellung der Reibungskupplung 12 entspricht. Es kann in diesem Zustand dann die Ausgabe der Sensorsanordnung erfasst werden, welche also die Lage des Ausgangskolbens 58 in der Einrückstellung der Reibungskupplung 12 und im Neuzustand der Reibungskupplung 12 charakterisiert. Darauf folgend wird erneut Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 eingeleitet, woraufhin der Kolben 58 verschoben wird und über die Systembereiche 60, 62 die Membranfeder 26 beaufschlagt. Diese Verschiebung kann so lange andauern, bis nach Durchlaufen der Strecke A_n im Bereich der Membranfederzungen 36 der bereits angegebene Anschlag erreicht ist und die Kupplung in ihrer Maximal-Betätigungsstellung ist. Diese liegt im Allgemeinen jenseits einer Betätigungsstellung, in welcher die Kupplung vollständig ausgerückt ist. Ist diese Anschlagsstellung bzw. maximale Betätigungsstellung erreicht, wird wieder die Ausgabe des Sensors 80 erfasst. Durch Vergleich mit der zuvor für die Einkuppelstellung erfassten Größe bzw. durch Differenzenbildung kann ein die Verschiebegröße bzw. den Hub A_n für den Neuzustand der Reibungskupplung zwischen der Einkuppelstellung und der maximal möglichen Betätigungsstellung wiedergebende Differenzgröße erhalten werden. Diese Differenzgröße kann beispielsweise in einem Speicher zur späteren Verarbeitung dann abgelegt werden. When assembling this coupling system 10 , the compensation chamber 66 is initially empty, ie is not filled with compensation fluid. The compensation fluid ultimately has the task of providing an essentially rigid coupling between the two pistons 44 , 58 for the actuation of the friction clutch 12 , wherein essentially the incompressibility of the compensation fluid is used here. Even if there is no compensation fluid, the output piston 44 is held by the action of the biasing spring 64 in such a way that it acts on the spring tongues 36 essentially without play. Compensation fluid is then subsequently introduced into the compensation chamber 66 , it being possible primarily because of a lack of ventilation for the compensation chamber 66 in such a way that after a phase of introducing compensation fluid 66 and a displacement of the output piston 58 which may have been produced, the opening 68 through Appropriate wiring of the valve 78 is released so that the air which is initially still present in the compensation chamber 66 and is pressurized can escape. This process can be repeated several times until the compensation chamber 66 is substantially completely filled with fluid and no more compressible air is contained therein. In this process, all system components are automatically brought into a state which corresponds to the engagement position of the friction clutch 12 , especially under the action of the spring forces of the energy accumulator 26 and the biasing spring 64 . In this state, the output of the sensor arrangement can then be recorded, which therefore characterizes the position of the output piston 58 in the engagement position of the friction clutch 12 and in the new state of the friction clutch 12 . Subsequently, compensation fluid is again introduced into the compensation chamber 66 , whereupon the piston 58 is displaced and the diaphragm spring 26 acts on the system areas 60 , 62 . This shift can continue until after the distance A _n in the area of the diaphragm spring tongues 36 the stop already indicated has been reached and the clutch is in its maximum actuation position. This is generally beyond an actuation position in which the clutch is fully disengaged. If this stop position or maximum actuation position is reached, the output of the sensor 80 is detected again. By comparing with the size previously recorded for the engagement position or by forming differences, a difference quantity representing the displacement size or the stroke A _n for the new condition of the friction clutch between the engagement position and the maximum possible actuation position can be obtained. This difference can then be stored in a memory for later processing, for example.

Wird das erfindungsgemäße Kupplungssystem dann in Betrieb genommen und über längere Zeit hinweg betrieben, so wird ein Verschleiß der Reibbeläge 24 auftreten, mit der Folge, dass, wie in Fig. 2 nun erkennbar, die Anpressplatte 20 sich näher auf das Schwungrad 16 zu bewegt hat. Dieser Verschiebebewegung folgt unter der Wirkung der Verschleißnachstellvorrichtung 28 der Kraftspeicher 26, so dass auch dieser nunmehr näher an dem Schwungrad 16 liegt, in der Einkuppelstellung jedoch grundsätzlich zwischen seinen beiden Abstützpunkten bezüglich des Kupplungsgehäuses 18 einerseits und der Anpressplatte 20 andererseits in der gleichen Einbaulage gehalten ist. Dies gewährleistet, dass bei Betätigung der Kupplung die gleichen Betätigungskräfte erforderlich sind. Durch diese Axialverlagerung des Kraftspeichers 26 hat sich jedoch der Abstand zwischen den radial innen liegenden Federzungen 36 und dem vorangehend bereits angesprochenen Anschlagbereich, gebildet durch die Abschnitte 38, ebenso auf einen Abstand A_n verringert, wobei auch diese Größe wieder bezogen ist auf die Einkuppelstellung der Reibungskupplung 12. Dieser Axialverschiebung des Kraftspeichers 26 bzw. der Federzungen 36 desselben folgt der unter Vorspannung der Feder 64 in Richtung auf die Federzungen 36 zu gedrängte Ausgangskolben 58, da über die Öffnung 68 Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 einströmen kann. Da dieser Vorgang der Vergrößerung der Kompensationskammer 66 ebenso wie der im Bereich der Reibungskupplung 12 auftretende Verschleiß nur langsam von statten geht, ist es nicht schädlich, wenn die Öffnung 86 nur einen sehr geringen Öffnungsquerschnitt hat. Dieser geringe Öffnungsquerschnitt hat den Vorteil, dass bei Durchführung von Betätigungsvorgängen auch in der Phase, in welcher die Öffnung 68 durch den sich axial verschiebenden Eingangskolben 44 noch nicht abgedeckt ist, auf Grund der starken Drosselwirkung im Bereich der Öffnung 68 im Wesentlichen kein Kompensationsfluid aus der Kompensationskammer 66 verdrängt wird, so dass das in der Kompensationskammer 66 vorhandene Fluid tatsächlich eine im Wesentlichen starre Verbindung zwischen den beiden Kolben 44, 58 bereitstellt. If the clutch system according to the invention is then put into operation and operated for a long time, wear of the friction linings 24 will occur, with the result that, as can be seen in FIG. 2, the pressure plate 20 has moved closer to the flywheel 16 , This displacement movement follows the action of the wear adjustment device 28 of the energy accumulator 26 , so that it is now closer to the flywheel 16 , but in the engagement position it is basically kept in the same installation position between its two support points with respect to the clutch housing 18 on the one hand and the pressure plate 20 on the other hand , This ensures that the same actuation forces are required when the clutch is actuated. This axial displacement of the energy accumulator 26 has, however, also reduced the distance between the radially inner spring tongues 36 and the abutment area already mentioned, formed by the sections 38 , to a distance A _n , this size again being related to the engagement position of the Friction clutch 12 . This axial displacement of the energy accumulator 26 or the spring tongues 36 is followed by the output piston 58 , which is urged under the bias of the spring 64 in the direction of the spring tongues 36 , since compensation fluid can flow into the compensation chamber 66 via the opening 68 . Since this process of enlarging the compensation chamber 66 as well as the wear occurring in the area of the friction clutch 12 is slow, it is not harmful if the opening 86 has only a very small opening cross section. This small opening cross-section has the advantage that when actuation processes are carried out, even in the phase in which the opening 68 is not yet covered by the axially displacing input piston 44, there is essentially no compensation fluid from the opening 68 due to the strong throttling effect in the region of the opening Compensation chamber 66 is displaced, so that the fluid present in the compensation chamber 66 actually provides an essentially rigid connection between the two pistons 44 , 58 .

Soll zu einem späteren Zeitpunkt dann bestimmt werden, in welchem Ausmaß in der Reibungskupplung 12 bereits Verschleiß aufgetreten ist, so wird die vorangehend beschriebene Prozedur noch einmal wiederholt, beispielsweise bei der Durchführung von Wartungsarbeiten an einem Fahrzeug. Es wird also wieder die Ausgabe des Sensors 80 bei in der Einkuppelstellung sich befindender Reibungskupplung 12 als ein erster Wert festgehalten. Daraufhin wird wieder Kompensationsfluid in die Kompensationskammer 66 eingeleitet, bis nach Durchlaufen der Strecke A_v nunmehr der Anschlag wirksam wird. In diesem Zustand wird dann wieder das Signal des Sensors 80 aufgezeichnet bzw. als zweiter Wert bestimmt. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten repräsentiert nunmehr die Strecke A_v für den bereits mit Verschleiß behafteten Zustand der Reibungskupplung 12. Durch Vergleich mit der im Neuzustand ermittelten Differenzengröße kann nunmehr festgestellt werden, in welchem Ausmaß sich ausgehend vom Neuzustand die Anpressplatte 20 bzw. der Kraftspeicher 26 bereits in axialer Richtung verschoben haben, wobei dieses Ausmaß im Wesentlichen übereinstimmt mit dem Ausmaß der Dickenabnahme der Reibbeläge 24. Da die Dicke dieser Reibbeläge und somit das maximal zulässige Ausmaß an Verschleiß bekannt sind, kann darauf geschlossen werden, ob die Reibungskupplung 12 noch in einem Zustand ist, in welchem sie in sicherer Art und Weise das geforderte Drehmoment übertragen kann, oder ob ggf. ein Austausch der Kupplungsscheibe stattfinden muss. If it is to be determined at a later point in time to what extent wear has already occurred in the friction clutch 12 , the above-described procedure is repeated again, for example when performing maintenance work on a vehicle. The output of the sensor 80 is again recorded as a first value when the friction clutch 12 is in the engagement position. Thereupon, compensation fluid is again introduced into the compensation chamber 66 until after the distance A _v the stop now takes effect. In this state, the signal from sensor 80 is then recorded again or determined as the second value. The difference between these two values now represents the distance A _v for the state of the friction clutch 12 which is already subject to wear. By comparison with the difference size determined in the new state, it can now be determined to what extent the pressure plate 20 or the energy accumulator 26 has already shifted in the axial direction, starting from the new state, this dimension essentially coinciding with the extent of the reduction in the thickness of the friction linings 24 . Since the thickness of these friction linings and thus the maximum permissible amount of wear are known, it can be concluded whether the friction clutch 12 is still in a state in which it can transmit the required torque in a safe manner, or if necessary The clutch disc must be replaced.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise gestattet die Bestimmung desjenigen Verschleißes, der tatsächlich im Bereich der Reibungskupplung 12 auftritt, also beispielsweise durch Abrieb der Reibbeläge 24 induziert wird. Es hat sich gezeigt, dass vor allem auch bei dem mit dem Bezugszeichen 62 bezeichneten Systembereich ein Verschleiß auftreten kann. Auch dieser macht sich durch eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 58 bemerkbar. Dieser Verschleiß ist jedoch hinsichtlich einer Begrenzung der Betriebslebensdauer der Reibungskupplung 12 nicht kritisch. Würde also alleine die Verschiebung des Ausgangskolbens 58 - bezogen auf eine im Neuzustand vorhandene Lage desselben - als Indikator für den aufgetretenen Verschleiß herangezogen werden, so wäre nicht berücksichtigt, dass diese Verschiebung nicht nur induziert ist durch die Dickenabnahme der Reibbeläge 24, sondern auch durch einen Verschleiß in dem die Betätigungskraft mechanisch auf die Federzungen 36 übertragenden Systembereich 62. Dadurch, dass gemäß der vorliegenden Erfindung aber als Referenzgröße eine vom Verschleißzustand tatsächlich unbeeinflusste Betätigungsstellung herangezogen wird, nämlich die Anschlagsstellung, wird der Einfluss auf das Erfassungsergebnis, welcher im Systembereich 62 eingeführt wird, eliminiert, da dieser Einfluss sowohl in der Einkuppelstellung als auch in der Referenzstellung vorhanden ist und durch Differenzenbildung somit beseitigt wird. The procedure according to the invention allows the determination of the wear that actually occurs in the area of the friction clutch 12 , that is to say induced, for example, by abrasion of the friction linings 24 . It has been shown that, above all, wear can also occur in the system area identified by reference numeral 62 . This also manifests itself by a corresponding displacement of the piston 58 . However, this wear is not critical with regard to limiting the operating life of the friction clutch 12 . If the displacement of the output piston 58 alone - based on a position of the same in the new state - were used as an indicator of the wear that had occurred, it would not be taken into account that this displacement is not only induced by the reduction in the thickness of the friction linings 24 , but also by one Wear in the system area 62 which mechanically transmits the actuating force to the spring tongues 36 . Because, according to the present invention, an actuation position which is actually uninfluenced by the state of wear, namely the stop position, is used as the reference variable, the influence on the detection result which is introduced in the system area 62 is eliminated, since this influence both in the engagement position and in the Reference position exists and is thus eliminated by forming differences.

Es wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Ermittlung der Verschleißstellung selbstverständlich auch bei anders aufgebauten Systemen eingesetzt werden kann. So ist es nicht zwingend erforderlich, eine Verschleißnachstellvorrichtung in der Reibungskupplung vorzusehen. Auch bei nicht vorhandener Verschleißnachstellvorrichtung verändert der Kraftspeicher seine Lage in der Reibungskupplung, wobei diese Lageveränderung - wieder bezogen auf eine Referenzbetätigungsstellung - ebenso zur Erkennung des Verschleißzustands, beispielsweise durch Vergleich mit im Neuzustand vorhandenen Größen, genutzt werden kann. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch bei anderen Betätigungskraftübertragungssystemen die erfindungsgemäße Vorgehensweise genutzt werden kann. Beispielsweise kann bei einfachen Geberzylinder-Nehmerzylinder-Systemen die vorangehend beschriebene Überprüfung durch zwangsweises Erreichen der Anschlagstellung dadurch erhalten werden, dass durch entsprechende Beaufschlagung des Geberzylinders, was bei der vorangehend beschriebenen Vorgehensweise im Wesentlichen ersetzt ist durch Einleitung von Kompensationsfluid in die Kompensationskammer, die gewünschte Verlagerung erlangt wird. Auch fluidlose, also mechanisch über Zahnstangen oder Bowdenzüge o. dgl. wirkende Betätigungssysteme, können in Verbindung mit den Erfindungsprinzipien zum Einsatz gelangen. It is pointed out that the procedure according to the invention to determine the wear position, of course, also with different built systems can be used. So it is not mandatory required a wear adjustment device in the friction clutch provided. Even if there is no wear adjustment device the energy accumulator changes its position in the friction clutch, whereby this change of location - again related to one Reference actuation position - also for detecting the state of wear, for example by comparison with sizes available in new condition can. Furthermore, it should be noted that of course also in other actuation force transmission systems according to the invention Procedure can be used. For example, with simple Master cylinder-slave cylinder systems the previously described Check by forcibly reaching the stop position be obtained that by applying the appropriate Master cylinder, which in the procedure described above in Is essentially replaced by introducing compensation fluid into the Compensation chamber, the desired shift is obtained. Also fluidless, i.e. mechanically via racks or Bowden cables or the like. Actuating actuation systems can be used in connection with the Principles of invention are used.

Claims

1. Coupling system comprising:
a friction clutch ( 12 ) with a housing arrangement ( 18 ), a pressure plate ( 20 ) and with respect to the housing arrangement ( 18 ) and the pressure plate ( 20 ) supporting and pressing the pressure plate ( 20 ) in the direction of the engagement position, an energy store ( 26 ), one The position of the energy accumulator ( 26 ) in the friction clutch ( 12 ) changes when wear occurs,
an actuating arrangement ( 14 ) with an output region ( 40 ) which acts on the energy accumulator ( 26 ) for carrying out disengagement processes, the output region ( 40 ) being assigned a sensor arrangement ( 80 ) for detecting an actuating position thereof,
The system is designed to determine the state of wear of the friction clutch ( 12 ) based on an output of the sensor arrangement ( 80 ) when the friction clutch ( 12 ) is in the engagement position and an output of the sensor arrangement ( 80 ) when the friction clutch () is in a predetermined reference position. 12 ) to be determined.

That a wear compensation device (28) is provided 2. Coupling system according to claim 1, characterized in that acting between the energy storage device (26) and the housing assembly (12) and depending on the occurred in the friction clutch (12) wearing the force accumulator (26 ) relocated with respect to the housing arrangement ( 18 ).

3. Clutch system according to claim 1 or 2, characterized in that the reference actuation position is a maximum actuation position (L ₁ ) of the friction clutch ( 12 ) predetermined by a stop ( 38 ).

4. Coupling system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output region ( 40 ) of the actuating arrangement ( 14 ) comprises a slave cylinder arrangement ( 40 ), that the slave cylinder arrangement ( 40 ) has an input piston ( 44 ) which can be acted upon by working fluid for clutch actuation and one the actuating force in the direction of the friction clutch ( 12 ) has output pistons ( 58 ), a compensation chamber ( 66 ) filled or fillable with compensation fluid between the input piston ( 44 ) and the output piston ( 56 ) having a variable depending on the state of wear of the friction clutch ( 12 ) Volume is provided, the sensor arrangement ( 80 ) being designed to detect a variable which is related to the position of the output piston ( 58 ).

5. Clutch system according to claim 4, characterized in that the system takes the following measures to determine the state of wear of the friction clutch ( 12 ):

a) the size is determined as the first value in the engagement position of the friction clutch ( 12 ),

b) compensation fluid is introduced into the compensation chamber (66) until the friction clutch (12 reaches) the reference position, and wherein in the reference position is located Direction friction clutch (12), the size is determined as the second value,

c) the wear is determined based on a difference between the first value and the second value, the measure a) being taken before or after the measure b).

6. Clutch system according to claim 5, characterized in that the first and the second value are determined in the new state of the friction clutch ( 12 ) and the first value and the second value are determined again at least once after the clutch system has been started up, based on the difference between the first value and the second value when new and based on the difference between the first value and the second value after operation of the clutch system, the state of wear is determined.