DE3623627C2 - Method of operating a friction clutch - Google Patents

Method of operating a friction clutch

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Reibungskupplung zum Zu- oder Abschalten einer Drehmasse parallel zum Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine zum Dämpfen von niederfrequenten Lastwechselschwingungen.The invention relates to a method for operating a Friction clutch for connecting or disconnecting a rotating mass in parallel to the drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine for damping low-frequency load changes.

Aus der DE-OS 34 04 738 ist die Anordnung einer zusätzlichen Drehmasse parallel zum Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine bekannt, welche infolge ihrer Anordnung auf der Getriebeeingangswelle während des Schaltvorganges abgekoppelt werden muß, um die Synchronisationseinrichtung des Schaltgetriebes nicht zu belasten. Nach dem Stand der Technik ist daher mit dem Ausrücksystem der Anfahr- und Schaltkupplung eine Reibeinrichtung zwangsgekoppelt, welche die Drehmasse bei ausgekuppelter Anfahr- und Schaltkupplung abtrennt.From DE-OS 34 04 738 is the arrangement of an additional Rotating mass parallel to the drive train of a motor vehicle Internal combustion engine known, which due to their arrangement the transmission input shaft uncoupled during the switching process must be to the synchronization device of the gearbox not to burden. According to the state of the art the disengaging system of the starting and shift clutch a friction device forcibly coupled, which the rotating mass when disengaged Start and clutch disconnect.

Eine solche zwangsweise Koppelung mit dem Ausrücksystem einer Anfahr- und Schaltkupplung ist nicht in allen Fällen ohne weiteres durchführbar oder wünschenswert. So kann diese Drehmasse beispielsweise an anderer Stelle untergebracht werden und eine Koppelung der vorgenannten Art ist daher nicht mehr ohne weiteres durchzuführen. Zum anderen ist es nicht unbedingt erforderlich, die Drehmasse über den gesamten nutzbaren Drehzahlbereich zugeschaltet zu lassen.Such a forced coupling with the release system The starting and shift clutch is not easy in all cases feasible or desirable. For example, this rotating mass to be accommodated elsewhere and a coupling the aforementioned type is therefore no longer straightforward perform. Secondly, it is not absolutely necessary the rotating mass is switched on over the entire usable speed range allow.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Reibungskupplung zum Zu- oder Abschalten einer Drehmasse zu erstellen, mit welchem ohne besonders großen Aufwand die Drehmasse zusätzlich zum Dämpfen niederfrequenter Lastwechselschwingungen herangezogen werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a method to operate a friction clutch to switch on or off a  To create a rotating mass with which without much effort the rotating mass in addition to damping low-frequency load fluctuations can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch eine Überwachung des Drehzahlverhaltens im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges kann das Auftreten niederfrequenter Lastwechselschwingungen einwandfrei erkannt werden. Solch niederfrequente Lastwechselschwingungen treten vor allem dann auf, wenn plötzlich Gas gegeben oder weggenommen wird. Durch Absenken des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung in Abhängigkeit von der Größe der Amplituden der niederfrequenten Lastwechselschwingungen kann eine kräftige Dämpfung dieser Schwingungen erzielt werden. Die Reibungskupplung wirkt nunmehr als Rutschkupplung und dämpft so die Schwingungen. Nach dem Abklingen der Schwingungen werden dann das ursprüngliche Übertragungsverhalten und der ursprüngliche Schaltzustand der Reibungskupplung wieder hergestellt. Die Drehmasse dient primär der Erhöhung des Massenträgheitsmomentes im Antriebsstrang zur Absenkung der Eigenfrequenz sowie von Getriebegeräuschen und Brummneigung und ist normalerweise nur in einem mittleren Drehzahlbereich zugeschaltet. Somit ist es durchaus möglich, daß eine niederfrequente Lastwechselschwingung in einem Drehzahlbereich auftritt, bei der die Drehmasse normalerweise nicht zugeschaltet ist.This object is achieved by the characteristics of Main claim solved. By monitoring the speed behavior The occurrence in the drive train of the motor vehicle can occur low-frequency load fluctuations can be recognized correctly. Such low-frequency fluctuations in load occur above all then when the gas is suddenly accelerated or removed. By lowering the transmissible torque of the friction clutch depending on the size of the amplitudes of the low-frequency Load change vibrations can strongly dampen this Vibrations can be achieved. The friction clutch now works as a slip clutch and so dampens the vibrations. After this The original transmission behavior then decays and the original switching state of the friction clutch restored. The rotating mass primarily serves to increase of the moment of inertia in the drive train for lowering the natural frequency as well as gear noise and hum tendency and is normally only switched on in a medium speed range. So it is quite possible that a low frequency Load change vibration occurs in a speed range in which the rotating mass normally is not activated.

Eine generelle Verminderung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung auf einen festen Wert würde zwar auch eine Dämpfung der niederfrequenten Lastwechselschwingungen erzielen, jedoch wäre eine solche Dämpfung völlig unzureichend. Es würde nämlich bei einem relativ hohen Rutschmoment nur die Schwingung mit hoher Amplitude einigermaßen wirkungsvoll gedämpft werden, während die abklingende Schwingung praktisch keiner weiteren Dämpfung unterliegen würde, und bei einem niedrigen Rutschmoment wäre eine nur geringe Wirkung bei großen Amplituden vorhanden und erst die bereits teilweise abgeklungene Schwingung würde gedämpft.A general reduction in the transmissible torque of the A friction clutch to a fixed value would also have damping the low frequency load swing vibrations, however such damping would be completely inadequate. It would namely at a relatively high slip torque only the vibration are attenuated effectively with a high amplitude, while the decaying vibration is practically none Damping would be subject, and with a low slip torque there would be little effect with large amplitudes and only the vibration that has already partially subsided would be dampened.

Um das Vorliegen einer niederfrequenten Lastwechselschwingung überhaupt feststellen zu können, wird eine Steuereinrichtung vorgeschlagen, welche durch Erfassen motorspezifischer Daten eine Lastwechselerkennung durchführt - zum Einleiten der Beeinflussung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung. Diese Steuereinrichtung kann zur Lastwechselerkennung unterschiedliche Kenngrößen heranziehen. Vorzugsweise wird durch die Überwachung der Motordrehzahl die Lastwechselerkennung durchgeführt. Es ist jedoch ohne weiteres auch möglich, die Motor-Sollwert-Verstellung zu überwachen. Dabei bietet sich beispielsweise die Drosselklappenverstellung - oder auch der Saugrohr-Unterdruck - an.The presence of a low-frequency load swing to be able to determine at all, a control device is proposed,  which by capturing engine-specific data Performs load change detection - to initiate the influencing the transmissible torque of the friction clutch. This control device can differentiate for load change detection Use parameters. Preferably by monitoring the engine speed performed the load change detection. It is however, the motor setpoint adjustment is also possible without further ado to monitor. Throttle valve adjustment is an option - or the intake manifold vacuum - on.

Bei der Überwachung der Motordrehzahl leitet sich die Steuereinrichtung vom Drehzahlverlauf eine Signalfunktion ab, welche durch Glätten und Differentiation - vorzugsweise nach dem Kurbelwellenwinkel - entsteht. Eine Differentiation nach der Zeit wäre zwar auch möglich, jedoch läßt sich die Signalfunktion als Funktion des Kurbelwellenwinkels leicht über Impulsgeber erfassen und hat den besonderen Vorteil, daß die Zündfrequenz als Haupterregung leicht drehzahlunabhängig, beispielsweise ohne mitlaufende Filter, geglättet werden kann. Diese Signalfunktion steht jeweils in einem bestimmten Verhältnis zur schwankenden Motordrehzahl. So treten beispielsweise die Extremwerte der Signalfunktion rechtzeitig vor den Extremwerten der schwankenden Drehzahl auf, so daß sie zur Steuerung der Kupplung herangezogen werden können. Aus dieser Signalfunktion kann die Lastwechselerkennung über einen Schwellwert und die Festlegung des folgenden Startzeitpunktes für den Beginn der Verminderung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung erfolgen.The control device guides itself when monitoring the engine speed a signal function from the speed curve, which by Smoothing and differentiation - preferably according to the crankshaft angle - arises. A differentiation according to time would be also possible, but the signal function can be used as a function of the crankshaft angle can easily be detected using a pulse generator the particular advantage that the ignition frequency as the main excitation slightly independent of speed, for example without a rotating filter, can be smoothed. This signal function is in a certain ratio to the fluctuating engine speed. So For example, the extreme values of the signal function occur in good time before the extreme values of the fluctuating speed so that they can be used to control the clutch. Out This signal function can be used to detect load changes via a Threshold and the definition of the following start time for the beginning of the reduction in the transmissible torque Friction clutch done.

Entsprechend den Ansprüchen 7 bis 10 wird nach der Erkennung des ersten Extremwertes der Signalfunktion das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung um einen Wert abgesenkt, der von der Höhe des Extremwertes abhängig ist, und es wird daran anschließend an diese Absenkung über einen festgelegten Zeitabschnitt eine weitere kontinuierliche Momentenabsenkung durchgeführt. Nach Ablauf dieses Zeitabschnittes wird die ursprüngliche Höhe des Drehmomentes der Reibungskupplung wieder hergestellt und der Zeitabschnitt wird vorteilhafterweise gangabhängig über eine Gangerkennung angepaßt. Die Höhe der Absenkung sowie der Verlauf der kontinuierlichen Absenkung über den Zeitabschnitt kann für ein bestimmtes Kraftfahrzeug leicht festgelegt werden. Eine gangabhängige Veränderung dieses Zeitabschnittes ist insofern vorteilhaft, als die Frequenz der Lastwechselschwingungen in den einzelnen Gängen unterschiedlich ist.According to claims 7 to 10 after the detection of the first extreme value of the signal function, the transmissible torque the friction clutch is lowered by a value that of the Height of the extreme value is dependent, and it will follow it this reduction over a fixed period of time another continuous torque reduction was carried out. To At the end of this period, the original amount of the Torque of the friction clutch is restored and the Time period is advantageously gear-dependent over a Gear detection adjusted. The amount of the drop as well as the course the continuous lowering over the period can be for  a particular motor vehicle can be easily set. A gear dependent Changing this time period is advantageous in that than the frequency of the load swing vibrations in each Gears is different.

Eine noch feinfühligere Methode ist Inhalt der Ansprüche 11 und 12. Danach wird nach dem Erkennen des Vorliegens einer Lastwechselschwingung nach jedem Extremwert der Signalfunktion das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung um ein bestimmtes Maß in Abhängigkeit von der Höhe des vorausgegangenen Extremwertes abgesenkt, und dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis die Lastwechselschwingung abgeklungen ist. Dabei wird nach dem ersten Fehlen einer Lastwechselschwingungs-Erkennung und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitabschnittes die ursprüngliche Höhe des Drehmomentes wieder eingestellt.An even more sensitive method is contained in claims 11 and 12. Then after recognizing the presence of a load swing the transferable after each extreme value of the signal function Torque of the friction clutch by a certain amount in Reduced depending on the level of the previous extreme value, and this process continues until the Load change vibration has subsided. After the first Absence of a load change vibration detection and after a predetermined period of time the original amount of torque rehired.

Das Verfahren entsprechend den Ansprüchen 7 bis 10 kann auch über die Überwachung des Saugrohrunterdruckes ausgelöst werden. Dabei kann die Höhe der Saugrohrunterdruck-Veränderung als Maß für die erste Absenkung des übertragbaren Drehmomentes herangezogen werden. Daran anschließend wird über einen festgelegten Zeitabschnitt eine kontinuierliche Momentenabsenkung durchgeführt. Dieser festgelegte Zeitabschnitt ist in vorteilhafter Weise gangabhängig auf das jeweilige Fahrzeug abgestimmt.The method according to claims 7 to 10 can also the monitoring of the intake manifold vacuum can be triggered. Here can the amount of the intake manifold vacuum change as a measure of the first reduction in the transmissible torque can be used. This is followed by a fixed period of time continuous torque reduction. This set The time period is advantageously gear-dependent tailored to the respective vehicle.

Eine Erhöhung der Dämpfwirkung kann noch dadurch erzielt werden, daß zwischen Reibungskupplung und Drehmasse eine Torsionsfederung angeordnet wird. Diese ist in der Lage, bei Amplitudenwechsel Federenergie abzugeben und wieder zu speichern. Das Abklingen der Lastwechselschwingung wird dadurch deutlich abgekürzt.An increase in the damping effect can still be achieved by that a torsion suspension between the friction clutch and the rotating mass is arranged. This is able to change the amplitude Deliver spring energy and save it again. The fading away the load change vibration is thereby significantly shortened.

Die Drehmasse selbst sitzt vorteilhafterweise zwischen Anfahr- und Schaltkupplung und Getriebe, und zwar konzentrisch zur Getriebeeingangswelle, und ist mit dieser über eine vorzugsweise elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung koppelbar. Eine elektromagnetische Koppelung an dieser Stelle läßt sich problemloser unterbringen, wenngleich auch beispielsweise eine hydraulische Betätigung denkbar wäre.The rotating mass itself advantageously sits between the starting and clutch and gearbox, concentric to the gearbox input shaft, and is preferred with this over one Electromagnetically operated friction clutch can be coupled. A Electromagnetic coupling at this point is easier accommodate, albeit for example a hydraulic Actuation would be conceivable.

Anschließend wird an Hand von Zeichnungen und Diagrammen die Erfindung näher erläutert. Es zeigt im einzelnen:The invention is then based on drawings and diagrams explained in more detail. It shows in detail:

Fig. 1 ein Prinzipschaubild mit dem Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine und der Steuereinrichtung; Figure 1 is a schematic diagram with the drive train of an internal combustion engine and the control device.

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit in diesem Bereich angeordneter Drehmasse;2 shows a partial longitudinal section through a coupling housing with arranged in this area rotary mass.

Fig. 3 die Prinzipdarstellung der Signalfunktion und die daraus abgeleiteten Steuersginale zur Absenkung der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Reibungskupplung; Fig. 3 is the schematic diagram of the signal function and the derived Steuersginale to decrease the torque capacity of the friction clutch;

Fig. 4 und 5 zeigen jeweils den Drehzahlverlauf der Motordrehzahl und der Drehmasse während des Abklingens einer Lastwechselschwingung, wobei gem. Fig. 5 eine zusätzliche Torsionsfederung zwischen Reibungskupplung und Drehmasse angeordnet ist und die Schwingungsunterdrückung in diesem Falle in einem kürzeren Zeitraum durchgeführt wird; FIGS. 4 and 5 show, respectively, the speed curve of the engine speed and the rotating mass during the decay of a vibration load change, wherein gem. Fig. 5 is an additional torsion between the friction clutch and rotational mass is arranged and the vibration suppression is performed in this case in a shorter period;

Fig. 6 und 7 zeigen Blockschaltbilder, nach denen die Steuereinrichtung arbeitet. FIGS. 6 and 7 show block diagrams, according to which the control device operates.

Fig. 1 zeigt in Prinzipdarstellung die Gesamtanordnung. Die Brennkraftmaschine 4 ist über ein Kupplungsgehäuse 12 mit dem Getriebe 6 verbunden, von welchem die Kardanwelle 13 ausgeht, und zwar bis in das Differential 7 hinein. Dem Antriebsstrang ist eine Steuereinrichtung 11 zugeordnet, welche Informationen zur Erkennung niederfrequenter Lastwechselschwingungen von der Brennkraftmaschine her erhält (Drehzahlverlauf oder Meßfühler 14 für Saugrohrunterdruck), welche ggf. Informationen zur Erkennung des eingelegten Getriebeganges ermittelt und Informationen zum Steuern der Reibungskupplung für das Zu- oder Abschalten der Drehmasse abgibt. Fig. 1 shows a schematic diagram of the overall arrangement. The internal combustion engine 4 is connected via a clutch housing 12 to the transmission 6 , from which the propeller shaft 13 extends, to be precise into the differential 7 . A control device 11 is assigned to the drive train, which receives information for the detection of low-frequency load alternation vibrations from the internal combustion engine (speed curve or sensor 14 for intake manifold vacuum), which possibly determines information for the detection of the gearbox engaged and information for controlling the friction clutch for engaging or disengaging of the rotating mass.

Fig. 2 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel für die räumliche Anordnung der Drehmasse 9 innerhalb des Kupplungsgehäuses 12. Die Kurbelwelle 16 der Brennkraftmaschine ist mit dem Schwungrad 15 fest verbunden. Am Schwungrad 15 ist eine herkömmliche Anfahr- und Schaltkupplung 5 angeordnet, welche über eine Kupplungsscheibe mit herkömmlichem Schwingungsdämpfer 17 mit der Getriebewelle 18 drehfest verbindbar ist. Mit 19 ist ganz allgemein ein Ausrücksystem bezeichnet, welches im vorliegenden Falle hydraulisch betätigt wird und ein Gehäuse 21 aufweist, das über eine Zwischenwand 20 am Kupplungsgehäuse 12 fest angeordnet ist. Dieses Gehäuse 21 trägt ein Lager 22 zum freien Umlauf der Drehmasse 9. Die Drehmasse 9 kann willkürlich an die Getriebewelle 18 angekoppelt werden, und zwar über eine Kupplungsscheibe 23, die drehfest auf der Getriebewelle 18 angeordnet ist. Sie erstreckt sich radial bis in den Bereich der Drehmasse 9 hinein und ist im geringen Luftabstand von einer Anpreßplatte 24 angeordnet, die über Tangentialblattfedern 25 drehfest, aber axial verlagerbar mit der Drehmasse 9 verbunden ist. Auf der der Anpreßplatte 24 gegenüberliegenden Seite der Kupplungsscheibe 23 ist am Kupplungsgehäuse 12 bzw. am Getriebe 6 eine Magnetspule 26 fest angeordnet. Diese Magnetspule wird über die Steuereinrichtung 11 mit entsprechenden Signalen versorgt. Die Teile 23, 24 und 26 bilden die Reibungskupplung 8. FIG. 2 shows a possible exemplary embodiment for the spatial arrangement of the rotating mass 9 within the clutch housing 12 . The crankshaft 16 of the internal combustion engine is firmly connected to the flywheel 15 . A conventional starting and shifting clutch 5 is arranged on the flywheel 15 and can be connected in a rotationally fixed manner to the transmission shaft 18 via a clutch disc with a conventional vibration damper 17 . 19 generally denotes a release system, which is actuated hydraulically in the present case and has a housing 21 which is fixedly arranged on the clutch housing 12 via an intermediate wall 20 . This housing 21 carries a bearing 22 for free circulation of the rotating mass 9 . The rotating mass 9 can be arbitrarily coupled to the transmission shaft 18 , specifically via a clutch disc 23 which is arranged on the transmission shaft 18 in a rotationally fixed manner. It extends radially into the region of the rotating mass 9 in, and is arranged in the low air distance from a pressure plate 24 fixed for rotation via tangential leaf 25, but is axially displaceably connected to the rotating mass. 9 On the side of the clutch disc 23 opposite the pressure plate 24 , a magnet coil 26 is fixedly arranged on the clutch housing 12 or on the gear 6 . This magnetic coil is supplied with corresponding signals via the control device 11 . The parts 23, 24 and 26 form the friction clutch 8 .

In Fig. 3 ist der prinzipielle Verlauf der bereits angesprochenen Signalfunktion S dargestellt. Diese Signalfunktion bildet sich die Steuereinrichtung 11 aus der Überwachung des Drehzahlverlaufes der Brennkraftmaschine. Die Signalfunktion S entsteht aus einem Glätten des Drehzahlverlaufes und einer Differentiation nach dem Kurbelwinkel. Eine Differentiation nach dem Kurbelwinkel ist leicht über Impulsgeber erfaßbar, hat den großen Vorteil, daß die Zündfrequenz leicht, drehzahlunabhängig und ohne mitlaufende Filter geglättet werden kann. Somit stellt diese Kurve S die mittlere Steigung der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 4 dar. Die Signalfunktion weist ebenso wie der Verlauf der Drehzahl verschiedene Extremwerte auf, wobei beide die gleiche Schwingungszeit aufweisen. Durch den Glättungsvorgang und den Differentiationsvorgang ist allerdings eine gewisse Phasenverschiebung gegenüber dem Drehzahlverlauf nicht zu umgehen. Trotzdem können die Steuersignale bis zu den einzelnen Drehzahlmaxima rechtzeitig erfolgen. Bei Erstellung der Signalfunktion S durch die Steuereinrichtung 11 wird durch Bildung des Quotienten von Momentan- zu Extremwert und der Festlegung des Betrages auf einen Wert kleiner eins eine Extremwerterkennung durchgeführt, welche beispielsweise gem. Fig. 3 beim ersten Extremwert 1 entsprechend tEX 1 zum Startzeitpunkt tS 1 führt. In Verbindung mit dem Blockschaltbild gem. Fig. 6 wird nachfolgend die Arbeitsweise der Steuereinrichtung 11 näher erläutert. Aus der Motordrehzahl n gewinnt die Steuereinrichtung 11 durch Glätten und Differentiation die Signalfunktion S. Danach überprüft die Steuereinrichtung 11 das Erreichen bzw. Überschreiten eines Schwellwertes S₁ bzw. S₂. Daraufhin wird der Verlauf der Signalfunktion S auf die Erkennung des ersten Extremwertes 1 hin überwacht, wie bereits beschrieben. Beim Erkennen dieses Extremwertes 1, also zum Zeitpunkt tS 1, erfolgt die erste Beeinflussung des Steuersignales ST für die Herabsetzung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung 8. So wird beispielsweise gemäß der mittleren Kennlinie in Fig. 3 das Steuersignal um den Wert ΔST1 abgesenkt. Nach dieser Absenkung erfolgt weiterhin die Überwachung der Schwellwerte S₁ bzw. S₂ und beim Erkennen des nächsten Schwellwertes wird der darauffolgende Extremwert 2 ebenfalls erkannt, und zwar zum Zeitpunkt tS 2. Von diesem Zeitpunkt an wird das Steuersignal um einen weiteren Betrag von der Größe ΔST2 abgesenkt, wobei auch diese Absenkung in direktem Verhältnis zur Größe des Extremwertes 2 steht. Gem. Fig. 3 kann noch ein dritter Extremwert 3 durch Überwachung des Schwellwertes erkannt werden und es wird ein drittesmal das Steuersignal um den Wert ΔST3 herabgesetzt. Beim Fehlen oder Nichterkennen eines Schwellwertes wird dann in Abhängigkeit von der letzten Extremwerterkennung nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraumes tf das Steuersignal wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgesetzt. Dabei ist die Zeitspanne für tf so auszulegen, daß sie größer als die Hälfte einer vollständigen Schwingung der Signalfunktion ist. Die Größe des Steuersignales ST ist hierbei ein direktes Maß für die Drehmomentübertragungsfähigkeit der Reibungskupplung 8. Durch den Arbeitsablauf der Steuereinrichtung 11 nach diesen Vorgaben ist es nicht nötig, eine Gangerkennung durchzuführen, da solange eine Anpassung der Reibungskupplung an die Höhe der Extremwerte der Signalfunktion stattfindet, wie die Schwingung anhält.In Fig. 3, the basic profile of the already mentioned function signal S is illustrated. This signal function is formed by the control device 11 from the monitoring of the speed curve of the internal combustion engine. The signal function S arises from smoothing the speed curve and differentiating according to the crank angle. A differentiation according to the crank angle can be easily detected by means of a pulse generator, and has the great advantage that the ignition frequency can be smoothed easily, regardless of the speed and without an accompanying filter. This curve S thus represents the average gradient of the speed n of the internal combustion engine 4. Like the course of the speed, the signal function has different extreme values, both of which have the same oscillation time. However, the smoothing process and the differentiation process cannot avoid a certain phase shift compared to the speed curve. Nevertheless, the control signals up to the individual speed maxima can be given in good time. When the signal function S is created by the control device 11 , an extreme value detection is carried out by forming the quotient from the instantaneous value to the extreme value and the determination of the amount to a value less than one, for example in accordance with FIG. Fig. 3 in the first extreme value 1 corresponding to t EX 1 at the starting time t S 1 leads. In connection with the block diagram acc. Fig. 6, the operation of the controller 11 will be explained in more detail below. From the engine speed n, the control device 11 gains the signal function S by smoothing and differentiation. The control device 11 then checks whether a threshold value S 1 or S 2 has been reached or exceeded. The course of the signal function S is then monitored for the detection of the first extreme value 1 , as already described. When this extreme value 1 is recognized , that is to say at the time t S 1 , the control signal ST is first influenced in order to reduce the transmissible torque of the friction clutch 8 . For example, according to the central characteristic curve in FIG. 3, the control signal is lowered by the value ΔST1. After this lowering, the threshold values S 1 and S 2 continue to be monitored, and when the next threshold value is detected, the subsequent extreme value 2 is also detected, namely at time t S 2 . From this point on, the control signal is reduced by a further amount of the size ΔST2, this lowering also being directly related to the size of the extreme value 2 . According to FIG. 3, a third extreme value 3 can be recognized by monitoring the threshold value and the control signal is reduced a third time by the value ΔST3. In the absence or non-detection of a threshold value, the control signal is then reset to the original value as a function of the last extreme value detection after a predetermined period of time t f . The time span for t f must be designed so that it is greater than half of a complete oscillation of the signal function. The size of the control signal ST is a direct measure of the torque transmission capacity of the friction clutch 8 . Due to the work flow of the control device 11 according to these specifications, it is not necessary to carry out a gear detection, since the friction clutch is adapted to the level of the extreme values of the signal function as long as the vibration continues.

Ein etwas einfacherer Arbeitsablauf für die Steuereinrichtung ist gem. Fig. 7 und der untersten Kennlinie gem. Fig. 3 dargestellt. A somewhat simpler workflow for the control device is gem. Fig. 7 and the lowest characteristic according. Fig. 3 shown.

In diesem Falle ist es lediglich nötig, über die Schwellwerterkennung den ersten Extremwert 1 der Signalfunktion S zu erkennen, wonach entsprechend der Höhe dieses Extremwertes die erste Absenkung des Steuersignales um den Wert ΔST erfolgt und danach in einem vorgegebenen Zeitabschnitt tF eine kontinuierliche Absenkung des Steuersignales erfolgt. Dabei muß der Zeitabschnitt tF entsprechend dem Schwingungsverhalten des vorhandenen Kraftfahrzeuges abgestimmt sein. In diesem Falle ist es auch zweckmäßig, eine Gangerkennung mit vorzusehen und den Zeitabschnitt tF zeitabhängig auf den jeweils eingelegten Gang abzustimmen. Nach Ablauf des Zeitabschnittes tF erfolgt eine Rückstellung des Steuersignales auf den ursprünglichen Wert.In this case, it is only necessary to recognize the first extreme value 1 of the signal function S via the threshold value detection, according to which the first lowering of the control signal by the value ΔST takes place in accordance with the level of this extreme value and then a continuous lowering of the control signal in a predetermined time period t F he follows. The time period t F must be matched to the vibration behavior of the existing motor vehicle. In this case, it is also expedient to provide gear recognition and to adapt the time segment t F to the gear engaged in a time-dependent manner. After the period t F has elapsed, the control signal is reset to the original value.

Die Veränderung des Steuersignales ST kann jedoch auch ohne Herleitung der Signalfunktion S erfolgen. Vorzugsweise kann die Änderung des Unterdruckes im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine für die Erkennung eines Lastwechsels herangezogen werden. Eine solche Erkennung führt im wesentlichen ebenfalls zum Startzeitpunkt tS 1 und von diesem Startzeitpunkt an kann entsprechend der untersten Kennlinie von Fig. 3 sowohl eine erste Absenkung um den Betrag ST als auch eine weitere Absenkung nach einer vorgegebenen Funktion über den Zeitabschnitt tF erfolgen. Dabei kann in Abhängigkeit von der Höhe der Unterdruckänderung die erste Absenkung ΔST erfolgen. Eine solche Beeinflussung des Steuersignales ist mit etwas geringerem Aufwand verbunden. Es kann hierbei eine am Ansaugkanal der Brennkraftmaschine angeschlossene Unterdruckdose Verwendung finden, die eine Membrane mit einer Bypaßöffnung und einer Rückstellfeder auf der einen Seite aufweist.However, the control signal ST can also be changed without deriving the signal function S. The change in the vacuum in the intake system of the internal combustion engine can preferably be used to detect a load change. Such a detection essentially also leads to the starting time t S 1 and from this starting time onwards, according to the lowest characteristic curve in FIG. 3, both a first reduction by the amount ST and a further reduction according to a predetermined function can take place over the time period t F. The first reduction ΔST can take place depending on the level of the change in vacuum. Such an influence on the control signal is associated with somewhat less effort. Here, a vacuum socket connected to the intake duct of the internal combustion engine can be used, which has a membrane with a bypass opening and a return spring on one side.

In den Fig. 4 und 5 sind die Drehzahlverläufe n der Brennkraftmaschine im nicht unterbrochenen Linienzug dargestellt und derjenige der Drehmasse 9 im strichlierten Linienzug. Fig. 4 zeigt dabei die beispielsweise in Fig. 2 dargestellte Ausführung, bei welcher eine Brennkraftmaschine 4 über eine Anfahr- und Schaltkupplung 5 mit einem Getriebe 6 verbunden ist und parallel zur Getriebeeingangswelle die Reibungskupplung 8 mit der Drehmasse 9 angeordnet ist. Vom Getriebe 6 geht die Kraftweiterleitung bis in das Differential 7. Der Drehzahlverlauf zeigt sowohl hochfrequente Schwingungen entsprechend der Zündfrequenz als auch niederfrequente Schwingungen, die durch Lastwechsel eingeleitet werden. Ohne eine gezielte Dämpfung benötigen sie relativ lang zum Abklingen. Durch die gezielte Dämpfung über eine vorübergehend als Rutschkupplung umfunktionierte Kupplung 8 für die Drehmasse 9 kann diese niederfrequente Schwingung in kurzer Zeit zum Abklingen gebracht werden. Gestrichelt ist der Drehzahlverlauf der Drehmasse 9 dargestellt, wobei jeweils beim Überschneiden beider Linien zu den Umlenkzeitpunkten tU kurzzeitig Drehzahlgleichheit besteht. Ansonsten eilt die angetriebene Seite der Reibungskupplung 8 der abgetriebenen Seite entweder vor oder nach. Dieser Effekt wird durch kontinuierliches Herabsetzen der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Reibungskupplung 8 so lange aufrechterhalten, bis die Schwingung abgeklungen ist.In Figs. 4 and 5, the rotary speed profiles n of the internal combustion engine in the non-interrupted trace shown and that of the rotating mass 9 in the dotted trace. FIG. 4 shows the embodiment shown in FIG. 2, for example, in which an internal combustion engine 4 is connected to a transmission 6 via a starting and shift clutch 5 and the friction clutch 8 with the rotating mass 9 is arranged parallel to the transmission input shaft. The transmission of power goes from the transmission 6 to the differential 7 . The speed curve shows both high-frequency vibrations corresponding to the ignition frequency and low-frequency vibrations that are initiated by load changes. Without targeted damping, they take a relatively long time to decay. Through the targeted damping via a clutch 8 for the rotating mass 9 , which clutch is temporarily converted into a slip clutch, this low-frequency vibration can be brought to an end in a short time. The speed curve of the rotating mass 9 is shown in dashed lines, the speed being the same for a short time when the two lines intersect at the deflection times t U. Otherwise, the driven side of the friction clutch 8 of the driven side hurries either before or after. This effect is maintained by continuously reducing the torque transmission capacity of the friction clutch 8 until the vibration has subsided.

Fig. 5 zeigt das gleiche System nur mit einer zusätzlichen Torsionsfederung 10 zwischen Reibungskupplung 8 und Drehmasse 9. Die mit dieser Anordnung erzielten Kennlinien von Drehzahl n und Drehzahl der Drehmasse 9 zeigen nebenstehend ein schnelleres Abklingen der niederfrequenten Lastwechselschwingung gegenüber Fig. 4. Dabei wird jeweils vom Zeitpunkt tU an eine Haftphase der Reibungskupplung 8 erreicht, die insgesamt eine Zeitdauer tH erreicht. In dieser Haftzeit tH erfolgt jeweils zuerst eine Abgabe von Federenergie nach Ende der Rutschphase und daran anschließend eine Speicherung von Federenergie vor der nächsten Rutschphase. Diese Abgabe und Speicherung von Federenergie bewirkt ein deutlich schnelleres Abklingen der niederfrequenten Lastwechselschwingungen. Dabei könnte man sich die Torsionsfederung 10 prinzipiell so vorstellen wie die Torsionsfederung in einem Torsionsschwingungsdämpfer üblicher Bauart. Fig. 5 shows the same system with only one additional torsion suspension 10 between the friction clutch 8 and rotating mass 9. The characteristics of the speed n and the speed of the rotating mass 9 achieved with this arrangement show, on the left, a faster decay of the low-frequency load alternation oscillation compared to FIG. 4. In this case, an adhesion phase of the friction clutch 8 is reached from time t U , which in total reaches a time duration t H. During this detention time t H , spring energy is first released after the end of the sliding phase and then spring energy is stored before the next sliding phase. This delivery and storage of spring energy causes the low-frequency oscillations of load to subside much faster. In principle, one could imagine the torsion suspension 10 as the torsion suspension in a conventional type of torsional vibration damper.

Die Anordnung der Drehmasse parallel zum Antriebsstrang ist prinzipiell an jeder Stelle dieses Antriebsstranges möglich und muß nicht zwangsläufig im Bereich zwischen Anfahr- und Schaltkupplung und Getriebeeingang sein.The arrangement of the rotating mass parallel to the drive train is fundamental possible and must be at any point on this drive train not necessarily in the area between the starting and shift clutch and transmission input.

Claims (18)

1. Verfahren zum Betrieb einer Reibungskupplung zum Zu- oder Abschalten einer Drehmasse parallel zum Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine zum Dämpfen von niederfrequenten Lastwechselschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von Lastwechselschwingungen das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung (8) in Abhängigkeit von der Höhe der Amplituden herabgesetzt wird, so daß bis zum Abklingen der Lastwechselschwingungen die Reibungskupplung (8) als Rutschkupplung wirksam ist.1. A method of operating a friction clutch for connecting or disconnecting a rotating mass parallel to the drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine for damping low-frequency load alternating vibrations, characterized in that when load alternating vibrations occur, the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ) as a function of the level of the amplitudes is reduced so that the friction clutch ( 8 ) is effective as a slip clutch until the load change vibrations have subsided. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach ausreichendem Abklingen der Lastwechselschwingungen der ursprüngliche Schaltzustand und das ursprüngliche übertragbare Drehmoment wieder hergestellt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that after sufficient decay of the load change vibrations the original Switching state and the original transferable Torque to be restored. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (11) vorgesehen ist, welche durch Erfassen motorspezifischer Daten eine Lastwechselerkennung durchführt - zum Einleiten der Beeinflussung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung (8).3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a control device ( 11 ) is provided, which performs a load change detection by detecting engine-specific data - to initiate the influence on the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastwechselerkennung vorzugsweise durch Überwachung der Motordrehzahl (n) erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the Load change detection preferably by monitoring the engine speed (n) takes place. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastwechselerkennung durch Überwachung der Motor-Sollwert- Verstellung erfolgt.5. The method according to claim 3, characterized in that the Load change detection by monitoring the motor setpoint Adjustment takes place. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) eine Signalfunktion (S) erzeugt, welche aus dem Motordrehzahlverlauf hergeleitet ist und durch Glättung und Differentiation - vorzugsweise nach dem Kurbelwellenwinkel - entsteht, wobei aus der Signalfunktion sowohl die Lastwechselerkennung über einen Schwellwert (S₁, S₂) als auch die Festlegung des folgenden Startzeitpunktes (tS 1) für den Beginn der Verminderung des übertragbaren Drehmomentes der Reibungskupplung (8) erfolgt.6. The method according to claim 4, characterized in that the control device ( 11 ) generates a signal function (S), which is derived from the engine speed curve and by smoothing and differentiation - preferably according to the crankshaft angle -, from the signal function both the load change detection over a threshold value (S₁, S₂) and the determination of the following start time (t S 1 ) for the beginning of the reduction in the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ). 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Startzeitpunkt (tS 1) die Erkennung des ersten Extremwertes (1) der Signalfunktion (S) herangezogen wird und die Festlegung des Startzeitpunktes (tS 1) durch Quotientenbildung von momentanen Werten der Signalfunktion mit dem vorausgegangenen Extremwert (1) durch ein vorgegebenes Verhältnis festgelegt wird.7. A method according to claim 6, characterized in that as the start time (t S 1) detecting the first extreme value (1) of the signal function (S) is used and the setting of the start time (t S 1) by forming the quotient of the instantaneous values of the signal function with the previous extreme value ( 1 ) is determined by a predetermined ratio. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vom Startzeitpunkt (tS 1) an nach dem Erkennen des ersten Extremwertes (1) der Signalfunktion (S) das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung (8) um einen bestimmten Wert entsprechend einer Steuersignaländerung (ΔST1) in Abhängigkeit von der Höhe des Extremwertes (1) abgesenkt wird und daran anschließend über einen festgelegten Zeitabschnitt (tF) eine kontinuierliche Momentenabsenkung erfolgt.8. The method according to claim 7, characterized in that from the start time (t S 1 ) on after the detection of the first extreme value ( 1 ) of the signal function (S), the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ) by a certain value corresponding to a control signal change (ΔST1 ) is reduced as a function of the height of the extreme value ( 1 ) and then there is a continuous reduction in torque over a defined period of time (t F ). 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf des Zeitabschnittes (tF) die ursprüngliche Höhe des Drehmomentes der Reibungskupplung (8) über eine entsprechende Anhebung des Steuersignales eingestellt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that after the expiration of the time period (t F ), the original amount of torque of the friction clutch ( 8 ) is set via a corresponding increase in the control signal. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabschnitt (tF) gangabhängig veränderlich ist.10. The method according to claim 9, characterized in that the time period (t F ) is variable depending on the gear. 11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Extremwert (1, 2, 3) der Signalfunktion (S) vom jeweiligen Startzeitpunkt (tS 1, tS 2, tS 3) das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung (8) um ein bestimmtes Maß des Steuersignales (ΔST1, ΔST2, ΔST3) in Abhängigkeit von der Höhe des vorangegangenen Extremwertes (1, 2, 3) bis zum Abklingen der Lastwechselschwingung herabgesetzt und daran anschließend die ursprüngliche Höhe des Drehmomentes über eine entsprechende Anhebung des Steuersignales (ST) wieder eingestellt wird.11. The method according to claim 7, characterized in that at each extreme value ( 1, 2, 3 ) of the signal function (S) from the respective start time (t S 1 , t S 2 , t S 3 ) the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ) reduced by a certain amount of the control signal (ΔST1, ΔST2, ΔST3) depending on the level of the previous extreme value ( 1, 2, 3 ) until the load change oscillation has subsided and then the original level of the torque via a corresponding increase in the control signal (ST ) is set again. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach Absinken der Signalfunktion (S) unter den Schwellwert (S₁, S₂) und nach Ablauf eines festgelegten Zeitabschnittes (tf) nach dem letzten Startzeitpunkt (tS 3) die ursprüngliche Höhe des Drehmomentes über eine entsprechende Anhebung des Steuersignales (ST) eingestellt wird.12. The method according to claim 11, characterized in that after the signal function (S) has dropped below the threshold value (S₁, S₂) and after a specified period (t f ) after the last start time (t S 3 ) the original amount of torque is set by a corresponding increase in the control signal (ST). 13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Startzeitpunkt der Zeitpunkt der Motor-Sollwert-Verstellung herangezogen und das übertragbare Drehmoment der Reibungskupplung (8) in Abhängigkeit von der Größe der Verstellung um einen entsprechenden Wert des Steuersignales (ST) abgesenkt wird und daran anschließend über einen festgelegten Zeitabschnitt (tF) eine kontinuierliche Momentenabsenkung erfolgt.13. The method according to claim 5, characterized in that the time of the motor setpoint adjustment is used as the starting time and the transmissible torque of the friction clutch ( 8 ) is reduced depending on the size of the adjustment by a corresponding value of the control signal (ST) and this is followed by a continuous reduction in torque over a defined period of time (t F ). 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf des Zeitabschnittes (tF) die ursprüngliche Höhe des Drehnmomentes der Reibungskupplung (8) über entsprechende Anhebung des Steuersignales (ST) eingestellt wird.14. The method according to claim 13, characterized in that after the expiry of the time period (t F ), the original amount of the torque of the friction clutch ( 8 ) is set via a corresponding increase in the control signal (ST). 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabschnitt (tF) gangabhängig veränderbar ist.15. The method according to claim 14, characterized in that the time period (t F ) is variable depending on the gear. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastwechselerkennung vorzugsweise über den Saugrohrunterdruck (14) der Brennkraftmaschine (4) erfolgt und die Höhe der Unterdruckänderung als Maß für die erste Absenkung des Steuersignales (ST) des übertragbaren Drehmomentes gilt.16. The method according to claim 15, characterized in that the load change detection is preferably carried out via the intake manifold vacuum ( 14 ) of the internal combustion engine ( 4 ) and the amount of the vacuum change is a measure of the first reduction of the control signal (ST) of the transmissible torque. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Dämpfungswirkung zwischen Reibungskupplung (8) und Drehmasse (9) eine Torsionsfederung (10) angeordnet ist, die bei Amplitudenwechsel Federenergie abgibt und wieder speichert. 17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that a torsion spring ( 10 ) is arranged to improve the damping effect between the friction clutch ( 8 ) and the rotating mass ( 9 ), which releases spring energy when changing the amplitude and stores it again. 18. Anordnung einer Drehmasse nach dem Verfahren entsprechend den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmasse (9) vorzugsweise zwischen Anfahr- und Schaltkupplung (5) und Getriebe (6) konzentrisch zur Getriebeeingangswelle (1′) angeordnet und mit dieser über eine vorzugsweise elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung (8) koppelbar ist.18. Arrangement of a rotating mass according to the method according to claims 1 to 17, characterized in that the rotating mass ( 9 ) is preferably arranged concentrically to the transmission input shaft ( 1 ' ) between the starting and shift clutch ( 5 ) and transmission ( 6 ) and with this over a friction clutch ( 8 ), which can preferably be actuated electromagnetically, can be coupled.
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