DE19730398A1 - Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung in einem Motorantriebsstrang - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmoment­ bestimmung in einem Antriebsstrang, der sich von einem Antriebs­ motor über ein Zweimassenschwungrad zu einer schaltbaren Kupp­ lung erstreckt. Derartige Vorrichtungen lassen sich beispiels­ weise in Kraftfahrzeugen dazu verwenden, das von einem automati­ sierten Schaltgetriebe und einer automatisiert betätigten Schaltkupplung übertragene Drehmoment zu ermitteln und diese In­ formation zur Erzielung eines optimalen Anfahrverhaltens zu nut­ zen, wobei insbesondere ein schnelles Einkuppeln, d. h. das ge­ zielte schnelle Anfahren des Greifpunktes der Kupplung aus dem Fahrzeugstillstand, aber auch ein vom Fahrkomfort her zufrieden­ stellender Auskuppelvorgang im Hinblick auf den sogenannten Aus­ kuppelschlag erwünscht sind. Wünscht der Fahrer z. B. gleicherma­ ßen sportlich oder komfortabel, d. h. ruckfrei, anfahren zu kön­ nen, ist die genaue Kenntnis des Kupplungsmomentes, d. h. des von der Kupplung übertragenen Drehmomentes, nötig, um über den Aus­ rückweg der Kupplung den zum gewünschten Anfahrvorgang passenden Kupplungsschlupf möglichst schnell einstellen zu können. Dies bedingt eine möglichst genaue Erfassung des Kupplungsmomentes als Funktion des Ausrückweges.

In der Offenlegungsschrift EP 0 191 560 A2 ist eine Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung beschrieben, bei der ein Winkelstel­ lungssensor in einer schaltbaren Kupplung, beispielsweise inner­ halb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugmotors, angeordnet ist. Dazu ist eine zweiteilige Kupplungsscheibe vorgesehen, de­ ren beide Scheibenteile in Abhängigkeit vom übertragenen Drehmo­ ment elastisch gegeneinander verdrehbar sind. Der Winkelstel­ lungssensor erfaßt den Relativdrehwinkel zwischen den beiden Kupplungsscheibenteilen.

Es ist bekannt, im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugmotoren zwi­ schen dem Motor und nachfolgenden Antriebsstrangkomponenten ein sogenanntes Zweimassenschwungrad vorzusehen, das ein mit der Mo­ torabtriebswelle starr gekoppeltes Primärmassenschwungrad und ein in Abhängigkeit vom übertragenen Drehmoment relativ zu die­ sem elastisch verdrehbares Sekundärmassenschwungrad beinhaltet, siehe z. B. die Offenlegungsschrift DE 37 32 675 A1. Das Zweimas­ senschwungrad dient als Drehschwingungsdämpfer, insbesondere zur Dämpfung von Triebstrangschwingungen im unteren Drehzahlbereich. Durch die Zweiteilung in das Primär- und das mit diesem gekop­ pelte Sekundärmassenschwungrad läßt sich die Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrades unter die Leerlaufdrehzahl des Motors legen.

Drehmomentwandler, die auf dem Prinzip der Messung einer drehmo­ mentinduzierten Relativverdrehung zwischen zwei Bauteilen beru­ hen, sind in vielerlei Varianten bekannt, insbesondere auch mit der Fähigkeit zur Erfassung der Drehmomentrichtung und für An­ wendungen in Kraftfahrzeug-Antriebssträngen, wozu die Offenle­ gungsschrift DE 29 28 155 A1 und die Patentschriften DE 41 05 120 C1 , US 4.592.241, US 4.513.626, US 4.513.627 und US 4.513.628 genannt seien.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, die mit relativ geringem Aufwand eine vergleichsweise genaue Ermittlung des von der im Antriebsstrang liegenden Kupplung übertragenen Drehmomentes ermöglicht, insbesondere auch für Kupplungen mit einfacher, ungeteilter Kupplungsscheibe.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sie eignet sich zur Drehmomentbestimmung in Antriebssträngen, in welchen ein fahrkomforterhöhendes Zweimassenschwungrad vorgesehen ist. Der Primär- und der Sekundärseite dieses Zweimassenschwungrades ist eine Winkelstellungssensorik zur Erfassung des Relativdrehwin­ kels zugeordnet, und eine entsprechend aufgebaute Auswerteein­ heit bestimmt aus dieser Relativdrehwinkelinformation anhand ei­ ner zugehörigen Kennlinie das übertragene Drehmoment. Mit der Vorrichtung läßt sich das Kupplungsmoment auch dann sehr genau ermitteln, wenn die dem Zweimassenschwungrad in Kraftübertra­ gungsrichtung nachfolgende Kupplung mit einer starren, einteili­ gen, kostengünstigen Kupplungsscheibe ausgeführt ist, da das am Zweimassenschwungrad übertragene Drehmoment ein eindeutiges Maß für das von der Kupplung übertragene Drehmoment ist. Mit dieser Vorrichtung ist zudem eine höhere Meßgenauigkeit für das Kupp­ lungsmoment erzielbar als bei einer herkömmlichen Vorgehenswei­ se, bei der das Kupplungsmoment aus einer Messung des Motormo­ ments, korrigiert um das auf den Triebstrangteil zwischen Motor­ kurbelwelle und Kupplungsprimärseite aufgrund von Winkel­ geschwindigkeitsänderungen entfallende Drehmoment, ermittelt wird. Denn zum einen ist dieser triebstrangseitige Drehmoment­ anteil häufig nicht sehr exakt bestimmbar, und zum anderen wird auch das Motormoment von einer zugehörigen Motorsteuerung meist nur mit einer Genauigkeit von bestenfalls etwa ±10% einmal pro Zündvorgang ermittelt.

Eine nach Anspruch 2 weitergebildete Vorrichtung beinhaltet als Winkelstellungssensorik zwei Winkelstellungssensoren, von denen je einer dem Primärmassenschwungrad bzw. dem Sekundärmassen­ schwungrad zugeordnet ist, sowie Mittel zur Bestimmung der Dif­ ferenz der von diesen beiden Sensoren bezüglich einem stationä­ ren Bezugspunkt gemessenen Drehwinkeln. An den rotierenden Schwungrädern brauchen in diesem Fall nur einfache stellungsan­ zeigende Sensorteile, z. B. spezielle Zahnkranzmuster, angebracht werden, während der abtastende und auswertende Sensorteil sta­ tionär positioniert werden kann. In weiterer Ausgestaltung die­ ser Maßnahme dient gemäß Anspruch 3 das Ausgangssignal des er­ sten Winkelstellungssensors zusätzlich einem Motorsteuergerät als Motordrehzahlinformation, wobei die starre Kopplung des Pri­ märmassenschwungrades an die Motorabtriebswelle ausgenutzt wird. Eine separate Motordrehzahlsensorik kann dadurch entfallen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockdiagram eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung,

Fig. 2 ein Signalverlaufsdiagramm für zwei in der Drehmomentbe­ stimmungsvorrichtung von Fig. 1 verwendbare Winkelstel­ lungssensoren mit jeweils eigener Abtasteinheit während einer Zugbetriebsphase des Antriebsstrangs,

Fig. 3 ein Diagramm entsprechend Fig. 2, jedoch während einer Schubbetriebsphase,

Fig. 4 ein Signalverlaufsdiagramm für zwei in der Drehmoment­ bestimmungsvorrichtung von Fig. 1 verwendbare Winkel­ stellungssensoren mit gemeinsamer Abtasteinheit während einer Zugbetriebsphase entsprechend Fig. 2, und

Fig. 5 ein Diagramm entsprechend Fig. 4, jedoch während einer Schubbetriebsphase.

Der in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebsstrang er­ streckt sich von einem Antriebsmotor 1 mit einem an dessen Kur­ belwelle anschließenden Triebsstrangabschnitt 2 bis zu einer Drehschwingungsdämpfer-Kupplungs-Einheit 3, die als integrierte Bestandteile ein Zweimassenschwungrad 3a und eine direkt an des­ sen Sekundärseite angeschlossene Schaltkupplung 3b in Form einer ausrückbaren Reibungskupplung umfaßt. An die Drehschwingungs­ dämpfer-Kupplungs-Einheit 3 schließt sich der weitere, zu einem jeweiligen Antriebsrad 6 führende Triebsstrangabschnitt 2a an, der insbesondere ein Getriebe und Mittel zur Aufteilung des An­ triebsdrehmoments auf die verschiedenen Fahrzeugräder umfaßt. Das als Drehschwingungsdämpfer vor allem zur Dämpfung von Trieb­ strangschwingungen im unteren Drehzahlbereich dienende Zweimas­ senschwungrad 3a besteht in herkömmlicher Weise aus einem Pri­ märmassenschwungrad 4 und einem an dieses drehelastisch derge­ stalt angekoppelten Sekundärmassenschwungrad 5, daß im aktiven Drehmomentübertragungsbetrieb eine Relativdrehung zwischen Pri­ mär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 um einen vom übertragenen Drehmoment abhängigen Winkel auftritt. Damit vermag das Zweimas­ senschwungrad 3a die gewünschte Drehschwingungsdämpfungsfunktion auszuüben, wobei vorteilhafterweise seine Resonanzfrequenz durch die Schwungradaufteilung unter die Motorleerlaufdrehzahl gelegt werden kann, und zudem schafft dies die Möglichkeit einer Be­ stimmung des übertragenen Drehmoments durch Messung des Relativ­ drehwinkels zwischen Primär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5.

Demgemäß ist eine dafür geeignete Vorrichtung zur Drehmomentbe­ stimmung in dem Antriebsstrang vorgesehen, die eine dem Zweimas­ senschwungsrad 3a zugeordnete Winkelstellungssensorik zur Erfas­ sung des Relativdrehwinkels zwischen Primär- und Sekundärmassen­ schwungrad 4, 5 mit zugehöriger Auswerteeinheit beinhaltet. Speziell umfaßt diese Sensorik zwei Winkelstellungssensoren mit je einem abtastbare Markierungen tragenden Geberteil 7, 8 und einem Abtastteil, wobei die beiden Abtastteile im Beispiel von Fig. 1 in eine gemeinsame Abtast- und Auswerteeinheit 9 inte­ griert sind, die eine nachgeschaltete Auswerteeinheit umfaßt. Die Auswerteeinheit kann bei Bedarf auch getrennt von den Ab­ tastteilen angeordnet sein, insbesondere als Teil einer bereits vorhandenen intelligenten Komponente der Fahrzeugelektronik, wie z. B. eines Motorsteuergeräts oder einer Kupplungssteuerung. Die­ se Abtast- und Auswerteeinheit 9 ist an einem stationären Gehäu­ seteil 10 der Drehschwingungsdämpfer-Kupplungs-Einheit 3 so an­ gebracht, daß sie den beiden markierungstragenden Geberteilen 7, 8 gegenüberliegt. Alternativ zu der kombinierten Abtast- und Auswerteeinheit 9 können zwei separate Abtast- und Auswerteteile vorgesehen sein, die individuell dem jeweiligen markierungstra­ genden Geberteil 7, 8 zugeordnet sind. Von den beiden markie­ rungstragenden Geberteilen 7, 8 ist der eine drehfest mit dem Primärmassenschwungrad 4 und der andere drehfest mit dem Sekun­ därmassenschwungrad 5 gekoppelt.

Die beiden markierungstragenden Geberteile 7, 8 können von einem beliebigen der herkömmlichen Typen sein. Beispielsweise können sie aus je einem oder mehreren am Umfang des Primär- bzw. Sekun­ därmassenschwungrades 4, 5 angebrachten Magneten bestehen, wobei dann die zugehörigen Abtastteile aus magnetfeldsensitiven Meß­ elementen bestehen. Alternativ können die Geberteile 7, 8 als am Umfang des Primär- bzw. Sekundärmassenschwungrades 4, 5 ange­ brachte Zahnkränze mit einem Zahnmuster realisiert sein, bei dem ein oder mehrere definierte Stellen ausgezeichnet sind, z. B. in Form eines fehlenden Zahns. In einer einfachen Realisierung kann der jeweilige Zahnkranz genau einen fehlenden Zahn aufweisen, der sich im drehmomentfreien Zustand an einer vorgegebenen, dem oberen Totpunkt eines bestimmten Zylinders entsprechenden Stelle befindet. Weitere alternative, herkömmliche Ausführungsformen für die beiden markierungstragenden Geberteile 7, 8 sind mit der Mindestanforderung verwendbar, daß jeweils mindestens eine volle Umdrehung der Kurbelwelle sowie die relative Winkellage zwischen Primär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 detektiert werden kann. Es versteht sich, daß der Relativdrehwinkel zwischen Pri­ mär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 umso genauer erfaßt wer­ den kann, je mehr unterscheidbare Markierungen die Geberteile 7, 8 umfangsseitig aufweisen. Das sekundärseitige Geberteil 8 kann statt direkt am Sekundärmassenschwungrad 5 alternativ an einer mit diesem starr verbundenen Druckplatte der Schaltkupplung 3b angebracht werden, speziell z. B. in Form von Ausstanzungen am Kupplungsdeckel oder durch Anbringen an einer Anpreßplatte der Kupplung 3b.

Die Abtast- und Auswerteeinheit 9 tastet mit ihren Abtastteilen das jeweilige markierungstragende Geberteil 7, 8 ab und liefert ein Ausgangssignal, das die Information über den Drehwinkel des Primärmassenschwungrades 4 bzw. des Sekundärmassenschwungrades 5 enthält. Die Auswerteeinheit der kombinierten Abtast- und Aus­ werteeinheit 9 ermittelt daraus durch Differenzbildung den Rela­ tivdrehwinkel zwischen Primär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 und benutzt diese Information dazu, anhand einer vorab ermittel­ ten, in ihr abgelegten Kennlinie über den eindeutigen funktiona­ len Zusammenhang zwischen diesem Relativdrehwinkel und dem vom Zweimassenschwungrad 3a übertragenen Drehmoment kontinuierlich den Momentanwert des vom Zweimassenschwungrad 3a übertragenen Drehmoments zu ermitteln. Da die Schaltkupplung 3b direkt an das Sekundärmassenschwungrad 5 anschließt, entspricht dieses ermit­ telte, vom Zweimassenschwungrad 3a übertragene Drehmoment dem an der Schaltkupplung 3b anstehenden und somit von dieser übertra­ genen Drehmoment, d. h. dem gesuchten Kupplungsmoment, ohne daß im allgemeinen weitere Korrekturterme zu dessen Bestimmung not­ wendig sind. Gegenüber einer herkömmlichen Ermittlung des Kupp­ lungsmoments aus einer Bestimmung des Motormoments hat dies den Vorteil, daß sich die in Fig. 1 mit dem Block Θ_M angedeuteten Trägheitsmomente des Triebstrangabschnitts zwischen Motor 1 und Kupplung 3b nicht fehlerverursachend auswirken können. Anderer­ seits ist für diese Art der Drehmomentbestimmung keine Kupplung mit zweigeteilter Kupplungsscheibe erforderlich. Es versteht sich, daß bei Bedarf die Auswerteeinheit 9 zur Erzielung einer noch höheren Genauigkeit der Drehmomentbestimmung entsprechende Einflußfaktoren kompensierend berücksichtigen kann, wie z. B. Mo­ mentenniveau, Drehzahl, Spiel, Grund- und Lastreibscheiben-Reibung der Kupplung sowie Drehschwingungen.

Die von der Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung unter Verwen­ dung der Information über den Relativdrehwinkel zwischen Primär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 des Zweimassenschwungrads 3a gelieferte Drehmomentinformation kann je nach Bedarf weiterver­ wertet werden. So kann sie als einzige derartige Information für den gesamten Drehmomentbereich herangezogen werden. Alternativ kann vorgesehen sein, die so gewonnene Drehmomentinformation nur in einem oberen Drehmomentbereich ab einem vorgebbaren unteren Grenzwert zu verwerten und im Drehmomentbereich unterhalb dieses Grenzwerts das Drehmoment in herkömmlicher Weise durch die Mo­ torsteuerung anhand des Motormoments zu ermitteln. Eine weitere Alternative besteht darin, das Kupplungsmoment gleichzeitig auf beide Arten zu ermitteln und dabei den einen gewonnenen Wert zur Kontrolle des anderen zu verwenden oder aus beiden Werten einen Mittelwert zu bilden. Anstelle der von der Motorsteuerung gelie­ ferten Drehmomentinformation kann eine solche Kontrollinformati­ on auch von einer anderen Meßstelle im Triebstrang mit herkömm­ licher Drehmomenterfassung oder in einem bestimmten Drehmoment­ bereich vom Hydraulikdruck des Kupplungsbetätigungssystems abgeleitet werden.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit innerhalb der kombinierten Abtast- und Auswerteeinheit 9 so ausgelegt, daß sie Zugbetriebs­ phasen und Schubbetriebsphasen voneinander zu unterscheiden ver­ mag, welche zu gegensätzlichen Relativverdrehungen zwischen Pri­ mär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5 führen. Geeignete System­ auslegungen für diesen Zweck sind in den Fig. 2 bis 5 illu­ striert. Dabei veranschaulichen die Fig. 2 und 3 die Verhält­ nisse für ein Ausführungsbeispiel mit hinsichtlich Primär- und Sekundärseite getrennter Abtastung und Auswertung, während die Fig. 4 und 5 ein Beispiel für den Fall einer kombinierten Ab­ tastung und Auswertung illustrieren.

Dem Beispiel der Fig. 2 und 3 liegen Winkelstellungssensoren zugrunde, bei denen die beiden markierungstragenden Geberteile 7, 8 aus je einem Zahnkranz mit durch einen fehlenden Zahn ge­ bildeter Lücke bestehen. Die beiden Geberteile 7, 8 sind so an­ geordnet, daß die Positionen ihrer Lücken im drehmomentfreien Zustand übereinstimmen. Fig. 2 illustriert eine Situation wäh­ rend einer Zugbetriebsphase. Dabei zeigt das Diagramm von Fig. 2 im oberen Teilbild das zum Primärmassenschwungrad 4 gehörige Ausgangssignal 11, während das untere Teilbild das zum Sekundär­ massenschwungrad 5 gehörige Ausgangssignal 12 zeigt, wobei je­ weils, wie auch in den Fig. 3 bis 5, die Signalamplitude S in Abhängigkeit von der Zeit t abgetragen ist. Während Zugbetrieb eilt das Primärmassenschwungrad 4 dem Sekundärmassenschwungrad 5 vor, weshalb die der Zahnlücke im primärseitigen Geberteil 7 entsprechende Signallücke 11a im Ausgangssignal 11 des zugehöri­ gen Abtastteils der entsprechenden Signallücke 12a im Ausgangs­ signal 12 des zum sekundärseitigen Geberteil 8 gehörigen Ab­ tastteils voreilt. Die zugehörige Voreil-Zeitdifferenz dt ist ein Maß für den Relativdrehwinkel zwischen Primär- und Sekundär­ massenschwungrad 4, 5 und damit für das vom Zweimassenschwungrad 3a übertragene Drehmoment.

Fig. 3 zeigt die Ausgangssignale 13, 14 des primärseitigen Win­ kelstellungssensors im oberen Teilbild bzw. des sekundärseitigen Winkelstellungssensors im unteren Teilbild für den Fall einer Schubbetriebsphase. Im Schubbetrieb eilt das Primärmassen­ schwungrad 4 dem Sekundärmassenschwungrad 5 nach, so daß dement­ sprechend die Signallücke 13a im primärseitigen Sensorausgangs­ signal 13 um eine Zeitspanne dt₁ später als die Signallücke 14a im sekundärseitigen Sensorausgangssignal 14 auftritt, wobei die­ se Zeitspanne dt₁ ein Maß für das Schubdrehmoment ist. Durch die geeignet vorab ermittelten und abgelegten Kennlinien vermag die Auswerteeinheit anhand der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausgangssignale des primärseitigen und des sekundärseitigen Win­ kelstellungssensors mit je eigenem Winkelstellungs-Ausgangs­ signal Betrag und Richtung des übertragenen Drehmoments zu be­ stimmen.

Den Fig. 4 und 5 liegt eine Winkelstellungssensorik mit zwei Winkelstellungssensoren zugrunde, die eine gemeinsame Abtast- und Auswerteeinheit 9 entsprechend Fig. 1 mit einteiligem Ab­ tastteil und geeignet ausgelegte markierungstragende Geberteile 7, 8 aufweisen, um Zug- und Schubbetrieb unterscheiden zu kön­ nen. Dazu können die Geberteile 7, 8 beispielsweise als Zahn­ kränze gestaltet sein, bei denen jeweils ein oder mehrere Zähne gegensinnig angeschrägt sind, d. h. zum Beispiel am primärseiti­ gen Geberteil 7 eine linke und am sekundärseitigen Geberteil 8 eine rechte Zahnflanke. Das den beiden Geberteilen 7, 8 gemein­ same Abtastteil vermag dann zu erkennen, ob sich an ihm zuerst der in betreffender Weise angeschrägte Zahn des primärseitigen Geberteils 7 oder derjenige des sekundärseitigen Geberteils 8 vorbeibewegt. Auch eine Drehrichtungsumkehr des Antriebsstrangs, wie sie bei Schubbetriebsphasen auftritt, läßt sich mit dieser Technik identifizieren, indem dann dasjenige Signal, das von der Anschrägung des gegensinnig drehenden Zahnes herrührt, mit umge­ kehrter Schrägung registriert wird. Aus den zu den angeschrägten Zähnen gehörigen Signalgradienten kann folglich auf Zug- oder Schubbetrieb geschlossen werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen beispielhafte Signalverläufe des Aus­ gangssignals des Abtastteils, das den beiden Geberteilen gemein­ sam zugeordnet ist, bei denen je ein einer Zahnlücke benachbar­ ter Zahn mit einer Schrägung versehen ist, wobei die angeschräg­ ten Zähne der beiden Geberteile auf gegenüberliegenden Seiten der betreffenden Zahnlücke liegen und jeweils auf ihrer der Lüc­ ke zugewandten Flanke und damit gegensätzlich angeschrägt sind. Fig. 4 zeigt den Ausgangssignalverlauf 16 für eine Zugbetriebs­ phase entsprechend Fig. 2. In dieser Zugbetriebsphase eilt das Primär- dem Sekundärmassenschwungrad 4, 5 vor. Dies ist am Aus­ gangssignalverlauf 16 des Abtastteils daran erkennbar, daß die der schrägen Zahnflanke des primärseitigen Geberteils entspre­ chende schräge Signalflanke 17 der zur gegensätzlichen Zahnflan­ kenschrägung am sekundärseitigen Geberteil gehörigen, gegensätz­ lich geschrägten Signalflanke 18 vorauseilt. Aus dem zeitlichen Abstand dieser beiden gegensätzlich geschrägten Signalflanken 17, 18 läßt sich wiederum in eindeutiger Weise das übertragene Drehmoment bestimmen.

Fig. 5 zeigt den Ausgangssignalverlauf 19 des gemeinsamen Ab­ tastteils für eine Schubbetriebsphase mit Drehrichtungsumkehr des Primärmassenschwungrads 4 gegenüber dem Sekundärmassen­ schwungrad 5. In diesem Fall eilt die zum sekundärseitigen Ge­ berteil 8 gehörige schräge Signalflanke 18 der zum primärseiti­ gen Geberteil gehörigen schrägen Signalflanke 17a vor. Wegen der Drehrichtungsumkehr des Primärmassenschwungrades 4 besitzt diese Signalflanke 17a eine zur entsprechenden primärseitigen Signal­ flanke 17 von Fig. 4 gegensinnige und damit zur unverändert bleibenden sekundärseitigen Signalflanke 18 gleichsinnige Schrä­ gung. An dieser Gleichsinnigkeit der beiden schrägen Signalflan­ ken 17a, 18 ist folglich der Schubbetrieb gemäß Fig. 5 vom Zug­ betrieb gemäß Fig. 4 unterscheidbar. Zudem ist wiederum der Be­ trag des übertragenen Drehmomentes durch den Abstand der beiden schrägen Signalflanken 17a, 18 bestimmbar.

Es versteht sich, daß alternativ zur Verwendung angeschrägter Zähne am jeweiligen Geberteil funktionsgleiche Anschrägungen am zugehörigen Abtastteil vorgesehen sein können, wodurch dieselben Funktionseigenschaften erzielt werden. Zahnschrägungen am jewei­ ligen Geberteil können je nach Bedarf über den Umfang des be­ treffenden Zahnkranzes hinweg verteilt für mehrere Zähne vorge­ sehen werden, je nach benötigter Anzahl von Signalschrägflanken pro Kurbelwellenumdrehung. Des weiteren kann, falls erforder­ lich, die Auswerteeinheit darauf ausgelegt werden, spezielle Störgrößen zu kompensieren, wie Grundreibung und Spiel zwischen Primär- und Sekundärmassenschwungrad 4, 5. Dazu können vorgege­ bene, variierbare Korrekturwerte in der Auswerteeinheit vorab gespeichert werden, oder die Auswerteeinheit kann in dieser Hin­ sicht selbstlernend ausgelegt werden.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung in einem Motorantriebsstrang nicht nur für Kraftfahrzeuge, sondern auch für andere Anwendungsszwecke, wie stationäre Motorantriebe, verwendbar ist, bei denen Bedarf an einer Bestimmung des von einer im Antriebsstrang befindlichen Kupplung übertragenen Drehmomentes besteht. Die Kupplung ist als Reibungskupplung realisiert.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Drehmomentbestimmung in einem Antriebsstrang, der sich von einem Antriebsmotor (1) über ein Zweimassenschwung­ rad (3a) zu einer schaltbaren Kupplung (3b) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dem Zweimassenschwungrad (3a) zugeordnete Winkelstel­ lungssensorik (7, 8, 9) zur Erfassung des Relativdrehwinkels zwischen dessen Primär- und dessen Sekundärmassenschwungrad (4, 5) sowie eine Auswerteeinheit (9) umfaßt, welche aus dem erfaß­ ten Relativdrehwinkel unter Verwendung einer vorgegebenen Drehmoment-Relativdrehwinkel-Kennlinie das übertragene Drehmo­ ment ermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellungssensorik einen ersten Winkelstellungssensor (7, 9) zur Messung des Drehwinkels des Primärmassenschwungrades (4) und einen zweiten Winkelstellungssensor (8, 9) zur Messung des Drehwinkels des Sekundärmassenschwungrades (5) sowie Mittel (9) zur Bestimmung der Differenz zwischen dem vom ersten Winkel­ stellungssensor gemessenen und dem vom zweiten Winkelstellungs­ sensor gemessenen Drehwinkel umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des ersten Winkelstellungssensors (7, 9) zu­ sätzlich einem Motorsteuergerät als Motordrehzahlinformation zu­ geführt ist.