Solche, beispielsweise aus der DE 197 29 096 AI oder der DE 44 33 836 C2 bekannten elektromotorischen Kupplungssteller werden zunehmend in Kraftfahrzeugen zur Komforterhöhung eingesetzt, dies sowohl in stand- alone-Anwendungen, wie bei dem elektromotorischen Kupplungsmanagement, als auch als wesentliche Komponente eines automatisierten Schaltgetriebes, bei welchem das Kupplungspedal entfällt.

Um zusätzlich zu der Komforterhöhung durch Wegfall des Kupplungspedals eine Steigerung des Fahrkomforts durch eine verbesserte Dämpfung des Antriebsstrangs zu erzielen, wird der Kupplungssteller in der Betriebsart "Momentennachführung"bei geschlossener Kupplung betrieben. Bei dieser Betriebsart wird der Kupplungssteller so geregelt, daß die Kupplung

geringfügig mehr Drehmoment als das aktuell abgegebene Drehmoment des Verbrennungsmotors übertragen kann. Dies hat den Vorteil, daß sämtliche Laststöße im Antriebsstrang zu einem kurzen Durchdrehen der vorgespannten Kupplung führen und die Stoßenergie durch den idealen Reibungsdämpfer Kupplung in Wärme umgewandelt wird. Dadurch werden Schwingungen des Antriebsstrangs deutlich reduziert, was zu einer großen Komfortsteigerung führt. Ein weiterer Vorteil besteht in der Verkürzung der Schaltzeiten durch die wesentlich kürzeren Wege beim Öffnen der Kupplung.

Um kleine Elektromotoren im Kupplungssteller verwenden zu können, werden im Kupplungssteller Schneckengetriebe mit Selbsthemmung verwendet, so daß der Kupplungssteller beim Halten der geöffneten Kupplung stromlos in einer vorgegebenen Reglerhysterese betrieben werden kann. Ein Problem bei derartigen Auslegungen besteht darin, daß Schneckengetriebe mit Selbsthemmung prinzipiell einen Wirkungsgrad von > 50 % aufweisen müssen. Bei den selbsthemmenden Getrieben ist neben dem geringen Wirkungsgrad auch der Verschleiß der Verzahnung kritisch. Weiterhin ist das Schneckengetriebe nur dann selbsthemmend, wenn die Verzahnung tatsächlich im Eingriff ist. Ist die Verzahnung auch nur kurzzeitig durch Anregung äußerer Schwingungen außer Eingriff, so ist keine Selbsthemmung in diesem Betriebszustand vorhanden. In diesen Fällen erfährt der Kupplungssteller Beschleunigungen die kritisch sind.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße elektromotorische Kupplungsteller hat den Vorteil, daß durch das von der Reibvorrichtung erzeugte zusätzliche Reibmoment eine zuverlässige Selbsthaltung des Kupplungsstellers im stromlosen Betrieb erreicht wird, die einerseits die Verwendung eines kleinen, kompakten Elektromotors zur Ansteuerung der Kupplung erlaubt und Kupplungsruckeln durch Nachregeln des Reglers bei statischem oder quasistatischem Betrieb vermeidet und andererseits den Betrieb der Kupplung in der Betriebsart Momentennachführung ermöglicht. Durch die Selbsthaltung kann der Lageregler mit einer Reglerhysterese ausgeführt werden. Solange sich der Kupplungssteller innerhalb der Reglerhysterese befindet, kann der Elektromotor stromlos geschaltet werden. Aufgrund der durch das zusätzliche Reibmoment insgesamt größeren Selbsthemmung kann die zulässige Betätigungskraft der Kupplung erhöht werden. Da die Betätigungskraft der Kupplung bei vorgegebenem Kupplungsdurchmesser abhängig von den maximalen Drehmomenten des Verbrennungsmotors ist, können an der Kupplung größere Drehmomente des Verbrennungsmotors zugelassen werden. Dies wird zunehmend wichtig, um moderne Motoren mit durch Benzin- bzw. Dieseldirekteinspritzung ständig steigenden Drehmomenten zu bedienen.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und

Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen elektromotorischen Kupplungsstellers möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Reibvorrichtung so ausgebildet, daß das Reibmoment an dem Schneckenrad des Schneckengetriebes wirksam ist. Hierzu weist die Reibvorrichtung im Radialabstand von der das Schneckenrad drehend aufnehmenden Achse angreifende Mittel auf, die eine Reibkraft zwischen Schneckenrad und Gehäuse erzeugen.

Diese Mittel weisen mindestens eine Reibefläche, die zwischen der Stirnseite des Schneckenrads und einer dazu parallelen Gehäusewand angeordnet ist, und eine das Schneckenrad axial gegen die Gehäusewand vorspannende Feder auf.

Zeichnung Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Ansicht eines elektromotorischen Kupplungsstellers, überwiegend aufgebrochen gezeichnet, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht einer Federscheibe im Kupplungssteller gemäß Fig. 2, Fig. 4 eine Seitenansicht der Federscheibe

in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Der in Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, dargestellte elektromotorische Kupplungssteller weist ein Gehäuse 10 auf, in dem ein Elektromotor 11, ein aus Schnecke 12 und Schneckenrad 13 bestehendes Schneckengetriebe 14 und ein über das Schneckengetriebe 14 betätigter Kupplungsstößel 15 aufgenommen ist, der eine hier nicht dargestellte Kupplung zwischen dem Antriebsmotor oder der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und einem Getriebe gegen die Kraft einer Kupplungsfeder öffnet.

Mittels einer Steuerelektronik 16, die auf einer Leiterplatte 17 im Gehäuse 10 untergebracht ist, wird der Elektromotor 11 während des Haltens der Kupplung in Offnungsstellung stromlos geschaltet. Die Schnecke 12 des selbsthemmend ausgeführten Schneckengetriebes 14 sitzt drehfest auf der Rotorwelle 18 des Elektromotors 11, während das Schneckenrad 13 auf einer im Gehäuse 10 festgelegten Achse 19 mittels zweier Gleitlager 20 drehend gelagert ist. Die Steuerelektronik 16 steuert darüber hinaus den Elektromotor 11 so an, daß das momentan von der Kupplung übertragbare Kupplungsmoment dem momentanen Motormoment angepaßt ist und stets um einen definierten Betrag größer ist als das momentane Motormoment. Wichtig ist bei einem solchen Betrieb, daß bei geöffneter Kupplung im stromlosen Betrieb des

Elektromotors 11 eine zuverlässige Selbsthaltung des Kupplungsstellers gewährleistet ist. Dies wird durch eine im Schneckengetriebe 14 integrierte Reibvorrichtung 21 gewährleistet, die ein zusätzliches Reibmoment erzeugt. Dabei ist die Reibvorrichtung 21 so angeordnet, daß das Reibmoment am Schneckenrad 13 des Schneckengetriebes 14 wirksam ist, wozu die Reibvorrichtung 21 im Radialabstand von der Achse 19 angreifende Mittel zur Erzeugung einer zwischen Schneckenrad 13 und dem Gehäuse 10 wirksamen Reibkraft besitzt.

Im einzelnen weist die Reibvorrichtung 21 eine zwischen der Stirnseite des Schneckenrads 13 und einer dazu parallelen Gehäusewand 22 angeordnete Reibfläche 23 auf, die beispielsweise dadurch realisiert wird, daß auf der Gehäusewand 22 oder der Stirnseite des Schneckenrads 13 oder auf beiden ein zur Achse 19 konzentrischer Reibbelag angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Reibfläche 23 auf einer ringförmigen Reibscheibe 24, vorzugsweise auf beiden voneinander abgekehrten Ringflachen, angeordnet, die konzentrische zur Achse 19 zwischen der Stirnseite des Schneckenrads 13 und der Gehäusewand 22 plaziert ist. Der erforderliche axiale Anpreßdruck des Schneckenrads 13 über die Reibscheibe 24 an der Gehäusewand 22 wird durch eine Feder mit axialer Federvorspannung aufgebracht. Die als Federscheibe 25 ausgebildete Feder stützt sich einerseits an der von der Reibscheibe 24 abgekehrten Stirnseite des Schneckenrads 13 und andrerseits auf der das Schneckenrad tragenden Achse 19 ab. Die Federscheibe 25

ist in Fig. 3 in Draufsicht, in Fig. 4 in Seitenansicht und in Fig. 5 im Schnitt zu sehen. Die Federscheibe 25 umgreift mit nach innen vorspringenden U-förmigen Fingern 26 die Achse 19 und ist dort axial, z. B. durch einen Sprengring oder durch einen in eine Nut in der Welle eingelegten Federring, axial abgestützt. Mit einem äußeren ringförmigen Bund, der sich aus die Finger 26 miteinander verbindenden Ringsegmenten 251 zusammensetzt, liegt die Federscheibe 25 an der von der Reibscheibe 24 abgekehrten Stirnseite des Schneckenrads 13 an. Die beschriebene und in Fig. 3 -5 dargestellte geometrische Gestaltung der Federscheibe 25 verleiht der Feder eine degressive Kennlinie, so daß unabhängig von den Einbaumaßen eine konstante Federvorspannung vorliegt, die über die Lebensdauer trotz Verschleiß der Reibscheibe 24 unverändert bleibt. Die Federvorspannung der Federscheibe 25 ist so groß gewählt, daß ein Abheben des Schneckenrads 13 von der Reibscheibe 24 bzw. der Gehäusewand 22 in allen Betriebszuständen unterbleibt, so daß das Reibmoment der Reibscheibe 24 auch bei starken Vibrationen, angeregt durch den Verbrennungsmotor oder die Brennkraftmaschine beim direkten Anbau des Kupplungssteller an das Getriebe, erhalten bleibt. Im übrigen ist die Reibscheibe 24 konstruktiv so plaziert, daß die axiale Reaktionskraftkomponente des Schneckengetriebes 14 beim Öffnen der Kupplung, und damit beim Drücken gegen die Kupplungsfeder, die Vorspannkraft der Federscheibe 25 erhöht.

Um konstante Reibverhältnisse zu erhalten, ist an der der Reibscheibe 24 zugekehrten Stirnseite des Schneckenrads 13 ein axial vorspringender Ringsteg 28 ausgeformt, dessen Ringfläche kongruent mit der Ringfläche der Reibscheibe 24 ist und die Reibscheibe 24 gegen die Gehäusewand 22 anpreßt. Dadurch ist ein konstanter Reibradius vorgegeben, so daß das Reibmoment konstant bleibt und neben der Federvorspannung nur vom Reibkoeffizienten zwischen der Reibscheibe 24 und einerseits dem Schneckenrad 13 und andererseits der Gehäusewand 22 bestimmt wird. Wird anstelle der Reibscheibe 24 ein auf der Gehäusewand 22 und/oder der Stirnseite des Schneckenrads 13 aufgebrachter Reibbelag verwendet, so ist dieser Reibbelag kongruent mit der Ringfläche des Ringstegs 28 angeordnet.

Im Bedarfsfall kann das im Schneckengetriebe 14 durch die Reibvorrichtung 21 eingebrachte zusätzliche Reibmoment noch dadurch erhöht werden, daß die Abstützungen der Federscheibe 25 an der von der Reibscheibe 24 abgekehrten Stirnseite des Schneckenrads 13 über eine weitere Reibscheibe 29 vorgenommen ist.

Der äußere Bund der Federscheibe 25 preßt sich an die weitere Reibscheibe 29 an und drückt diese gegen einen koaxial zur Achse 19 ausgebildeten ringförmigen Axialvorsprung 30. Die Reibscheibe 29 ist drehfest mit der Federscheibe 25 verbunden oder kann alternativ am Gehäuse 10 festgelegt werden.