DE10102375A1 - Kupplungsbetätigungseinrichtung mit Behelfsbetätigungsanordnung - Google Patents
Kupplungsbetätigungseinrichtung mit BehelfsbetätigungsanordnungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung, umfassend eine Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) und eine dieser zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung (V1). Für eine Behelfsbetätigungsanordnung (S1, V2, V3, 50) der Betätigungseinrichtung wird nach einem Aspekt vorgeschlagen, dass die Behelfsbetätigungsanorndung eine in eine Druckmittel-Zufluss-Stellung oder/und in eine Druckmittel-Abfluss-Stellung schaltbare Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2, V3) umfasst, über die die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) zur Behelfsbetätigung der Kupplung in Druckmittelflussverbindung mit der Druckmittelmittelquelle (12) oder einer gesonderten Behelfsdruckmittelquelle (50) bringbar ist (Druckmittel-Zufluss-Stellung der Ventilanordnung) bzw. in Druckmittelflussverbindung mit einer Druckausgleichsöffnung (52) oder einem Druckausgleichsreservoir bringbar ist (Druckmittel-Abfluss-Stellung der Ventilanorndung).
Description
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine im Antriebs
strang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs zwischen
einer Antriebseinheit, insbesondere Brennkraftmaschine, und einem Ge
triebe angeordnete Reibungskupplung, umfassend eine der Reibungskupp
lung zugeordnete Druckmittelkraftzylinderanordnung zur Betätigung der
Reibungskupplung, eine mit einer Druckmittelquelle verbundene Steuer-/
Regel-Ventilanordnung, über die die Druckmittelkraftzylinderanordnung in
Abhängigkeit von einer einen Soll-Betätigungszustand, ggf. Soll-Position
eines Ausrückers, repräsentierenden Führungsgröße und einer einen Ist-
Betätigungszustand, ggf. Ist-Position des Ausrückers, repräsentierenden
Ist-Größe betätigbar ist, wobei eine Behelfsbetätigungsanordnung für eine
Kupplungsbetätigung unabhängig von der Funktionsfähigkeit der Ventil
anordnung oder/und unabhängig von der Funktionsfähigkeit einer die Ven
tilanordnung ansteuerenden Steuer-/Regel-Einheit oder/und unabhängig von
einem momentanen Druckmitteldruck der Druckmittelquelle vorgesehen ist.
Eine derartige Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 16 600 A1
bekannt, deren Offenbarung in die Offenbarung der vorliegenden
Anmeldung durch Bezugnahme einbezogen wird.
Bei der bekannten Betätigungseinrichtung wird die Ist-Position einer Aus
rücklageranordnung mittels einer hydraulischen Messzylinderanordnung
erfasst, die mit einer nach dem Druckwaageprinzip arbeitenden Steuer-/
Regel-Ventilanordnung zusammenwirkt. Die beispielsweise als Pneumatik
kraftzylinderanordnung ausgebildete Druckmittelkraftzylinderanordnung
wird über die Steuer-/Regel-Ventilanordnung in Abhängigkeit von der auf
hydraulischem Wege erfassten Ist-Größe und einem die Führungsgröße
repräsentierenden, von einem einer Kupplungspedalanordnung zugeord
neten hydraulischen Geberzylinder abgegebenen hydraulischen Signal
betätigt. Nach einer Variante ist die hydraulische Messzylinderanordnung
als auf die Ausrücklageranordnung wirkende Nehmerzylinderanordnung
ausgebildet, die zur Not- oder Behelfsbetätigung der Kupplung dient. Nach
einer anderen Variante ist zusätzlich zur Pneumatikkraftzylinderanordnung
eine hydraulische Nehmerzylinderanordnung vorgesehen, um eine Not- oder
Behelfsbetätigung der Kupplung zu ermöglichen.
Eine Not- oder Behelfsbetätigung der Reibungskupplung ist in verschiedener
Hinsicht wünschenswert. Beispielsweise kann es passieren, dass nach
einer mehr oder weniger langen Abstellperiode des betreffenden Fahrzeugs
ein Druckluftreservoir der Druckmittelquelle aufgrund von Leckagen in
einzelnen Verbrauchern vollkommen entleert ist. Wurde das Fahrzeug mit
eingelegtem Gang abgestellt, so könnte bei einem verspannten Antriebs
strang ohne Not- oder Behelfsbetätigung der Kupplung der Getriebegang
nicht herausgenommen werden und der Fahrzeugmotor dementsprechend
zur Wiederbefüllung des Druckluftreservoirs nicht gestartet werden. Eine
Behelfsbetätigung der Kupplung ist deshalb für die Praxis von höchster
Wichtigkeit, sowohl im PKW als auch im Nutzfahrzeugbereich.
Auch in anderer Hinsicht ist insbesondere im Nutzfahrzeugbereich eine sehr
hohe Betriebssicherheit auch betreffend die Kupplung erforderlich. So ist es
allgemein bekannt, dass verschiedene Komponenten, beispielsweise Elek
tronikkomponenten, ausfallen können, und dass in einer solchen Situation
das Fahrzeug möglichst noch aus eigener Kraft, ggf. in komfortgeminderter
Art, bis zur nächsten Werkstatt zu bewegen sein soll. Man spricht in die
sem Zusammenhang von einer sogenannten "Limp-Home-Funktion".
Diese Anforderungen werden von den bekannten Lösungen gemäß DE 197 16 600 A1
an sich erfüllt. Eine derart ausgebildete Behelfsbetätigungs
anordnung ist aber in verschiedener Hinsicht nachteilig. So erfordert eine
derartige Behelfsbetätigung der Kupplung übermäßige, von einem Fahrer
nur mit großen Anstrengungen aufzubringende Betätigungskräfte auf das
Kupplungspedal. Ferner bedingt die Behelfsbetätigungsanordnung einen
hohen mechanischen und hydraulischen Aufwand. So ist eine für hohe
Drücke ausgelegte Geberzylinderanordnung, ein entsprechend massives
Kupplungspedal und eine für hohe Drücke ausgelegte hydraulische Nehmer
zylinderanordnung (ggf. Messzylinderanordnung) erforderlich. Aufgrund der
erforderlichen Festigkeit sind die verschiedenen Teile entsprechend schwer
und voluminös. Die Behelfsbetätigungsanordnung erfordert dementspre
chend erheblichen Bauraum. Ferner ist es vom Prinzip her nachteilig, eine
hydraulische Nehmerzylinderanordnung in einer Kupplungsglocke vorzuse
hen, da diese Leckagen aufweisen kann und das Austreten des Hydrauliköl
Schaden anrichten könnte. Im Gegensatz zu einer Pneumatikkraftzylinder
anordnung, bei der gewisse Undichtigkeiten ohne Weiteres toleriert werden
können, muss eine hydraulische Nehmerzylinderanordnung dicht sein bzw.
muss eine lecke hydraulische Nehmerzylinderanordnung repariert oder
ersetzt werden. Je nach Ausbildung der hydraulischen Nehmerzylinder
anordnung, beispielsweise als hydraulischer Nehmerringzylinder, erfordern
die entsprechenden Reparatur- und Wartungsarbeiten ein Auftrennen des
Antriebsstrangs, ggf. unter Lösen der Gehäuseglocke von der Brennkraft
maschine. Insbesondere für moderne, elektronisch geregelte Antriebssträn
ge scheint ein derartiges Ausrücksystem als zu aufwendig und hinsichtlich
der Positioniergenauigkeit wenig befriedigend.
Demgegenüber ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der
die Behelfsbetätigungsanordnung wenigstens hinsichtlich einiger der
angesprochenen Aspekte verbessert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung
vorgeschlagen, dass die Behelfsbetätigungsanordnung eine in eine
Druckmittel-Zufluss-Stellung oder/und in eine Druckmittel-Abfluss-Stellung
schaltbare Behelfsbetätigungsventilanordnung umfasst, über die die
Druckmittelkraftzylinderanordnung; zur Behelfsbetätigung der Kupplung in
Druckmittelflussverbindung mit der Druckmittelmittelquelle oder einer
gesonderten Behelfsdruckmittelquelle bringbar ist (Druckmittel-Zufluss-
Stellung der Ventilanordnung) bzw. in Druckmittelflussverbindung mit einer
Druckausgleichsöffnung oder einem Druckausgleichsreservoir bringbar ist
(Druckmittel-Abfluss-Stellung der Ventilanordnung).
Erfindungsgemäß erfolgt die Behelfsbetätigung mittels der Druckmittelkraft
zylinderanordnung, vorzugsweise einer Pneumatikkraftzylinderanordnung,
mittels einer Behelfsbetätigungsventilanordnung, die in eine Druckmittel-
Zufluss-Stellung schaltbar ist, in der die Druckmittelkraftzylinderanordnung
zur Behelfsbetätigung der Kupplung mit der Druckmittelquelle oder einer
gesonderten Behelfsdruckmittelquelle in Druckmittelflussverbindung steht,
oder/und die in eine Druckmittel-Abfluss-Stellung schaltbar ist, in der die
Druckmittelkraftzylinderanordnung zur Behelfsbetätigung der Kupplung in
Druckmittelflussverbindung mit einer Druckausgleichsöffnung oder einem
Druckausgleichsreservoir in Druckmittelflussverbindung steht. Eine zentrale
Behelfsbetätigungsfunktion ist schon dann gegeben, wenn die Kupplung
unter Vermittlung der Behelfsbetätigungsventilanordnung ausrückbar ist,
um bei eingelegtem Gang und verspanntem Antriebsstrang den Gang
herausnehmen zu können und die Antriebseinheit (den Motor) starten zu
können, etwa um ein Pneumatik- oder Druckluftreservoir der als Pneumatik
quelle ausgebildeten Druckmittelquelle zu füllen. Vorzugsweise kann die
Kupplung aber unter Vermittlung der Behelfsbetätigungsventilanordnung
sowohl ausgerückt als auch eingerückt werden, um einerseits einen einge
legten Gang für ein Starten der Antriebseinheit herausnehmen zu können
und andererseits einen Gang für eine Behelfsfahrfunktion, beispielsweise
zum Verlassen eines Gefahrenbereichs oder zur Ansteuerung einer Werk
statt (Limp-Home-Funktion), zu ermöglichen. Ideal wäre, wenn unter Ver
mittlung der Behelfsbetätigungsventilanordnung ein mehrfaches Ein- und
Ausrücken bzw. Aus- und Einrücken der Reibungskupplung möglich ist
durch entsprechendes mehrmaliges Umschalten der Behelfsbetätigungs
ventilanordnung zwischen Druckmittel-Zufluss-Stellung und der Druck
mittel-Abfluss-Stellung. Erst hierdurch wird eine vollwertige Limp-Home-
Funktion realisiert, bei der das Fahrzeug auch über eine längere Strecke,
beispielsweise zu einer Werkstatt, aus eigener Kraft bewegt werden kann.
Es wird vorgeschlagen, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung ohne
Vermittlung der Steuer-/Regel-Einheit oder/und unabhängig von einem
momentanen Wert der Ist-Größe oder/und unabhängig von einem momenta
nen Wert der Führungsgröße in die Druckmittel-Zufluss-Stellung oder/und
in die Druckmittel-Abfluss-Stellung schaltbar ist. Auf die Funktionsfähigkeit
der Steuer-/Regel-Einheit bzw. einer die Ist-Größe erfassenden Messanord
nung bzw. einer die Führungsgröße abgebenden Geberanordnung kommt es
dann für die Behelfsbetätigung der Kupplung nicht an. Um nicht von der
Funktionsfähigkeit elektronischer Steuereinheiten und dergleichen abhängig
zu sein, ist es ferner bevorzugt, dass die Behelfsbetätigungsventilanord
nung manuell schaltbar ist, beispielsweise auf elektrischem oder mechani
schem Wege. Man kann beispielsweise einen einfachen mechanischen oder
elektrischen Schalter vorsehen, der unmittelbar auf wenigstens ein Schalt
ventil der Behelfsbetätigungsventilanordnung wirkt. Man kann auch vor
sehen, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung unter Vermittlung eines
Kupplungspedals schaltbar ist.
Zwar ist es denkbar, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung zumindest
teilweise zur Steuer-/Regel-Ventilanordnung gehört. Im Hinblick auf eine
Redundanz und damit eine erhöhte Betriebssicherheit ist es aber bevorzugt,
dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung eine gegenüber der Steuer-/
Regel-Ventilanordnung gesonderte Ventilanordnung ist.
In einer Normalbetätigungssituation kann die Steuer-/Regel-Ventilanordnung
über eine Schaltventilanordnung der Behelfsbetätigungsventilanordnung mit
der Druckmittelkraftzylinderanordnung in Druckmittelflussverbindung
stehen. Vorzugsweise ist die Druckmittelkraftzylinderanordnung dann in
einer Behelfsbetätigungssituation mittels der Schaltventilanordnung von der
Steuer-/Regel-Ventilanordnung isolierbar, um Störungen der Behelfs
betätigung durch die Steuer-/Regel-Ventilanordnung zu vermeiden. Sollte
nämlich die Steuer-/Regel-Ventilanordnung eine Druckmittel-Abfluss-Stellung
einnehmen, in der an sich eine Druckmittelflussverbindung zwischen der
Druckmittelkraftzylinderanordnung und einer Druckausgleichsöffnung oder
einem Druckausgleichsreservoir hergestellt ist, wobei die Steuer-/Regel-
Ventilanordnung aus dieser Stellung aufgrund einer Fehlfunktion nicht mehr
verstellbar ist, so verhindert die Isolation der Steuer-/Regel-Ventilanordnung
mittels der Schaltventilanordnung, dass Druckmittel, das zur Behelfs
betätigung der Kupplung der Druckmittelkraftzylinderanordnung zuzuführen
ist, über die Steuer-/Regel-Ventilanordnung abfließt.
Betreffend die Behelfsbetätigung wird speziell vorgeschlagen, dass in einer
Behelfsbetätigungssituation über eine/die Schaltventilanordnung der
Behelfsbetätigungsventilanordnung Druckmittel von der Druckmittelquelle
oder Behelfsdruckmittelquelle zur Druckmittelkraftzylinderanordnung
zuführbar bzw. Druckmittel aus der Druckmittelkraftzylinder ablassbar ist.
Hierzu wird weiterbildend als besonders bevorzugt vorgeschlagen, dass in
einer ersten Schaltstellung der Schaltventilanordnung Druckmittel von der
Druckmittelquelle zur Druckmittelkraftzylinderanordnung zuführbar ist und
dass in einer zweiten Schaltstellung der Schaltventilanordnung Druckmittel
von der Behelfsdruckmittelquelle zur Druckmittelkraftzylinderanordnung
zuführbar ist. Nach diesem Vorschlag ist also zusätzlich zur Druckmittel
quelle eine Behelfsdruckmittelquelle vorgesehen, die beispielsweise dann
die Druckmittelkraftzylinderanordnung versorgt, wenn die Druckmittelquelle
nicht mehr ausreichenden Druckmitteldruck bereitstellen kann. Hierzu ist es
besonders zweckmäßig, wenn die Behelfsdruckmittelquelle ein Behelfs
druckmittelreservoir umfasst.
Bevorzugt ist das Behelfsdruckmittelreservoir mittels der Druckmittelquelle
befüllbar. Hierzu wird speziell vorgeschlagen, dass in einem Normalbe
triebszustand oder einen Regenerationsbetriebszustand der Betätigungsein
richtung dem Behelfsdruckmittelreservoir über eine/die Schaltventilanord
nung der Behelfsbetätigungsventilanordnung Druckmittel von der Druck
mittelquelle zuführbar und in dem Behelfsdruckmittelreservoir speicherbar
ist. Um einer allmählichen Entleerung des Behelfsdruckmittelreservoirs
aufgrund von Leckagen im Druckmittelsystem entgegenzuwirken, ist es
besonders zweckmäßig, wenn dem Behelfsdruckmittelreservoir eine Schalt-
oder Absperrventilanordnung zugeordnet ist, mittels der das Reservoir vom
übrigen Druckmittelsystem isolierbar ist.
Es kann eine Steuer-/Diagnose-Anordnung vorgesehen sein, die dazu dient,
einen Druckmitteldruck der Druckquelle oder/und einen Druckmitteldruck
wenigstens eines Druckmittelverbraucherkreises oder/und einen Druck
mitteldruck des Behelfsdruckmittelreservoirs zu erfassen und auszuwerten
oder/und eine Funktionsfähigkeit der Steuer-/Regel-Ventilanordnung oder/
und eine Funktionsfähigkeit der die Steuer-/Regel-Ventilanordnung ansteu
ernden Steuer-/Regel-Einheit zu überwachen und in Abhängigkeit hiervon ein
Fahrzeuginformationssystem oder/und wenigstens ein Ventil der Betäti
gungseinrichtung anzusteuern oder/und eine Kupplungs-Normalbetätigung
zu sperren oder freizugeben oder/und eine Kupplungs-Behelfsbetätigung zu
sperren oder freizugeben oder/und ein Befüllen des Behelfsdruckmittel
reservoirs auszulösen.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine/die
Steuer-/Diagnose-Anordnung einen die Steuer-/Regel-Ventilanordnung und
gewünschtenfalls die Steuer-/Regel-Einheit umfassenden Lageregelkreis der
Druckmittelkraftzylinderanordnung auf Angleichung eines Lage-Istwerts an
einen vorgegebenen Lage-Sollwert in Übereinstimmung mit einem vorgege
benen Übereinstimmungskriterium innerhalb einer vorgegebenen Soll-Stell
zeit überwacht und in Abhängigkeit hiervon ein Fahrzeuginformationssy
stem oder/und wenigstens ein Ventil der Betätigungseinrichtung ansteuert
oder/und eine Kupplungs-Normalbetätigung sperrt oder freigibt oder/und
eine Kupplungs-Behelfsbetätigung sperrt oder freigibt. Diesem Lösungsvor
schlag liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es keiner detaillierten Fehler
analyse bedarf, um von einem Kupplungs-Normalbetätigungsmodus im
Bedarfsfall in einen Kupplungs-Behelfsbetätigungsmodus überzugehen.
Welcher Fehler auch immer auftritt, er wird sich zumindest darin zeigen,
dass der Lageregelkreis innerhalb einer Soll-Stellzeit keinen hinreichenden
Angleich des Lage-Istwerts an den Lage-Sollwert schafft. Das Überein
stimmungskriterium kann vorsehen, dass der Lage-Istwert im Wesentlichen
gleich dem Lage-Sollwert sein soll, ggf. innerhalb eines gewissen zulässi
gen Abweichungsintervalls. Als Soll-Stellzeit kann man beispielsweise einen
Wert von 200 ms vorgeben, beispielsweise dann, wenn man das System
eigentlich für eine Ausregelung der Differenz zwischen dem Lage-Istwert
und dem Lage-Sollwert innerhalb von etwa 150 ms auslegt.
Die Sperrung der Kupplungs-Normalbetätigung kann ein zwangsweises
Schalten einer Sperrventilanordnung in einen Sperrzustand umfassen, in
dem ein die Steuer-/Regel-Ventilanordnung umfassendes erstes Druckmittel-
Teilsystem von einem die Druckmittelkraftzylinderanordnung und die Be
helfsbetätigungsventilanordnung umfassenden zweiten Druckmittel-Teilsy
stem isoliert ist. Die Freigabe der Kupplungs-Normalbetätigung kann ein
Schalten einer/der Sperrventilanordnung in einen Verbindungszustand
umfassen, in dem ein/das die Steuer-/Regel-Ventilanordnung umfassendes
erste(s) Druckmittel-Teilsystem mit einem/dem die Druckmittelkraftzylinder
anordnung und die Behelfsbetätigungsventilanordnung umfassenden zwei
ten Druckmittel-Teilsystem über die Sperrventilanordnung verbunden ist.
Die Freigabe der Kupplungs-Behelfsbetätigung kann die Behelfsbetätigungs
ventilanordnung für ein Schalten der Behelfsbetätigungsventilanordnung
wahlweise in die Druckmittel-Zufluss-Stellung oder in die Druckmittel-
Abfluss-Stellung freigeben. Die Sperrung der Kupplungs-Behelfsbetätigung
kann ein zwangsweises Schalten der Behelfsbetätigungsventilanordnung in
eine (ggf. einer Halten-Stellung im Behelfsbetätigungsmodus entsprechen
den) Neutralstellung umfassen, in der über die Behelfsbetätigungsventil
anordnung kein Druckmittel-Zufluss zur Druckmittelkraftzylinderanordnung
und kein Druckmittel-Abfluss von der Druckmittelkraftzylinderanordnung
erfolgt.
Als besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass die Behelfsbetätigungs
ventilanordnung oder/und die Sperrventilanordnung derart ausgelegt und
angeschlossen sind, dass die Kupplungs-Normalbetätigung gesperrt und die
Kupplungs-Behelfsbetätigung freigegeben ist, wenn wenigstens ein vor
gegebenes Fehlerkriterium erfüllt ist. Insbesondere wird daran gedacht,
dass ein Fehlerkriterium sich auf das Vorliegen wenigstens eines von der
Steuer-/Diagnose-Anordnung abgebenen, gegebenenfalls einen Kupplungs-
Normalbetätigungsmodus oder/und einen Kupplungs-Behelfsbetätigungs
modus kodierenden Signals bezieht. Ferner wird es in der Regel zweckmä
ßig sein, dass sich ein Fehlerkriterium auf das Vorhandensein eines für die
Kupplungs-Normalbetätigung erforderlichen Mindest-Druckmitteldrucks
bezieht.
Ferner wird vorgeschlagen, dass sich ein Fehlerkriterium auf das ordnungs
gemäße Funktionieren der Steuer-/Regel-Elektronik und der Steuer-/Regel-
Ventilanordnung bezieht. Gemäß dem oben erwähnten vorteilhaften Ansatz
kann ferner vorgesehen sein, dass sich ein Fehlerkriterium auf die Anglei
chung des Lage-Istwerts an den vorgegebenen Lage-Sollwert in Überein
stimmung mit dem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium innerhalb der
vorgegebenen Soll-Stellzeit bezieht.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird für die eingangs genannte,
allerdings nicht zwingend eine Behelfsbetätigungsanordnung aufweisende
Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, dass eine einem Druckmittelreser
voir der Druckmittelquelle oder/und einem gesonderten Behelfsdruckmittel
reservoir der Behelfsbetätigungsanordnung zugeordnete Absperr- oder
Schaltventilanordnung vorgesehen ist, über die ein wenigstens einen
Druckmittelverbraucher umfassendes Druckmittel-Teilsystem an dem Reser
voir angeschlossen ist und mittels der das Reservoir zumindest für längere
Stillstandsperioden des Fahrzeugs von dem Druckmittel-Teilsystem isolier
bar ist, um einer allmählichen Entleerung des Reservoirs aufgrund von
Leckagen im Druckmittel-Teilsystem entgegenzuwirken. Bei Verwirklichung
dieses Vorschlags spielen Leckagen im Druckmittel-Teilsystem, speziell
Leckagen an einem oder mehreren Druckmittelverbrauchern, im Hinblick auf
die Standzeit des Reservoirs keine Rolle mehr. Die Standzeit des Reservoirs
hängt nur noch von der Dichtigkeit des Reservoirs selbst, der Dichtigkeit
einer etwaigen Druckmittelverbindung zwischen der Absperr- oder Schalt
ventilanordnung und dem Reservoir und der Dichtigkeit der Absperr- oder
Schaltventilanordnung ab. Wenn auch, wie erwähnt, dieser Erfindungs
gedanke auf ein Druckmittelreservoir der Druckmittelquelle anwendbar ist,
so wird vor allem aber daran gedacht, den Erfindungsgedanken auf ein
gegenüber der Druckmittelquelle gesondertes Behelfsmittelreservoir der
Behelfsbetätigungsanordnung anzuwenden. Die Absperr- oder Schaltventil
anordnung ist dann diesem Behelfsdruckmittelreservoir zugeordnet.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird für die eingangs genannte
Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, dass die Behelfsbetätigungsanord
nung ein gegenüber der Druckmittelquelle gesondertes Behelfsdruckmittel
reservoir umfasst, welches über eine zugeordnete Ventilanordnung mit der
Druckmittelquelle in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um das
Behelfsdruckmittelreservoir mit Druckmittel zu befüllen, welches über die
Ventilanordnung mit der Druckmittelkraftzylinderanordnung in Druckmittel
flussverbindung bringbar ist, um die Kupplung zu betätigen, vorzugsweise
auszurücken, und welches mittels der Ventilanordnung vom übrigen Druck
mittelsystem einschließlich der Druckmittelquelle und der Druckmittelkraft
zylinderanordnung isolierbar ist, um das Druckmittel im Behelfsdruckmittel
reservoir für die Verwendung in Behelfsbetätigungssituationen zu halten.
Das Behelfsdruckmittelreservoir ermöglicht eine Behelfsbetätigung der
Kupplung unabhängig von der Druckmittelquelle.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die
Ventilanordnung wenigstens ein Rückschlagventil umfasst, das in Abhän
gigkeit von wenigstens einem anliegenden Druckmitteldruck die Druck
mittelflussverbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Behelfs
druckmittelreservoir freigibt und sperrt. Die Anordnung kann vorteilhaft
derart sein, dass zum Befüllen des Behelfsdruckmittelreservoirs kein Ventil
gesondert angesteuert werden muss, sondern dass das Rückschlagventil
automatisch immer dann im Sinne einer Befüllung des Behelfsdruckmittel
reservoirs aufmacht, wenn die Druckmittelquelle hinreichenden Druck
liefert.
Bevorzugt ist die Druckmittelkraftzylinderanordnung über eine/die zugeord
nete Ventilanordnung mit einer Druckausgleichsöffnung oder einem Druck
ausgleichsreservoir in Druckmittelflussverbindung bringbar, um die Kupp
lung zu betätigen, vorzugsweise einzurücken.
Es ist vorteilhaft, eine Drosselstelle in einer der Druckmittelkraftzylinder
anordnung zugeordneten Druckmittelflussverbindung vorzusehen, um eine
Behelfs-Einkuppelzeit oder/und eine Behelfs-Auskuppelzeit einzustellen.
Betreffend das Behelfsdruckmittelreservoir wird vorgeschlagen, dass dieses
dafür ausgelegt ist, ein Druckmittelvolumen zu speichern, das für wenig
stens zwei, vorzugsweise wenigstens drei bis fünf jeweils ein Ausdrücken
der Druckmittelkraftzylinderanordnung einschließende Kupplungsbetätigun
gen ausreicht. Im Falle eines Behelfsdruckluftreservoirs könnte dieses
beispielsweise ein Volumen von wenigstens etwa 2 Litern aufweisen.
Die Erfindung nach dem ersten, zweiten und dritten Aspekt ist unabhängig
von der Art und der Ausbildung der Steuer-/Regel-Ventilanordnung, der Art
und der Ausbildung einer in der Regel vorgesehenen Messanordnung zum
Erfassen des Ist-Betätigungszustands und der Art und Ausbildung einer ggf.
vorgesehenen Steuer-/Regel-Einheit anwendbar. So kann die Erfindung bei
einer aus der genannten DE 197 16 600 A1 bekannten Betätigungsein
richtung mit hydraulischer Messzylinderanordnung und nach dem Druck
waageprinzip arbeitender Steuer-/Regel-Ventilanordnung angewendet wer
den, um eine Behelfsbetätigung der Kupplung zu ermöglichen, ohne hierfür
die hydraulische Messzylinderanordnung als hydraulische Nehmerzylinder
anordnung auszubilden oder eine gesonderte hydraulische Nehmerzylinder
anordnung vorzusehen. Die Erfindung wird besonders vorteilhaft aber auch
im Zusammenhang mit elektrischen Steuer-/Regel-Ventilanordnungen oder
magnetischen Steuer-/Regel-Ventilanordnungen, beispielsweise umfassend
wenigstens ein Proportional-Steuer-/Regel-Ventil oder wenigstens ein elek
trisch ansteuerbares Schaltventil (wie etwa aus der EP 0 371 975 B1
bekannt) eingesetzt. Verschiedene in Frage kommende Ausbildungen und
Funktionsprinzipien der Betätigungseinrichtung und verschiedene Möglich
keiten der Repräsentation der Ist-Größe und der Führungsgröße sind in der
DE 197 16 600 A1 behandelt, wobei speziell auch auf die Beschreibungs
einleitung und die Ansprüche dieser Offenlegungsschrift verwiesen wird.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug,
insbesondere Nutz-Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit, ein
Getriebe und eine zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeord
nete Reibungskupplung sowie eine Betätigungseinrichtung wie vorange
hend beschrieben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand in den Figuren gezeigten Aus
führungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Diagramm eine Betätigungsein
richtung für eine Nutz-Kraftfahrzeug-Reibungskupplung.
Fig. 2 zeigt in einem schematischen Diagramm ein weiteres Beispiel
einer Betätigungseinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Reibungs
kupplung.
Fig. 3 veranschaulicht in Form eines Blockdiagramms eine mögliche
Ausgestaltung eines Regelmoduls der Betätigungseinrichtung
hinsichtlich der Überwachung einer Angleichung eines Lage-
Istwerts an einen Lage-Sollwert des Druckmittelkraftzylinders.
Fig. 4 zeigt eine Zusammenstellung unterscheidbarer Kriterien, die in
einer Fehleranalyse berücksichtigt werden können.
Fig. 5 zeigt eine Zusammenstellung unterscheidbarer Kriterien, die
gegenüber den Kriterien der Fig. 4 vereinfacht sind.
Fig. 6 zeigt eine Tabelle, die die Zustände eines Freigaberelais und
eines Sperrventils in Abhängigkeit von verschiedenen mögli
chen Fehlern zur Beherrschung dieser Fehler im Sinne einer
Behelfs-Kupplungsbetätigung angibt.
Fig. 1 zeigt Systemkomponenten eines Nutz-Kraftfahrzeugs einschließlich
einer Kupplungsbetätigungseinrichtung nach einer bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung. Die Betätigungseinrichtung umfasst einen als
Ring-Pneumatikkraftzylinder ausgebildeten Druckmittelkraftzylinder 10, der
in einer Gehäuseglocke zwischen einem Getriebe und einer Brennkraftma
schine angeordnet ist und zur Betätigung einer das Getriebe und die
Brennkraftmaschine verbindenden Reibungskupplung dient. Der Druck
mittelkraftzylinder 10 weist einen Pneumatikanschluss E auf, der über ein
vom einem 4/3-Wegeventil gebildetes Modusventil V3 und ein Steuer-/Re
gel-Ventil V1, das vorliegend als 3/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet
ist, an einer Druckluft oder Pneumatikquelle 12 sowie an einer Druckaus
gleichsöffnung 14 angeschlossen ist. Die Pneumatikquelle 12 weist ver
schiedene an sich bekannte Komponenten auf, etwa einen riemengetriebe
nen Kompressor 16, ein Druckregelventil 18, ein Lufttrockner 20, ein dem
Lufttrockner zugeordnetes und als Rückspüleinrichtung dienendes Druck
luftreservoir 22, ein zur Absicherung von den Fahrzeugbremsen zugeord
neten Druckluftkreisen dienendes Vier-Kreis-Schutzventil 24, ein einen
ersten Bremskreis versorgendes Druckluftreservoir 26, ein einen zweiten
Bremskreis versorgendes Druckluftreservoir 28, ein eine Feststellbremse
und ggf. andere Verbraucher versorgendes Druckluftreservoir 30 und eine
den Druck im ersten und zweiten Bremskreis anzeigende Druckanzeige 32.
Ferner umfasst die Druckquelle 12 ein Druckluftreservoir 34, das zur Ver
sorgung des Pneumatikzylinders 10 über die Ventile V1 und V3 dient.
Das Modusventil V3 kann drei Schaltzustände einnehmen. In einem
Normalbetriebsmodus S0 nimmt das Modusventil V3 eine Schaltstellung S0
ein, in der das Ventil V1 über das Ventil V3 mit dem Pneumatikkraftzylinder
10 in Druckluftflussverbindung steht und dieser mittels des Steuer-/Regel-
Ventils V1 betätigbar ist, indem Druckluft vom Reservoir 34 zum Pneuma
tikkraftzylinder 10 zugeführt wird (Stellung S1 des Steuer-/Regel-Ventils
V1), Druckluft vom Pneumatikkraftzylinder 10 zur Druckausgleichsöffnung
14 abgelassen wird (Stellung S0 des Steuer-/Regel-Ventils V1) oder eine
momentane Ausrückstellung des Pneumatikkraftzylinders 10 durch Ab
schließen des Zylinderraums des Pneumatikkraftzylinders gehalten wird
(Stellung S2 des Steuer-/Regel-Ventils V1). Die Betätigung des Pneumatik
kraftzylinders 10 über das Steuer-/Regel-Ventil erfolgt durch eine einen
Proportionalmagnet M1 ansteuernde Steuer-/Regel-Einheit 40 in Abhängig
keit von einer mittels eines Kupplungspedals 42 und eines diesem zugeord
neten elektrischen Signalgeber, ggf. Potentiometers 44, vorgegebenen
Führungsgröße (eines Soll-Werts) und einer eine Ausrückstellung des
Pneumatikkraftzylinders bzw. einer diesem zugeordneten Ausrücklager
anordnung repräsentierenden Ist-Größe. Die Ist-Größe wird mittels eines
magnetischen Wegsensors oder eines elektrischen Wegsensors (ggf. ein
Potentiometer) erfasst und - ebenso wie ein die Führungsgröße repräsentie
rendes elektrisches Signal - als elektrisches Signal der Steuer-/Regel-Einheit
40 zugeführt. Die Steuer-/Regel-Einheit bildet in Verbindung mit dem Ventil
V1 und dem Wegsensor 46 einen Regelkreis, der dafür sorgt, dass ver
mittels einer entsprechenden Betätigung des Pneumatikkraftzylinders 10
über das Ventil V1 eine etwaige Differenz zwischen der Führungsgröße und
der Ist-Größe ausgeglichen wird. Anstelle eines Proportionalventils V1
könnten auch ein oder mehrere Schaltventile, beispielsweise entsprechend
der EP 0 371 975 B1 eingesetzt werden. Ferner ist es denkbar, eine bei
spielsweise auf mechanischem oder hydraulischen Wege arbeitende Steu
er-/Regel-Ventilanordnung anstelle einer auf elektrischem oder magneti
schem Wege arbeitenden Steuer-/Regel-Ventilanordnung einzusetzen; es
wird hierzu auf die DE 197 16 600 A1 verwiesen, deren Offenbarungs
gehalt in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen
wird.
Die beschriebene Betätigung des Pneumatikkraftzylinders 10 über das
Steuer-/Regel-Ventil V1 kann aus verschiedenen Gründen gestört oder nicht
möglich sein. Beispielsweise kann es sein, dass das Steuer-/Regel-Ventil
(oder allgemein eine Steuer-/Regel-Ventilanordnung) nicht funktionsfähig ist
und repariert oder ausgetauscht werden muss. Ferner ist es möglich, dass
die Fahrzeugelektronik, speziell die Steuer-/Regel-Einheit 40 nicht ordnungs
gemäß arbeitet. Ferner könnte es sein, dass der elektrische Signalgeber 44
oder der Wegsensor 46 nicht ordnungsgemäß arbeitet. Schließlich könnte
es sein, dass die Pneumatikquelle 12 keinen für eine Kupplungsbetätigung
hinreichenden Pneumatikdruck bereitstellen kann, sei es aufgrund eines
Defekts, speziell eines Lecks, etwa des Reservoirs 34, oder sei es wegen
einer längeren Abstellperiode des Fahrzeugs, in der sich aufgrund von in
der Praxis kaum auszuschließenden Leckagen im Pneumatiksystem das
Reservoir 34 entleert hat. Im letzteren Fall, wenn es nur zu einer Entleerung
des Reservoirs 34 gekommen ist und die Pneumatikquelle 12 an sich noch
funktionsfähig ist, kann eine Inbetriebnahme des Kompressors durch
Starten der Brennkraftmaschine daran scheitern, dass das Nutz-
Kraftfahrzeug mit eingelegtem Gang abgestellt wurde und sich dieser Gang
aufgrund einer Verspannung des Antriebsstrangs ohne Kupplungsbetäti
gung nicht herausnehmen lässt.
Um hier Abhilfe zu schaffen, weist das System der Fig. 1 eine Behelfs
betätigungsanordnung für eine Behelfsbetätigung der Reibungskupplung
über den Pneumatikkraftzylinder 10 auf. Die Behelfsbetätigungsanordnung
umfasst ein Behelfsdruckluftreservoir 50, das den Pneumatikkraftzylinder
10 dann mit Druckluft versorgen kann, wenn die Pneumatikquelle 12,
speziell das Reservoir 34, keine Druckluft oder keinen hinreichenden
Druckluftdruck bereitstellen kann. Hierzu ist ein 3/3-Wege-Schaltventil V2
vorgesehen, das elektromagnetisch betätigbar ist und in eine Normalbe
triebsstellung 50 federvorgespannt ist, in der eine über eine Drossel D1
führende Druckluftflussverbindung zwischen dem Reservoir 50 und dem
Pneumatikkraftzylinder 10 unterbrochen ist.
Das Ventil V2 lässt sich mittels eines in einer Fahrerkabine des Fahrzeugs
angeordneten Schalters S1 durch den Fahrer manuell wahlweise in eine
Stellung S1 und in eine Stellung S2 verstellen. In der Stellung S1 ist die
Druckluftflussverbindung zwischen dem Behelfsdruckluftreservoir 50 und
dem Pneumatikkraftzylinder 10 über die Drossel D1 hergestellt. In der
Stellung S2 ist eine Entlüftungs-Druckluftflussverbindung zwischen dem
Pneumatikkraftzylinder 10 und einer Druckausgleichsöffnung 52 herge
stellt. Der Schalter 51 ermöglicht völlig unabhängig von der Ventilelektronik
40 und dem Ventil V1 eine manuelle Betätigung des Pneumatikkraftzylin
ders 10 mittels des Ventils V2 auf Grundlage von in dem Behelfsdruck
luftreservoir 50 gespeicherter Druckluft oder - alternativ - auf Grundlage
von durch die Pneumatikquelle 12, speziell das Reservoir 34, bereitgestell
ter Druckluft in Abhängigkeit von der Stellung des Modusventils V3. In
einer Mittelstellung des Schalters nimmt das Ventil V2 die Normalbetriebs
stellung S0 ein.
Ist das Modusventil V3 durch elektrische Ansteuerung von einer Steuer-/
Diagnose-Anordnung 60 gegen eine das Ventil in die Normalbetriebsstel
lung S0 vorspannende Federvorspannung in eine Stellung S2 geschaltet, so
ist zum einen die Verbindung zwischen dem Zylinder 10 und dem Steuer-/
Regel-Ventil V1 unterbrochen und ist zum anderen eine das Behelfsdruck
luftreservoir 50 und das Druckluftreservoir 34 der Pneumatikquelle 12
parallel schaltende Pneumatikflussverbindung zwischen dem Reservoir 34
einerseits und dem Behelfsdruckluftreservoir 50 und einem Anschluss des
Ventils V2 andererseits über das Modusventil V3 hergestellt, so dass der
Pneumatikkraftzylinder 10 durch Umschalten des Ventils V2 zwischen den
Stellungen S1, S0 und S2 mittels des Schalters S1 behelfsbetätigbar ist,
wobei im Falle einer voll funktionsfähigen Pneumatikquelle 12 die Kupplung
mittels des Pneumatikkraftzylinders beliebig oft ein- und ausrückbar ist. Die
Steuer-/Diagnose-Anordnung wird das Modusventil V3 in die Stellung S2
schalten, wenn einerseits der von der Pneumatikquelle 12 bereitgestellte
Druck ausreichend ist, andererseits aber eine Fehlfunktion des Ventils V1
oder/und der Steuer-/Regel-Einheit 40 erkannt wird.
Erkennt die Steuer-/Diagnose-Anordnung hingegen, dass der von der
Pneumatikquelle 12 bereitgestellte Pneumatikdruck nicht ausreicht oder
dass die Pneumatikquelle momentan gar keine Druckluft zur Verfügung
stellen kann, so schaltet sie das Modusventil V3 in die Stellung S1, in der
der den Pneumatikkraftzylinder 10, das Ventil V2 und das Reservoir 50
umfassende Teil des Pneumatiksystems vom das Ventil V1 und die Pneu
matikquelle 12 umfassenden Teil des Pneumatiksystems getrennt ist. Es
kann nunmehr eine Behelfsbetätigung des Pneumatikkraftzylinders 10
erfolgen, solange das Behelfsdruckluftreservoir 50 ausreichenden Druck
bereitstellen kann. Vorzugsweise ist das Volumen des Behelfsdruckluftre
servoirs 50 bezogen auf einen vorgesehenen Speicherluftdruck dafür aus
gelegt, dass die im Reservoir 50 gespeicherte Druckluft für wenigstens
zwei jeweils ein Ausrücken des Kolbens des Pneumatikkraftzylinders 10
einschließende Kupplungsbetätigungen, höchstvorzugsweise wenigstens 3
bis 5 derartige Kupplungsbetätigungen, ausreicht. Je nach Volumen des
Pneumatikkraftzylinders kann hierfür ein Druckluftvolumen des Behelfs
druckluftreservoirs von wenigstens zwei Litern vorgesehen sein.
Anstelle einer automatischen Umschaltung des Modusventils V3 durch die
Steuer-/Diagnose-Anordnung (ggf. Fahrzeugelektronik) 60, die über einen
speziell auch Sensordaten transportierenden Datenbus (CAN) 62 mit der
Steuer-/Regel-Einheit 40 in Datenkommunikationsverbindung steht, kann
auch eine manuelle Umschaltung des Ventils V3 vorgesehen sein.
Eine Wiederbefüllung des Behelfsdruckluftreservoirs 50 mit Druckluft
erfolgt bei in die Stellung S0 geschaltetem Ventil V2 durch Umschalten des
Ventils V3 in die Stellung S2, in der bei ausreichendem, von der
Pneumatikquelle 12 zur Verfügung gestelltem Pneumatikdruck, Druckluft
von der Pneumatikquelle 12 zum Behelfsdruckluftreservoir 50 zugeführt
und dort gespeichert wird.
Im Folgenden werden verschiedene mögliche Zustände und Situationen und
deren Zusammenhang mit dem in Fig. 1 gezeigten System beispielhaft
erläutert. Die im Folgenden genannten Drücke und Druckschwellen dienen
nur als Beispiele, können aber als in der Praxis häufig auftretende
(typische) Werte aufgefasst werden.
Eine Normalbetriebssituation zeichnet sich dadurch aus, dass der Druck im
das dem Pneumatikkraftzylinder zugeordneten Teilpneumatiksystem um
fassenden Nebenverbraucherkreis ausreichend groß ist, beispielsweise
zwischen 8,1 und 8,5 bar beträgt. Am Ausgang des Reservoirs 34 bzw.
am zugeordneten Anschluss des Proportional-Steuer-/Regel-Ventils V1 steht
dann ein für die Kupplungsbetätigung ausreichender Druck an. Unter der
Voraussetzung, dass alle Komponenten des Systems ordnungsgemäß
funktionieren, wird dann bei Betätigung des Kupplungspedals 42 ein
Ausrücklager-Sollwert erzeugt und in der Einheit 40 mit dem Ausrücklager-
Ist-Wert von dem Wegsensor 46 verglichen. Liegt eine Signalabweichung
vor, so wird das Ventil V1 von der Einheit 40 angesteuert und in eine
entsprechende Stellung gebracht, beispielsweise aus der Stellung S0 in die
Stellung S1. Der vom Ventil V1 durchgelassene Pneumatikdruck steht dann
bei unbestromten, sich in der S0-Stellung (Mittenstellung) befindenden
Modusventil V3 am Eingang E des Pneumatikkraftzylinders an. Es folgt ein
entsprechender Ausrückvorgang. Nach Rücknahme des Kupplungspedals
erfolgt analog ein Kupplungseinrückvorgang. Zum Halten der Kupplung
nimmt das Proportional-Steuer-/Regel-Ventil V1 die den Pneumatikkraft
zylinder 10 abschließende Mittelstellung S2 ein. Unter normalen
Umständen ist das Behelfsdruckluftreservoir 50 mit Druckluft auf einem
Druck größer 8,1 bar gefüllt.
Normale Kupplungsfunktionen, also eine Betätigung der Kupplung mittels
des Pneumatikkraftzylinders, sind beispielsweise bis zu einem Mindestdruck
von 5,0 bar möglich. Häufig wird eine pneumatische Kupplungsbetäti
gungseinrichtung in Verbindung mit einem pneumatisch geschalteten
Getriebe eingesetzt. Für ein ordnungsgemäßes sicheres Schalten des Ge
triebes ist ebenfalls ein bestimmter Mindestdruck erforderlich, der unter
Umständen auch größer als der für die Kupplungsbetätigung erforderliche
Mindestdruck ist. Der Druck im ggf. auch die Getriebeschaltaktuatoren
umfassenden Nebenverbraucherkreis wird deshalb durch die Steuer-/Dia
gnose-Anordnung vorzugsweise auch hinsichtlich des für die Getriebebetä
tigung relevanten Mindestdrucks überwacht. Fällt der Druck unter eine
vorgegebene Schwelle an, so zeigt die Steuer-/Diagnose-Anordnung vor
zugsweise eine entsprechende Warnung auf der Armaturentafel des Fahr
zeugs an. Es können entsprechende Behelfs-Getriebebetätigungsvorkehrun
gen vorgesehen sein, die zumindest behelfsmäßig einen Gangwechsel, ggf.
zwischen nur einigen der Gänge des Getriebes, ermöglichen. Eventuell ist
die normale Kupplungsfunktion noch möglich.
Sinkt der Druck im Nebenverbraucherkreis unter eine für die Kupplungs
betätigung erforderliche Druckschwelle, beispielsweise unter 5,5 bar, so
wird die Steuer-/Diagnose-Anordnung ebenfalls eine entsprechende
Warnung ausgeben. Ist kein Getriebegang eingelegt, so kann unter der
Voraussetzung, dass die Pneumatikquelle 12 an sich funktionsfähig ist, und
sich nur das Reservoir 34 wegen einer längeren Stillstandsperiode des
Fahrzeugs entleert hat, ein normaler Start der Brennkraftmaschine erfolgen,
so dass das Reservoir 34 (oder die anderen Reservoirs der Druckquelle 12)
vermittels des Kompressors 16 wieder gefüllt werden können und danach
ein normaler Fahrbetrieb möglich ist.
Ist hingegen beispielsweise aufgrund größerer Lecks oder eines Versagens
des Kompressors 16 oder des Druckregelventils 18 eine ordnungsgemäße
Funktion der Pneumatikquelle 12 nicht mehr möglich, so ermöglich die im
Behelfsdruckluftreservoir 50 gespeicherte Druckluft zumindest ein behelfs
mäßiges Anfahren des Fahrzeugs, beispielsweise zum Verlassen eines
Gefahrenbereichs. Aufgrund des begrenzten Druckluftvorrats ist aber nur
eine begrenzte Anzahl von Kupplungsbetätigungen möglich. Im Falle eines
pneumatisch geschalteten Getriebes dürfte dann auch eine pneumatische
Getriebebetätigung nicht mehr möglich sein, so dass ggf. ein Anfahrgang
des Getriebes manuell einzulegen ist.
Betreffend die Behelfsbetätigung der Kupplung ist beim System der Fig. 1
Folgendes vorgesehen. Beim Einschalten der Zündung erkennt die Steuer-/
Diagnose-Anordnung 60, dass der Druck im Nebenverbraucherkreis
beispielsweise 5,5 bar unterschreitet. Die Steuer-/Diagnose-Anordnung
bestromt dann das Modusventil V3 an M3.1 und bringt das Modusventil
aus der Stellung S0 in die Stellung S1, so dass der Pneumatikkraftzylinder
10, das Ventil V2 und das Reservoir 50 vollständig zur Druckluftanlage
abgesperrt sind. Durch Schalten des Schalters S1 aus der Schalterstellung
0 in die Schalterstellung 1 wird das Ventil V2 an M2.1 bestromt und dieses
schaltet aus der Stellung S0 in die Stellung S1. Die Druckluft aus dem
Behelfsdruckluftreservoir 50 kann dann über die die Ausrückgeschwindig
keit der Kupplung einstellende Drossel D1 zum Eingang E des Pneumatik
kraftzylinders strömen. Der Pneumatikkraftzylinder rückt entsprechend der
Einstellung der Drossel D1 mit relativ langsamer Geschwindigkeit bis zu
seiner Maximal-Ausrückstellung aus. Durch Schalten des Schalters S1 in
die Schalterstellung S0 wird die Bestromung an M2.1 des Ventils V2
beendet, so dass das Ventil V2 aus der Stellung S1 zurück in die Stellung
S0 schaltet und die Kupplung dementsprechend in ausgerückter Position
gehalten wird. Nach Einlegen des Ganges bzw. Starten des Motors kann
dann die Kupplung wieder eingerückt werden durch Schalten des Schalters
S1 von der Schalterstellung 0 in die Schalterstellung 2, in der das Ventil V2
bei M2.2 bestromt wird und dementsprechend das Ventil V2 in die Stellung
S2 verstellt wird, in der die Druckluft im Pneumatikkraftzylinder 10 über die
Drossel D1 und das Ventil V2 zur Druckausgleichsöffnung 52 entweichen
kann.
Betreffend die schon angesprochene Situation, dass ein Gang eingelegt ist,
dieser aufgrund eines verspannten Antriebsstrang und nicht ausreichendem
Pneumatikdruck mangels Möglichkeit der Kupplungsbetätigung über das
Ventil V1 nicht herausgenommen werden kann und dementsprechend der
Motor nicht gestartet werden kann, ermöglicht das System der Fig. 1
folgenden Ablauf. Nach Einschalten der Zündung erkennt die Steuer-/
Diagnose-Anordnung, dass der Druck im Nebenverbraucherkreis 5,5 bar
unterschreitet. Sie bestromt dann das Modusventil V3 an M3.1 und bringt
das Modusventil aus der Stellung S0 in die Stellung S1. In entsprechender
Weise wie vorangehend beschrieben kann dann mittels des Kupplungs
schalters S1 das Ventil V2 in die Stellung S1 gebracht werden, um den
Pneumatikkraftzylinder bis zu seiner Maximalstellung auszurücken. Nun
kann der Gang herausgenommen werden. Die Brennkraftmaschine kann
nun normal gestartet werden, um die Pneumatikquelle 12 in Betrieb zu
nehmen und das Druckluftreservoir 34 und ggf. die übrigen Reservoirs der
Pneumatikquelle 12 wieder zu füllen. Vorzugsweise sollte vor dem Starten
des Motors der Schalter S1 zunächst in die Stellung 2 geschaltet werden,
um die Kupplung wieder einzurücken; anschließend sollte der Schalter
wieder in die Stellung 0 gebracht werden. Nach Erreichen des ordnungs
gemäßen Pneumatikdrucks im Nebenverbraucherkreis wird die Steuer-/
Diagnose-Anordnung das Ventil V3 nicht weiter bestromen, so dass dieses
unter der Federvorspannung zurück in die Stellung S0 schaltet.
Ferner kann eine Situation auftreten, bei der die Steuer-/Regel-Einheit 40
oder/und das Proportional-Steuer-/Regel-Ventil V1 ausgefallen sind, dass
andererseits die Pneumatikquelle 12 aber ausreichenden Pneumatikdruck
zur Verfügung stellen kann. Erkennt die die Steuer-/Diagnose-Anordnung
eine derartige Situation (Fehlfunktion der Steuer-/Regel-Einheit oder/und des
Ventils V1 und Druck im Nebenverbraucherkreis größer beispielsweise
8,1 bar), so bestromt die Steuer-/Diagnose-Anordnung 60 das Modusventil V3
an M3.2, so dass dieses von der Stellung S0 in die Stellung S2 schaltet, in
der die Reservoire 34 und 50 bezogen auf einen Druckluftanschluss des
Ventils V2 parallelgeschaltet sind. Über den Schalter S1 lässt sich durch
Schalten des Schalters in die Stellung 1 zur Bestromung des Ventils V2 an
M2.1 bzw. in die Stellung 2 zum Bestromen des Ventils V2 an M2.2 das
Ventil V2 in die Stellung S1 bzw. S2 zu bringen, so dass dem Pneumatik
kraftzylinder 10 Druckluft zugeführt wird bzw. Druckluft aus dem Pneuma
tikkraftzylinder 10 über die Druckausgleichsöffnung 52 abgelassen wird.
Solange die Pneumatikquelle 12 ausreichenden Betriebsdruck liefern kann,
kann die Kupplung beliebig oft eingerückt und ausgerückt werden bzw.
durch Zurückschalten des Schalters in die Stellung 0 mit entsprechender
Rückschaltung des Ventils V2 in die Stellung S0 in einer Haltestellung
gehalten werden. Hierdurch ist eine sogenannte "Limp-Home-Funktion"
realisiert.
Es sollte noch erwähnt werden, dass der Schalter S1 oder eine die
Funktion des Schalters S1 erfüllende Schalteranordnung (beispielsweise
umfassend einen Schalter zum Einkuppeln und einen Schalter zum
Auskuppeln) mit dem Kupplungspedal 42 gekoppelt sein kann, um die
Behelfskupplungsbetätigung unter Vermittlung des Kupplungspedals
durchführen zu können.
Zusammenfassend bietet die Erfindung unter anderem die folgenden
Vorteile:
- - Nach der Erfindung kann kostengünstig eine Funktionsredundanz der Kupplungsbetätigung realisiert werden.
- - Die Erfindung ermöglicht eine "Limp-Home-Funktion" bei Ausfall von normalerweise die Kupplung betätigender steuernder/regelnder Ventilelektronik oder/und bei Ausfall einer von dieser Elektronik gesteuerten Steuer-/Regel-Ventilanordnung.
- - Es kann auf einfache Weise eine Behelfskupplungsbetätigung zum Verlassen eines Gefahrenbereiches bei ausgefallener Druckluft im Fahrzeugdruckluftsystem ermöglicht werden.
- - Es kann auf einfache Weise die Möglichkeit wenigstens einer Behelfs-Kupplungsbetätigung geschaffen werden, um bei fehlender Druckluft der Druckluftquelle, eingelegtem Gang und verspanntem Antriebsstrang den Gang herausnehmen zu können und damit ein Starten der Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
Die vorgestellte bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich ferner durch
folgende Vorteile aus:
- - Die Regeneration des Behelfsdruckluftreservoirs erfolgt durch Wiederbefüllung nach Gebrauch, beispielsweise durch die Erkennung eines Zustands des regulären Druckluftkreises durch die Steuer-/ Diagnose-Anordnung, vorzugsweise automatisch und ohne Fahrer einfluss.
- - Wenigstens ein Pneumatikventil, und zwar das verschiedene Modi der Betätigungseinrichtung steuernde Modusventil, wird durch die Steuer-/Diagnose-Anordnung automatisch und ohne Fahrereinfluss aktiviert.
- - Das Behelfsdruckluftreservoir ist in einem Behelfsdruckluftkreis mit wenigstens zwei Pneumatikventilen derart pneumatisch verschaltet, dass der Behelfsdruckluftkreis völlig unabhängig von der Steuer-/ Regel-Einheit (Ventilelektronik) und dem Steuer-/Regel-Ventil (der Steuer-/Regel-Ventilanordnung) über einen manuell bedienbaren Schalter aktiviert werden kann.
- - Der Behelfsdruckluftbehälter ist in der Druckluftanlage derart angeordnet, dass an diesem kein Nebenverbraucher direkt ange schlossen ist, so dass eine vorzugsweise eine hohe Dichtheit aufweisende Absperr- oder Schaltventilanordnung für lange Haltezei ten der im Behelfsdruckluftreservoir gespeicherten Druckluft sorgen kann.
- - Bei Ausfall der Steuer-/Regel-Einheit oder/und des Steuer-/Regel- Ventils sind bei Normalzustand der Druckluftquelle beliebig viele Behelfsbetätigungen der Kupplung ausführbar.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kupplungsbetätigungseinrichtung
nach der Erfindung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Bei dieser Betäti
gungseinrichtung ist eine als S1 bezeichnete Schalteranordnung AK und EK
dem Kupplungspedal 42 derart zugeordnet, dass die Behelfskupplungs
betätigung unter Vermittlung des Kupplungspedals durchgeführt werden
kann. Hierzu wird beim Niederdrücken des Kupplungspedals vermittels des
Schalters AK ein Auskuppelsignal und beim Loslassen des Kupplungspedals
vermittels des Schalters EK ein Einkuppelsignal erzeugt, die einem Freigabe
relais 100 zugeführt werden. Das Freigaberelais dient dazu, in einem Be
helfsbetätigungsmodus ein Füllventil M2.1 und ein Lüft-Ventil M2.2 zu
betätigen. Das Füllventil M2.1 und das Lüftventil M2.2 bildet zusammen
mit einem Sperrventil M3.1 und einem Rückschlagventil 102 eine die
Ventile V2 und V3 der Fig. 1 ersetzende Ventilanordnung, die im Wesentli
chen die gleiche Funktion wie die Ventile V2 und V3 erfüllt. Das Rück
schlagventil 102 ermöglicht eine Befüllung des Reservoirs 50 immer dann,
wenn die Pneumatikquelle 12 hinreichenden Druck liefert.
Das Sperrventil M3.1 dient dazu, das Steuer-/Regel-Ventil V1, das als von
einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuertes PWM-Ventil ausgeführt
sein kann, im Behelfsbetätigungsmodus von dem das Füllventil M2.1, das
Lüftventil M2.2, das Reservoir 50 und den Ausrückzylinder 10 umfassen
den Teil des Pneumatiksystems zu trennen. Ist der Behelfsbetätigungs
modus dadurch erforderlich geworden, dass die Pneumatikquelle 12 keinen
hinreichenden Druck liefert, so ist dieser Teil des Pneumatiksystems ferner
durch das Rückschlagventil 102 von dem die Druckquelle und das Steuer-/
Regel-Ventil V1 umfassenden Teil des Pneumatiksystems getrennt.
Die Umschaltung des Sperr-Ventils M3.1 zwischen einer Durchlass-Stel
lung, in der die Verbindung zwischen dem PWM-Ventil V1 und dem Aus
rückzylinder 10 hergestellt ist, und einer Sperrstellung, in dem die genann
ten Teilsysteme des Pneumatiksystems voneinander getrennt sind, erfolgt
in Abhängigkeit von einem Statussignal, das den Status eines das PWM-
Ventil V1 umfassenden Regelmoduls 104 angibt. Dieses Regelmodul ist mit
einer Selbstüberwachungsfunktion ausgeführt und gibt ein Statussignal "in
Ordnung" aus, wenn einerseits ein Drucksensor 104 einen hinreichenden,
von der Druckquelle 12 bereitgestellten Pneumatikdruck anzeigt und ande
rerseits die Selbstüberwachung des den Regler 106, das Ventil V1, den
Ausrückzylinder 10 und den Ausrückwegsensor 46 umfassenden Regel
kreises ergibt, dass eine Abweichung zwischen einem Ausrückweg-Soll
wert und einem Ausrückweg-Istwert innerhalb eines Soll-Stellzeitintervalls
ausgeregelt werden kann. Erfasst der Drucksensor 104 hingegen keinen
hinreichenden Pneumatikdruck oder/und ergibt die Selbstüberwachung,
dass eine Abweichung zwischen dem Ausrückweg-Sollwert und dem Aus
rückweg-Istwert über einen das Soll-Stellzeit-Intervall übersteigenden
Zeitraum nicht ausgeregelt werden konnte, so wird ein Statussignal "nicht
in Ordnung" ausgegeben.
Das Statussignal wird dem Freigaberelais 100 und dem Sperrventil M3.1
zugeführt. Solange das Statussignal den Wert "in Ordnung" hat, ist das
Sperrventil in der Durchlass-Stellung, so dass vermittels dem PWM-Ventil
V1 der Ausrückzylinder 10 betätigt werden kann. Ferner ist dann, wenn
das Statussignal den Wert "in Ordnung" hat, das Freigaberelais 100 in
einer Schaltstellung gehalten, in der die Auskuppel- und Einkuppelsignale
von der Schalteranordnung 51 nicht zum Füll-Ventil M2.1 bzw. zum Lüft-
Ventil M2.2 durchgelassen werden, so dass die Behelfsbetätigung gesperrt
ist.
Nimmt hingegen das Statussignal den Wert "nicht in Ordnung" an, so wird
das Freigaberelais 100 in eine Schaltstellung geschaltet, in der das Auskup
pelsignal und das Einkuppelsignal zu den Ventilen M2.1 und M2.2 durch
gelassen werden, so dass die Behelfsbetätigung freigegeben ist. Das vom
Statussignal unmittelbar angesteuerte Sperrventil M3.1 ist für diesen Wert
des Statussignals in die Sperrstellung geschaltet, so dass das PWM-Ventil
V1 vom Ausrückzylinder 10 abgekoppelt ist.
Vorzugsweise ist das Statussignal ein elektrisches Signal und die Werte "in
Ordnung" und "nicht in Ordnung" werden jeweils durch einen Stromwert
oder Spannungswert codiert. Vorzugsweise wird für den Wert "nicht in
Ordnung" ein Stromwert oder Spannungswert von Null oder näherungs
weise Null verwendet, um eine Behelfsbetätigung auch dann zwangsläufig
freizugeben, wenn eine das Statussignal übertragende Statusleitung, die
das Regelmodul 104 mit einem das Reservoir 50, das Relais 100, das
Rückschlagventil 102 und die Ventile M3.1, M2.1, M2.2 umfassenden
Hilfsmodul 108 verbindet, defekt ist oder seitens des Regelmoduls 104
oder/und seitens des Hilfsmoduls 108 nicht richtig angeschlossen ist (bei
spielsweise aufgrund einer defekten Steckverbindung).
Fig. 3 zeigt schematisch, wie die Selbstüberwachungsfunktion des Regel
kreises realisierbar ist. Es kann ein die eigentliche Regelung ausführender
Prozessor 110 vorgesehen sein, der vermittels einer Überwachungseinheit
112 immer dann Spannungspulse an eine Schaltanordnung 14 abgibt,
wenn der Ausrückweg-Istwert gemessen an einem Übereinstimmungs
kriterium dem Ausrückweg-Sollwert entspricht. Ein Relaisschaltkonkakt
116 wird dann ständig in einem geschlossenen Zustand gehalten, so dass
an einem das Statussignal abgebenden Anschluss 118 eine vorgegebene
Spannung U anliegt. Bleiben die Impulse hingegen aus, so öffnet der Relais
schaltkontakt 116 gemäß einer durch einen Widerstand R und einen Kon
densator C vorgegebenen Zeitkonstante (der Ausgangsstrom des Transistors
T geht auf Null), und am Anschluss 118 liegt dementsprechend keine
Spannung mehr an, entsprechend einem Wert "nicht in Ordnung" des
Statussignals.
Zur Anordnung gemäß Fig. 2 ist noch Folgendes zu ergänzen. Bei dem
Pedal 42 kann es sich um ein Hilfspedal mit reiner Schaltfunktion für die
Realisierung der Not-Kuppelfunktion handeln, insbesondere dann, wenn die
Anordnung zu einem Vollautomat-Fahrzeug gehört, bei dem im Normalbe
trieb beispielsweise nur zwei Pedale, nämlich ein Bremspedal und ein
Gaspedal, zu betätigen sind. Im Falle eines Standardfahrzeugs, bei dem für
den Normalbetrieb drei Pedale zu betätigen sind, nämlich ein Kupplungs
pedal, ein Bremspedal und ein Gaspedal, ist das Pedal 42 vorzugsweise das
normale Kupplungspedal, das einen Wegsensor für die Vorgabe des Aus
rückweg-Sollwerts aufweist und zusätzlich die erwähnten zwei Schalter AK
und EK aufweist, um die Behelfsbetätigung zu ermöglichen. Die von den
Schaltern AK und EK ausgegebenen Signale können auch vom Regelkreis
berücksichtigt werden, um einen Zustand des vollständigen Einkuppelns
und einen Zustand des vollständigen Auskuppelns zu definieren.
Gemäß Fig. 2 ist eine gestrichelte Pneumatikverbindung zum Sperrventil
M3.1 dargestellt, die den vom Reservoir 50 abgegebenen Druck am Sperr
ventil anlegt, um dieses in einer vorgegebenen Richtung, nämlich in die
Sperrstellung, vorzuspannen. Alternativ könnte auch eine mechanische
Vorspannung des Ventils vorgesehen sein.
Der vorliegenden Erfindung oder zumindest verschiedenen ihrer Teilaspek
ten liegen unter anderem folgende Überlegungen zugrunde:
Ein elektrisch regelbares, beispielsweise pneumatisches Ausrücksystem für Kraftfahrzeugkupplungen, wie etwa das in Fig. 2 dargestellte, ist für die Gewährleistung seiner Funktion angewiesen auf ein fehlerfreies Arbeiten der Regelmodulelektronik, der den Regler speisenden Sensorik und der Druckluftversorgung des Fahrzeugs. Trotz einer großen Zuverlässigkeit der Regelmodulelektronik und der Steuer-/Regel-Ventilanordnung, ggf. dem verwendeten PWM-Ventil, muss jedenfalls mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass es zu einem Ausfall von Sensoren und Verbindungselementen (elektrische Leitungen, Steckverbinder) kommt, die eine Nutzung des Fahrzeugs verhindern könnten.
Ein elektrisch regelbares, beispielsweise pneumatisches Ausrücksystem für Kraftfahrzeugkupplungen, wie etwa das in Fig. 2 dargestellte, ist für die Gewährleistung seiner Funktion angewiesen auf ein fehlerfreies Arbeiten der Regelmodulelektronik, der den Regler speisenden Sensorik und der Druckluftversorgung des Fahrzeugs. Trotz einer großen Zuverlässigkeit der Regelmodulelektronik und der Steuer-/Regel-Ventilanordnung, ggf. dem verwendeten PWM-Ventil, muss jedenfalls mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass es zu einem Ausfall von Sensoren und Verbindungselementen (elektrische Leitungen, Steckverbinder) kommt, die eine Nutzung des Fahrzeugs verhindern könnten.
Generell sollte aus Gründen einer sicheren Fahrzeugverfügbarkeit dafür
gesorgt werden, dass bei Ausfall irgendeiner der genannten Komponenten
das Fahrzeug mit einem möglichst geringen Aufwand kuppelbar bleibt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Fahrer über diese Funktion so verfügen kann,
wie er es von einer intakten Kupplungsbetätigung gewohnt ist.
In der Regel ist es anzustreben, dass das System benutzerfreundlich ist.
Insbesondere sollte ein Systemausfall dem Fahrer eindeutig signalisiert
werden. Auch wird häufig ein gleitender Übergang in den Behelfsfahrmodus
wünschenswert sein, der ein Anhalten des Fahrzeugs und ein Umlegen von
Notschaltern oder Herausklappen von Notpedalen erübrigt. In der Regel
wird ein eingeschränkter Fahrkomfort bis zum nächstmöglichen Werkstatt
aufenthalt tolerierbar sein.
Basisfunktion für einen elektrisch regelbaren Ausrückzylinder ist die ord
nungsgemäße Funktion des Lageregelkreises. Maß für die Funktionsfähig
keit des Lageregelkreises kann beispielsweise die hinreichende Ausregelung
einer Abweichung zwischen einem Ist-Signal und einem Soll-Signal sein.
Der Lageregelkreis ist dann funktionsfähig, wenn er bei ausreichend vor
handenem Druckmitteldruck in einer definierten Stellzeit die Abweichung
zwischen Ist-Wert und Soll-Wert, also zwischen einer Ist-Position und einer
Soll-Position des Ausrückzylinders, ausregelt. Wenn der Regelkreis hierzu
nicht in der Lage ist, so ist die Stellfunktion für den Ausrückzylinder nicht
mehr ausführbar. Es kommt dann nicht mehr darauf an, was die Ursache
hierfür ist, also ob etwa ein Sensor, ein Elektronikbauelement oder das
Regelventil defekt ist. Eine differenziertere Fehlerbetrachtung ist deshalb,
soweit es um die Erkennung einer Behelfsfahrsituation geht, überflüssig. Es
genügt die Generierung eines Status- oder Schaltsignals "nicht in Ord
nung". Vorteilhaft kann dieses Signal in der Regelmodulbaugruppe selbst
erzeugt werden, wobei dann aber Sorge getragen werden sollte, dass
dieses Signal auch bei einem weitestgehenden Ausfall der Modulelektronik
erzeugt werden kann. Vorteilhaft kann dieses Signal mit einem selbstüber
wachenden elektromechanischen Mittel erzeugt werden, wie in Fig. 3
veranschaulicht. Es wird eine hohe Zuverlässigkeit erreicht.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, auch das hinreichende Vor
handensein der Hilfsenergie "Versorgungsdruckluft" zu sensieren, damit die
vorstehende Fehlerbetrachtung Gültigkeit besitzt, denn ohne Versorgungs
druckluft erzeugt der Regelkreis sofort ein Fehlersignal. Bei Anwendung in
Kraftfahrzeugen, ggf. Nutzkraftfahrzeug, mit einem CAN-Bus liegt eine
entsprechende Information eventuell sowieso vor. Es kann aber auch ein
die Druckluftversorgung des Regelmoduls überwachender Drucksensor (vgl.
Drucksensor 104) gesondert vorgesehen sein.
Auf Grundlage dieser Überlegungen ist die Ausführungsform gemäß Fig. 2
wie folgt ausgelegt: Der Behelfsfahrmodus wird automatisch dann eingelei
tet, wenn die Selbstüberwachungsfunktion des Regelmoduls (oder allge
mein eine Steuer-/Diagnose-Anordnung, beispielsweise eine On Board
Diagnose) einen Systemfehler erkennt. Es spricht dann der zugeordnete
Schaltausgang "Fehler" (Anschluss 118) an, und das Freigabe-Relais 100
wird angesteuert, ein Schalten der Ventile M2.1 und M2.2 gemäß den
Steuersignalen von den Schaltern AK und EK zuzulassen. Dem Fahrer wird
dieser Systemzustand signalisiert, beispielsweise optisch oder/und mittels
eines Signaltons. Er ist dann in der Lage, die Kupplungsendpositionen mit
dem Pedal anzusteuern und braucht sich deshalb bei der Kupplungsbedie
nung kaum umstellen, da diese nach wie vor mittels des Kupplungspedals
erfolgt.
Man könnte auch vorsehen, dass per Hand in den Behelfsfahrmodus umge
schaltet wird. Dies ist letztlich eine Kostenfrage sowie eine Frage der
Systemphilosophie. Durch die manuelle Umschaltung in den Behelfsfahr
modus könnte man sich die Erfassung des Versorgungsdrucks ersparen.
Ferner braucht keine spezielle Selbstüberwachungsfunktionalität im Regel
modul vorgesehen sein. Es wäre in diesem Fall völlig ausreichend, direkt
aus dem Regelkreis ein Ausgangssignal abzuleiten, das eine Signalleuchte
oder dergleichen einschaltet und einen Zustand einer dauernden Abwei
chung zwischen dem Ausrückweg-Soll-Wert und dem Ausrückweg-Ist-Wert
repräsentiert. Man könnte also beispielsweise ein die Regelabweichung
repräsentierendes Differenzsignal für die Ansteuerung der Signalleuchte
verwenden.
Das Hilfsmodul ist vorzugsweise aus einfachen preiswerten Komponenten
zusammengesetzt und gestattet bei Vorhandensein von Versorgungsdruck
luft ein unbegrenztes "Notkuppeln" oder - bei Fehlen der Versorgungs
druckluft - ein mehrmaliges Kuppeln, je nach Größe des Reservoirs 50.
Die Bestromung der ggf. als Schaltventile ausgeführten Ventile M2.1, M2.2
ist erst dann möglich, wenn über den Statussignal-Eingang das Freigabe-
Relais 100 gesetzt ist. Dann können vermittels des EK-Pedalschalters und
des AK-Pedalschalters das Füllventil M2.1 und das Lüftventil M2.2 ange
steuert werden. Die Geschwindigkeit des Ein- und Auskuppelns hängt vom
Strömungsquerschnitt der Ventile und der Druckluftleitungen sowie ggf.
darin vorgesehener Drosselstellen ab. Es ist nicht ausgeschlossen, dass
anstelle einer "binären" Ansteuerung der Ventile M2.1 und M2.2 mit Um
schaltung der Ventile zwischen einer Sperr-Stellung und einer Durchlass-
Stellung auch eine "analoge" Ansteuerung dieser Ventile vorgesehen ist,
um einen wirksamen Strömungsquerschnitt des jeweiligen Ventils in einem
Durchlass-Zustand des Ventils zu nutzen.
Da es sich bei dem Hilfsmodul um ein Notfallmodul handelt, sollten ins
besondere das Freigabe-Relais und das Lüftventil eine sehr hohe Zuver
lässigkeit aufweisen und am besten für eine ED (Einschaltdauer) von
100% ausgelegt sein. Gleiches gilt vorzugsweise auch für das Sperrventil
und das Füllventil.
Bei der Auslegung einer Behelfsbetätigungsanordnung ist es sinnvoll, eine
Analyse möglicher Fehler durchzuführen, beispielsweise im Sinne einer
Fehlerbaumanalyse. Hierbei sollte die resultierende Situation für den Fahrer,
die Kupplungspositionierung und die Getriebeschaltung in Abhängigkeit von
allen funktionsbeeinflussenden Systembestandteile untersucht werden.
Das Diagramm der Fig. 4 gibt eine Reihe von Kriterien an, die bei der Feh
leranalyse berücksichtigt werden können. In den verschiedenen Zeilen einer
jeweiligen Spalte sind verschiedene Kriterien bzw. Zustände bzw. Situatio
nen angegeben, die bei der Fehleranalyse berücksichtigt werden können,
wobei jeder Eintrag einer Spalte mit jedem Eintrag jeder einer anderen
Spalte in Kombination betrachtet werden kann, um eine möglichst voll
ständige Fehleranalyse durchzuführen.
Die sich ergebende Fehlerkriterienmatrix wird allerdings relativ unübersicht
lich, wenn alle Kombinationen berücksichtigt und auf die ergebende Situa
tion hin untersucht werden und ifür jeden Parameter die möglichen Zu
standswechsel einbezogen werden. Da es für die Limp-Home-Eigenschaft
gleichgültig ist, ob z. B. ein Sensor oder das Steuer-/Regel-Ventil schadhaft
ist, braucht in der Fehleranalyse nicht so stark differenziert werden, wie es
in der Übersicht der Fig. 4 angedeutet ist.
Fig. 5 zeigt eine Übersicht über entsprechend vereinfachte bzw. zusam
mengefasste Kriterien.
Aus den möglichen Verknüpfungen der Einzelkriterien bzw. Zustände bzw.
Situationen erkennt man, dass bei einem Regelkreisausfall (einschließlich
einem Sensor-Ausfall) oder beim Fehlen des Versorgungsdrucks immer die
Behelfsbetätigung im oben erläuterten Sinne greifen sollte. Es ergibt sich
die in der Tabelle der Fig. 6 dargestellte Fehlerlogik für das Freigaberelais
und das Sperrventil. Die Tabelle kann als Zustandsdiagramm des Freigabe
relais und des Sperrventils in Abhängigkeit von möglichen Fehlerzuständen
aufgefasst werden.
Gemäß dieser Fehlerlogik ist der Behelfsfahrmodus auch dann freigegeben,
wenn die Statusleitung vom Regelmodul zum Hilfsmodul defekt ist (bei
spielsweise kein Steuerstrom wegen defektem Kabel oder/und defekter
Steckverbindung).
Es sollte noch erwähnt werden, dass in der Tabelle der Fig. 6 sich der
"Druckkreis 4" auf den vom Drucksensor 104 erfassten Druck bezieht, die
"Elektronik" sich auf das Regelmodul bezieht und die "Statusleitung" sich
auf die das Regelmodul mit dem Hilfsmodul verbindende Leitung bezieht.
Die Abkürzung "i.O." steht für "in Ordnung" und die Abkürzung "n.i.O."
steht für "nicht in Ordnung". In den Übersichten der Fig. 4 und 5 bezieht
sich der "Status der Zustandsanzeige" auf eine den Zustand des Regel
kreises angebende Anzeige, beispielsweise auf ein aus dem Differenzsignal
abgeleitetes Lichtsignal.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung für
eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit
und einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung, umfassend eine Druck
mittelkraftzylinderanordnung und eine dieser zugeordnete Steuer-/Regel-
Ventilanordnung. Für eine Behelfsbetätigungsanordnung der Betätigungs
einrichtung wird nach einem Aspekt vorgeschlagen, dass die Behelfsbetäti
gungsanordnung eine in eine Druckmittel-Zufluss-Stellung oder/und in eine
Druckmittel-Abfluss-Stellung schaltbare Behelfsbetätigungsventil
anordnung umfasst, über die die Druckmittelkraftzylinderanordnung zur
Behelfsbetätigung der Kupplung in Druckmittelflussverbindung mit der
Druckmittelmittelquelle oder einer gesonderten Behelfsdruckmittelquelle
bringbar ist (Druckmittel-Zufluss-Stellung der Ventilanordnung) bzw. in
Druckmittelflussverbindung mit einer Druckausgleichsöffnung oder einem
Druckausgleichsreservoir bringbar ist (Druckmittel-Abfluss-Stellung der
Ventilanordnung). Nach einem anderen Aspekt wird vorgeschlagen, dass
eine einem Druckmittelreservoir der Druckmittelquelle oder/und einem
gesonderten Behelfsdruckmittelreservoir der Behelfsbetätigungsanordnung
zugeordnete Absperr- oder Schaltventilanordnung vorgesehen ist, über die
ein wenigstens einen Druckmittelverbraucher umfassendes Druckmittel-
Teilsystem an dem Reservoir angeschlossen ist und mittels der das Reser
voir zumindest für längere Stillstandsperioden des Fahrzeugs von dem
Druckmittel-Teilsystem isolierbar ist, um einer allmählichen Entleerung des
Reservoirs aufgrund von Leckagen im Druckmittel-Teilsystem entgegen
zuwirken. Nach einem weiteren Aspekt ist vorgesehen, dass die Behelfs
betätigungsanordnung ein gegenüber der Druckmittelquelle gesondertes
Behelfsdruckmittelreservoir umfasst, welches über eine zugeordnete Ventil
anordnung mit der Druckmittelquelle in Druckmittelflussverbindung bringbar
ist, um das Behelfsdruckmittelreservoir mit Druckmittel zu befüllen, wel
ches über die Ventilanordnung mit der Druckmittelkraftzylinderanordnung
in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um die Kupplung zu betätigen,
vorzugsweise auszurücken, und welches mittels der Ventilanordnung vom
übrigen Druckmittelsystem einschließlich der Druckmittelquelle und der
Druckmittelkraftzylinderanordnung isolierbar ist, um das Druckmittel im
Behelfsdruckmittelreservoir für die Verwendung in Behelfsbetätigungs
situationen zu halten.
Claims (32)
1. Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebsein
heit, insbesondere Brennkraftmaschine, und einem Getriebe angeord
nete Reibungskupplung, umfassend:
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsanordnung eine in eine Druckmittel-Zu fluss-Stellung oder/und in eine Druckmittel-Abfluss-Stellung schalt bare Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2, V3) umfasst, über die die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) zur Behelfsbetätigung der Kupplung in Druckmittelflussverbindung mit der Druckmittel quelle (12) oder einer gesonderten Behelfsdruckmittelquelle (50) bringbar ist (Druckmittel-Zufluss-Stellung der Ventilanordnung) bzw. in Druckmittelflussverbindung mit einer Druckausgleichsöffnung (52) oder einem Druckausgleichsreservoir bringbar ist (Druckmittel-Ab fluss-Stellung der Ventilanordnung).
- - eine der Reibungskupplung zugeordnete Druckmittelkraftzylin deranordnung (10) zur Betätigung der Reibungskupplung;
- - eine mit einer Druckmittelquelle (12) verbundene Steuer-/Re gel-Ventilanordnung (V1), über die die Druckmittelkraftzylin deranordnung (10) in Abhängigkeit von einer einen Soll-Betäti gungszustand, ggf. Soll-Position eines Ausrückers, repräsen tierenden Führungsgröße und einer einen Ist-Betätigungszu stand, ggf. Ist-Position des Ausrückers, repräsentierenden Ist- Größe betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsanordnung eine in eine Druckmittel-Zu fluss-Stellung oder/und in eine Druckmittel-Abfluss-Stellung schalt bare Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2, V3) umfasst, über die die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) zur Behelfsbetätigung der Kupplung in Druckmittelflussverbindung mit der Druckmittel quelle (12) oder einer gesonderten Behelfsdruckmittelquelle (50) bringbar ist (Druckmittel-Zufluss-Stellung der Ventilanordnung) bzw. in Druckmittelflussverbindung mit einer Druckausgleichsöffnung (52) oder einem Druckausgleichsreservoir bringbar ist (Druckmittel-Ab fluss-Stellung der Ventilanordnung).
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2, V3) ohne Vermitt
lung der Steuer-/Regel-Einheit oder/und unabhängig von einem mo
mentanen Wert der Ist-Größe oder/und unabhängig von einem mo
mentanen Wert der Führungsgröße in die Druckmittel-Zufluss-Stel
lung oder/und in die Druckmittel-Abfluss-Stellung schaltbar ist.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2) manuell schaltbar
ist, beispielsweise auf elektrischem oder mechanischem Wege.
4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2) unter
Vermittlung eines Kupplungspedals (42) schaltbar ist.
5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2,
V3) eine gegenüber der Steuer-/Regel-Ventilanordnung (V1) geson
derte Ventilanordnung ist.
6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass in einer Normalbetätigungssituation die Steu
er-/Regel-Ventilanordnung (V1) über eine Schaltventilanordnung (V3)
der Behelfsbetätigungsventilanordnung mit der Druckmittelkraftzylin
deranordnung (10) in Druckmittelflussverbindung steht, wobei die
Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) in einer Behelfsbetätigungs
situation mittels der Schaltventilanordnung (V3) von der Steuer-/
Regel-Ventilanordnung (V1) isolierbar ist.
7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass in einer Behelfsbetätigungssituation über
eine/die Schaltventilanordnung (V3) der Behelfsbetätigungsventilan
ordnung Druckmittel von der Druckmittelquelle (12) oder Behelfs
druckmittelquelle (50) zur Druckmittelkraftzylinderanordnung (10)
zuführbar bzw. Druckmittel aus der Druckmittelkraftzylinder (10)
ablassbar ist.
8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass in einer ersten Schaltstellung (S2) der Schaltventilanordnung
(V3) Druckmittel von der Druckmittelquelle (12) zur Druckmittelkraft
zylinderanordnung (10) zuführbar ist und dass in einer zweiten
Schaltstellung (S1) der Schaltventilanordnung (V3) Druckmittel von
der Behelfsdruckmittelquelle (50) zur Druckmittelkraftzylinderanord
nung (10) zuführbar ist.
9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behelfsdruckmittelquelle ein Behelfsdruck
mittelreservoir (50) umfasst.
10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Normalbetriebszustand oder einem Regenerations
betriebszustand der Betätigungseinrichtung dem Behelfsdruckmittel
reservoir (50) über eine/die Schaltventilanordnung (V3) der Behelfs
betätigungsventilanordnung Druckmittel von der Druckmittelquelle
(12) zuführbar und in dem Behelfsdruckmittelreservoir speicherbar
ist.
11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass dem Behelfsdruckmittelreservoir (50) eine Schalt-
oder Absperrventilanordnung (V2) zugeordnet ist, mittels der das
Reservoir vom übrigen Druckmittelsystem isolierbar ist.
12. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Steuer-/Diagnose-Anordnung (60; 110,
112) einen Druckmitteldruck der Druckquelle (12) oder/und einen
Druckmitteldruck wenigstens eines Druckmittelverbraucherkreises
oder/und einen Druckmitteldruck des Behelfsdruckmittelreservoirs
(50) erfasst und auswertet oder/und eine Funktionsfähigkeit der
Steuer-/Regel-Ventilanordnung (V1) oder/und eine Funktionsfähigkeit
der die Steuer-/Regel-Ventilanordnung ansteuernden Steuer-/Regel-
Einheit (40) überwacht und in Abhängigkeit hiervon ein Fahrzeug
informationssystem oder/und wenigstens ein Ventil (V3) der Betäti
gungseinrichtung ansteuert oder/und eine Kupplungs-Normalbetäti
gung sperrt oder freigibt oder/und eine Kupplungs-Behelfsbetätigung
sperrt oder freigibt oder/und ein Befüllen des Behelfsdruckmittel
reservoirs (50) auslöst.
13. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass eine/die Steuer-/Diagnose-Anordnung (110,
112) einen die Steuer-/Regel-Ventilanordnung (V1) und gewünsch
tenfalls die Steuer-/Regel-Einheit umfassenden Lageregelkreis der
Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) auf Angleichung eines Lage-
Istwerts an einen vorgegebenen Lage-Sollwert in Übereinstimmung
mit einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium innerhalb einer
vorgegebenen Soll-Stellzeit überwacht und in Abhängigkeit hiervon
ein Fahrzeuginformationssystem oder/und wenigstens ein Ventil (M3.1)
der Betätigungseinrichtung ansteuert oder/und eine Kupplungs-
Normalbetätigung sperrt oder freigibt oder/und eine Kupplungs-Be
helfsbetätigung sperrt oder freigibt.
14. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Sperrung der Kupplungs-Normalbetätigung ein
zwangsweises Schalten einer Sperrventilanordnung (V3; M3.1) in
einen Sperrzustand umfasst, in dem ein die Steuer-/Regel-Ventilan
ordnung (V1) umfassendes erstes Druckmittel-Teilsystem von einem
die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) und die Behelfsbetäti
gungsventilanordnung (V2; M2.1, M2.2) umfassenden zweiten
Druckmittel-Teilsystem isoliert ist.
15. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da
durch gekennzeichnet, dass die Freigabe der Kupplungs-Normalbetä
tigung ein Schalten einer/der Sperrventilanordnung (V3; M3.1) in
einen Verbindungszustand umfasst, in dem ein/das die Steuer-/Regel-
Ventilanordnung (V1) umfassendes erste(s) Druckmittel-Teilsystem
mit einem/dem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) und die
Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2; M2.1, M2.2) umfassenden
zweiten Druckmittel-Teilsystem über die Sperrventilanordnung (V3;
M3.1) verbunden ist.
16. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da
durch gekennzeichnet, dass dis Freigabe der Kupplungs-Behelfs
betätigung die Behelfsbetätigungsventilanordnung (V2; M2.1, M2.2)
für ein Schalten der Behelfsbetätigungsventilanordnung wahlweise in
die Druckmittel-Zufluss-Stellung oder in die Druckmittel-Abfluss-
Stellung freigibt.
17. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da
durch gekennzeichnet, dass die Sperrung der Kupplungs-Behelfs
betätigung ein zwangsweise Schalten der Behelfsbetätigungsventil
anordnung (V2; M2.1, M2.2) in eine gegebenenfalls einer Halten-
Stellung im Behelfsbetätigungsmodus entsprechenden Neutralstel
lung umfasst, in der über die Behelfsbetätigungsventilanordnung
(V2; M2.1, M2.2) kein Druckmittel-Zufluss zur Druckmittelkraftzylin
deranordnung (10) und kein Druckmittel-Abfluss von der Druckmittel
kraftzylinderanordnung (10) erfolgt.
18. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da
durch gekennzeichnet, dass die Behelfsbetätigungsventilanordnung
(M2.1, M2.2) oder/und die Sperrventilanordnung (M3.1) derart
ausgelegt und angeschlossen sind, dass die Kupplungs-Normalbetäti
gung gesperrt und die Kupplungs-Behelfsbetätigung freigegeben ist,
wenn wenigstens ein vorgegebenes Fehlerkriterium erfüllt ist.
19. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Fehlerkriterium sich auf das Vorliegen wenigstens eines von
der Steuer-/Diagnose-Anordnung (110, 112) abgegebenen, gegebe
nenfalls einen Kupplungs-Normalbetätigungsmodus oder/und einen
Kupplungs-Behelfsbetätigungsmodus kodierenden Signals bezieht.
20. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, dass sich ein Fehlerkriterium auf das Vorhandensein eines
für die Kupplungs-Normalbetätigung erforderlichen Mindest-Druck
mitteldrucks bezieht.
21. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da
durch gekennzeichnet, dass sich ein Fehlerkriterium auf das ord
nungsgemäße Funktionieren der Steuer-/Regel-Elektronik und der
Steuer-/Regel-Ventilanordnung (V1) bezieht.
22. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, da
durch gekennzeichnet, dass sich ein Fehlerkriterium auf die Anglei
chung des Lage-Istwerts an den vorgegebenen Lage-Sollwert in
Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium
innerhalb der vorgegebenen Soll-Stellzeit bezieht.
23. Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebsein
heit, insbesondere Brennkraftmaschine, und einem Getriebe angeord
nete Reibungskupplung, umfassend:
dadurch gekennzeichnet,
dass eine einem Druckmittelreservoir der Druckmittelquelle oder/und einem gesonderten Behelfsdruckmittelreservoir (50) der Behelfsbetä tigungsanordnung zugeordnete Absperr- oder Schaltventilanordnung (V2) vorgesehen ist, über die ein wenigstens einen Druckmittelver braucher (10) umfassendes Druckmittel-Teilsystem an dem Reservoir angeschlossen ist und mittels der das Reservoir (50) zumindest für längere Stillstandsperioden des Fahrzeugs von dem Druckmittel- Teilsystem isolierbar ist, um einer allmählichen Entleerung des Reser voirs aufgrund von Leckagen im Druckmittel-Teilsystem entgegen zuwirken.
- - eine der Reibungskupplung zugeordnete Druckmittelkraftzylin deranordnung (10) zur Betätigung der Reibungskupplung;
- - eine mit einer Druckmittelquelle (12) verbundene Steuer-/Re gel-Ventilanordnung, über die die Druckmittelkraftzylinder anordnung (10) in Abhängigkeit von einer einen Soll-Betäti gungszustand, ggf. Soll-Position eines Ausrückers, repräsen tierenden Führungsgröße und einer einen Ist-Betätigungszu stand, ggf. Ist-Position des Ausrückers, repräsentierenden Ist- Größe betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine einem Druckmittelreservoir der Druckmittelquelle oder/und einem gesonderten Behelfsdruckmittelreservoir (50) der Behelfsbetä tigungsanordnung zugeordnete Absperr- oder Schaltventilanordnung (V2) vorgesehen ist, über die ein wenigstens einen Druckmittelver braucher (10) umfassendes Druckmittel-Teilsystem an dem Reservoir angeschlossen ist und mittels der das Reservoir (50) zumindest für längere Stillstandsperioden des Fahrzeugs von dem Druckmittel- Teilsystem isolierbar ist, um einer allmählichen Entleerung des Reser voirs aufgrund von Leckagen im Druckmittel-Teilsystem entgegen zuwirken.
24. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
dass die Absperr- oder Schaltventilanordnung (V2) einem gegenüber
der Druckmittelquelle gesonderten Behelfsdruckmittelreservoir (50)
der Behelfsbetätigungsanordnung zugeordnet ist.
25. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet
durch die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 12, wo
bei die Absperr- oder Schaltventilanordnung (V2) als Behelfsbetäti
gungsventilanordnung oder als Teil der Behelfsbetätigungsventilanord
nung zu identifizieren ist.
26. Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebsein
heit, insbesondere Brennkraftmaschine, und einem Getriebe angeord
nete Reibungskupplung, umfassend:
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsanordnung ein gegenüber der Druck mittelquelle (12) gesondertes Behelfsdruckmittelreservoir (50) um fasst, welches über eine zugeordnete Ventilanordnung (V2, V3) mit der Druckmittelquelle (12) in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um das Behelfsdruckmittelreservoir (50) mit Druckmittel zu befüllen, welches über die Ventilanordnung (V2, V3) mit der Druckmittelkraft zylinderanordnung (10) in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um die Kupplung zu betätigen, vorzugsweise auszurücken, und welches mittels der Ventilanordnung (V2, V3) vom übrigen Druck mittelsystem einschließlich der Druckmittelquelle (12) und der Druck mittelkraftzylinderanordnung (10) isolierbar ist, um das Druckmittel im Behelfsdruckmittelreservoir (50) für die Verwendung in Behelfs betätigungssituationen zu halten.
- - eine der Reibungskupplung zugeordnete Druckmittelkraftzylin deranordnung (10) zur Betätigung der Reibungskupplung;
- - eine mit einer Druckmittelquelle (12) verbundene Steuer-/Re gel-Ventilanordnung, über die die Druckmittelkraftzylinder anordnung (10) in Abhängigkeit von einer einen Soll-Betäti gungszustand, ggf. Soll-Position eines Ausrückers, repräsen tierenden Führungsgröße und einer einen Ist-Betätigungszu stand, ggf. Ist-Position des Ausrückers, repräsentierenden Ist- Größe betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Behelfsbetätigungsanordnung ein gegenüber der Druck mittelquelle (12) gesondertes Behelfsdruckmittelreservoir (50) um fasst, welches über eine zugeordnete Ventilanordnung (V2, V3) mit der Druckmittelquelle (12) in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um das Behelfsdruckmittelreservoir (50) mit Druckmittel zu befüllen, welches über die Ventilanordnung (V2, V3) mit der Druckmittelkraft zylinderanordnung (10) in Druckmittelflussverbindung bringbar ist, um die Kupplung zu betätigen, vorzugsweise auszurücken, und welches mittels der Ventilanordnung (V2, V3) vom übrigen Druck mittelsystem einschließlich der Druckmittelquelle (12) und der Druck mittelkraftzylinderanordnung (10) isolierbar ist, um das Druckmittel im Behelfsdruckmittelreservoir (50) für die Verwendung in Behelfs betätigungssituationen zu halten.
27. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilanordnung wenigstens ein Rückschlagventil (102)
umfasst, das in Abhängigkeit von wenigstens einem anliegenden
Druckmitteldruck die Druckmittelflussverbindung zwischen der Druck
mittelquelle (12) und dem Behelfsdruckmittelreservoir (50) freigibt
und sperrt.
28. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) über ei
ne/die zugeordnete Ventilanordnung (V2, V3) mit einer Druckaus
gleichsöffnung (52) oder einem Druckausgleichsreservoir in Druck
mittelflussverbindung bringbar ist, um die Kupplung zu betätigen,
vorzugsweise einzurücken.
29. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, ge
kennzeichnet durch die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1
bis 25, wobei die Ventilanordnung als Behelfsbetätigungsventilan
ordnung oder Absperr- oder Schaltventilanordnung zu identifizieren
ist.
30. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, gekenn
zeichnet durch wenigstens eine Drosselstelle (D1) in einer der Druck
mittelkraftzylinderanordnung (10) zugeordneten Druckmittelflussver
bindung, um eine Behelfs-Einkuppelzeit oder/und eine Behelfs-Aus
kuppelzeit einzustellen.
31. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, dass das Behelfsdruckmittelreservoir (50) dafür
ausgelegt ist, ein Druckmittelvolumen zu speichern, das für wenig
stens zwei, vorzugsweise wenigstens drei bis fünf jeweils ein Aus
rücken der Druckmittelkraftzylinderanordnung (10) einschließende
Kupplungsbetätigungen ausreicht.
32. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsein
heit, ein Getriebe und eine zwischen der Antriebseinheit und dem
Getriebe angeordnete Reibungskupplung sowie eine Betätigungsein
richtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10102375A DE10102375A1 (de) | 2000-04-14 | 2001-01-19 | Kupplungsbetätigungseinrichtung mit Behelfsbetätigungsanordnung |
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DE102008037235A1 (de) * | 2008-08-09 | 2010-02-11 | Volkswagen Ag | Hydraulikkreislauf |
CN111828727A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-27 | 中国核动力研究设计院 | 阀门位置指示器和阀门位置指示系统 |
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2001
- 2001-01-19 DE DE10102375A patent/DE10102375A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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