DE10159640A1

DE10159640A1 - Notkuppeleinrichtung

Info

Publication number: DE10159640A1
Application number: DE10159640A
Authority: DE
Inventors: Josef Neuner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-18

Abstract

Es wird ein Notbetriebsverfahren und eine Notbetriebseinrichtung zum Öffnen oder Schließen einer automatisch betätigbaren Anfahrkupplung eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Die Anfahrkupplung wird im Normalbetrieb über eine unter anderem elektrisch betriebene oder angesteuerte Betätigungseinrichtung und beim Auftreten einer Fehlfunktion in der elektrisch betriebenen oder angesteuerten Betätigungseinrichtung über eine Notbetriebseinrichtung geöffnet oder geschlossen. Dabei öffnet die Notbetriebseinrichtung bei Unterschreiten eines Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung während sie bei Überschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung schließt. Das hat den Vorteil, dass ohne elektrische oder elektronische Steuerungskomponenten ein einer mechanischen Fliehkraftkupplung ähnliches Verhalten bei der Notbetriebssteuerung der Anfahrkupplung erreicht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Notbetriebsverfahren und eine Notbetriebseinrichtung zum Öffnen oder Schließen einer automatisch betätigbaren Anfahrkupplung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE 198 24 772 A1 beschreibt bereits eine Vorrichtung zur Steuerung oder Notbetriebssteuerung eines Einrückzustandes einer automatisiert betätigbaren Anfahrkupplung. Hier wird eine Vorrichtung beschrieben, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Motor und einem Getriebe, eine Betätigungseinheit mit einem Antrieb zum Ein- und Ausrücken der Anfahrkupplung ansteuert. Zur Steuerung des von der Anfahrkupplung übertragbaren Drehmoments ist eine Lageregelung oder -steuerung mit Hilfe von Sensorsignalen vorgesehen, welche den Einrückzustand der Anfahrkupplung detektieren. Bei einem zeitweisen oder völligen Ausfall der Sensorik zur Detektion des Einrückzustandes wird der Antrieb der Betätigungseinheit zeitgesteuert betrieben. Statt der Verwendung eines Lagereglers wird somit durch eine gezielte zeitgesteuerte Antriebsleistung eine vorbestimmte Sollposition erreicht, indem ein Elektromotor zeitabhängig bestromt wird. Wird der Elektromotor kürzer bestromt, wird ein geringerer Weg beim Einrücken oder Ausrücken der Anfahrkupplung zurückgelegt, als wenn der Elektromotor länger bestromt würde.

Diese Art von zeitabhängiger Notbetriebssteuerung des Einrückzustandes einer automatisiert betätigbaren Anfahrkupplung hat den Nachteil, dass bei Ausfall von entsprechenden elektrischen oder elektronischen Steuerkomponenten die elektrisch angesteuerte Anfahrkupplung entweder geöffnet oder geschlossen wird. Eine geöffnete Anfahrkupplung bedeutet die Unterbrechung der Drehmomentübertragung, bei einer geschlossenen Anfahrkupplung ist kein Betrieb des Antriebsmotors möglich.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung ein Notbetriebsverfahren und eine Notbetriebseinrichtung zum Öffnen oder Schließen einer automatisch betätigbaren Anfahrkupplung im Kraftfluss zwischen einem Antriebsmotor und einem insbesondere hilfsgeschalteten oder stufenlosen Getriebe eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das bei Ausfall jeglicher elektrischen oder elektronischen Komponenten einen Notbetrieb der Anfahrkupplung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schlägt ein Notbetriebsverfahren und eine Notbetriebseinrichtung vor, zum Öffnen oder Schließen einer automatisch betätigbaren Anfahrkupplung, im Kraftfluss zwischen einem Antriebsmotor und einem insbesondere hilfskraftgeschalteten oder stufenlosen Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Anfahrkupplung wird im Normalbetrieb über eine unter anderem elektrisch betriebene oder angesteuerte Betätigungseinrichtung und beim Auftreten einer Fehlfunktion in der elektrisch betriebenen oder angesteuerten Betätigungseinrichtung über eine Notbetriebseinrichtung geöffnet oder geschlossen. Dabei öffnet das Notbetriebsverfahren über die Notbetriebseinrichtung bei Unterschreiten eines Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung, während es bei Überschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung über die Notbetriebseinrichtung schließt. Das hat den Vorteil, dass ohne elektrische oder elektronische Steuerungskomponenten ein einer mechanischen Fliehkraftkupplung ähnliches Verhalten bei der Notbetriebssteuerung der Anfahrkupplung erreicht wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung gibt ein hydraulisches Schaltventil, angesteuert durch ein Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck, bei Überschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl eine hydraulische Verbindung zu einem hydraulischen Nehmerzylinder frei, was das Schließen der Anfahrkupplung durch Verschieben eines Kolbens im Nehmerzylinder bewirkt. Ebenso wird das Öffnen der Anfahrkupplung bewirkt, wenn die Antriebsmotordrehzahl den Grenzwert unterschreitet. Eine solche hydraulische Notbetriebssteuerung hat den Vorteil, dass sie mit sehr geringem Aufwand bereitgestellt und betrieben werden kann. In einer sehr einfachen Ausführung der Erfindung wird der Kolben im Nehmerzylinder über das Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck verschoben. Dabei kann dieses Hydraulikmedium Getriebeöl sein, das unter von einer Getriebeölpumpe aufgebrachtem Druck steht.

So besteht die einfachste Ausführung der Notbetriebseinrichtung vorteilhafter Weise aus einem hydraulischen Schaltventil, das, beaufschlagt von antriebsmotordrehzahlabhängigem Getriebeöldruck, dieses Getriebeöl als Hydraulikmedium ab einer bestimmten Grenzdrehzahl zum Schließen der Anfahrkupplung freigibt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird, abhängig vom antriebsmotordrehzahlabhängigen Druck, bei Unterschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl über das Hydraulikmedium nicht nur die Anfahrkupplung geöffnet, sondern auch ein hydraulisches Umschaltventil angesteuert, das eine Umschaltung in einen Anfahrgang einleitet. Das bewirkt, dass beim nächsten Anfahren genügend Zugkraft zur Verfügung steht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen Schaltplan einer Notbetriebseinrichtung gemäß der Erfindung.
Von einem nicht gezeichneten Getriebe eines Kraftfahrzeugs wird, in einer Arbeits- und Steuerleitung 1, Getriebeöl unter antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck bereitgestellt. Eine Verzweigung 2 teilt die Arbeits- und Steuerleitung 1 auf, in eine Steuerleitung 3, zur Ansteuerung eines hydraulischen Schaltventils 4, und in eine Arbeitsleitung 5, zum Schließen oder Öffnen einer symbolisch gezeichneten Anfahrkupplung 6. In der Grundstellung des hydraulischen Schaltventils 4, wenn das Getriebeöl in der Steuerleitung 3 drucklos ist oder unter einem so geringen Druck steht, dass eine daraus resultierende Schubkraft auf einen Steuerschieber 8 des Schaltventils 4 geringer ist, als eine Rückstellkraft einer Rückstellfeder 7, wird die Anfahrkupplung 6 geöffnet. Dazu ist die von der Verzweigung 2 abgehende Arbeitsleitung 5 durch den Steuerschieber 8 des Schaltventils 4 blockiert. Das bedeutet, dass bei niedriger Antriebsmotordrehzahl für nur geringen Getriebeöldruck, die Anfahrkupplung 6 durch die Notkuppeleinrichtung geöffnet wird und damit der Drehmomentenfluß im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs unterbrochen ist.
Erhöht sich die Antriebsmotordrehzahl und damit der antriebsmotordrehzahlabhängige Getriebeöldruck auf einen Wert, der in einem Steuerzylinder 9 des Schaltventils 4 eine Kraft auf einen Steuerkolben 10 erzeugt, die größer ist als die Rückstellkraft der Rückstellfeder 7, so verschiebt sich der Steuerschieber 8 und öffnet dabei das Schaltventil 4, was einen Durchfluss des Getriebeöls in einen nicht gezeichneten Nehmerzylinder der Anfahrkupplung 6 ermöglicht. Der Nehmerzylinder wird durch das Getriebeöl verschoben und schließt die Anfahrkupplung 6 also bei höherer Antriebsmotordrehzahl für höheren Getriebeöldruck. Durch die Notkuppeleinrichtung wird so bei höherer Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung 6 geschlossen und damit eine Drehmomentübertragung im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Ein Umschaltventil 12, dessen Steuerleitung 13 von der Arbeitsleitung 5 zwischen dem Schaltventil 4 und der Anfahrkupplung 6 abzweigt, legt einen Anfahrgang ein, wenn der Steuerschieber 8 die Arbeitsleitung 5 blockiert. Eine Drossel 11 vermindert die Strömungsgeschwindigkeit in der Arbeitsleitung 5 zwischen Anfahrkupplung 6 und Schaltventil 4.

Claims

1. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung zum Öffnen oder Schließen einer automatisch betätigbaren Anfahrkupplung (6), im Kraftfluss zwischen einem Antriebsmotor und einem insbesondere hilfskraftgeschalteten oder stufenlosen Getriebe eines Kraftfahrzeugs, die im Normalbetrieb über eine unter anderem elektrisch betriebene oder angesteuerte Betätigungseinrichtung geöffnet oder geschlossen wird und beim Auftreten einer Fehlfunktion in der elektrisch betriebenen oder angesteuerten Betätigungseinrichtung über die Notbetriebseinrichtung geöffnet oder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbetriebseinrichtung bei Unterschreiten eines Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung (6) öffnet und bei Überschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl die Anfahrkupplung (6) schließt.

2. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches Schaltventil (4), angesteuert durch ein Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck, bei Überschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl eine hydraulische Verbindung zu einem hydraulischen Nehmerzylinder freigibt und so das Schließen der Anfahrkupplung (6) durch Verschieben eines Kolbens im Nehmerzylinder bewirkt.

3. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches Schaltventil (4), angesteuert durch ein Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck, bei Unterschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl eine hydraulische Verbindung zu einem hydraulischen Nehmerzylinder blockiert und so das Öffnen der Anfahrkupplung (6) durch Verschieben eines Kolbens im Nehmerzylinder bewirkt.

4. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben im Nehmerzylinder über das Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck verschoben wird.

5. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck, Getriebeöl ist, das unter von einer Getriebeölpumpe aufgebrachtem Druck steht.

6. Notbetriebsverfahren und Notbetriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches Umschaltventil (12), angesteuert durch das Hydraulikmedium mit antriebsmotordrehzahlabhängigem Druck, bei Unterschreiten des Grenzwertes der Antriebsmotordrehzahl eine Umschaltung im Getriebe in einen Anfahrgang einleitet.