DE102007041853A1

DE102007041853A1 - Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer luftgekühlten Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007041853A1
Application number: DE102007041853A
Authority: DE
Inventors: Gerald KÜSTLER
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2027-09-04
Also published as: DE102007041853B4

Abstract

Es wird ein Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung vorgeschlagen, mit welcher eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Luftkühlung aufweist. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass die Luftkühlung zur aktiven Erzeugung eines Kühlluftvolumenstroms mittels Druckluft einer Druckluftquelle zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung, mittels welcher eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Luftkühlung aufweist.
Zur Übertragung von Drehmomenten in einem Kraftfahrzeugsantriebsstrang können mittels zu- und abgeführter Kühlluft temperierte Kupplungsvorrichtungen verwendet werden. Hierzu kann die Kühlluft durch ein Gehäuse, beispielsweise eine Kupplungsglocke, der Kupplungsvorrichtung zu- und abgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung mit einer verbesserten Kühlung zu schaffen.
Die Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung, mittels welcher eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Luftkühlung aufweist, dadurch gelöst, dass die Luftkühlung zur aktiven Erzeugung eines Kühlluftvolumenstroms mittels Druckluft einer Druckluftquelle zugeordnet ist. So ist es also möglich, durch einfaches Beaufschlagen der Kupplungsvorrichtung mit Druckluft einen ausreichenden Kühlluftvolumenstrom durch die Kupplungsvorrichtung zu leiten. Vorteilhaft kann dazu beispielsweise ein ohnehin vorhandenes mit der Druckluftquelle verbundenes Druckluftversorgungssystem eines mit dem Kraftfahrzeugsantriebsstrang ausgerüsteten Kraftfahrzeuges verwendet werden. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen sind Druckluftversorgungssysteme, beispielsweise zur Versorgung einer pneumatischen Bremsanlage ohnehin bereits vorgesehen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstranges ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorrichtung zur Steuerung des Kühlluftvolumenstroms ein erstes Steuerventil vorgeschaltet ist. Vorteilhaft kann der Kupplungsvorrichtung also nur dann ein Kühlluftvolumenstrom zugeführt werden, wenn dieser tatsächlich auch zur Kühlung erforderlich ist. Mithin kann wertvolle pneumatische Energie eingespart werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerventil als Druckregelventil, Auf-Zu-Ventil und/oder ge taktet betätigbares Ventil ausgelegt ist. Dadurch kann der Kühlluftvolumenstrom geregelt und/oder gesteuert werden, so dass der Kühlluftvolumenstrom an die tatsächlich abzuführende Wärmemenge anpassbar ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorrichtung zur Kühlung des Kühlluftvolumenstroms eine Kühlvorrichtung vorgeschaltet ist. Über die Kühlvorrichtung kann also eine zusätzliche Kühlleistung der Kupplungsvorrichtung zugeführt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung eine Wirbelröhre aufweist. Wirbelröhren sind auch unter der Bezeichnung Ranque-Hilsch-Rohr oder englisch „vortex tube" bekannt. Vorteilhaft sind Wirbelröhren zur Kühlung von Druckluft ausgelegt, wobei diese verhältnismäßig wenig Bauraum beanspruchen und keine beweglichen Teile aufweisen, also äußerst verschleißarm sind. Eine solche Wirbelröhre weist einen mit Druckluft zu beaufschlagenden Eingang und zwei Ausgänge auf, wobei einer der Ausgänge gekühlte und ein weiterer der Ausgänge entsprechend erwärmte Luft abgibt. Entsprechend der Zielsetzung kann der Kühlluftausgang der Wirbelröhre der Kupplungsvorrichtung zugeordnet werden. Der Warmluftausgang kann gegebenenfalls als Abluft ausgeführt sein oder als Wärmequelle beliebigen anderen Aggregaten des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs oder des übrigen Kraftfahrzeuges zugeordnet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftquelle eine Sicherheitseinrichtung zur Überwachung eines von der Druckluftquelle erzeugten Systemdrucks zugeordnet ist. Insbesondere bei Nutzkraftwagen, die mit einer pneumatischen Bremse ausgestattet sind, ist eine kontinuierliche Versorgung mit Druckluft notwendig. Vorteilhaft kann die Sicherheitseinrichtung einen kritischen Zustand des Fahrzeugs und/oder der Druckluftquelle erkennen und darauf entsprechend reagieren, beispielsweise durch eine Notabschaltung unwichtiger pneumatischer Funktionen, beispielsweise entsprechend einer vorgegebenen Prioritätenliste.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung einen der Druckluftquelle nachgeschalteten Nehmerzylinder zur pneumatischen Betätigung der Kupplungsvorrichtung aufweist. Über den Nehmerzylinder kann die Kupplungsvorrichtung pneumatisch betätigt werden. Vorteilhaft weist der Nehmerzylinder ohnehin eine Zuordnung und/oder Verbindungsleitung zur Druckluftquelle auf. Vorteilhaft kann diese Verbindungsleitung auch als Versorgungsleitung für die Druckluftkühlung der Kupplungsvorrichtung mit genutzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Nehmerzylinder zur Steuerung ein zweites Steuerventil vorgeschaltet ist. Über das zweite Steuerventil kann der Nehmerzylinder entsprechend angesteuert werden.
Die Aufgabe ist außerdem bei einem Kraftfahrzeug mit einem wie zuvor beschrieben ausgeführten Kraftfahrzeugsantriebsstrang gelöst.
Die Aufgabe ist ferner bei einem Verfahren zur Kühlung einer Kupplungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugsantriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines vorab beschriebenen Kraftfahrzeugsantriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, durch folgenden Schritt gelöst: Einblasen des mittels der Druckluft erzeugten Zuluftvolumenstroms in die Kupplungsvorrichtung zur Kühlung der Kupplungsvorrichtung. Mittels der vorhandenen pneumatischen Energie kann auf einfache Art und Weise ein ausreichend großer Kühlluftvolumenstrom durch die Kupplungsvorrichtung geführt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zeichnet sich durch folgenden Schritt aus: Entnehmen der Druckluft aus einem der Druckluftquelle zugeordneten, vorhandenen Druckspeicher des Kraftfahrzeuges. Die Kühlung der Kupplungsvorrichtung kann also ohne großen Aufwand einfach mittels vorhandener Aggregate erfolgen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Überwachen der Temperatur der Kupplungsvorrichtung und Einblasen der Druckluft bei Erreichen eines temperaturkritischen Zustandes, insbesondere bei Überschreiten einer Grenztemperatur. Es wird also nur dann Kühlluft in die Kupplungsvorrichtung eingeblasen, wenn dies auch zur Kühlung unbedingt erforderlich ist. Mithin kann wertvolle pneumatische Energie eingespart werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Überwachen der Temperatur mit einem Temperatursensor und/oder einem Temperaturmodell. So kann der temperaturkritische Zustand erkannt werden und darauf basierend der Kühlluftvolumenstrom gesteuert und/oder geregelt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Steuern und/oder Regeln des Kühlluftvolumenstroms mit dem ersten Steuerventil und/oder durch getaktetes Einblasen. Der Kühlluftvolumenstrom kann also an die tatsächlich abzuführende Wärmemenge angepasst werden, wodurch wertvolle pneumatische Energie eingespart werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Überwachen des Systemdrucks mit der Sicherheitseinrichtung und Reduzieren oder Absperren des Kühlluftvolumenstroms bei Erreichen eines kritischen Systemzustands, insbesondere bei Unterschreiten eines Mindestsystemdrucks. Als kritischer Zustand kann beispielsweise die Stärke eines möglicherweise auftretenden Druckabfalls definiert werden. Außerdem ist es denkbar, aus möglicherweise vorhandenen Fahrassistenzsystemen Informationen abzuleiten, die auf einen kritischen Systemzustand hindeuten. Beispielsweise könnte es sich dabei um das Erkennen einer bevorstehenden und/oder bereits begonnenen Vollbremsung handeln, wobei für die Vollbremsung die maximal erzielbare pneumatische Energie zur Verfügung zu stellen ist. Dazu können alle weiteren pneumatischen Systeme vorübergehend notabgeschaltet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Bereitstellen des Systemdrucks über einen Datenbus des Kraftfahrzeuges. Sofern der Systemdruck ohnehin auf dem Datenbus des Kraftfahrzeuges liegt, kann dieser zur Regelung und/oder Steuerung der Kühlung der Kupplungsvorrichtung dort einfach ausgelesen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist durch folgenden Schritt gekennzeichnet: Kühlen der eingeblasenen Druckluft durch die vorgeschaltete Kühlvorrichtung. Vorteilhaft kann durch diese Maßnahme bei einem verhältnismäßig geringen Kühlluftvolumenstrom dennoch eine verhältnismäßig gute Kühlleistung für die Kupplungsvorrichtung erzielt werden. Oftmals sind durch Packaging-Vorgaben die Kühlluftführungen beziehungsweise Kühlluftkanäle nicht beliebig groß dimensionierbar, so dass der maximal mögliche Kühlluftvolumenstrom begrenzt ist. Vorteilhaft kann durch die Vorschaltung der Kühlvorrichtung auch bei begrenztem Kühlluftvolumenstrom dennoch die erwünschte Kühlleistung erzielt werden. Außerdem verringert sich dadurch auch die zur Kühlluftführung beziehungsweise zum Erzeugen des eigentlichen Kühlluftvolumenstroms notwendige pneumatische Energie.
Die Aufgabe ist schließlich bei einem Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung, mittels welcher eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Luftkühlung aufweist, dadurch gelöst, dass die Luftkühlung eine Wirbelröhre zur Kühlung eines der Kupplungsvorrichtung zugeführten Kühlluftvolumenstroms aufweist. Über die Wirbelröhre kann eine zusätzliche Kühlleistung der Kupplungsvorrichtung zugeführt werden. Wirbelröhren sind auch unter der Bezeichnung Ranque-Hilsch-Rohr oder englisch „vortex tube" bekannt. Vorteilhaft sind Wirbelröhren zur Kühlung von Druckluft ausgelegt, wobei diese verhältnismäßig wenig Bauraum beanspruchen und keine beweglichen Teile aufweisen, also äußerst verschleißarm sind. Eine solche Wirbelröhre weist einen mit Druckluft zu beaufschlagenden Eingang und zwei Ausgänge auf, wobei einer der Ausgänge gekühlte und ein weiterer der Ausgänge entsprechend erwärmte Luft abgibt. Entsprechend der Zielsetzung kann der Kühlluftausgang der Wirbelröhre der Kupplungsvorrichtung zugeordnet werden. Der Warmluftausgang kann gegebenenfalls als Abluft ausgeführt sein oder als Wärmequelle beliebigen anderen Aggregaten des Kraftfahrzeugsantriebsstrangs oder des übrigen Kraftfahrzeuges zugeordnet werden. Vorteilhaft kann beispielsweise ein ohnehin vorhandenes Druckluftversorgungssystem eines mit dem Kraftfahrzeugsantriebsstrang ausgerüsteten Kraftfahrzeuges zur Erzeugung des Kühlluftvolumenstroms beziehungsweise zur Versorgung der Wirbelröhre mit Druckluft verwendet werden. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen sind Druckluftversorgungssysteme, beispielsweise zur Versorgung einer pneumatischen Bremsanlage ohnehin bereits vorgesehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 ein Teil eines Kraftfahrzeugsantriebsstrangs mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Schaltschema einer pneumatischen Luftkühlung;
2 einen weiteren Kraftfahrzeugsantriebsstrang mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Schaltschema einer pneumatischen Luftkühlung mit einer zwischengeschalteten Kühlvorrichtung; und
3 einen pneumatisch betätigten Nehmerzylinder für eine Kupplungsvorrichtung mit einer zusätzlichen Druckluftanbindung zur Kühlung einer damit betätigbaren Kupplungsvorrichtung.
1 zeigt einen Kraftfahrzeugsantriebsstrang 1 mit einer Antriebswelle 3 und einer Getriebewelle 5. Die Antriebswelle 3 kann einem nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor eines mit dem Kraftfahrzeugsantriebsstrang 1 ausgestatteten Kraftfahrzeuges 7 zugeordnet sein. Die Getriebewelle 5 kann einem entsprechenden nachgeschalteten Aggregat, beispielsweise einem Getriebe des Kraftfahrzeuges 7 zugeordnet sein. Die Antriebswelle 3 sowie die Getriebewelle 5 sind voneinander trennbar über eine Kupplungsvorrichtung 9, beispielsweise eine Trockenkupplung, zugeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 9 weist eine Kupplungsglocke 11 sowie eine Luftkühlung 13 auf. Die Luftkühlung 13 ist zum Führen eines Kühlluftvolumenstroms 15, der durch einen geschwungenen Pfeil angedeutet ist, ausgelegt. Zum Erzeugen des Kühlluftvolumenstroms 15 ist die Luftkühlung 13 einer Druckluftquelle 17 zugeordnet. Die Druckluftquelle 17 liefert die zur Erzeugung des Kühlluftvolumenstroms 15 erforderliche pneumatische Energie. Im Einzelnen ist der Druckluftquelle 17 ein Druckspeicher 19 nachgeschaltet und dem Druckspeicher 19 ein erstes Steuerventil 21 nachgeschaltet. Das Steuerventil 21 ist der Kupplungsglocke 11 vorgeschaltet und dient zur Steuerung und/oder Regelung des Kühlluftvolumenstroms 15. Bei dem Steuerventil 21 kann es sich beispielsweise um ein getaktet ansteuerbares Absperrventil handeln. Zur Ansteuerung des ersten Steuerventils 21 kann eine entsprechende, in 1 nicht dargestellte Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen sein.
Der Kühlluftvolumenstrom 15 wird durch die Kupplungsglocke 11 an zu kühlenden Kupplungsscheiben 23 der Kupplungsvorrichtung 9 beziehungsweise Trockenkupplung vorbeigeführt. Der Kühlluftvolumenstrom 15 wird durch ein der Kupplungsglocke 11 nachgeschaltetes Rückschlagventil 25 wieder abgeführt. Bei dem Rückschlagventil 25 kann es sich beispielsweise um eine federbeaufschlagte Klappe oder um ein beliebiges anderes Rückschlagventil handeln. Zur Geräuschdämpfung kann dem Rückschlagventil 25 ein Dämpfer 27 nachgeschaltet sein, der in eine Abluftöffnung 29 mündet.
Zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung 9 kann diese einen Nehmerzylinder 31 aufweisen beziehungsweise diesem zugeordnet sein. Der Nehmerzylinder 31 kann durch ein vorgeschaltetes zweites Steuerventil 33 angesteuert werden. Bei dem zweiten Steuerventil 33 kann es sich beispielsweise um ein einstellbares Drosselventil handeln. Das zweite Steuerventil 33 ist ebenfalls dem Druckspeicher 19 nachgeschaltet, wird also ebenfalls von der Druckluftquelle 17 mit pneumatischer Energie versorgt.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer mit einer Luftkühlung 13 versehenen Kupplungsvorrichtung 9 eines Kraftfahrzeugsantriebsstrangs 1. Im Unterschied ist zwischen das erste Steuerventil 21 und die Kupplungsglocke 11 eine Kühlvorrichtung 35 geschaltet. Das erste Steuerventil 21 kann als einstellbares Drosselventil ausgeführt sein und steuert die Versorgung der Kühlvorrichtung 35 mit von der Druckluftquelle 17 gelieferter Druckluft.
Die Kühlvorrichtung 35 weist eine Wirbelröhre 37 auf. Durch Einblasen von Druckluft generiert die Wirbelröhre 37 einen Heißluftwirbel 39 und einen Kaltluftwirbel 41, wobei der Heißluftwirbel 39 über einen ersten Auslass 43 über eine Abluftöffnung 29 abgeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, den Heißluftwirbel 39, also die erwärmte Druckluft weiteren Aggregaten des Kraftfahrzeuges 7 zur Erwärmung zur Verfügung zu stellen. Der Kaltluftwirbel 41, also die entsprechend abgekühlte Druckluft, wird über einen zweiten Auslass 45 der Kupplungsglocke 11 zugeführt. Wirbelröhren spalten einen Druckluftvolumenstrom in einen kalten und einen heißen Druckluftvolumenstrom auf. Das Funktionsprinzip von Wirbelröhren ist bekannt, so dass an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen wird.
3 zeigt einen über ein zweites Steuerventil 33 ansteuerbaren Nehmerzylinder 31, ausgelegt zur Ansteuerung beziehungsweise Betätigung einer in 3 lediglich durch die Bezugsziffer 9 angedeuteten Kupplungsvorrichtung. Der Nehmerzylinder 31 ist an eine erste Pneumatikleitung 47 zur Versorgung der Kupplungsvorrichtung 9 mit einem Kühlluftvolumenstrom angeschlossen. Die erste Pneumatikleitung 47 kann einem in 3 nicht dargestellten ersten Steuerventil sowie einer ebenfalls nicht dargestellten Druckluftquelle nachgeschaltet sein. Außerdem ist der Nehmerzylinder 31 an eine zweite Pneumatikleitung 49 angeschlossen, die das zweite Steuerventil 33 mit dem Nehmerzylinder 31 verbindet. Das zweite Steuerventil 33 ist an eine Versorgungsleitung 51 zur Anbindung an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen. Die Versorgungsleitung 51 kann vorteilhaft auch die erste Pneumatikleitung 47, gegebenenfalls über das nicht dargestellte erste Steuerventil mit pneumatischer Energie versorgen.
Über die erste Pneumatikleitung 47 kann also eine aktive Kühlung der Kupplungsvorrichtung 9 über ein bereits vorhandenes Druckluftsystem erfolgen. So können die Bremsen ebenso wie der Nehmerzylinder 31 pneumatisch betätigt werden. Vorteilhaft kann einerseits ohnehin an fallende Abluft sowie die bereits vorhandene pneumatische Energie, die über die Versorgungsleitung 51 bereitgestellt wird, über die erste Pneumatikleitung 47 als Kühlluftvolumenstrom 15 der Kupplungsvorrichtung 9 zugeführt werden.
Die Druckluft kann aus dem vorhandenen, in 3 nicht dargestellten, Druckspeicher entnommen werden und auf geeignete Weise in eine in 3 nicht dargestellte Kupplungsglocke der Kupplungsvorrichtung 9 geleitet und durch eine geeignete Austrittsöffnung zum Druckablass gegebenenfalls in erwärmtem Zustand wieder abgeleitet werden. Vorteilhaft kann eine federbeaufschlagte Abluftklappe Verwendung finden, so dass in drucklosem Zustand eine entsprechende Abluftöffnung verschlossen ist.
Besonders vorteilhaft kann die Luftkühlung 13 bei Nutzkraftfahrzeugen verwendet werden, die einen pneumatisch betätigten Nehmerzylinder 31, wie in 3 dargestellt, aufweisen. Vorteilhaft kann dabei die ohnehin bereits vorhandene Versorgungsleitung 51 Verwendung finden, wobei parallel zur Versorgungsleitung 51 die erste Pneumatikleitung 47 geschaltet ist, um die Kupplungsvorrichtung 9 beziehungsweise deren Kupplungsscheiben 23 beziehungsweise Reibscheiben mit dem Kühlluftvolumenstrom 15 zu beaufschlagen und mithin zu kühlen.
Vorteilhaft kann das Einblasen von Druckluft in die Kupplungsvorrichtung 9 bei Überschreiten einer vorgegebenen Kupplungstemperatur durch eine entsprechende Betätigung des ersten Steuerventils 21 ausgelöst werden. Zur Bestimmung der Innentemperatur der Kupplungsglocke 11 kann ein nicht näher dargestellter Temperatursensor eingesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich oder ausschließlich ein Temperaturmodell für die Bestimmung der Temperatur in der Kupplungsglocke 11 zu verwenden.
Das Einblasen der von der Druckluftquelle 17 bereitgestellten Druckluft kann über ein Druckregelventil oder ein einfaches Auf-Zu-Ventil geregelt beziehungsweise gesteuert werden. Wahlweise kann die pneumatische Durchflussmenge in Abhängigkeit der Innentemperatur der Kupplungsglocke 11 geregelt werden. Das erste Steuerventil 21 kann auch getaktet betätigt werden, so dass stoßweise Luft eingeblasen wird. Die Taktfrequenz kann temperaturabhängig gesteuert werden.
Vorteilhaft kann eine nicht näher dargestellte Sicherheitseinrichtung den Gesamtsystemdruck, beispielsweise den im Druckspeicher 19 anstehenden Druck, überwachen, so dass die Kupp lungsvorrichtung 9 nur gekühlt wird, wenn genügend Systemdruck und Druckreserve für die Bremsbetätigung des Kraftfahrzeuges 7 vorhanden ist. Die entsprechend gemessenen Systemdrücke können auch über einen Datenbus gesendet und abgegriffen werden.
Zur Erhöhung der Kühlleistung der eingeblasenen Luft ist es auch denkbar, dass man eine Kühlvorrichtung 35 mit einer Wirbelröhre 37 zur weiteren Kühlung der Luft einsetzt. Vorteilhaft kann dies beispielsweise bei besonders engen Packaging-Verhältnissen beziehungsweise -Anforderungen sinnvoll sein. Die Wirbelröhre 37 kann als verhältnismäßig kleines Bauteil zusätzlich vorgesehen werden. Da die Ausgangstemperatur der Wirbelröhre 37 insbesondere von dem zugeführten Druck abhängt, kann über eine Druckregelung mittels des ersten Steuerventils 21 die Soll-Ausgangstemperatur der Wirbelröhre 37 gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Die heiße, ungenutzte, über den ersten Auslass 43 der Wirbelröhre 37 abgeführte Abluft, kann über eine entsprechende Leitung vom Motorraum des Kraftfahrzeuges 7 weggeführt werden. Je nach Anwendungsfall könnte jedoch auch die heiße Abluft für andere Zwecke energetisch genutzt werden.

1: Kraftfahrzeugsantriebsstrang
3: Antriebswelle
5: Getriebewelle
7: Kraftfahrzeug
9: Kupplungsvorrichtung
11: Kupplungsglocke
13: Luftkühlung
15: Kühlluftvolumenstrom
17: Druckluftquelle
19: Druckspeicher
21: erstes Steuerventil
23: Kupplungsscheibe
25: Rückschlagventil
27: Dämpfer
29: Abluftöffnung
31: Nehmerzylinder
33: zweites Steuerventil
35: Kühlvorrichtung
37: Wirbelröhre
39: Heißluftwirbel
41: Kaltluftwirbel
43: erster Auslass
45: zweiter Auslass
47: erste Pneumatikleitung
49: zweite Pneumatikleitung
51: Versorgungsleitung

Claims

Kraftfahrzeugsantriebsstrang (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (9), mit welcher eine Antriebswelle (3) mit einer Getriebewelle (5) koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung (9) eine Luftkühlung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkühlung (13) zur aktiven Erzeugung eines Kühlluftvolumenstroms (15) mittels Druckluft einer Druckluftquelle (17) zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorrichtung (9) zur Steuerung des Kühlluftvolumenstroms (15) ein erstes Steuerventil (21) vorgeschaltet ist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuerventil (21) als Druckregelventil, Auf-Zu-Ventil und/oder getaktet betätigbares Ventil ausgelegt ist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorrichtung (9) zur Kühlung des Kühlluftvolumenstroms (15) eine Kühlvorrichtung (35) vorgeschaltet ist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (35) eine Wirbelröhre (37) aufweist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftquelle (17) eine Sicherheitseinrichtung zur Überwachung eines von der Druckluftquelle (17) erzeugten Systemdrucks zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (9) einen der Druckluftquelle (17) nachgeschalteten Nehmerzylinder (31) zur pneumatischen Betätigung der Kupplungsvorrichtung (9) aufweist.
Kraftfahrzeugsantriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Nehmerzylinder (31) zur Steuerung ein zweites Steuerventil (33) vorgeschaltet ist.
Kraftfahrzeug (7) mit einem Kraftfahrzeugsantriebsstrang (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Kühlung einer Kupplungsvorrichtung (9) eines Kraftfahrzeugsantriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs (7), insbesondere eines Kraftfahrzeugsantriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Einblasen des mittels der Druckluft erzeugten Kühlluftvolumenstroms (15) in die Kupplungsvorrichtung (9) zur Kühlung der Kupplungsvorrichtung (9).
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Entnehmen der Druckluft aus einem der Druckluftquelle (17) zugeordneten, vorhandenen Druckluftspeicher (19) des Kraftfahrzeugs (7).
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Überwachen der Temperatur der Kupplungsvorrichtung (9) und Einblasen der Druckluft bei Erreichen eines temperaturkritischen Zustandes, insbesondere bei Überschreiten einer Grenztemperatur.
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Überwachen der Temperatur mit einem Temperatursensor und/oder einem Temperaturmodell.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Steuern und/oder Regeln des Kühlluftvolumenstroms (15) mit dem ersten Steuerventil und/oder durch getaktetes Einblasen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Überwachen des Systemdrucks mit der Sicherheitseinrichtung und Reduzieren und/oder Absperren des Kühlluftvolumenstroms (15) bei Erreichen eines kritischen Systemzustandes, insbesondere bei Unterschreiten eines Mindestsystemdrucks.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Bereitstellen des Systemdrucks über einen Datenbus des Kraftfahrzeuges (7).
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Kühlen der eingeblasenen Druckluft durch die vorgeschaltete Kühlvorrichtung (35).
Kraftfahrzeugsantriebsstrang (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (9), mit welcher eine Antriebswelle (3) mit einer Getriebewelle (5) koppelbar ist, wobei die Kupplungsvorrichtung (9) eine Luftkühlung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkühlung (13) eine Wirbelröhre (37) zur Kühlung eines der Kupplungsvorrichtung (9) zugeführten Kühlluftvolumenstroms (15) aufweist.