DE10200969B4

DE10200969B4 - Kraftfahrzeug mit einer der Kupplungsbetätigungseinrichtung zugeordneten Hilfskrafteinspeisevorrichtung

Info

Publication number: DE10200969B4
Application number: DE10200969A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing. Wittberger; Walter Kletzmair
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge Oesterreich AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2002-01-12
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2022-01-13
Also published as: AT409535B; ATA522001A; DE10200969A1

Abstract

Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe und mit einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einem Kupplungspedal, bei dessen Betätigung die in einen Geberzylinder eingeleitete Kraft hydraulisch auf einen über eine Hebelage an einer Kupplungsdruckplatte angelenkten Nehmerzylinder übertragen wird, und mit einer der Kupplungsbetätigungseinrichtung zugeordneten Hilfskrafteinspeisevorrichtung (11), mit der bei Betätigung des Kupplungspedals (1) – ausgelöst hierdurch – Druckluft in eine pneumatische Druckkammer (12) im Geberzylinder (3) zur pneumatischen Unterstützung der Betätigung von dessen Kolben (2) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine automatisierte Betätigung der Kupplung ohne vorherige Betätigung des Kupplungspedals (1) möglich ist, die Hilfskrafteinspeisevorrichtung (11) um einen Schaltzweig (17) erweitert ist, dergestalt, dass wahlweise entweder bei Betätigung eines Getriebeschalthebels (18) – ausgelöst hierdurch – oder durch Betätigung des Kupplungspedals (1) – ausgelöst hierdurch – Druckluft in die pneumatische Druckkammer (12) des Geberzylinders (3) zur Unterstützung der Kupplungsbetätigung eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe und mit einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einem Kupplungspedal, bei dessen Betätigung die in einen Geberzylinder eingeleitete Kraft hydraulisch auf einen über eine Hebelage an einer Kupplungsdruckplatte angelenkten Nehmerzylinder übertragen wird, und mit einer der Kupplungsbetätigungseinrichtung zugeordneten Hilfskrafteinspeisevorrichtung, mit der bei Betätigung des Kupplungspedals – ausgelöst hierdurch – Druckluft in eine pneumatische Druckkammer im Geberzylinder zur pneumatischen Unterstützung der Betätigung von dessen Kolben eingeleitet wird.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer bekannten Kupplungsbetätigungseinrichtung – siehe z. B. jene der DE 199 20 824 A1 – wird die Betätigung eines Kupplungspedals in einem Geberzylinder eingeleitet und von diesem hydraulisch zu einem Nehmerzylinder und von diesem über eine Hebelage auf die Kupplungsdruckplatte übertragen. In manchen Einsatzfällen, insbesondere Nutzfahrzeugen mit schweren, drehmomentstarken Kupplungen ist die vom Fahrer für eine Kupplungspedalbetätigung aufzubringende Fußkraft unangenehm hoch. Abhilfe schafft hierzu eine aus der DE 197 49 812 A1 bekannte Lösung, von der die Erfindung im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht. Dort sind im Kraftfahrzeug bereits Vorkehrungen getroffen, mit denen bei Betätigung des Kupplungspedals – ausgelöst hierdurch – Druckluft in eine pneumatische Druckkammer im Geberzylinder zur pneumatischen Unterstützung der Betätigung von dessen Kolben einleitbar ist.
Des weiteren ist aus der EP 0 231 465 A2 eine Vorrichtung bekannt, bei der im Kraftfahrzeug bei Auslösung einer ABS-Bremsung automatisch ein Öffnen der Kupplung bewirkt wird, und zwar durch Einleitung von Hydrauliköl in einen Druckraum im Geberzylinder, wodurch der darin wirkende Kolben verschoben und der hydraulisch angeschlossene Nehmerzylinder im Sinne einer Öffnung der Kupplung betätigt wird. Sobald jedoch während einer ABS-Bremsung der Fahrer das Kupplungspedal betätigt, wird diese hydraulische Betätigung des Geberzylinder-Kolbens aufgehoben und der Geberzylinderkolben ausschließlich mechanisch durch die Bewegung des Kupplungspedals betätigt. Wird diese Lehre in Nutzfahrzeugen mit schweren, drehmomentstarken Kupplungen angewandt, ist auch hier die vom Fahrer über das Kupplungspedal für Kupplungsbetätigung aufzubringende Fußkraft enorm hoch.
Es ist daher ausgehend von der DE 197 49 812 A1 Aufgabe der Erfindung, die Vorteile der hieraus bekannten pneumatischen Hilfskraftunterstützung auch für solche Kupplungsbetätigungsvorgänge anwenden zu können, die nicht durch eine Betätigung des Kupplungspedals ausgelöst werden.
Diese Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit den gattungsgemäßen Merkmalen erfindungsgemäß entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Hilfskrafteinspeisevorrichtung ist mit vergleichsweise einfachem Aufwand realisierbar, eignet sich auch für nachträglichen Einbau in Fahrzeuge und bringt im praktischen Einsatz eine spürbare Reduzierung des Kraftaufwandes für die Kupplungspedalbetätigung, was für den Fahrer einen echten Komfortgewinn darstellt. Die erfindungsgemäße Hilfskrafteinspeisevorrichtung dient auch zur pneumatisch unterstützten Kupplungsbetätigung in Fahrzeugen, in denen eine automatisierte Betätigung der Kupplung ohne vorherige Betätigung des Kupplungspedals möglich ist. Weitere Details oder vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Da diese ihre Stütze in der Figurenbeschreibung haben, sei an dieser Stelle auf deren wörtliche Zitierung verzichtet.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt jede der 1 bis 4 schematisch eine Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einer Variante einer zugeordneten Hilfskrafteinspeisevorrichtung.
In einem Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug wie Lastkraftwagen, Omnibus, Traktor und dergleichen, ist zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe eine Kupplung vorhanden, der eine Kupplungsbetätigungseinrichtung zugeordnet ist. Diese besteht aus einem Kupplungspedal 1, das mechanisch mittelbar oder unmittelbar auf einen Kolben 2 in einem Geberzylinder 3 einwirkt. Dessen hydraulischer Druckraum 4 ist über eine Hydraulikleitung 5 mit dem Hydraulikdruckraum 6 eines Nehmerzylinders 7 verbunden, dessen Kolben 8 wiederum über eine Hebelage 9 an der Druckplatte 10 der des weiteren nicht dargestellten Kupplung angelenkt ist.
Dieser Kupplungsbetätigungseinrichtung ist erfindungsgemäß eine Hilfskrafteinspeisevorrichtung 11 zugeordnet, mit der bei Betätigung des Kupplungspedals 1 – ausgelöst hierdurch – Druckluft in eine pneumatische Druckkammer 12 im Geberzylinder 3 zur pneumatischen Unterstützung der fußkraftseitigen Betätigung des Kolbens 2 einleitbar ist. Die Druckkammer 12 ist im Geberzylinder 3 rückseitig des Kolbens 2, also auf dessen dem Hydraulikdruckraum 4 gegenüberliegenden Seite gegeben. Mit 13 ist eine Druckluftversorgungseinrichtung gekennzeichnet, die im Kraftfahrzeug in der Regel vorhanden ist und zur Druckluftversorgung verschiedener Verbraucher, wie Bremsen, Tür-Öffnungs- und -schließmechanismen, im vorliegenden Fall auch zur Druckluftbereitstellung für Hilfskrafteinspeisung in den Geberzylinder 3 dient. Von der Druckluftversorgungseinrichtung 13 führt eine Druckluftzuleitung 14 zur Pneumatik-Druckkammer 12 des Geberzylinders 3. Im einfachsten Fall – wie in 1 dargestellt – sind als weitere Teile der Hilfskrafteinspeisevorrichtung 11 ein im Betätigungsweg des Kupplungspedals 1 angeordneter Schalter 15 sowie ein in die Druckluftzuleitung 14 eingebautes elektromagnetisches Absperrventil 10 vorhanden. Der Schalter 15 ist bei Betätigung des Kupplungspedals 1 schließbar und bewirkt dann ein Umschalten des Absperrventils 16 auf Durchlass, mit der Folge, dass Druckluft in die Pneumatik-Kammer 12 eingespeist und damit die vom Fahrer per Fuß auf den Kolben 2 übertragene Kraft pneumatisch hochwirksam unterstützt wird. Bei Fahrzeugen, bei denen auch eine automatisierte Betätigung der Kupplung ohne vorherige Betätigung des Kupplungspedals 1 möglich ist, ist die erfindungsgemäße Hilfskrafteinspeisevorrichtung 11 um einen Schaltzweig 17 erweitert, dergestalt, dass wahlweise entweder bei Betätigung eines Getriebeschalthebels 18 – aus gelöst hierdurch – oder durch Betätigung des Kupplungspedals 1 – ausgelöst hierdurch – eine Drucklufteinspeisung in die Pneumatik-Druckkammer 12 des Geberzylinders 3 zur Unterstützung der Kupplungsbetätigung erfolgen kann. Hierzu sind am Getriebeschalthebel 18 oder im Betätigungsweg desselben z. B. an einem nachgeordneten Organ, wie Schaltgestänge, ein Schalter 19 und im Betätigungsweg des Kupplungspedals 1 der Schalter 15 vorgesehen. Durch Betätigung des Organs 1 bzw. 18, dem er zugeordnet ist, ist der jeweilige Schalter 15 bzw. 19 schließbar, mit der Folge, dass ein in die Druckluftzuleitung eingebautes elektromagnetisches Absperrventil auf Durchlass schaltbar ist. Im Fall von 2 ist ein gemeinsames Absperrventil 16 vorgesehen, das mit beiden Schaltern 15, 19 elektrisch verbunden ist. Alternativ hierzu kann, wie 3 und 4 zeigen, die Druckluftzuleitung 14 in einem bestimmten Abschnitt zwischen Druckluftversorgungseinrichtung 13 und Geberzylinder 3 in zwei Teilzweige 14/1, 14/2 aufgeteilt sein, in welch jeden wenigstens ein elektromagnetisches Absperrventil 20, 21 eingebaut ist. Das Absperrventil 20 ist bei Betätigung des Schalters 19 und das Absperrventil 21 bei Betätigung des Schalters 15 auf Durchlass schaltbar. Die beiden Teilzweige 14/1, 14/2 sind strömungsmäßig nach den Absperrventilen 20, 21 jeweils über ein nur in Druckluftspeiserichtung durchlässiges Rückschlagventil 22, 23 gehend wieder zur Druckluftzuleitung 14 vereinigt. In denjenigen Teilzweig 14/2, in den das vom kupplungspedalseitigen Schalter 15 her auslösbare Absperrventil 21 eingebaut ist, kann außerdem strömungsmäßig vor dem Absperrventil 21 ein auf unterschiedliche Drücke und damit eine unterschiedlich hohe pneumatische Unterstützungskraft einstellbares Druckbegrenzungsventil 24 – siehe 3 und 4 – und gegebenenfalls strömungsmäßig nach dem Absperrventil 21 auch noch ein den Druck zwischen Eingang und Ausgang konstant haltendes Druckhalteventil 25 – siehe 4 – eingebaut sein. Außerdem kann in manchen Anwendungsfällen ein Pufferraum 26 notwendig sein.
Der bzw. die Schalter 15, 19 kann bzw. können durch jede geeignete Bauart realisiert sein. Ebenso ist es abweichend von den Darstellungen in der Zeichnung möglich, dass die Betätigung des/der Schalter 15, 19 an eine zentrale Schaltstation des Fahrzeugs gemeldet und von dieser entsprechende Schaltbefehle an das/die angeschlossene(n) Absperrventil(e) 16, 20, 21 ausgegeben werden.

Claims

Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe und mit einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einem Kupplungspedal, bei dessen Betätigung die in einen Geberzylinder eingeleitete Kraft hydraulisch auf einen über eine Hebelage an einer Kupplungsdruckplatte angelenkten Nehmerzylinder übertragen wird, und mit einer der Kupplungsbetätigungseinrichtung zugeordneten Hilfskrafteinspeisevorrichtung (11), mit der bei Betätigung des Kupplungspedals (1) – ausgelöst hierdurch – Druckluft in eine pneumatische Druckkammer (12) im Geberzylinder (3) zur pneumatischen Unterstützung der Betätigung von dessen Kolben (2) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine automatisierte Betätigung der Kupplung ohne vorherige Betätigung des Kupplungspedals (1) möglich ist, die Hilfskrafteinspeisevorrichtung (11) um einen Schaltzweig (17) erweitert ist, dergestalt, dass wahlweise entweder bei Betätigung eines Getriebeschalthebels (18) – ausgelöst hierdurch – oder durch Betätigung des Kupplungspedals (1) – ausgelöst hierdurch – Druckluft in die pneumatische Druckkammer (12) des Geberzylinders (3) zur Unterstützung der Kupplungsbetätigung eingeleitet wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Betätigungsweg des Kupplungspedals (1) ein Schalter (15) angeordnet ist, dass außerdem am Getriebeschalthebel (18) oder im Betätigungsweg desselben an einem nachgeordneten Organ ein Schalter (19) vorgesehen ist, dass jeder der beiden Schalter (15, 19) durch Betätigung des Organs – Kupplungspedal (1) bzw. Getriebeschalthebel (18) –, dem er zugeordnet ist, geschlossen und dadurch ein elektromagnetisches Absperrventil (16 bzw. 20, 21) auf Durchlass geschaltet wird, das in eine zwischen einer Druckluftversorgungseinrichtung (13) und pneumatischen Druckkammer (12) im Geberzylinder (3) verlaufende Druckluftzuleitung (14) oder einen Teilzweig (14/1, 14/2) derselben eingebaut ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzuleitung (14) in einem bestimmten Abschnitt zwischen Druckluftversorgungseinrichtung (13) und Geberzylinder (3) in zwei Teilzweige (14/1, 14/2) aufgeteilt ist, in welch jeden wenigstens ein elektromagnetisches Absperrventil (20, 21) eingebaut ist und die strömungsmäßig nach den Absperrventilen (20, 21) jeweils über ein nur in Druckluftspeise richtung durchlässiges Rückschlagventil (22, 23) gehend wieder zur Druckluftzuleitung (14) vereinigt sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in denjenigen Teilzweig (14/2), in den das vom kupplungspedalseitigem Schalter (15) her auslösbare Absperrventil (21) eingebaut ist, außerdem strömungsmäßig vor dem Absperrventil (21) ein auf unterschiedliche Drücke und damit eine unterschiedlich hohe pneumatische Unterstützungskraft einstellbares Druckbegrenzungsventil (24) und gegebenenfalls strömungsmäßig nach dem Absperrventil (21) auch noch ein den Druck zwischen Eingang und Ausgang konstant haltendes Druckhalteventil (25) eingebaut ist.