DE102010042549A1

DE102010042549A1 - Automated manual transmission arrangement for motor vehicles, has hydraulic valve assembly connected to hydraulic side of pneumatic or hydraulic converter

Info

Publication number: DE102010042549A1
Application number: DE102010042549A
Authority: DE
Inventors: Dr. Mair Roland; Florian Schneider
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-04-19

Abstract

The automated manual transmission arrangement has a hydraulic valve assembly (32) connected to a hydraulic side (26) of a pneumatic or hydraulic converter (22). A pneumatic side (24) of the converter is connected with a compressed air supply of the motor vehicle through a pneumatic valve assembly (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine automatisierte Schaltgetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an automated manual transmission arrangement for motor vehicles according to the preamble of patent claim 1.

In modernen automatisierten Schaltgetriebeanordnungen sind unterschiedliche Schaltaufgaben zu erfüllen, beispielsweise für die Wahl der Schaltgasse, das Schalten der Getriebegänge und für die Betätigung einer Reibungskupplung. Die beispielsweise für einen Gangwechsel erforderlichen, aufeinander abgestimmten Schaltbewegungen werden von einzelnen, diesen Schaltbewegungen zugeordneten Aktuatoren durchgeführt, deren Betätigung von einer übergeordneten Steuerung angesteuert werden. Dabei können unterschiedliche Aktuatoren mit unterschiedlichen Wirkprinzipien eingesetzt werden, wie beispielsweise elektromechanische Aktuatoren, elektrohydraulische Aktuatoren und elektropneumatische Aktuatoren. Die Auswahlkriterien für die eingesetzten Aktuatoren sind beispielsweise die notwendigen Stellkräfte und die erwünschte Stelldynamik, aber auch die Herstellungskosten und die im Fahrzeug verfügbare Energieversorgung. Aufgrund dieser Vorgaben werden in schweren Nutzfahrzeugen meistens elektropneumatische Aktuatoren genutzt, da derartige Fahrzeuge üblicherweise eine Druckluftversorgung für druckluftbetriebene Bremsen und andere Aggregate aufweisen. Bei Fahrzeugen ohne Druckluftversorgung werden vorwiegend elektromechanische oder elektrohydraulische Aktuatoren eingesetzt.In modern automated gearboxes different switching tasks are to be met, for example, for the selection of the shift gate, the switching of the gears and for the operation of a friction clutch. The necessary, for example, for a gear change, coordinated switching movements are performed by individual, these switching movements associated actuators, the operation of which are controlled by a higher-level control. In this case, different actuators can be used with different principles of action, such as electromechanical actuators, electro-hydraulic actuators and electropneumatic actuators. The selection criteria for the actuators used are, for example, the necessary restoring forces and the desired dynamic response, but also the manufacturing costs and the energy supply available in the vehicle. Because of these requirements, electropneumatic actuators are usually used in heavy commercial vehicles, since such vehicles usually have a compressed air supply for compressed air-operated brakes and other units. In vehicles without compressed air supply predominantly electromechanical or electro-hydraulic actuators are used.

Elektromechanische und elektrohydraulische Systeme haben den Vorteil einer guten Regelbarkeit, wobei jedoch die Kosten relativ hoch sind. Die Kosten insbesondere von elektromechanischen Aktuatoren entstehen dabei hauptsächlich durch die Notwendigkeit, einen oder mehrere Elektromotoren inklusive der zugehörigen Elektronik sowie eine Verkabelung vorzusehen. Demgegenüber verursachen elektropneumatische Aktuatoren insbesondere bei Vorhandensein einer Druckluftversorgung geringere Kosten, haben jedoch Nachteile bezüglich ihrer Regelbarkeit. Sie sind daher üblicherweise nur als Zwei- bzw. Dreistellungszylinder ausgeführt.Electromechanical and electrohydraulic systems have the advantage of good controllability, but the cost is relatively high. The costs, in particular of electromechanical actuators arise mainly due to the need to provide one or more electric motors including the associated electronics and wiring. On the other hand, electropneumatic actuators, especially in the presence of compressed air supply, incur lower costs but have disadvantages in terms of their controllability. They are therefore usually designed only as a two- or three-position cylinder.

Eine besondere Herausforderung stellen die Aktuatoren zur Betätigung der in einem Kraftfahrtzeugantriebsstrang angeordneten und als Reibungskupplung ausgebildeten Anfahr- und Schaltkupplung dar. Diese haben die nachfolgend genannten unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen:

– Eine feindosierbare Ansteuerung: Insbesondere bei Anfahr- und Rangiervorgängen ist es notwenig, das von der Kupplung übertragene Drehmoment mit kleinen Gradienten zu verändern, um einen gewünschten Komfort zu erreichen. Dies bedeutet, dass die Kupplung zwischen ihrer voll geöffneten und voll geschlossenen Stellung auch Zwischenstellungen mit unterschiedlichem Schlupf einnehmen recht genau können muss.
– Geringe Totzeiten: Um ein spontanes Verhalten des Fahrzeugs zu realisieren (z. B. bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung beispielsweise bei einer abgebrochenen Anfahrt) muss der Aktuator in ausreichend kurzer Zeit in der Lage sein, eine Bewegung einzuleiten bzw. eine Umkehr der Bewegungsrichtung zu erreichen.
– Eine hohe Dynamik: Um beispielsweise bei einer Notbremsung die Kupplung schnell zu öffnen, damit ein Abwürgen des Verbrennungsmotors verhindert wird.
– Eine lange Lebensdauer: Insbesondere Nutzfahrzeuge werden für immer längere Laufzeiten ausgelegt, die auch der Aktuator möglichst wartungsfrei erfüllen muss.
– Eine geringe Hysterese: Speziell bei einem Richtungswechsel oder dem Übergang von der Ruhestellung in die Stellbewegung sollen möglichst geringe Hysteresen auftreten, die meistens durch den Übergang von der Haftreibung zur Gleitreibung auftreten.

A particular challenge is the actuators for actuating the arranged in a Kraftzeugezeugantriebsstrang and designed as a friction clutch starting and shifting clutch. These have to meet the following different requirements:

- Feindosierbare control: Especially during start-up and maneuvering operations, it is necessary to change the torque transmitted by the clutch with small gradients in order to achieve a desired comfort. This means that the clutch between its fully open and fully closed position must also take intermediate positions with different slippage quite accurately.
- Low dead times: In order to realize a spontaneous behavior of the vehicle (eg in the case of a reversal of the direction of movement, for example in the case of a broken approach), the actuator must be able to initiate a movement or a reversal of the direction of movement in a sufficiently short time to reach.
- A high dynamic: To open the clutch quickly, for example, during an emergency stop, so that a stalling of the engine is prevented.
- A long service life: Commercial vehicles in particular are designed for longer and longer operating times, which also have to be fulfilled by the actuator as maintenance-free as possible.
- A low hysteresis: Especially at a change of direction or the transition from the rest position into the adjusting movement should occur as low as possible hysteresis, which usually occur due to the transition from static friction to sliding friction.

Im Gegensatz zu den Aktuatoren für die Wahl der Schaltgasse und der Gangstufen ist die von einem Kupplungsaktuator durchlaufene Regelstrecke sehr viel komplexer. So ist der Verlauf der gegen die Kraft einer Kupplungsschließfeder aufzubringenden Ausrückkraft über den Ausrückweg zunächst ansteigend und erreicht ein Maximum, noch bevor die Kupplung momentenfrei ist. In diesem Bereich kann sodann die Ausrückkraft wieder abfallen (Drop Off) bis zu dem Punkt, in welchem die Kupplung sicher geöffnet ist.In contrast to the actuators for the selection of the shift gate and the gear stages, the traversed by a clutch actuator controlled system is much more complex. Thus, the course of the applied against the force of a clutch closing spring disengagement force on the Ausrückweg initially increasing and reaches a maximum, even before the clutch is torque-free. In this area can then drop the release force again (drop off) to the point in which the clutch is securely opened.

Wenn man diesen kupplungstypischen Verlauf der Ausrückkraft in Verbindung mit dem typischen Verhalten eines elektropneumatischen Aktuators betrachtet, dann zeigt sich folgendes:
Eine genaue Positionierung der Kupplung beim Öffnen derselben über den Drop-Off-Punkt hinweg erweist sich als problematisch, da der Druck im Pneumatikzylinder grundsätzlich zunächst so hoch sein muss, dass die maximale Ausrückkraft überwunden wird. Dieser Druck darf jedoch nicht aufrechterhalten werden, da aufgrund der abfallenden Ausrückkraft jenseits des Drop-Off-Punktes die Kupplung gegebenenfalls vorzeitig komplett geöffnet würde. Das bedeutet, dass gegebenenfalls beim Öffnen der Kupplung der Druck im Pneumatikzylinder punktgenau abgesenkt werden muss, um ein Überschießen zu verhindern, was mit pneumatischen Aktuatoren nicht zufriedenstellend gelingt.Considering this coupling-typical course of the release force in connection with the typical behavior of an electropneumatic actuator, the following is apparent:
Precise positioning of the clutch when opening it over the drop-off point proves to be problematic because the pressure in the pneumatic cylinder must always be initially so high that the maximum release force is overcome. However, this pressure must not be maintained because due to the falling release force beyond the drop-off point, the clutch would possibly be fully opened prematurely. This means that, if necessary, when opening the clutch, the pressure in the pneumatic cylinder must be lowered precisely to prevent overshooting, which does not succeed satisfactorily with pneumatic actuators.

Ein zusätzliches Problem entsteht aus der Differenz zwischen der Haft- und der Gleitreibung im System Reibungskupplung. Diese führt dazu, dass zunächst im Pneumatikzylinder des Aktuators ein Druck aufgebaut werden muss, der ausreicht, um die in Schließrichtung auf den Pneumatikkolben wirkenden Kräfte (Kraft der Kupplungsschließfeder, Haftreibung) zu überwinden. Sobald die Haftreibung überwunden ist, wirkt nur noch die üblicherweise niedrigere Gleitreibung. Dies kann dazu führen, dass sich gegebenenfalls eine Bewegung ergibt, die größer ist als gewünscht. Das bedeutet, dass dann für kleine Positionsänderungen der Kupplung der Aktuator zunächst in Öffnungsrichtung und anschließend in die Gegenrichtung angesteuert werden muss, was die Regelungsmöglichkeiten des pneumatischen Aktuators im allgemeinen überfordert.An additional problem arises from the difference between the static friction and the sliding friction in the friction clutch system. This leads to the fact that first in the pneumatic cylinder of the actuator, a pressure must be built up, which is sufficient to the In the closing direction to the forces acting on the pneumatic piston forces (force of the clutch closing spring, static friction) to overcome. Once the static friction is overcome, only the usually lower sliding friction acts. This can lead to the possibility of a movement that is greater than desired. This means that then for small changes in position of the clutch, the actuator must first be controlled in the opening direction and then in the opposite direction, which overstrains the control options of the pneumatic actuator in general.

Im Gegensatz dazu sind elektrohydraulische Aktuatoren zum Ausrücken einer Reibungskupplung weitgehend unproblematisch. Der Grund dafür ist die Inkompressibilität des Hydraulikmediums. Das bedeutet, dass es nach dem Schließen der Hydraulikventilanordnung zu keiner Bewegung des Hydraulikkolbens mehr kommt, da ein gegebenenfalls vorhandener Überdruck im Hydraulikzylinder des Aktuators sofort abfällt bzw. ein Unterdruck ansteigt, bis ein Gleichgewicht mit der Kraft der Schließfeder (Ausrückkraft) hergestellt ist. Wie bereits weiter vorne ausgeführt wurde, sind jedoch rein elektrohydraulisch betätigte Aktuatoren konstruktiv und herstellungstechnisch aufwendig und teuer.In contrast, electro-hydraulic actuators are largely unproblematic for disengaging a friction clutch. The reason for this is the incompressibility of the hydraulic medium. This means that there is no longer any movement of the hydraulic piston after closing the hydraulic valve arrangement, since an optionally existing overpressure in the hydraulic cylinder of the actuator drops immediately or a negative pressure rises until equilibrium with the force of the closing spring (disengaging force) is established. As stated earlier, however, purely electro-hydraulically actuated actuators are structurally and manufacturing technically complex and expensive.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Schaltgetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der einerseits eine einfache, stabile Regelbarkeit und andererseits eine kostengünstige Energieversorgung der Kupplungs Aktuatoren gegeben ist.Against this background, the invention has the object to provide an automated transmission assembly for motor vehicles, in which on the one hand a simple, stable controllability and on the other hand, a cost-effective power supply of the clutch actuators is given.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution of this problem arises from the features of the main claim, while advantageous embodiments and further developments of the invention are the dependent claims can be removed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die beiden oben genannten Aufgaben optimiert werden können, wenn für jede dieser Aufgaben das jeweils günstigere Wirkprinzip eingesetzt wird, d. h. die Positionsregelung elektrohydraulisch und die Energieversorgung pneumatisch erfolgt.The invention is based on the finding that the two tasks mentioned above can be optimized if the more favorable mode of action is used for each of these tasks, ie. H. the position control is electrohydraulic and the power supply is pneumatic.

Demnach geht die Erfindung aus von einer automatisierten Schaltgetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung kontinuierlich verstellbare Reibungskupplung und einen über eine Hydraulikventilanordnung ansteuerbaren hydraulischen Aktuator zum Ausrücken der Reibungskupplung gegen die Kraft einer Kupplungsschließfeder, wie sie in zahlreichen modernen Kraftfahrzeugen verwirklicht ist.Accordingly, the invention is based on an automated manual transmission arrangement for motor vehicles, comprising a continuously adjustable between an open position and a closed position friction clutch and a hydraulic actuator via a controllable hydraulic actuator for disengaging the friction clutch against the force of a clutch closing spring, as implemented in many modern motor vehicles.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dabei vorgesehen, dass die Hydraulikventilanordnung an die hydraulische Seite (den hydraulischen Zylinder) eines pneumatisch/hydraulischen Wandlers angeschlossen ist, und dass die pneumatische Seite (der pneumatische Zylinder) dieses Wandlers über eine Pneumatikventilanordnung mit einer Druckluftversorgung des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Eine solche Druckluftversorgung ist bei schweren Nutzfahrzeugen üblicherweise ohnehin für das Bremssystem und andere Aggregate vorhanden, sie kann aber auch für eine Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lösung eigens vorgesehen werden.To achieve the object, it is provided that the hydraulic valve assembly is connected to the hydraulic side (the hydraulic cylinder) of a pneumatic / hydraulic converter, and that the pneumatic side (the pneumatic cylinder) of this converter connected via a pneumatic valve assembly to a compressed air supply of the motor vehicle is. Such a compressed air supply is usually present in heavy commercial vehicles anyway for the brake system and other units, but they can also be provided for an implementation of the solution according to the invention specifically.

Durch eine Kopplung der beiden genannten Wirkprinzipien können die Vorteile beider Technologien genutzt werden. Der pneumatische Zylinder des pneumatisch/hydraulischen Wandlers wird aus der Druckluftversorgung mit pneumatischer Druckenergie versorgt und gibt diese Druckenergie an den hydraulischen Zylinder des Wandlers weiter, der wiederum als Hydraulikdruckquelle für den elektrohydraulischen Aktuator dient, wie im folgenden genauer erläutert wird.By coupling the two aforementioned principles of action, the advantages of both technologies can be utilized. The pneumatic cylinder of the pneumatic / hydraulic converter is supplied with pneumatic pressure energy from the compressed air supply and passes this pressure energy to the hydraulic cylinder of the converter, which in turn serves as a hydraulic pressure source for the electrohydraulic actuator, as will be explained in more detail below.

Pneumatisch/hydraulische Wandler sind bereits bekannt. In der EP 1 210 259 B1 ist eine Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge beschrieben, bei der pneumatisch/hydraulische Wandler den hydraulischen Bremsaktuatoren vorgeschaltet sind. Dieses bekannte System dient vorzugsweise zur Leckerkennung in der Bremshydraulik und ermöglicht eine Stabilisierung eines Fahrzustandes bei auftretendem Leck, indem dem pneumatisch/hydraulischen Wandler jeweils Sensoren zugeordnet sind, die eine bei fehlendem Bremsdruck erreichte Endstellung des Wandlerkolbens erkennt und angemessene Gegenreaktionen des Bremssystems einleitet.Pneumatic / hydraulic converters are already known. In the EP 1 210 259 B1 is a brake system for vehicles, especially commercial vehicles described in the pneumatic / hydraulic converter are preceded by the hydraulic brake actuators. This known system is preferably used for leak detection in the brake hydraulics and allows stabilization of a driving condition in case of leak by the pneumatic / hydraulic converter each sensors are assigned, which detects an end position of the converter piston reached in the absence of brake pressure and initiates appropriate counter-reactions of the brake system.

Aus der DE 692 07 474 T2 ist auch bereits ein System zur Steuerung von Stellgliedern für Vorrichtungen wie Kupplungen bekannt, bei welchem ein hydraulischer Kupplungsaktor von der hydraulischen Seite eines pneumatisch/hydraulischen Wandlers mit Druckmittel versorgt wird, während die pneumatische Seite des Wandlers über eine Pneumatikventilanordnung angesteuert wird. Dabei wird der Kupplungsaktor nicht über eine vorgeordnete Hydraulikventilanordnung angesteuert; die hydraulische Seite des Wandlers stellt lediglich eine hydraulische Verbindung des Wandlers mit dem als Hilfszylinder bezeichneten Aktor dar. Sie hat keinerlei Steuerungsfunktion, so dass die guten Regeleigenschaften eines hydraulischen Aktors nicht genutzt werden. Vielmehr erfolgt die Ansteuerung des Kupplungsaktors mittelbar über die pneumatische Seite des Wandlers. Dazu ist die Pneumatikventilanordnung in aufwendiger Weise mit Hoch- und Tiefdruckpneumatikquellen verbunden und aus Grob- und Feinfüllelektromagnetventilen zusammengesetzt, über die von der ECU (electronic control unit) kommende Signale in Steuerbewegungen der Pneumatikventile umgesetzt werden.From the DE 692 07 474 T2 A system for controlling actuators for devices such as clutches is also already known, in which a hydraulic clutch actuator is supplied with pressure medium from the hydraulic side of a pneumatic / hydraulic converter, while the pneumatic side of the converter is controlled via a pneumatic valve arrangement. In this case, the clutch actuator is not actuated via an upstream hydraulic valve arrangement; the hydraulic side of the converter merely represents a hydraulic connection of the converter with the actuator designated as an auxiliary cylinder. It has no control function, so that the good control characteristics of a hydraulic actuator are not utilized. Rather, the activation of the clutch actuator takes place indirectly via the pneumatic side of the converter. For this purpose, the pneumatic valve assembly is connected in a complex manner with high and low pressure pneumatic sources and composed of coarse and Feinfüllelektromagnetventilen over which from the ECU (electronic control unit) are converted into control movements of the pneumatic valves.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der pneumatische Zylinder des pneumatisch/hydraulischen Wandlers über eine Pneumatikventilanordnung mit einer Druckluftversorgung des Kraftfahrzeuges verbunden, welche die für den Ausrückvorgang der Reibungskupplung benötigte Energie zur Verfügung stellt. Der pneumatische Druck wird dem hydraulischen Zylinder des Wandlers aufgeprägt, welcher als Hydraulikdruckquelle für den nachgeordneten elektrohydraulischen Aktuator dient, der die gewünschte Feinregelung für die Betätigung der Reibungskupplung ermöglicht. Zur Verstellung des Kupplungsaktuators wird eine Hydraulikventilanordnung eingesetzt, welche abhängig von den Druckverhältnissen im Kupplungsaktuator bzw. auf der hydraulischen Seite des Wandlers durchströmt wird. Die Bewegungsrichtung des Kupplungsaktuators ist nur von diesen Druckverhältnissen abhängig, so dass gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sowohl für das Öffnen als auch für das Schließen der Kupplung das gleiche Ventil verwendet werden kann, welches beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgestaltet ist.According to the present invention, the pneumatic cylinder of the pneumatic / hydraulic converter is connected via a pneumatic valve arrangement with a compressed air supply of the motor vehicle, which provides the energy required for the disengagement of the friction clutch. The pneumatic pressure is impressed on the hydraulic cylinder of the converter, which serves as a hydraulic pressure source for the downstream electro-hydraulic actuator, which allows the desired fine control for the operation of the friction clutch. To adjust the clutch actuator, a hydraulic valve arrangement is used, which is flowed through as a function of the pressure conditions in the clutch actuator or on the hydraulic side of the converter. The direction of movement of the clutch actuator is only dependent on these pressure conditions, so that according to one embodiment of the invention, the same valve can be used both for opening and for closing the clutch, which is designed for example as a 2/2-way valve.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hydraulikventilanordnung mehrere parallel geschaltete Wegeventile umfasst, um eine bessere Regelbarkeit und Dynamik zu erreichen.According to another embodiment of the invention, it is provided that the hydraulic valve arrangement comprises a plurality of directional valves connected in parallel in order to achieve better controllability and dynamics.

Diese parallel geschalteten Wegeventile können gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung unterschiedlich gestaltet sein, derart, dass Ventile für das Öffnen und Ventile für das Schließen der Reibungskupplung vorgesehen sind.These parallel-connected directional control valves can be designed differently according to a further embodiment of the invention, such that valves for opening and valves for closing the friction clutch are provided.

Für eine ordnungsgemäße Funktion der beschriebenen Anordnung muss die Möglichkeit gegeben sein, den Druck im pneumatischen Zylinder des Wandlers so einzustellen, dass sich dann durch Ansteuerung der Hydraulikventilanordnung die gewünschte Bewegungsrichtung des Kupplungsaktuators ergibt. Hierzu muss die Möglichkeit bestehen, den Pneumatikdruck zu senken, wobei der pneumatische Zylinder des Wandlers zur Umwelt hin entlüftet wird bzw. den Pneumatikdruck zu erhöhen durch Belüften des pneumatischen. Zylinders des Wandlers von der Druckluftversorgung des Fahrzeuges aus.For proper operation of the described arrangement, the possibility must be given to adjust the pressure in the pneumatic cylinder of the converter so that the desired direction of movement of the clutch actuator then results by controlling the hydraulic valve arrangement. For this purpose, it must be possible to reduce the pneumatic pressure, wherein the pneumatic cylinder of the converter is vented to the environment or to increase the pneumatic pressure by aerating the pneumatic. Cylinder of the converter from the compressed air supply of the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung insbesondere der Pneumatikventilanordnung erlaubt diese ein Sperren der Belüftungs- und Entlüftungswege, so dass der Wandler im aktuellen Zustand verharrt. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Deaktivierung der Belüftung den Energiebedarf zu reduzieren, da der gegenwärtige pneumatische Versorgungsdruck aufrechterhalten wird und nicht erneut aufgebaut werden muss.According to a further embodiment, in particular the pneumatic valve arrangement, this allows a blocking of the ventilation and venting paths, so that the converter remains in the current state. In this way it is possible to reduce the energy requirement by deactivating the ventilation, since the current pneumatic supply pressure is maintained and does not have to be rebuilt.

Eine weitere Ausgestaltung der beschriebenen Anordnung sieht vor, dass die Pneumatikventilanordnung eine Druckregelung zwischen drucklos (Umgebungsdruck) und maximalem Versorgungsdruck erlaubt. Der Druck im pneumatischen Zylinder des Wandlers und damit die über der Hydraulikventilanordnung wirksame Druckdifferenz soll abhängig von der gewünschten Bewegung der Reibungskupplung eingestellt werden, d. h. der Druck soll zum Öffnen der Reibungskupplung größer als der durch die Kupplungsschließfeder aufgebrachte Gegendruck und zum Schließen kleiner als dieser Gegendruck sein. Die Druckdifferenz wird umso größer eingestellt, je mehr Dynamik erreicht werden soll, und umso kleiner, je feinfühliger positioniert werden soll. Dabei soll die Druckdifferenz zumindest so eingestellt werden, dass sich bei der Mindestöffnungszeit der Hydraulikventilanordnung noch keine zu große unerwünschte Bewegung des Kupplungsaktuators einstellt, im Betriebspunkt jedoch die Ausrückkraft und die Reibkräfte überwunden werden können. Die Einstellung der Druckdifferenz soll zumindest so gewählt werden, dass sich bei Daueröffnung der Hydraulikventilanordnung mindestens die geforderte Positioniergeschwindigkeit einstellt.A further embodiment of the described arrangement provides that the pneumatic valve arrangement allows pressure regulation between pressure-less (ambient pressure) and maximum supply pressure. The pressure in the pneumatic cylinder of the converter and thus the effective over the hydraulic valve assembly pressure difference should be adjusted depending on the desired movement of the friction clutch, d. H. the pressure to open the friction clutch is greater than the counter-pressure applied by the clutch closing spring and closing to be smaller than this back pressure. The pressure difference is set the larger, the more dynamic is to be achieved, and the smaller, the more sensitively positioned. In this case, the pressure difference should at least be set so that at the minimum opening time of the hydraulic valve assembly is not set too large unwanted movement of the clutch actuator, but at the operating point, the release force and the frictional forces can be overcome. The setting of the pressure difference should at least be chosen so that sets at permanent opening of the hydraulic valve assembly at least the required positioning speed.

Um den Druck im pneumatischen Zylinder des Wandlers einstellen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise auf der pneumatischen Seite des Wandlers ein Drucksensor vorgesehen, welcher mit einer Getriebesteuerung verbunden ist. Dieser Drucksensor liefert auch eine Information darüber, ob das Versorgungssystem bereit ist oder nicht. Bei Anordnung eines Sensors im pneumatischen Teil des Wandlers kann je nach Ventilstellung sowohl die Druckdifferenz über der Hydraulikventilanordnung (unter Berücksichtigung der Ausrückkraftkennlinie), die Ausrückkraftkennlinie selbst und auch der Versorgungsdruck bei offener Pneumatikventilanordnung gemessen werden.In order to adjust the pressure in the pneumatic cylinder of the converter, a pressure sensor is preferably provided on the pneumatic side of the converter according to a further embodiment of the invention, which is connected to a transmission control. This pressure sensor also provides information about whether the supply system is ready or not. When arranging a sensor in the pneumatic part of the converter can be measured depending on the valve position, both the pressure difference across the hydraulic valve assembly (taking into account the Ausrückkraftkennlinie), the Ausrückkraftkennlinie itself and also the supply pressure with open pneumatic valve assembly.

Da zwischen dem Druck im pneumatischen Teil des Wandlers und in dessen hydraulischem Teil auch bei einem von dem Wert 1 abweichenden Flächenverhältnis der Kolben ein proportionaler Zusammenhang besteht, kann der Sensor auch auf der hydraulischen Seite des Wandlers angeordnet sein. Wenn darüber hinaus auch der von der Druckluftversorgung des Fahrzeugs angebotene Versorgungsdruck als Messsignal bereitgestellt wird, kann auch eine Differenzdruckmessung zum pneumatischen Versorgungskreis erfolgen. Diese Anordnung ermöglicht das weiter vorne beschriebene System mit nur einem Hydraulikventil für unterschiedliche Dynamiken und beide Bewegungsrichtungen des Kupplungsaktuators.Since there is a proportional relationship between the pressure in the pneumatic part of the converter and in its hydraulic part even if the area ratio of the piston deviates from the value 1, the sensor can also be arranged on the hydraulic side of the converter. If, in addition, the supply pressure offered by the compressed air supply of the vehicle is also provided as a measuring signal, a differential pressure measurement to the pneumatic supply circuit can also be carried out. This arrangement allows the system described above with only one hydraulic valve for different dynamics and both directions of movement of the clutch actuator.

Im Pneumatikkreis werden lediglich zwei Ventile, nämlich für das Belüften und Entlüften der pneumatischen Seite des Wandlers benötigt. Die vorgeschlagene Einstellung der Druckdifferenz reduziert in vorteilhafter Weise den Druckluftverbrauch, da der pneumatische Zylinder des Wandlers für einen Richtungswechsel der Reibungskupplung nicht vollständig belüftet bzw. entlüftet werden muss, sondern nur diejenige Luftmenge zu- oder abgeführt werden muss, die benötigt wird, um die erforderliche Druckdifferenz einzustellen.In the pneumatic circuit, only two valves, namely for the venting and venting of the pneumatic side of the transducer needed. The proposed adjustment of the pressure difference advantageously reduces the compressed air consumption, since the pneumatic cylinder of the converter for a change of direction of the friction clutch does not have to be completely vented or vented, but only that amount of air must be supplied or removed, which is required to the required Adjust pressure difference.

Bei der bisher beschriebenen Anordnung und einer guten Abstimmung aller Zylinder und der Kupplungswege aufeinander ist kein Vorratstank für die Hydraulikflüssigkeit erforderlich, wie an einem Ausführungsbeispiel dargestellt wird. Weiterhin kann gegenüber einem rein elektrohydraulischen System eine motorgetriebene Pumpe und gegebenenfalls ein Druckspeicher entfallen, was gegenüber herkömmlichen Systemen einen Kostenvorteil bedeutet.In the arrangement described so far and a good coordination of all cylinders and the clutch paths to each other no storage tank for the hydraulic fluid is required, as shown in one embodiment. Furthermore, compared to a purely electro-hydraulic system, a motor-driven pump and optionally a pressure accumulator omitted, which means a cost advantage over conventional systems.

Der pneumatisch/hydraulische Wandler kann in bekannter Weise zu einem Aggregat integriert sein. Er kann jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung einen pneumatischen Zylinder und einen separaten hydraulischen Zylinder umfassen, deren Kolben miteinander verbunden sind, was gegebenenfalls günstigere Anordnungsmöglichkeiten bietet.The pneumatic / hydraulic converter can be integrated in a known manner to form an aggregate. However, according to a further embodiment of the invention, it may comprise a pneumatic cylinder and a separate hydraulic cylinder, the pistons of which are connected to one another, which possibly offers more favorable arrangement possibilities.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zylinder- bzw. Kolbendurchmesser der pneumatischen Seite bzw. der hydraulischen Seite des Wandlers unterschiedlich sind. Damit besteht die Möglichkeit, im Hydraulikkreis ein vom Pneumatikkreis unterschiedliches, beispielsweise höheres Druckniveau zu verwenden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn als hydraulischer Kupplungsausrückzylinder ein ein bestimmtes Druckniveau erforderndes bewährtes und erprobtes Serienteil z. B. aus einem Handschaltgetriebe verwendet werden soll. Außerdem ermöglicht die einfache konstruktive Druckanpassung eine Automatisierung eines Handschaltgetriebes mit möglichst geringen Modifikationen, indem dieselbe Kupplungsausrückmechanik (Zylinder, Ausrückgabel, Drucklager usw.) verwendet werden kann.According to a further embodiment of the invention it is provided that the cylinder or piston diameter of the pneumatic side or the hydraulic side of the converter are different. This makes it possible to use in the hydraulic circuit a different from the pneumatic circuit, for example, higher pressure level. This is particularly advantageous if, as a hydraulic clutch release cylinder a certain pressure level required proven and proven series part z. B. to be used from a manual transmission. In addition, the simple design pressure adjustment allows automation of a manual transmission with the least possible modifications by the same clutch release mechanism (cylinder, release fork, thrust bearing, etc.) can be used.

Aufgrund der Trennung der Aufgaben (Energieversorgung durch Pneumatik, Positionsregelung durch Hydraulik) ergeben sich notwendige Eigenschaften, welche von den Ventilen erfüllt werden müssen.Due to the separation of tasks (power supply by pneumatics, position control by hydraulics) there are necessary properties that must be met by the valves.

Um eine Positionsänderung oder gar eine Bewegungsumkehr des Kupplungsaktuators zu ermöglichen, muss der Druck im Pneumatikteil schnell angehoben bzw. gesenkt werden können. Hierzu ist eine Pneumatikventilanordnung erforderlich, die schnell auf Ansteuerungen reagieren und einen großen Massedurchsatz gewährleisten kann. Auf eine gute Regelbarkeit dieser Pneumatikventilanordnung kann jedoch verzichtet werden, da die Positionsregelung durch die Hydraulikventilanordnung erfolgt. Die für Hydraulikventilanordnung geltenden Anforderungen entsprechen den aus elektrohydraulischen Systemen bekannten Anordnungen weitgehend.In order to allow a change in position or even a reversal of the movement of the clutch actuator, the pressure in the pneumatic part must be able to be raised or lowered quickly. For this purpose, a pneumatic valve assembly is required, which can respond quickly to controls and ensure a high mass throughput. On a good controllability of this pneumatic valve assembly can be dispensed with, however, since the position control is performed by the hydraulic valve assembly. The applicable requirements for hydraulic valve assembly largely correspond to the arrangements known from electro-hydraulic systems.

Während die Ausrückkraft und somit der bei der Kupplungsausrückbewegung erzeugte Hydraulikdruck konstruktionsbedingt bekannt sind, ist es erforderlich, den im pneumatisch/hydraulischen Wandler herrschenden Druck zu kennen, um vorhersagen zu können, welche Bewegungsrichtungen bzw. welche Bewegungsdynamik sich beim Ansteuern der Hydraulikventilanordnung einstellen wird. Dieser Druck kann messtechnisch durch den weiter vorne erwähnten Sensor entweder auf der hydraulischen Seite oder der pneumatischen Seite des Wandlers erfasst werden. Dabei sind für eine Berechnung des Hydraulikdrucks die Flächenverhältnisse der verwendeten Kolben zu berücksichtigen.While the disengagement force and thus the hydraulic pressure generated during the clutch disengagement movement are known by design, it is necessary to know the pressure prevailing in the pneumatic / hydraulic converter in order to be able to predict which directions of movement or which dynamics of movement will set when activating the hydraulic valve arrangement. This pressure can be measured by the above-mentioned sensor either on the hydraulic side or the pneumatic side of the transducer are detected. In this case, the area ratios of the pistons used must be taken into account for a calculation of the hydraulic pressure.

Bei der beschriebenen Anordnung der Systemkomponenten ergibt sich eine zwingende Reihenfolge von Ventilansteuerungen, um eine gewünschte Bewegung hervorzurufen. Dabei ist für eine Öffnungsbewegung zunächst der Druck auf der pneumatischen Seite des Wandlers derart zu erhöhen, dass er größer oder gleich demjenigen Druck ist, der durch die Ausrückkraft an der jeweiligen Zielposition der Kupplung erzeugt wird. Eine Ansteuerung der Hydraulikventilanordnung darf daher nur erfolgen, wenn ein entsprechender Druck auf der hydraulischen Seite des Wandlers vorliegt. Dieser Druck muss zunächst mittels der Pneumatikventilanordnung eingestellt werden.In the described arrangement of the system components results in a compelling sequence of valve actuators to cause a desired movement. In this case, for an opening movement, first the pressure on the pneumatic side of the converter is to be increased such that it is greater than or equal to the pressure which is generated by the disengagement force at the respective target position of the clutch. An activation of the hydraulic valve arrangement may therefore only take place if there is a corresponding pressure on the hydraulic side of the converter. This pressure must first be adjusted by means of the pneumatic valve arrangement.

Für die Druckeinstellung des Pneumatikkreises gibt es neben den durch die Zielpositionen vorgegebenen Drücken auch strategische Aspekte. Wenn die Kupplung z. B. komplett geschlossen ist, kann der Druck im Pneumatikkreis schon erhöht werden, um ein rasches Öffnen der Kupplung zu ermöglichen. Andererseits ist es sinnvoll, bei einer geöffneten Kupplung den Druck im Pneumatikkreis schon abzusenken, so dass bei Bedarf die Kupplung unverzüglich geschlossen werden kann.For the pressure adjustment of the pneumatic circuit there are also strategic aspects in addition to the pressures set by the target positions. If the clutch z. B. is completely closed, the pressure in the pneumatic circuit can already be increased to allow rapid opening of the clutch. On the other hand, it makes sense to lower the pressure in the pneumatic circuit with an open clutch, so that if necessary, the clutch can be closed immediately.

Insbesondere bei Anfahr- bzw. Rangiervorgängen ist gegebenenfalls eine Bewegungsumkehr der Kupplung erforderlich. Hierzu kann es von Vorteil sein, wenn über den Pneumatikkreis ein Druck eingestellt wird, der auf der hydraulischen Seite des Wandlers dem durch die notwenige Ausrückkraft erzeugten Druck nahe ist. Hierdurch ist es möglich, schnell eine Richtungsumkehr einzuleiten, wobei nur geringe Luftmassenströme fließen müssen.In particular during start-up or maneuvering operations, a reversal of the movement of the coupling may be necessary. For this purpose, it may be advantageous if a pressure is set via the pneumatic circuit, which is close to the pressure generated by the necessary release force on the hydraulic side of the converter. This makes it possible to quickly initiate a reversal of direction, with only small air mass flows must flow.

Die vorliegende Erfindung bietet auch die Möglichkeit, an die Druckversorgung des Fahrzeuges außer dem pneumatisch/hydraulischen Wandler weitere elektropneumatische Aktuatoren der Schaltgetriebeanordnung direkt anzuschließen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, an die hydraulische Seite des Wandlers außer dem elektrohydraulischen Kupplungsaktuator weitere elektrohydraulische Aktuatoren der Schaltgetriebeanordnung anzuschließen. So wird der geregelte Hydraulikdruck auch anderen Aktuatoren zur Verfügung gestellt, um dort eine entsprechend hohe Regelqualität zu erreichen oder um ein hydraulisch automatisiertes System kostengünstig, d. h. ohne teure Pumpen und Druckspeicher mit Energie zu versorgen. In einem solchen System übernimmt die hydraulische Seite des Wandlers die Aufgabe der Pumpe und des Druckspeichers.The present invention also offers the possibility to connect to the pressure supply of the Vehicle except the pneumatic / hydraulic converter to connect further electropneumatic actuators of the gearshift assembly directly. A further embodiment of the invention provides to connect to the hydraulic side of the converter in addition to the electro-hydraulic clutch actuator further electro-hydraulic actuators of the gearbox assembly. Thus, the regulated hydraulic pressure is also provided to other actuators in order to achieve a correspondingly high control quality there or to supply a hydraulically automated system cost-effectively, ie without expensive pumps and pressure accumulators with energy. In such a system, the hydraulic side of the converter takes over the task of the pump and the pressure accumulator.

Da der Wandler dann nicht nur der Kupplungspositionierung dient und die Bewegungen der einzelnen Aktuatoren asynchron sind, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Zylinder des Kupplungsaktuators einerseits und der weiteren Aktuatoren andererseits über Ablaufventile mit einem Hydraulikflüssigkeitstank verbunden sind, wobei zwischen dem Hydraulikflüssigkeitstank und der hydraulischen Seite des Wandlers ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches die Strömungsrichtung vom Wandler zum Hydraulikflüssigkeitstank sperrt, in der Gegenrichtung jedoch öffnen kann. Der Rücklauf erfolgt demnach nicht direkt zum Wandler sondern über die Ablaufventile zum Hydraulikflüssigkeitstank, welcher als Ausgleichsbehälter für die hydraulische Seite des Wandlers dient.Since the transducer then serves not only the coupling positioning and the movements of the individual actuators are asynchronous, is provided according to a further embodiment of the invention that the cylinders of the Kupplungsaktuators on the one hand and the other actuators on the other hand via drain valves are connected to a hydraulic fluid tank, wherein between the hydraulic fluid tank and the hydraulic side of the converter, a check valve is arranged, which blocks the flow direction from the converter to the hydraulic fluid tank, but can open in the opposite direction. The return is therefore not directly to the converter but via the drain valves to the hydraulic fluid tank, which serves as a reservoir for the hydraulic side of the converter.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass dem pneumatisch/hydraulischen Wandler eine Rückstellfeder oder ein pneumatisches Rückstellventil zum Rückstellen der Kolben des Wandlers zugeordnet ist. Eine pneumatische Rückholung besitzt dabei gegenüber einer Rückstellfeder den Vorteil einer größeren Dynamik, außerdem wird die nutzbare Kolbenkraft durch die zu überwindende Rückstellfederkraft nicht reduziert.In addition, it can be provided that the pneumatic / hydraulic converter is associated with a return spring or a pneumatic return valve for returning the piston of the converter. A pneumatic retrieval has over a return spring the advantage of greater dynamics, also the usable piston force is not reduced by the return spring force to be overcome.

Es ist allgemein bekannt, dass Schaltaktuatoren mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, um einerseits bei hohem Druck eine kurze Schaltzeit und eine hohe Schaltkraft realisieren zu können, andererseits aber bei reduziertem Druck eine höhere Lebensdauer sicherzustellen. Dazu wird eine geeignete Druckregelung benötigt. Wie bereits weiter oben beschrieben wurde, können an die Druckversorgung des Fahrzeuges außer dem pneumatisch/hydraulischen Wandler weitere elektropneumatische Aktuatoren der Schaltgetriebeanordnung angeschlossen werden. Wenn im Pneumatikkreis wie erwähnt eine Druckregelung vorgesehen ist, kann eine eigene Druckregelung der ”weiteren” Aktuatoren entfallen, da der geregelte Druck im Pneumatikkreis allen Aktuatoren zur Verfügung steht. Dem kommt entgegen, dass während einer Kupplungspositionierung üblicherweise nicht gleichzeitig ein Gangwechsel erfolgt, und dass während der Zeitdauer eines Gangwechsels die Kupplungsposition üblicherweise nicht verändert und auch aufgrund der Dichtheit des Hydrauliksystems nicht nachgeregelt werden muss.It is well known that switching actuators are subjected to different pressures in order to realize a short switching time and a high switching force at high pressure, but on the other hand to ensure a longer service life at reduced pressure. For this purpose, a suitable pressure control is needed. As has already been described above, other electropneumatic actuators of the gearbox assembly can be connected to the pressure supply of the vehicle except the pneumatic / hydraulic converter. If, as mentioned, a pressure control is provided in the pneumatic circuit, a separate pressure control of the "further" actuators can be dispensed with, since the regulated pressure in the pneumatic circuit is available to all actuators. This is counteracted by the fact that a gear change does not usually occur simultaneously during a clutch positioning, and that during the time period of a gear change, the clutch position usually does not change and also does not have to be readjusted due to the tightness of the hydraulic system.

Die Erfindung lässt sich anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigtThe invention can be further explained with reference to several embodiments. For this purpose, the description is accompanied by a drawing. In this shows

1 ein Diagramm der Kupplungsausrückkraft über dem Kupplungsweg, 1 a diagram of the clutch release force over the clutch travel,

2 schematisch einen pneumatisch/hydraulischen Wandler, 2 schematically a pneumatic / hydraulic converter,

3 ein Schaltdiagramm für die Ansteuerung eines elektrohydraulischen Kupplungsaktuators über einen pneumatisch/hydraulischen Wandler, 3 a circuit diagram for the control of an electro-hydraulic clutch actuator via a pneumatic / hydraulic converter,

4 eine Anordnung ähnlich der 3 mit einem zusätzlichen elektrohydraulischen Schaltaktuator, und 4 an arrangement similar to the 3 with an additional electrohydraulic shift actuator, and

5 ein Schaltdiagramm zum Ansteuern eines elektrohydraulischen Kupplungsaktuators und zusätzlich eines elektrohydraulischen Schaltaktuators über einen pneumatisch/hydraulischen Wandler. 5 a circuit diagram for driving an electro-hydraulic clutch actuator and in addition an electro-hydraulic shift actuator via a pneumatic / hydraulic converter.

Die 1 zeigt ein Diagramm, in welchem die durch die Kupplungsschließfeder verursachte Ausrückkraft K über dem Ausrückweg S dargestellt ist. Im Punkt A ist die Kupplung vollständig geschlossen. Mit zunehmendem Ausrückweg S steigt die Ausrückkraft K im Wesentlichen linear an bis zu einem Maximum im Punkt B des Ausrückweges, in welchem die Kupplung noch nicht momentenfrei ist. Im weiteren Verlauf des Ausrückweges S fällt die Ausrückkraft K wieder ab und erreicht im Punkt C einen Zustand, bei welchem die Kupplung momentenfrei ist. Im Punkt D ist die Kupplung vollständig und sicher geöffnet. Wie bereits weiter vorne erläutert wurde, bedeutet dies, dass der hydraulische Druck im Kupplungsaktuator im Punkt B zurückgeregelt werden muss, um ein Überschießen zu verhindern.The 1 shows a diagram in which the release force K caused by the clutch closing spring over the Ausrückweg S is shown. In point A, the clutch is completely closed. With increasing Ausrückweg S, the release force K increases substantially linearly up to a maximum in the point B of the Ausrückweges, in which the clutch is not yet torque-free. In the further course of Ausrückweges S, the release force K drops again and reaches point C a state in which the clutch is torque-free. In point D, the clutch is completely and safely opened. As already explained above, this means that the hydraulic pressure in the clutch actuator must be regulated back at point B in order to prevent overshooting.

2 zeigt schematisch einen pneumatisch/hydraulischen Wandler 2, bei welchem die pneumatische Seite 4 und die hydraulische Seite 6 in einem Zylinder 8 mit einem darin verschiebbar angeordneten Kolben 10 integriert sind. Die in der 2 rechte Zylinderkammer 12 wird über eine Pneumatikventilanordnung gemäß dem Pfeil 14 mit Druckluft versorgt bzw. entlüftet. Die in der 2 linke Zylinderkammer 16 versorgt den elektrohydraulischen Kupplungsaktuator entsprechend dem Pfeil 18 mit Drucköl bzw. nimmt den Ölrücklauf vom Aktuator auf. 2 schematically shows a pneumatic / hydraulic converter 2 in which the pneumatic side 4 and the hydraulic side 6 in a cylinder 8th with a piston displaceably arranged therein 10 are integrated. The in the 2 right cylinder chamber 12 is via a pneumatic valve assembly according to the arrow 14 supplied with compressed air or vented. The in the 2 left cylinder chamber 16 supplies the electrohydraulic clutch actuator according to the arrow 18 with pressure oil or absorbs the oil return from the actuator.

3 zeigt schematisch ein Schaltdiagramm zum Betätigen eines elektrohydraulischen Kupplungsaktuators 20 zum Ausrücken einer nicht dargestellten Reibungskupplung gegen die Kraft einer dieser zugeordneten Kupplungsschließfeder. Der pneumatisch/hydraulische Wandler 22 besteht in diesem Fall aus zwei separaten Zylindern 24 (pneumatische Seite) bzw. 26 (hydraulische Seite), deren Kolben 28 bzw. 30 mechanisch miteinander verbunden sind. 3 schematically shows a circuit diagram for operating an electro-hydraulic clutch actuator 20 for disengaging a friction clutch, not shown, against the force of a clutch closing spring associated therewith. The pneumatic / hydraulic converter 22 consists in this case of two separate cylinders 24 (pneumatic side) or 26 (hydraulic side), whose pistons 28 respectively. 30 mechanically interconnected.

Die Hydraulikventilanordnung 32 besteht hierbei aus einem einfachen 2/2-Wegeventil, welches den Weg von dem hydraulischen Zylinder 26 zum Kupplungsaktuator 20 für dessen Versorgung mit Hydraulikflüssigkeit und für deren Rücklauf öffnen oder diesen Weg schließen kann. Die Pneumatikventilanordnung 34 umfasst zwei parallel angeordnete Wegeventile 36 bzw. 38 für die Druckluftversorgung des pneumatischen Zylinders 24 bzw. für die Entlüftung desselben.The hydraulic valve arrangement 32 consists of a simple 2/2-way valve, which is the way from the hydraulic cylinder 26 to the clutch actuator 20 open for its supply of hydraulic fluid and for their return or close this way. The pneumatic valve arrangement 34 comprises two parallel directional control valves 36 respectively. 38 for the compressed air supply of the pneumatic cylinder 24 or for the venting of the same.

4 zeigt eine Anordnung ähnlich der 3 für die Ansteuerung eines Kupplungsaktuators 40 über einen pneumatisch/hydraulischen Wandler 42 und eine Hydraulikventilanordnung 43, wobei der pneumatische Zylinder 44 sowie der zugeordnete Kolben 46 einerseits und der hydraulische Zylinder 48 sowie der zugeordnete Kolben 50 andererseits unterschiedliche Wirkflächen aufweisen, um beispielsweise im Hydraulikkreis ein gegenüber dem Pneumatikkreis höheres Druckniveau zu erreichen. 4 shows an arrangement similar to the 3 for controlling a clutch actuator 40 via a pneumatic / hydraulic converter 42 and a hydraulic valve assembly 43 , wherein the pneumatic cylinder 44 and the associated piston 46 on the one hand and the hydraulic cylinder 48 and the associated piston 50 on the other hand have different active surfaces, for example, in the hydraulic circuit to achieve a relation to the pneumatic circuit higher pressure level.

Außerdem ist hier exemplarisch an die über die Wegeventile 52 und 54 geregelte Druckluftversorgung ein pneumatischer Schaltaktuator 56 beispielsweise zum Wählen einer Schaltgasse oder einer Gangstufe angeschlossen, dessen Kolben 58 doppeltseitig mit Druck beaufschlagbar ist, wobei die in 4 rechte Kolbenseite über eine Wegeventilgruppe 60 mit Druckluft versorgt bzw. entlüftet wird, während die 4 linke Kolbenseite über eine Wegeventilgruppe 62 mit Druckluft versorgt bzw. entlüftet wird. In gleicher Weise können weitere Aktuatoren angeschlossen sein.In addition, here is an example of the way valves 52 and 54 regulated compressed air supply a pneumatic switching actuator 56 connected for example to select a shift gate or a gear, the piston 58 be subjected to pressure on two sides, wherein the in 4 right side of the piston via a directional control valve group 60 is supplied with compressed air or vented while the 4 left side of the piston via a directional control valve group 62 is supplied with compressed air or vented. In the same way, further actuators can be connected.

5 zeigt eine Anordnung zur Ansteuerung eines elektrohydraulischen Kupplungsaktuators 64 und exemplarisch eines elektrohydraulischen Schaltaktuators 66 über einen pneumatisch/hydraulischen Wandler 68. Die Versorgung des Kupplungsaktuators 64 erfolgt über ein Wegeventil 70, der Rücklauf vom Kupplungsaktuator über ein Wegeventil 72 einer Hydraulikventilanordnung 73 zu einem Hydraulikflüssigkeitstank 74. 5 shows an arrangement for controlling an electro-hydraulic clutch actuator 64 and exemplified an electro-hydraulic Schaltaktuators 66 via a pneumatic / hydraulic converter 68 , The supply of the clutch actuator 64 via a directional valve 70 , the return from the clutch actuator via a directional control valve 72 a hydraulic valve arrangement 73 to a hydraulic fluid tank 74 ,

Der Schaltaktuator 66 ist doppelt mit Druck beaufschlagbar, wobei die Versorgung der Zylinderkammern mit Hydraulikflüssigkeit über die Wegeventile 76 bzw. 78 und der Rücklauf über die Wegeventile 80 bzw. 82 erfolgt. Zwischen dem Hydraulikflüssigkeitstank 74 und der hydraulischen Seite des Wandlers 68 ist ein Rückschlagventil 84 angeordnet, welches einen Zulauf vom Hydraulikflüssigkeitstank 70 zur hydraulischen Seite des Wandlers 68 ermöglicht. Auch hier können weitere Aktuatoren in gleicher Weise angeschlossen sein.The shift actuator 66 is pressurized twice, with the supply of the cylinder chambers with hydraulic fluid via the directional control valves 76 respectively. 78 and the return via the directional control valves 80 respectively. 82 he follows. Between the hydraulic fluid tank 74 and the hydraulic side of the converter 68 is a check valve 84 arranged, which an inlet from the hydraulic fluid tank 70 to the hydraulic side of the converter 68 allows. Again, other actuators may be connected in the same way.

Die Versorgung und Entsorgung der pneumatischen Seite des Wandlers 68 erfolgt wie in den 3 und 4 über zwei Wegeventile 86 und 88.The supply and disposal of the pneumatic side of the converter 68 takes place as in the 3 and 4 via two way valves 86 and 88 ,

Dem Wandler 68 kann eine Rückstellfeder 90 zugeordnet sein, welche bei einer Entlüftung der pneumatischen Seite des Wandlers 68 eine Verschiebung des Kolbens 92 in 5 nach rechts unterstützt.The converter 68 can be a return spring 90 be assigned, which at a venting of the pneumatic side of the transducer 68 a displacement of the piston 92 in 5 supported to the right.

Alternativ dazu kann die Rückstellung des Kolbens 92 auch pneumatisch über ein an die Druckluftversorgung des Fahrzeuges angeschlossenes Wegeventil 94 erfolgen, wie gestrichelt dargestellt ist.Alternatively, the return of the piston 92 also pneumatically via a directional valve connected to the compressed air supply of the vehicle 94 take place, as shown in dashed lines.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Pneumatisch/hydraulischer WandlerPneumatic / hydraulic converter
44: Pneumatische SeitePneumatic side
66: Hydraulische SeiteHydraulic side
88th: Zylindercylinder
1010: Kolbenpiston
1212: Zylinderkammercylinder chamber
1414: Pfeilarrow
1616: Zylinderkammercylinder chamber
1818: Pfeilarrow
2020: Kupplungsaktuatorclutch
2222: Pneumatisch/hydraulischer WandlerPneumatic / hydraulic converter
2424: Zylindercylinder
2626: Zylindercylinder
2828: Kolbenpiston
3030: Kolbenpiston
3232: HydraulikventilanordnungHydraulic valve arrangement
3434: PneumatikventilanordnungA pneumatic valve assembly
3636: Wegeventilway valve
3838: Wegeventilway valve
4040: Kupplungsaktuatorclutch
4242: Pneumatisch/hydraulischer WandlerPneumatic / hydraulic converter
4343: HydraulikventilanordnungHydraulic valve arrangement
4444: Zylindercylinder
4646: Kolbenpiston
4848: Zylindercylinder
5050: Kolbenpiston
5252: Wegeventilway valve
5454: Wegeventilway valve
5656: Schaltaktuatorshift actuator
5858: Kolbenpiston
6060: WegeventilgruppeWay valve group
6262: WegeventilgruppeWay valve group
6464: Kupplungsaktuatorclutch
6666: Schaltaktuatorshift actuator
6868: Wandlerconverter
70 70: Wegeventilway valve
7272: Wegeventilway valve
7373: HydraulikventilanordnungHydraulic valve arrangement
7474: HydraulikflüssigkeitstankHydraulic fluid tank
7676: Wegeventilway valve
7878: Wegeventilway valve
8080: Wegeventilway valve
8282: Wegeventilway valve
8484: Rückschlagventilcheck valve
8686: Wegeventilway valve
8888: Wegeventilway valve
9090: RückstellfederReturn spring
9292: Kolbenpiston
9494: Wegeventilway valve
AA: Punkt im AusrückwegPoint in the release path
BB: Punkt im AusrückwegPoint in the release path
CC: Punkt im AusrückwegPoint in the release path
DD: Punkt im AusrückwegPoint in the release path
KK: Ausrückkraftdisengaging
SS: Ausrückwegdeclutching

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1210259 B1 [0015]
DE 69207474 T2 [0016]

Claims

Automated manual transmission arrangement for motor vehicles, comprising a friction clutch which can be adjusted between an open position and a closed position and a hydraulic actuator which can be actuated via a hydraulic valve arrangement for disengaging the friction clutch against the force of a clutch closing spring, characterized in that the hydraulic valve arrangement ( 32 ) to the hydraulic side ( 26 ) of a pneumatic / hydraulic converter ( 22 ) and that the pneumatic side ( 24 ) of the converter ( 22 ) via a pneumatic valve arrangement ( 34 ) is connected to a compressed air supply of the motor vehicle.

Automated transmission arrangement according to claim 1, characterized in that the hydraulic valve arrangement ( 32 ) comprises a single 2/2-way valve.

Automated transmission arrangement according to claim 1, characterized in that the hydraulic valve arrangement ( 73 ) a plurality of parallel-connected directional control valves ( 70 . 72 ).

Automated transmission arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the hydraulic valve arrangement ( 73 ) different valves ( 70 ; 72 ) for opening and closing the friction clutch.

Automated transmission arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pneumatic valve arrangement ( 34 ) Valves ( 36 ; 38 ), which allows selective venting of the pneumatic side of the transducer ( 22 ) from the compressed air supply of the vehicle or allow venting to the environment.

Automated transmission arrangement according to claim 5, characterized in that the pneumatic valve arrangement ( 34 ) a locking of the ventilation and ventilation paths allowed.

Automated transmission arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the pneumatic valve arrangement ( 34 ) a pressure control on the pneumatic side of the converter ( 22 ) allowed.

Automated transmission arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the pneumatic or hydraulic side of the converter ( 22 ) a pressure sensor is provided, which is connected to a transmission control.

Automated gearbox arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pneumatic / hydraulic converter ( 22 ) a pneumatic cylinder ( 24 ) and a separate hydraulic cylinder ( 26 ) whose pistons ( 28 . 30 ) are interconnected.

Automated gearbox arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cylinder or piston diameter of the pneumatic cylinder ( 24 ) or of the hydraulic cylinder ( 26 ) of the converter ( 22 ) are different.

Automated transmission arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the compressed air supply of the vehicle except the pneumatic / hydraulic converter ( 42 ) further electropneumatic actuators ( 56 ) of the gearbox assembly are directly connected.

Automated gearbox arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that to the hydraulic side of the converter ( 68 ) except the electrohydraulic clutch actuator ( 64 ) further electrohydraulic actuators ( 66 ) of the gearbox assembly are connected.

Automated transmission arrangement according to claim 12, characterized in that the cylinders of the clutch actuator ( 64 ) on the one hand and the other actuators ( 66 ) on the other hand via drain valves ( 72 ; 80 . 82 ) with a hydraulic fluid tank ( 74 ), wherein between the hydraulic fluid tank ( 74 ) and the hydraulic side of the transducer ( 68 ) a check valve ( 84 ) is arranged, which the flow direction from the transducer ( 68 ) to the hydraulic fluid tank ( 74 ) locks, but can open in the opposite direction.

Automated gearbox arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pneumatic / hydraulic converter ( 68 ) a return spring ( 90 ) assigned.

Automated gearbox arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pneumatic / hydraulic converter ( 68 ) a pneumatic reset valve ( 94 ) assigned.