DE10201306A1 - Kupplungsbetätigungssystem sowie darin verwendeter hydraulischer Mechanismus - Google Patents
Kupplungsbetätigungssystem sowie darin verwendeter hydraulischer MechanismusInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein motorisiertes Kupplungsbetätigungssystem, bei dem es möglich ist, die Kupplung mit einem Kupplungspedal zu betätigen, wenn ein Problem mit dem Motor auftritt. Ein Kupplungsaktuator (5), welcher als ein Mechanismus zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeugs dient, ist mit einem Hydraulikmechanismus (32), einem Motorsteuerungsmechanismus (31) und einer Kupplungspedalvorrichtung (13) ausgestattet. Der Hydraulikmechanismus (32) ist ein Mechanismus zur Betätigung der Kupplung. Der Motorsteuerungsmechanismus (31) führt ein automatisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung unter Verwendung eines Motors (16) aus, welcher den Hydraulikmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Eingangssignal antreibt bzw. betreibt. Eine Kupplungspedalvorrichtung (14) führt ein manuelles Einrücken und Ausrücken der Kupplung durch Betreiben bzw. Betätigen des Hydralikmechanismus (32) aus.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungs
system für ein Fahrzeug. Genauer betrifft die vorliegende
Erfindung ein System mit einer manuellen Kupplungsbetäti
gungseinheit und einer automatischen Kupplungsbetätigungs
einheit, welche einen Motor umfasst.
Manuelle Getriebe sind immer noch die Hauptart von Getrie
ben, welche in Bussen und Lastkraftwagen verwendet werden.
Bei einem manuellen Getriebe ist ein Gangschalthebel nahe
dem Fahrersitz mechanisch mit dem Getriebe durch Verbin
dungsmechanismen wie eine Steuerstange und dgl. verbunden.
Dementsprechend ist es beim Schalten notwendig, den Gangme
chanismus durch Betätigung des Schalthebels zu betreiben.
Wenn somit ein häufiges Schalten notwendig ist, wird der
Schaltvorgang eine große Belastung für den Fahrer.
Um dieses Problem zu lösen, wurden fernbediente manuelle Ge
triebe entwickelt, welche mit einer Gangwechselvorrichtung
am manuellen Getriebe und einer Getriebe-ECU zur Steuerung
der Gangwechselvorrichtung unter Verwendung eines elektri
schen Signals versehen sind. Bei diesem Aufbau kann ein Gang
relativ einfach gewechselt werden. Da nur ein geringer
Kraftbetrag verwendet wird, um den Schalthebel zu betätigen,
ist die Belastung des Fahrers bezüglich des Schaltens ver
ringert.
Um die Belastung des Fahrers hinsichtlich des Schaltens wei
ter zu verringern, gibt es weiterhin automatische Getriebe,
welche mit einem Kupplungsaktuator versehen sind. Der Kupp
lungsaktuator bringt die Kupplung automatisch in Eingriff
bzw. außer Eingriff, sodass es möglich ist, die Gänge ohne
Niederdrücken eines Kupplungspedals zu wechseln.
Weiterhin sind sogenannte halbautomatische Getriebe bekannt,
welche es ermöglichen, selektiv zwischen dem vorher erwähn
ten automatischen Schalten und dem manuellen Schalten zu
wechseln.
Der vorher erwähnte Kupplungsaktuator betätigt die Kupplung
unter Verwendung eines Signals von einer Getriebe-ECU. Der
Kupplungsaktuator weist beispielsweise einen Hauptzylinder,
einen Bewegungsrichtungsumwandlungsmechanismus und einen Mo
tor auf. Der Hauptzylinder ist mit einem Neben- bzw. Nehmer
zylinder verbunden, welcher in der Nähe der Freigabevorrich
tung der Kupplung angeordnet ist. Das Bewegungsumwandlungs
element weist eine Stange, ein Schneckenrad und ein Schnec
kengetriebe auf. Die Stange stößt gegen den Kolben des
Hauptzylinders an. Das Schneckenrad ist am anderen Ende der
Stange befestigt und stellt einen Kurbeltrieb bereit. Das
Schneckengetriebe kämmt mit dem Schneckenrad und ist an der
Rotationswelle des Motors befestigt. Wenn sich der Motor
dreht, dreht das Schneckengetriebe das Schneckenrad, wodurch
die Stange sich linear bewegt und den Kolben des Hauptzylin
ders betätigt. Dadurch wird ein Hydraulikdruck vom Hauptzy
linder auf den Nebenzylinder zugeführt, der Nebenzylinder
betätigt den Freigabemechanismus und die Kupplung kommt au
ßer Eingriff.
Wenn der Motor eine Fehlfunktion aufweist oder in anderer
Weise nicht in der Lage ist, sich zu drehen, wird der Zylin
der oder ein anderer Hydraulikmechanismus, welcher die Kupp
lung betätigt, nicht mehr betätigbar und die Kupplung ver
bleibt in dem Eingriffszustand oder dem freigegebenen Zu
stand, d. h. nicht in der Lage, betrieben zu werden.
Von daher existiert eine Notwendigkeit für ein Kupplungsbe
tätigungssystem und einen Hydraulikmechanismus, welche die
oben erläuterten Probleme im Stand der Technik überwinden.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendig
keit im Stand der Technik sowie auch auf weitere Notwendig
keiten, welche dem Fachmann aus der nachfolgenden Offenba
rung ersichtlich werden.
Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mo
torisiertes Kupplungsbetätigungssystem bzw. einen Hydraulik
mechanismus bereitzustellen, bei dem es möglich ist, eine
Kupplung mit einem Kupplungspedal zu betätigen, wenn Proble
me mit dem Motor vorhanden sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungsbetätigungssystem bzw.
einen Hydraulikmechanismus mit den Merkmalen des Anspruches
1, 3 bzw. 6 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung.
Ein Kupplungsbetätigungssystem bzw. -vorrichtung zur Betäti
gung einer Kupplung eines Fahrzeugs gemäß einem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Hydraulikme
chanismus, eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit und
eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit auf. Der Hydrau
likmechanismus betätigt die Kupplung. Die automatische Kupp
lungsbetätigungseinheit weist einen Motor auf, welcher den
Hydraulikmechanismus gemäß einem vorgegebenen Signaleingang
betreibt und führt ein automatisches Eingreifen und Freige
ben der Kupplung aus. Die manuelle Kupplungsbetätigungsein
heit betreibt den Hydraulikmechanismus über eine Kupplungs
pedalvorrichtung und führt ein manuelles Eingreifen und
Freigeben der Kupplung aus.
Mit diesem Kupplungsbetätigungssystem kann die Kupplung ent
weder unter Verwendung des Motors oder der Kupplungspedal
vorrichtung betrieben werden.
Ein Kupplungsbetätigungssystem gemäß einem zweiten Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist das Kupplungsbetätigungssy
stem gemäß dem ersten Aspekt, wobei der Hydraulikmechanismus
mit einem Kolben, einer ersten Hydraulikeinheit und einer
zweiten Hydraulikeinheit versehen ist. Der Kolben betätigt
die Kupplung unter Verwendung von Hydraulikdruck. Die erste
Hydraulikeinheit wird durch den Motor angetrieben und treibt
den Kolben an. Die zweite Hydraulikeinheit wird durch die
Kupplungspedalvorrichtung angetrieben und treibt den Kolben
an, wenn der Motor eine Fehlfunktion aufweist.
Mit diesem Kupplungsbetätigungssystem kann der Kolben durch
Verwendung des Kupplungspedals angetrieben werden, um die
zweite Hydraulikeinheit zu betreiben, wenn ein Problem mit
dem Motor auftritt und die erste Hydraulikeinheit nicht be
trieben werden kann.
Ein Hydraulikmechanismus zur Verwendung in einem Kupplungs
betätigungssystem gemäß einem dritten Aspekt der vorliegen
den Erfindung betätigt eine Fahrzeugkupplung unter Verwen
dung eines Motors während eines normalen Betriebes und er
möglicht es, die Kupplung unter Verwendung einer Kupplungs
pedalvorrichtung zu betätigen, wenn ein Problem mit dem Mo
tor auftritt. Weiter ist der Hydraulikmechanismus mit einem
ersten Zylinder und einem zweiten Zylinder versehen. Der er
ste Zylinder wird durch den Motor angetrieben. Dem zweiten
Zylinder kann Hydraulikdruck vom ersten Zylinder und der
Kupplungspedalvorrichtung zugeführt werden. Der zweite Zy
linder umfasst ein Zylinderrohr, einen ersten Kolben und ei
nen zweiten Kolben. Der erste Kolben ist innerhalb des Zy
linderrohres angeordnet und wird durch den Hydraulikdruck
vom ersten Zylinder betrieben. Weiter versorgt der erste
Kolben die Kupplung mit Hydraulikdruck. Der zweite Kolben
ist innerhalb des Zylinderrohrs angeordnet und betätigt den
ersten Kolben, wenn der Hydraulikdruck von der Kupplungspe
dalvorrichtung zugeführt wird. Weiter versorgt der zweite
Kolben die Kupplung ebenfalls mit Hydraulikdruck.
Wenn es mit diesem Hydraulikmechanismus ein Problem mit dem
Motor gibt und der erste Zylinder nicht betätigt werden
kann, bewirkt eine Betätigung der Kupplungspedalvorrichtung,
dass der zweite Zylinder den ersten Kolben antreibt bzw. be
tätigt. Somit kann die Kupplung mittels des Kupplungspedals
betätigt werden, selbst wenn ein Problem mit dem Motor auf
tritt.
Ein Hydraulikmechanismus zur Verwendung in einem Kupplungs
betätigungssystem gemäß einem vierten Aspekt der vorliegen
den Erfindung ist der Hydraulikmechanismus des dritten
Aspekts, wobei weiter ein Ölreservoir vorgesehen ist. Das
Zylinderrohr weist drei Anschlüsse auf. Der erste Anschluss
stellt eine Verbindung zwischen dem ersten Zylinder und dem
Raum zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben be
reit. Der zweite Anschluss stellt eine Verbindung mit dem
Ölreservoir bereit. Der dritte Anschluss stellt eine Verbin
dung mit dem Kupplungspedal bereit. Der zweite Kolben weist
einen Ölpfad und ein Einweg-Ventil auf. Der Ölpfad verbindet
den Raum und den zweiten Anschluss miteinander. Das Einweg-
Ventil verschließt den Ölpfad, wenn Hydraulikdruck dem Raum
zugeführt wird, und öffnet den Ölpfad, wenn Hydraulikdruck
vom Kupplungspedal zum dritten Anschluss zugeführt wird.
Mit diesem Hydraulikmechanismus wird während des Normalbe
triebes der erste Kolben betätigt, wenn Öl vom ersten Kolben
zum Raum des zweiten Kolbens zugeführt wird. Wenn dies auf
tritt, hat das Einweg-Ventil des zweiten Kolbens den Durch
lass zwischen dem Raum und dem zweiten Anschluss geschlos
sen.
Wenn ein Problem mit dem Motor auftritt und der erste Kolben
nicht betätigt werden kann, können beide ersten und zweiten
Kolben durch Betätigung der Kupplungspedalvorrichtung und
dem Zuführen von Hydraulikdruck zum dritten Anschluss betä
tigt werden.
Es sei angenommen, dass zu einem Zeitpunkt, wenn es ein Pro
blem mit dem Motor gibt und der erste Zylinder nicht betä
tigt werden kann, sich der erste Kolben in der Kupplungs
freigabeposition befindet und es einen Raum gibt, welcher
zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben gebildet
ist. In einem derartigen Fall, wenn das Kupplungspedal betä
tigt wird, öffnet das Einweg-Ventil und das Öl in dem Raum
strömt durch den Ölpfad des zweiten Kolbens und kehrt durch
den zweiten Anschluss zum Ölreservoir zurück. Somit nähert
sich der erste Kolben dem zweiten Kolben und, als Ergebnis,
bewegen sich der ersten Kolben und der zweite Kolben an
schließend als eine einzige Einheit.
Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfol
genden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den bei
gefügten Zeichnungen deutlicher, welche bevorzugte Ausfüh
rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbaren.
In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines manuellen Getriebe
automatikgangwechselsystems gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Kupplungsbetäti
gungssystems in einem Ausgangskupplungszustand ge
mäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Zylinders
des Kupplungsbetätigungssystems von Fig. 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht des zweiten Zylinders
von Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2, wobei sich die Kupplung
außer Eingriff befindet;
Fig. 6 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2, wobei sich die Kupplung im
Eingriff befindet;
Fig. 7 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2, wobei sich die Kupplung im
Eingriff befindet, wenn eine ECU den Motor in Folge
einer Fehlfunktion angehalten hat;
Fig. 8 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystem von Fig. 2, bei dem ein Kupplungspedal
nach einer Fehlfunktion betätigt wird;
Fig. 9 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2, wobei das Kupplungspedal
nach einer Fehlfunktion betätigt wird, wobei die
Kupplung außer Eingriff ist;
Fig. 10 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2 mit einem nach einer Fehl
funktion betätigten Kupplungspedal, wobei sich die
Kupplung im Eingriff befindet; und
Fig. 11 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetäti
gungssystems von Fig. 2 nach der Rückkehr in den
Normalbetrieb.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er
findung beschrieben.
Fig. 1 stellt ein manuelles Getriebeautomatikgangwechselsy
stem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung dar. In Fig. 1 ist eine Kupplung 3, welche
eine Einscheibentrockenkupplung umfasst, zwischen einem Mo
tor 1 und einem Getriebe 2 angeordnet. Eine Gangwechselvor
richtung 4 ist als ein Aktuator zum Betreiben des Getriebes
2 vorgesehen. Ein Kupplungsaktuator 5 ist als ein Aktuator
zum Betreiben der Kupplung 3 vorgesehen. Der Kupplungsaktua
tor 5 weist einen Hydraulikmechanismus 32 auf (wird später
beschrieben), welcher durch einen Hydraulikmechanismus mit
einem Nehmerzylinder 6 verbunden ist, welcher nahe der Kupp
lung 3 vorgesehen ist.
Dieses System ist mit einer Motor-ECU 8 und einer Getriebe-
ECU 9 versehen, welche miteinander kommunizieren können.
Beispielsweise können die beiden Einheiten Informationen be
treffend, die Motordrehzahl und die Gaspedalposition austau
schen. Die Motor-ECU 8 steuert bzw. regelt den Motor 1 und
empfängt ein Gaspedalpositionssignal von einem Gaspedal 10.
Die Getriebe-ECU 9 steuert bzw. regelt hauptsächlich die
Kupplung und führt eine Gangwechselsteuerung aus. Die Ge
triebe-ECU 9 sendet ein Kupplungssteuerungssignal an den
Kupplungsaktuator 5 und ein Gangwechselsteuerungssignal an
die Gangwechselvorrichtung 4. Diese Steuerungssignale trei
ben verschiedene Typen von Motoren an. Die Getriebe-ECU 9
empfängt ebenfalls Signale von verschiedenen Sensoren. Ge
nauer empfängt die Getriebe-ECU 9 die folgenden Eingänge:
ein Leerlaufsignal vom Gaspedal 10, ein Schaltpositions
signal von einem Schalthebel 11, ein Kupplungshubsignal von
einem Kupplungspedal 12, ein Kupplungshubsignal und ein
Fluiddrucksignal vom Kupplungsaktuator 5, ein Kupplungsdreh
zahl- oder Kupplungsrotationssignal von der Kupplung 3, ein
Fahrzeugdrehzahl- bzw. Geschwindigkeitssignal vom Getriebe 2
und ein Schaltwahlhubsignal von der Gangwechselvorrichtung
4.
In dem gerade beschriebenen System werden der Kupplungsvor
gang und der Gangwechselvorgang automatisch durch die Ge
triebe-ECU 9 gesteuert. Ebenfalls kann der Fahrer, wenn ge
wünscht, die Gänge manuell wechseln durch Betätigung des
Schalthebels 11.
Ein Zylinder 13, welcher mit dem Kupplungspedal 12 verbunden
ist, ist mit dem Nehmerzylinder 6 durch den Kupplungsaktua
tor 5 und einem Ölpfad verbunden. Wenn daher der Fahrer das
Kupplungspedal 12 betätigt, wird Hydraulikdruck vom Zylinder
13 zum Nehmerzylinder 6 zugeführt und die Kupplung 3 wird in
Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht. Somit stellen das
Kupplungspedal 12 und der Zylinder 13 eine Kupplungspedal
vorrichtung 14 bereit. In diesem Ausführungsbeispiel dient
das Kupplungspedal 12 nur für eine Notfallverwendung, wenn
ein elektrisches Problem im Kupplungsaktuator 5 usw. aufge
treten ist; während des normalen Fahrbetriebs ist das Kupp
lungspedal 12 eingezogen bzw. zurückgezogen.
Der Aufbau des Kupplungsaktuators wird im Detail unter Be
zugnahme auf die Fig. 2 beschrieben. Der Kupplungsaktuator 5
weist automatische Kupplungs- und manuelle Kupplungsbetäti
gungsfunktionen auf. Die automatische Kupplungsbetätigungs
funktion führt Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupp
lung 3 in Reaktion auf ein Kupplungssteuerungssignal von der
Getriebe-ECU 9 zu. Die manuelle Kupplungsbetätigungsfunktion
führt Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3 in
Reaktion auf Hydraulikdruck von der Kupplungspedalvorrich
tung 14 zu. Genauer führt in diesem Ausführungsbeispiel der
Kupplungsaktuator 5 die automatische Kupplungsbetätigungs
funktion während des normalen Fahrens aus. Die manuelle
Kupplungsbetätigungsfunktion wird in Notfallsituationen ver
wendet, wenn die automatische Kupplungsbetätigungsfunktion
nicht arbeitet.
Der Kupplungsaktuator 5 weist hauptsächlich einen Steue
rungsmotormechanismus 31 und den vorher beschriebenen Hy
draulikmechanismus 32 auf.
Der Steuerungsmotormechanismus 31 umfasst einen Motor 16.
Der Motor 16 kann ein Gleichstrommotor (DC-Motor), ein Wech
selstrommotor (AC-Motor), ein SR-Motor, ein Schritt-Motor
oder dgl. sein. Der Steuerungsmotormechanismus 31 umfasst
ebenfalls einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 17, welcher
die Rotation des Motors 16 in eine lineare Bewegung umwan
delt. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 17 umfasst eine
Stange 18, ein Schneckenrad 19 und ein Schneckengetriebe 20.
Das Schneckenrad 19 ist an einem Ende der Stange 18 eingera
stet und stellt - gemeinsam mit der Stange 18 - einen Kur
belmechanismus bereit. Das Schneckengetriebe 20 kämmt mit
dem Schneckenrad 19. Wenn das Schneckengetriebe 20 sich
dreht, dreht sich das Schneckenrad 19 und die Stange 18 er
fährt eine Linearbewegung in Längsrichtung. Der Motor 16 ist
nahe dem Schneckengetriebe 20 angeordnet. Eine Rotationswel
le 16a des Motors 16 ist an einem Ende des Schneckengetrie
bes 20 befestigt. Dadurch wird das Drehmoment des Motors 16
auf das Schneckengetriebe 20 übertragen. Die Rotation und
das Anhalten des Motors 16 wird durch ein Kupplungssteue
rungssignal von der vorher beschriebenen Getriebe-ECU 9 ge
steuert.
Der Hydraulikmechanismus 32 wird durch den Motor 16 des
Steuerungsmotormechanismus 31 betrieben und dient zum in
Eingriff und außer Eingriff bringen der Kupplung durch Zu
führen von Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung
3. Der Hydraulikmechanismus 32 kann ebenfalls durch Hydrau
likdruck von der Kupplungspedalvorrichtung 14 betrieben wer
den. Der Hydraulikmechanismus 32 weist hauptsächlich einen
ersten Zylinder 33 und einen zweiten Zylinder 34 auf. Der
erste Zylinder 33 wird durch den Steuerungsmotormechanismus
31 betrieben und dient zum Zuführen von Hydraulikdruck zum
zweiten Zylinder 34. Der zweite Zylinder 34 wird durch den
ersten Zylinder 33 betätigt und dient zum Zuführen von Hy
draulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3. Es ist
ebenfalls möglich, dass der zweite Zylinder 34 Hydraulik
druck vom Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 emp
fängt und Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung
zuführt. Somit kann der zweite Zylinder 34 durch das An
triebsdrehmoment des Motors 16 oder durch die Betätigungs
kraft von der Kupplungspedalvorrichtung 14 betrieben werden.
Der Hydraulikmechanismus 32 weist ebenfalls ein Tankreser
voir 35 auf. Das Tankreservoir 35 dient zum speichern von
Öl, welches durch den ersten Zylinder 33 und den zweiten Zy
linder 34 zirkuliert. Genauer bewegt sich Öl zwischen dem
Tankreservoir 35 und dem zweiten Zylinder 34 über den ersten
Zylinder 33 (wird später beschrieben).
Der Aufbau des ersten Zylinders 33 wird nun beschrieben. Der
erste Zylinder 33 weist hauptsächlich ein Zylinderrohr 37
und einen Kolben 38 auf. Der Kolben 38 ist innerhalb des Zy
linderrohrs angeordnet und kann sich in Reaktion auf Hydrau
likdruck bewegen. Die Stange 18 des Steuerungsmotormechanis
mus 31 ist in ein Ende des Zylinderrohrs 37 eingeführt (das
linke Ende in Fig. 2). Das Ende der Stange 18 stößt gegen
ein Ende des Kolbens 38 an (das linke Ende in Fig. 2).
Ein erster Anschluss 40 ist am anderen Ende (d. h. der End
seite gegenüber dem Ende, an dem die Stange 18 eingeführt
ist) des Zylinderrohrs 37 gebildet. Der erste Anschluss 40
ist mit dem zweiten Zylinder 34 verbunden (wird später be
schrieben). Ein zweiter Anschluss 41, ein dritter Anschluss
42 und ein vierter Anschluss 43 sind an einer Seitenwand des
Zylinderrohrs 37 gebildet. Der dritte Anschluss 42 ist näher
dem Ende des Zylinderrohrs 37 angeordnet, an dem sich der
erste Anschluss 41 befindet. Der zweite Anschluss 41 und der
vierte Anschluss 43 sind näher dem Ende angeordnet, an dem
die Stange 18 eingeführt ist und an ungefähr der gleichen
Position betreffend die Richtung, in welche sich der Kolben
bewegt. Der zweite Anschluss 41 und der dritte Anschluss 42
sind mit dem Tankreservoir 35 jeweils über einen Ölpfad 49
und einen Ölpfad 50 verbunden. Der vierte Anschluss 43 ist
mit dem zweiten Zylinder 34 verbunden (wird später beschrie
ben).
Der Kolben 38 ist vorzugsweise ein zylindrisches Element mit
einem ersten Steg 45 und einem zweiten Steg 46 an seinem Au
ßenumfang. Der erste Steg 45 und der zweite Steg 46 sind
ringförmige vorstehende Teile, welche an der Außenfläche des
Hauptkörpers des Kolbens 38 gebildet sind und die Innenflä
che des Zylinderrohrs 37 derart berühren, dass sie darin
gleiten können. Der erste Steg 45 ist an der Seite des Kol
bens 38 gebildet, welche näher zum ersten Anschluss 40 ist.
Der zweite Steg 46 ist in einem vorbestimmten Abstand vom
ersten Steg 45 gebildet. Dadurch wird eine erste Ölkammer 47
zwischen dem Kolben 38 und dem Bereich des Zylinderrohrs 37
gebildet, welche vom Ende des Kolbens zum Ende des Zylinders
reicht, an dem der erste Anschluss 40 gebildet ist. Eine
ringförmige zweite Ölkammer 48 ist zwischen dem ersten Steg
45 und dem zweiten Steg 46 gebildet. Ein Dichtelement ist an
der Außenfläche jedes Stegs 45, 46 angeordnet. Somit befin
den sich die erste Ölkammer 47 und die zweite Ölkammer 48 in
einem abgedichteten Zustand.
Fig. 2 zeigt den ursprünglichen Zustand mit eingerückter
Kupplung. Der Kolben 38 ist ungefähr an der Mitte des Zylin
derrohrs 37 positioniert. In diesem Zustand sind der zweite
Anschluss 41 und der vierte Anschluss 43 in die zweite Öl
kammer 48 geöffnet und der dritte Anschluss 42 öffnet in die
erste Ölkammer 47.
Nachfolgend wird der zweite Zylinder 34 unter Bezugnahme auf
die Fig. 3 und 4 beschrieben. Der zweite Zylinder 34 weist
im Wesentlichen ein Zylinderrohr 51 und zwei Kolben, d. h.
einen ersten Kolben 52 und einen zweiten Kolben 53, welche
im Zylinderrohr 51 angeordnet sind, auf. Wie in Fig. 2 ge
zeigt, ist das Zylinderrohr 51 derart angeordnet, dass es
Hydraulikdruck entweder von dem ersten Zylinder 33 oder vom
Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 empfangen kann.
Der erste Kolben 52 ist derart angeordnet, dass er durch Hy
draulikdruck vom ersten Zylinder 33 betätigt wird und lie
fert Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3. Der
zweite Kolben 53 ist derart angeordnet, dass er durch Hy
draulikdruck vom Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung
14 betätigt wird und liefert Hydraulikdruck zum Nehmerzylin
der 6 der Kupplung 3 durch Betätigung des ersten Kolbens 52.
Mit anderen Worten ist der erste Kolben 52 derart angeord
net, dass er durch den ersten Zylinder 33 sowie den Zylinder
13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 betätigt werden kann.
Ein erster Anschluss 54 ist an einem Ende des Zylinderrohrs
51 gebildet (dem linken Ende in den Fig. 2 und 3) und ein
zweiter Anschluss 55 ist am anderen Ende gebildet (dem rech
ten Ende in den Fig. 2 und 3). Der erste Anschluss 54 ist
mit dem Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 über
einen Ölpfad 79 verbunden. Der zweite Anschluss 55 ist mit
dem Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3 über einen Ölpfad 78
verbunden.
Ein dritter Anschluss 56, ein vierter Anschluss 57, ein
fünfter Anschluss 58 und ein sechster Anschluss 59 sind in
der Seitenwand des Zylinderrohrs 51 vorzugsweise in der oben
aufgeführten Reihenfolge zwischen dem ersten Anschluss 54
und dem zweiten Anschluss 55 gebildet. Diese Anschlüsse 56
bis 59 sind mit dem ersten Zylinder 33 über Ölpfade verbun
den. Genauer, wie in Fig. 2 gezeigt, ist der vierte An
schluss 57 vorzugsweise mit dem ersten Anschluss 40 des er
sten Zylinders 33 über einen ersten Ölpfad 74 verbunden. Der
dritte Anschluss 56 ist vorzugsweise mit dem vierten An
schluss 43 des ersten Zylinders 33 über einen zweiten Ölpfad
75 verbunden. Ein dritter Ölpfad 76 und ein vierter Ölpfad
77 zweigen von einem Zwischenpunkt entlang des zweiten Öl
pfads 75 ab und sind vorzugsweise jeweils mit dem fünften
Anschluss 58 und dem sechsten Anschluss 59 verbunden. Somit
sind die Anschlüsse 56, 58 und 59 mit dem vierten Anschluss
43 des ersten Zylinders 33 über die Ölpfade 75, 76 und 77
verbunden. Die Anschlüsse 56, 58 und 59 sind ebenfalls mit
dem Tankreservoir 35 über die zweite Ölkammer 48, den zwei
ten Anschluss 41 und den Ölpfad 49 verbunden.
Der erste Kolben 52 ist innerhalb des Zylinderrohrs 51 an
der Seite näher zum zweiten Anschluss 55 angeordnet. Der
zweite Kolben 53 ist innerhalb des Zylinderrohrs 51 an der
Seite näher zum ersten Anschluss 54 angeordnet. Der erste
Kolben 52 ist vorzugsweise ein zylindrisches Element mit ei
nem ersten Steg 61 und einem zweiten Steg 62 an seinem Au
ßenumfang. Der erste Steg 61 und der zweite Steg 62 sind
ringförmige vorstehende Teile, welche an der Außenfläche des
Hauptkörpers des Kolbens gebildet sind und die Innenfläche
des Zylinderrohres 51 derart berühren, dass sie darauf glei
ten können. Der erste Steg 61 ist an einer Seite des ersten
Kolbens 52 gebildet, welche näher zum zweiten Anschluss 55
ist und der zweite Steg 62 ist in einem vorbestimmten Ab
stand vom ersten Steg 61 gebildet. Dadurch wird eine erste
Ölkammer 64 zwischen dem ersten Kolben 52 und dem Bereich
des Zylinderrohrs 51 gebildet, welcher vom Ende des Kolbens
zum Ende des Zylinders reicht, an dem der zweite Anschluss
55 gebildet ist. Eine ringförmige zweite Ölkammer 65 ist
zwischen dem ersten Steg 61 und dem zweiten Steg 62 gebil
det. Ein Dichtelement ist an der Außenfläche jedes Steges
61, 62 angeordnet, und somit werden die erste Ölkammer 64
und die zweite Ölkammer 65 in einem abgedichteten Zustand
gehalten.
Der zweite Kolben 53 ist ein zylindrisches Element mit einem
ersten Steg 70 und einem zweiten Steg 71 an seinem Außenum
fang. Der erste Steg 70 und der zweite Steg 71 sind ringför
mige vorstehende Teile, welche an der Außenfläche des Haupt
körpers des Kolbens gebildet sind und die Innenfläche des
Zylinderrohrs 51 derart berühren, dass sie darin gleiten
können. Der erste Steg 70 ist an der Seite des zweiten Kol
bens 53 gebildet, welche näher zum ersten Kolben 52 ist. Der
zweite Steg 71 ist in einem vorbestimmten Abstand vom ersten
Steg 70 gebildet. Dadurch wird eine ringförmige vierte Öl
kammer 72 zwischen dem ersten Steg 70 und dem zweiten Steg
71 gebildet. Ein Dichtelement ist an der Außenfläche jedes
Steges 70, 71 angeordnet und somit wird die vierte Ölkammer
72 in einem abgedichteten Zustand gehalten.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, weist der zweite Kolben 53
eine Öffnung 80 auf, welche sich in Längs- bzw. Kolbenbewe
gungsrichtung hindurch erstreckt. Wie später beschrieben
wird, stellt die Öffnung 80 einen Ölpfad bereit und nimmt
ein Einwelt-Ventil auf. Der Bereich der Öffnung 80, welche
sich nahe dem ersten Kolben 52 befindet, bildet einen ersten
Raum 81. Der erste Raum 81 weist eine feststehende Länge in
Längsrichtung auf. Ein Flansch 85 steht leicht in die radial
innere Richtung vor und ist an dem Ende vorgesehen, welches
sich näher zum ersten Kolben 52 befindet. Die Wandfläche an
dem gegenüberliegenden Ende dieses Raumes ist eine sich ver
jüngende Fläche 86, welche sich in Richtung zum ersten An
schluss 54 verengt. Eine Absperrkugel 90 und eine Schrauben
feder 91 sind im ersten Raum 81 angeordnet. Die Absperrkugel
90 wird gegen die sich verjüngende Fläche 86 durch die
Schraubenfeder 91 gedrückt, welche durch den Flansch 85 ab
gestützt ist. Mit diesem Aufbau hält die Absperrkugel 90 den
Ölpfad geschlossen, wenn Hydraulikdruck von der Richtung des
ersten Kolbens 52 wirkt und kann sich von der verjüngenden
Fläche 86 fortbewegen. Die Absperrkugel 90 kann den Ölpfad
öffnen, wenn eine Kraft von der entgegengesetzten Richtung
wirkt. Das Ende der Öffnung 80, welches nahe dem ersten An
schluss 54 ist, bildet einen zweiten Raum 82. Der zweite
Raum 82 weist einen größeren Durchmesser als der erste Raum
81 auf. Der zweite Raum 82 weist eine erste Innenfläche 87
auf, welche näher zum ersten Raum 81 angeordnet ist und
weist eine zweite Innenfläche 88 auf, welche näher zum er
sten Anschluss 54 angeordnet ist. Der Durchmesser der zwei
ten Innenfläche 88 ist größer als der der ersten Innenfläche
87. Der erste Raum 81 und der zweite Raum 82 sind durch ei
nen Durchlass 83 miteinander verbunden, dessen Durchmesser
kleiner als die des ersten Raums 81 und des zweiten Raums 82
ist. Der Durchlass 83 weist einen kleineren Durchmesser als
die Absperrkugel 90 auf und ist vom ersten Raum 81 durch die
Absperrkugel 90 getrennt.
Ein dritter Kolben 92 ist innerhalb des zweiten Raums 82 an
geordnet. Der dritte Kolben 92 bewegt sich innerhalb des
zweiten Raums 82 infolge von Hydraulikdruck vom ersten An
schluss 54 und dient zur Bewegung der Absperrkugel 90 von
der geschlossenen Position in die offene Position. Der drit
te Kolben 92 ist ein zylindrisches Element mit einem ersten
Steg 92a und einem zweiten Steg 92b an seinem Außenumfang.
Der erste Steg 92a und der zweite Steg 92b sind ringförmige
vorstehende Teile, welche an der Außenfläche des Hauptkör
pers des Kolbens gebildet sind. Der erste Steg 92a und der
zweite Steg 92b berühren jeweils die erste Innenfläche 87
und die zweite Innenfläche 88 des zweiten Raumes 82 derart,
dass sie darin gleiten können. Der erste Steg 92a ist an der
Seite des dritten Kolbens 92 gebildet, welche näher dem
Durchlass 83 ist. Der zweite Steg 92b ist an der Seite des
dritten Kolbens 92 gebildet, welche näher zum ersten An
schluss 54 ist. Da ein Dichtelement an der Außenfläche jedes
Steges 92a, 92b angeordnet ist, sind die Räume an gegenüber
liegenden Enden des dritten Kolbens 92 - d. h. dem Durchlass
83 und der Ölkammer 94 (wird später beschrieben), welche an
der Seite näher dem ersten Anschluss 54 ist - von einander
getrennt. Ein Vorsprung 92c, welcher sich in Richtung der
Absperrkugel 90 erstreckt, ist an der Endfläche des dritten
Kolbens 92 gebildet, welche zum Durchlass 83 hin gerichtet
ist. Der Vorsprung 92c erstreckt sich innerhalb des Durch
lasses 83 und seine Spitze nähert sich der Absperrkugel 90.
Wenn der dritte Kolben 92 sich innerhalb des zweiten Kolbens
53 in Richtung der Absperrkugel 90 bewegt, drückt der Vor
sprung 92c die Absperrkugel 90 und bewegt sie von der ge
schlossenen Position in die offene Position. Somit bilden
die Absperrkugel 90 und der dritte Kolben 92 ein Einweg-
Ventil innerhalb des zweiten Kolbens 53.
Der Durchlass 83 ist mit der vierten Ölkammer 72 über eine
Vielzahl von Ölpfaden 93 verbunden, welche durch den zweiten
Kolben 53 radial nach außen verlaufen. D. h., wenn die Ab
sperrkugel 90 in der geöffneten Position ist, kommuniziert
der erste Raum 81 mit der vierten Ölkammer 72 über den
Durchlass 83 und die Ölpfade 93.
Eine sechste Ölkammer 94 ist innerhalb des zweiten Raumes 82
zwischen dem dritten Kolben 92 und der Endfläche des Zylin
derrohres 51, an der der erste Anschluss 54 gebildet ist,
gebildet. Da eine Vielzahl von in Radialrichtung gerichteten
Aussparungen in der Endfläche 89 des zweiten Kolbens 53,
welche in Richtung des ersten Anschlusses 54 gerichtet ist,
gebildet sind, kommunizieren die sechste Ölkammer 94 und die
fünfte Ölkammer 73 miteinander, selbst wenn der zweite Kol
ben 53 sich vollständig in Richtung des ersten Anschlusses
54 bewegt hat.
Nachfolgend werden die Bereiche des ersten Kolbens 52 und
des zweiten Kolbens 53, welche einander berühren, beschrie
ben. Ein zylindrisches Teil 63, welches im äußeren Umfangs
rand des Kolbens folgt und sich in Längsrichtung erstreckt,
ist an dem Ende des ersten Kolbens 52 gebildet, welches zum
zweiten Kolben 53 gerichtet ist. Eine siebte Ölkammer 67 in
nerhalb des zylindrischen Teils 63 kommuniziert mit dem er
sten Raum 81 des zweiten Kolbens 53. Da ebenfalls radiale
Aussparungen in der Spitze des zylindrischen Teils 63 gebil
det sind, kommuniziert die siebte Ölkammer 67 mit der drit
ten Ölkammer 66 an ihrer Außenseite, selbst wenn der erste
Kolben 52 sich vollständig an den zweiten Kolben 53 angenä
hert hat bzw. diesen berührt.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen den Ausgangszustand mit eingerückter
Kupplung 3. Der erste Kolben 52 und der zweite Kolben 53
sind vollständig in Richtung des ersten Anschlusses 54 in
nerhalb des Zylinderrohres 51 positioniert. In diesem Zu
stand stößt der zweite Kolben 53 gegen die Endfläche des Zy
linderrohrs 51, an der sich der erste Anschluss 54 befindet.
Weiter stößt der zylindrische Teil 63 des ersten Kolbens 52
gegen die Endfläche des zweiten Kolbens 53. In diesem Zu
stand öffnet der dritte Anschluss 56 in die vierte Ölkammer
72 des zweiten Kolbens 53, öffnet der vierte Anschluss 57 in
die dritte Ölkammer 66 des ersten Kolbens 52, öffnet der
fünfte Anschluss 58 in die zweite Ölkammer 65 des ersten
Kolbens 52 und öffnet der sechste Anschluss 59 in die erste
Ölkammer 64.
Wenn sich der erste Kolben 52 vollständig in Richtung des
zweiten Anschlusses 55 bewegt hat und die Kupplung 3 ausge
rückt ist, sind der fünfte Anschluss 58 und der sechste An
schluss 59 jeweils durch den zweiten Steg 62 und den ersten
Steg 61 geschlossen (vgl. Fig. 5).
Wie aus den Fig. 1, 2 und 5 ersichtlich ist, führt die Ge
triebe-ECU 9 den Gangschaltvorgang entsprechend einem
Schaltpositionssignal vom Schalthebel 11 während des manuel
len Schaltens oder von Signalen von verschiedenen Sensoren
während des automatischen Schaltens aus.
Genauer, gibt die Getriebe-ECU 9 ein Kupplungssteuerungs
signal an den Kupplungsaktuator 5 aus, welches bewirkt, dass
der Motor 16 das Schneckengetriebe 20 dreht. Wie in Fig. 5
gezeigt, treibt dies das Schneckenrad 19 an, und die Stange
18 bewegt sich in Längsrichtung, wobei der Kolben 38 ge
drückt wird. Dementsprechend wird Hydraulikdruck vom ersten
Anschluss 40 des ersten Zylinders 33 zum vierten Anschluss
57 des zweiten Zylinders 34 über den ersten Ölpfad 74 zuge
führt. Dadurch bewegt sich der erste Kolben 52 in Richtung
des ersten Anschlusses 55, Hydraulikdruck wird vom zweiten
Anschluss 55 zum Zylinder 6 der Kupplung 3 über den Ölpfad
78 zugeführt und die Kupplung 3 rückt aus. Obwohl Hydraulik
druck während dieses Vorgangs auf den ersten Raum 81 des
zweiten Zylinders 34 wirkt, fungiert der zweite Kolben 53
auf Grund des durch die Absperrkugel 90 gebildeten Einweg
ventils einfach als eine Wand der Ölkammer.
Anschließend sendet die Getriebe-ECU 9 ein Gangwechselsteue
rungssignal an die Gangwechselvorrichtung 4 und wechselt den
Gang durch Betreiben eines Motors (nicht gezeigt).
Schließlich gibt die Getriebe-ECU 9 ein Kupplungssteuerungs
signal an den Kupplungsaktuator 5 aus, welches bewirkt, dass
der Motor 16 das Schneckengetriebe 20 in der entgegengesetz
ten Richtung dreht. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird das Schnec
kenrad 19 angetrieben und die Stange 18 und der Kolben 38
bewegen sich zurück aus dem Zylinderrohr 37 heraus. Dadurch
strömt Öl vom dritten Anschluss 56 des zweiten Zylinders 34
zum ersten Anschluss 40 des ersten Zylinders 33 über den er
sten Ölpfad 74. Wenn sich der erste Kolben 52 in Richtung
des zweiten Kolbens 53 bewegt, wird bewirkt, dass der zum
Nehmerzylinder 6 zugeführte Hydraulikdruck entfernt wird.
Dadurch kehrt der Kolben des Zylinders 6 in Folge einer Fe
der (nicht gezeigt) zurück und die Kupplung 3 rückt ein.
Desweiteren wird während des hier beschriebenen Vorgangs die
Absperrkugel 90 durch die Schraubenfeder 91 mit Druck beauf
schlagt und ist in der geschlossenen Position.
Während des normalen Fahrens wird das in den Fig. 5 und 6
dargestellte Kupplungsausrücken und Kupplungseinrücken al
ternierend wiederholt. Während eines derartigen Vorgangs
fungiert der zweiten Kolben 53 des zweiten Zylinders 34 in
gleicher Weise wie die Wandfläche des Zylinderrohrs 51.
Nachfolgend werden Betätigungen nach Auftreten einer Abnor
mität erläutert. Fig. 7 stellt einen Fall dar, in dem der
Motor angehalten wurde, während sich die Kupplung außer Ein
griff befindet. Mit anderen Wort hat der Kolben 38 des er
sten Zylinders 33 in einem Zustand angehalten, in dem er
sich vollständig in Richtung des ersten Anschlusses 40 be
wegt hat. Weiter hat der erste Kolben 52 des zweiten Zylin
ders 34 in einem Zustand angehalten, in dem er sich voll
ständig in Richtung des zweiten Anschlusses 55 bewegt hat.
Mögliche Ursachen für das Anhalten des Motors 16 können bei
spielsweise ein Kabelbruch oder ein Sperren des Motors in
folge von Verschleiß sein.
Anschließend, wie in Fig. 1 gezeigt, betätigt der Fahrer das
Kupplungspedal 12. Wenn dies ausgeführt ist, wird Öl vom Zy
linder 13 zum ersten Anschluss 54 des zweiten Zylinders 34
über den Ölpfad 79 zugeführt, wie in Fig. 8 gezeigt, und der
dritte Kolben 92 bewegt sich innerhalb des zweiten Kolbens
53. Der Vorsprung 92c des dritten Kolbens 92 drückt auf die
Absperrkugel 90. Somit bewegt sich die Absperrkugel 90 von
der geschlossenen Position in die geöffnete Position. Dann
strömt das Öl im Raum zwischen dem ersten Kolben 52 und dem
dritten Kolben 53 vom ersten Raum 81 des zweiten Kolbens 53
in den Durchlass 83. Dieses Hydrauliköl strömt dann durch
den Ölpfad 93 und kehrt zum Tankreservoir 35 mittels Strömen
durch die vierte Ölkammer 72, den dritten Anschluss 56, den
zweiten Ölpfad 75, den vierten Anschluss 43 des ersten Zy
linders 33, der zweiten Ölkammer 48, dem zweiten Anschluss
41 und dem Ölpfad 49. Dadurch bewegt sich der erste Kolben
52 näher zum zweiten Kolben 53.
Wenn der Fahrer fortfährt, das Kupplungspedal 12 niederzu
drücken, bewegt sich der zweite Kolben 53 auf Grund des Hy
draulikdrucks vom Zylinder 13 in Richtung des ersten Kolbens
52. Schließlich berühren der erste Kolben 52 und der zweite
Kolben 53 einander, wie in Fig. 9 gezeigt. Anschließend
drückt der zweite Kolben 53 gegen den ersten Kolben 52 und
beide Kolben bewegen sich in Richtung des zweiten Anschlus
ses 55.
Wenn anschließend der Fahrer das Kupplungspedal 12 freigibt,
wird der Hydraulikdruck vom Zylinder 13 fortgenommen (wie in
Fig. 10 gezeigt), und die beiden ersten Kolben 52 und zwei
ten Kolben 53 bewegen sich in Richtung des ersten Anschlus
ses 54. Dadurch wird der Hydraulikdruck, welcher dem Nehmer
zylinder 6 vom zweiten Zylinder 34 zugeführt worden ist,
entfernt und die Kupplung 3 rückt ein.
Wenn gefahren wird, nachdem ein Problem im Motor 16 aufge
treten ist, wird das Kupplungseinrücken und -ausrücken unter
Verwendung des Kupplungspedals 12, wie in den Fig. 9 und 10
dargestellt, alternierend wiederholt. Während einer derarti
gen Betätigung fungieren der erste Kolben 52 und der zweite
Kolben 53 des zweiten Zylinders 34 als ein einzelner Kolben.
Nachfolgend wird der Betrieb in einer Situation erläutert,
in der der Motor 16 wieder in den Normalzustand nach einer
Abnormität zurückkehrt. Es sei angenommen, dass der Motor 16
in seinen Normalzustand zurückkehrt, während sich die Kupp
lung im Eingriff befindet, wie in den Fig. 1, 2 und 11 ge
zeigt. Ein Signal wird von der Getriebe-ECU 9 zum Motor 16
gesendet, welches bewirkt, dass sich der Motor 16 dreht und
den Kolben 38 in Richtung der Stange 18 zurückstellt. Wenn
dies auftritt, kehrt Öl im Tankreservoir 35 zur ersten Öl
kammer 47 des ersten Zylinders 33, durch Strömen durch den
Ölpfad 49, den zweiten Anschluss 41, die zweite Ölkammer 48,
den vierten Anschluss 43, den zweiten Ölpfad 75, den dritten
Anschluss 56, die vierte Ölkammer 72, den Ölpfad 93, den
Durchlass 83, den ersten Raum 81, die siebte Ölkammer 67,
die dritte Ölkammer 66, den vierten Anschluss 57, den ersten
Ölpfad 74 und den ersten Anschluss 40 zurück. Dadurch kehrt
das System schließlich in den Normalzustand des Kupplungs
eingriffs, wie in Fig. 6 gezeigt, zurück.
Wie vorher erläutert, fungieren während des normalen Fahrens
der erste Zylinder 33 und der erste Ölpfad 74 als die erste
Hydraulikeinheit des Hydraulikmechanismus 32 zur Betätigung
des ersten Kolbens 52. Während weiter eine Abnormität im Mo
tor 16 auftritt, fungieren der Zylinder 13, der Ölpfad 79
und der zweite Kolben 53 als zweite Hydraulikeinheit des Hy
draulikmechanismus 32 zur Betätigung des ersten Kolbens 52.
Somit ist die Wirkung bzw. der besondere Vorteil eines Kupp
lungsbetätigungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
dass das Kupplungsbetätigungssystem die Zylinder mit einer
Kupplungspedalvorrichtung betreiben bzw. betätigen kann,
wenn ein Problem mit dem Motor auftritt.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung somit ein
motorisiertes Kupplungsbetätigungssystem, bei dem es möglich
ist, die Kupplung mit einem Kupplungspedal zu betätigen,
wenn ein Problem mit dem Motor auftritt. Ein Kupplungsaktua
tor 5, welcher als ein Mechanismus zur Betätigung einer
Kupplung eines Fahrzeugs dient, ist mit einem Hydraulikme
chanismus 32, einem Motorsteuerungsmechanismus 31 und einer
Kupplungspedalvorrichtung 13 ausgestattet. Der Hydraulikme
chanismus 32 ist ein Mechanismus zur Betätigung der Kupp
lung. Der Motorsteuerungsmechanismus 31 führt ein automati
sches Einrücken und Ausrücken der Kupplung unter Verwendung
eines Motors 16 aus, welcher den Hydraulikmechanismus 32
entsprechend einem vorgegebenen Eingangssignal antreibt bzw.
betreibt. Eine Kupplungspedalvorrichtung 14 führt ein manu
elles Einrücken und Ausrücken der Kupplung durch Betreiben
bzw. Betätigen des Hydraulikmechanismus 32 aus.
Die Ausdrücke des Grads, wie z. B. "im Wesentlichen", "etwa"
und "annähernd", die hierin verwendet werden bedeuten einen
vertretbaren bzw. vernünftigen Betrag einer Abweichung des
modifizierten Ausdrucks, sodass das Endergebnis nicht bedeu
tend verändert wird. Diese Ausdrücke sollen als eine Abwei
chung von mindestens ± 5% des modifizierten Ausdrucks bein
haltend angesehen werden, wenn diese Abweichung die Bedeu
tung des Wortes, wovon eine Modifikation erfolgt, nicht ne
gieren würde.
Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele gewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen,
ist es für Fachleute auf diesem Gebiet anhand der vorliegen
den Offenbarung offensichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang
der Erfindung, definiert in den beiliegenden Ansprüchen, ab
zuweichen. Ferner dient die vorhergehende Beschreibung der
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Veran
schaulichung und hat keinen die Erfindung, definiert durch
die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente, einschrän
kenden Charakter.
Claims (20)
1. Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Fahr
zeugkupplung (3), umfassend:
ein Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen,
eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit ei nem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydrau likmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein auto matisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen, und
eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit, welche in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) mit einer Kupplungspedalvorrichtung (14) anzutreiben, wobei die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein manuelles Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen.
ein Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen,
eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit ei nem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydrau likmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein auto matisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen, und
eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit, welche in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) mit einer Kupplungspedalvorrichtung (14) anzutreiben, wobei die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein manuelles Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen.
2. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Hydraulikmechanismus (32) um
fasst:
einen Kolben (6), welcher in der Lage ist, die Kupp lung (3) unter Verwendung von Hydraulikdruck zu betä tigen,
eine erste Hydraulikeinheit (33, 74), welche durch den Motor (16) angetrieben wird und den Kolben (6) an treibt, und
eine zweite Hydraulikeinheit (13, 79, 53), welche durch die Kupplungspedalvorrichtung (14) angetrieben wird und den Kolben (6) antreibt, wenn der Motor eine Fehlfunktion aufweist.
einen Kolben (6), welcher in der Lage ist, die Kupp lung (3) unter Verwendung von Hydraulikdruck zu betä tigen,
eine erste Hydraulikeinheit (33, 74), welche durch den Motor (16) angetrieben wird und den Kolben (6) an treibt, und
eine zweite Hydraulikeinheit (13, 79, 53), welche durch die Kupplungspedalvorrichtung (14) angetrieben wird und den Kolben (6) antreibt, wenn der Motor eine Fehlfunktion aufweist.
3. Hydraulikmechanismus zur Verwendung in einem Kupplungs
betätigungssystem, welches eine Fahrzeugkupplung betä
tigt, wobei ein Motor (16) während eines normalen Be
triebes verwendet wird und eine Kupplungsvorrichtung
(14) verwendet wird, um die Kupplung (3) während Fehl
funktionen des Motors zu betätigen, wobei der Hydraulik
mechanismus umfasst:
einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch den Motor (16) angetrieben zu werden, und
einen zweiten Zylinder (34), welcher in der Lage ist, mit Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) und der Kupplungspedalvorrichtung (14) versorgt zu werden, wo bei der zweite Zylinder (34)
ein Zylinderrohr (51),
einen ersten Kolben (52), welcher innerhalb des Zy linderrohrs (51) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, mittels Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) angetrieben zu werden und wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, Hydrau likdruck zur Kupplung (3) zuzuführen, und
einen zweiten Kolben (53) umfasst, welcher innerhalb des Zylinderrohrs (51) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, den ersten Kol ben (52) anzutreiben, wenn Hydraulikdruck vom Kupp lungspedal (12) zugeführt wird, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) zuzuführen.
einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch den Motor (16) angetrieben zu werden, und
einen zweiten Zylinder (34), welcher in der Lage ist, mit Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) und der Kupplungspedalvorrichtung (14) versorgt zu werden, wo bei der zweite Zylinder (34)
ein Zylinderrohr (51),
einen ersten Kolben (52), welcher innerhalb des Zy linderrohrs (51) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, mittels Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) angetrieben zu werden und wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, Hydrau likdruck zur Kupplung (3) zuzuführen, und
einen zweiten Kolben (53) umfasst, welcher innerhalb des Zylinderrohrs (51) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, den ersten Kol ben (52) anzutreiben, wenn Hydraulikdruck vom Kupp lungspedal (12) zugeführt wird, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) zuzuführen.
4. Hydraulikmechanismus nach Anspruch 3, weiter umfassend:
ein Ölreservoir (35),
wobei das Zylinderrohr (51) einen ersten Anschluss (57), welcher in der Lage ist, zwischen dem ersten Zy linder (33) und einem Raum (81) zwischen dem ersten Kolben (52) und dem zweiten Kolben (53) zu kommunizie ren, einen zweiten Anschluss (56), welcher in der Lage ist, mit dem Ölreservoir (35) zu kommunizieren und ei nen dritten Anschluss (54) aufweist, welcher in der Lage ist, mit dem Kupplungspedal (12) zu kommunizie ren, und
wobei der zweite Kolben (53) einen Ölpfad (83) auf weist, welcher in der Lage ist, zwischen dem Raum (81) und dem zweiten Anschluss (56) zu kommunizieren, und ein Einwelt-Ventil (90, 91) aufweist, welches den Öl pfad (83) verschließt, wenn Hydraulikdruck dem Raum (81) zugeführt wird und den Ölpfad (83) öffnet, wenn Hydraulikdruck dem dritten Anschluss (54) vom Kupp lungspedal (12) zugeführt wird.
ein Ölreservoir (35),
wobei das Zylinderrohr (51) einen ersten Anschluss (57), welcher in der Lage ist, zwischen dem ersten Zy linder (33) und einem Raum (81) zwischen dem ersten Kolben (52) und dem zweiten Kolben (53) zu kommunizie ren, einen zweiten Anschluss (56), welcher in der Lage ist, mit dem Ölreservoir (35) zu kommunizieren und ei nen dritten Anschluss (54) aufweist, welcher in der Lage ist, mit dem Kupplungspedal (12) zu kommunizie ren, und
wobei der zweite Kolben (53) einen Ölpfad (83) auf weist, welcher in der Lage ist, zwischen dem Raum (81) und dem zweiten Anschluss (56) zu kommunizieren, und ein Einwelt-Ventil (90, 91) aufweist, welches den Öl pfad (83) verschließt, wenn Hydraulikdruck dem Raum (81) zugeführt wird und den Ölpfad (83) öffnet, wenn Hydraulikdruck dem dritten Anschluss (54) vom Kupp lungspedal (12) zugeführt wird.
5. Hydraulikmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Einwelt-Ventil eine Absperrkugel (90)
und ein Vorspannelement (91) umfasst.
6. Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Fahr
zeugkupplung (3), umfassend:
ein Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen,
eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit ei nem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydrau likmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein auto matisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen, und
eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit, welche in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) mit einer Kupplungspedalvorrichtung (14) anzutreiben, wobei die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein manuelles Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen,
wobei der Hydraulikmechanismus (32) in der Lage ist, alternativ durch die automatische Kupplungsbetäti gungseinheit und die manuelle Kupplungsbetätigungsein heit angetrieben zu werden.
ein Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen,
eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit ei nem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydrau likmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein auto matisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen, und
eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit, welche in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) mit einer Kupplungspedalvorrichtung (14) anzutreiben, wobei die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein manuelles Einrücken und Ausrücken der Kupplung (3) auszuführen,
wobei der Hydraulikmechanismus (32) in der Lage ist, alternativ durch die automatische Kupplungsbetäti gungseinheit und die manuelle Kupplungsbetätigungsein heit angetrieben zu werden.
7. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Hydraulikmechanismus (32) um
fasst:
einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit be trieben zu werden, und
einen zweiten Zylinder (34), welcher in der Lage ist, durch den ersten Zylinder (33) oder die manuelle Kupp lungsbetätigungseinheit betrieben zu werden, um die Kupplung (3) einzurücken und auszurücken.
einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit be trieben zu werden, und
einen zweiten Zylinder (34), welcher in der Lage ist, durch den ersten Zylinder (33) oder die manuelle Kupp lungsbetätigungseinheit betrieben zu werden, um die Kupplung (3) einzurücken und auszurücken.
8. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite Zylinder (39) umfasst:
ein Zylinderrohr (51),
einen ersten Kolben (52), welcher im Zylinderrohr (51) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (52) in der La ge ist, durch Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) angetrieben zu werden, und wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) zuzu führen, und
einen zweiten Kolben (53), welcher im Zylinderrohr (51) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, den ersten Kolben (52) zu betreiben, wenn Hydraulikdruck von der manuellen Kupplungsbetäti gungseinheit zugeführt wird, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) für ein Einrücken und Ausrücken zuzuführen.
ein Zylinderrohr (51),
einen ersten Kolben (52), welcher im Zylinderrohr (51) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (52) in der La ge ist, durch Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) angetrieben zu werden, und wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) zuzu führen, und
einen zweiten Kolben (53), welcher im Zylinderrohr (51) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, den ersten Kolben (52) zu betreiben, wenn Hydraulikdruck von der manuellen Kupplungsbetäti gungseinheit zugeführt wird, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) für ein Einrücken und Ausrücken zuzuführen.
9. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite Zylinder (34) einen drit
ten Kolben (92) umfasst, welcher innerhalb einer Durch
gangsöffnung (80) des zweiten Kolbens (53) angeordnet
ist, wobei der dritte Kolben (92) in der Lage ist, ein
Ventil (90, 91) in der Durchgangsöffnung (80) zu öffnen
und zu schließen, um eine Bewegung des ersten Kolbens
(52) und des zweiten Kolbens (53) zum Einrücken und Aus
rücken der Kupplung (3) zu bewirken.
10. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Ventil eine Absperrkugel (90) und
ein Vorspannelement (91) umfasst.
11. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 7, weiter um
fassend ein Reservoir (35), welches in der Lage ist,
Fluid vom Hydraulikmechanismus (32) zu speichern.
12. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass der erste Zylinder (33) einen ersten
Zylinderkolben (38) umfasst, welcher in der Lage ist,
durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit ange
trieben zu werden, und dass der zweite Zylinder (34) ei
nen ersten zweiten Zylinderkolben (52) umfasst, welcher
in der Lage ist, durch den ersten Zylinderkolben (38)
oder die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit betrieben
zu werden.
13. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite Zylinder (34) weiter einen
zweiten zweiten Zylinderkolben (53) umfasst, welcher in
der Lage ist, durch die manuelle Kupplungsbetätigungs
einheit angetrieben zu werden.
14. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite Zylinder (34) weiter einen
dritten zweiten Zylinderkolben (92) umfasst, welcher in
der Lage ist, durch die manuelle Kupplungsbetätigungs
einheit angetrieben zu werden.
15. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass der dritte zweite Zylinderkolben (92)
innerhalb des zweiten zweiten Zylinderkolbens (53) ange
ordnet ist.
16. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, dass der dritte zweite Zylinderkolben (92)
in der Lage ist, ein Ventil, welches in einer Durch
gangsöffnung (80) des zweiten zweiten Zylinderkolbens
(53) angeordnet ist, zu öffnen und zu schließen.
17. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Ventil eine Absperrkugel (90) und
ein Vorspannelement (91) umfasst.
18. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, dass die ersten und zweiten Zylinder (33,
34) und das Reservoir (35) eine Vielzahl von Anschlüssen
und Pfaden aufweisen, um eine Hydraulikfluidströmung zu
vereinfachen.
19. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 18, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite Zylinder (34) umfasst:
einen ersten Anschluss (57), welcher in der Lage ist, zwischen dem ersten Zylinder (33) und einem Raum (81) zwischen dem ersten zweiten Zylinderkolben (52) und dem zweiten zweiten Zylinderkolben (53) zu kommunizie ren,
einen zweiten Anschluss (56), welcher in der Lage ist, mit dem Reservoir (35) zu kommunizieren, und
einen dritten Anschluss (54), welcher in der Lage ist, mit dem Kupplungspedal (12) zu kommunizieren.
einen ersten Anschluss (57), welcher in der Lage ist, zwischen dem ersten Zylinder (33) und einem Raum (81) zwischen dem ersten zweiten Zylinderkolben (52) und dem zweiten zweiten Zylinderkolben (53) zu kommunizie ren,
einen zweiten Anschluss (56), welcher in der Lage ist, mit dem Reservoir (35) zu kommunizieren, und
einen dritten Anschluss (54), welcher in der Lage ist, mit dem Kupplungspedal (12) zu kommunizieren.
20. Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 19, dadurch ge
kennzeichnet, dass der zweite zweite Zylinderkolben
(53) weiter einen ersten Pfad (83, 93) umfasst, welcher
in der Lage ist, zwischen dem Raum (81) und dem zweiten
Anschluss (56) zu kommunizieren, derart, dass das Ventil
(90, 91) den Ölpfad schließt, wenn Hydraulikdruck dem
Raum (81) zugeführt wird, und den ersten Pfad öffnet,
wenn Hydraulikdruck den dritten Anschluss (54) vom Kupp
lungspedal (12) zugeführt wird.
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