DE10201306B4

DE10201306B4 - Kupplungsbetätigungssystem sowie darin verwendeter hydraulischer Mechanismus

Info

Publication number: DE10201306B4
Application number: DE10201306A
Authority: DE
Inventors: Akira Inoue
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: US6607060B2; US20020096415A1; DE10201306A1; JP2002213497A; JP3940266B2

Abstract

Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung (3), umfassend:
– einen Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen,
– eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit einem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein automatisches 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 Kupplungsbetätigungseinheit und die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit angetrieben zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmechanismus (32) umfasst:
– einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit betrieben zu werden, und
– einen zweiten Zylinder...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem für ein Fahrzeug. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit einer manuellen Kupplungsbetätigungseinheit und einer automatischen Kupplungsbetätigungseinheit, welche einen Motor umfasst.
Manuelle Getriebe sind immer noch die Hauptart von Getrieben, welche in Bussen und Lastkraftwagen verwendet werden. Bei einem manuellen Getriebe ist ein Gangschalthebel nahe dem Fahrersitz mechanisch mit dem Getriebe durch Verbindungsmechanismen wie eine Steuerstange und dgl. verbunden. Dementsprechend ist es beim Schalten notwendig, den Gangmechanismus 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 Getriebe entwickelt, welche mit einer Gangwechselvorrichtung am manuellen Getriebe und einer Getriebe-ECU zur Steuerung der Gangwechselvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen 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 verringert.
Um die Belastung des Fahrers hinsichtlich des Schaltens weiter zu verringern, gibt es weiterhin automatische Getriebe, welche mit einem Kupplungsaktuator versehen sind. Der Kupplungsaktuator 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 erwähnten 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 Motor auf. Der Hauptzylinder ist mit einem Neben- bzw. Nehmerzylinder verbunden, welcher in der Nähe der Freigabevorrichtung der Kupplung angeordnet ist. Das Bewegungsumwandlungselement weist eine Stange, ein Schneckenrad und ein Schneckengetriebe 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 Hauptzylinders betätigt. Dadurch wird ein Hydraulikdruck vom Hauptzylinder auf den Nebenzylinder zugeführt, der Nebenzylinder betätigt den Freigabemechanismus und die Kupplung kommt außer Eingriff.
Wenn der Motor eine Fehlfunktion aufweist oder in anderer, Weise nicht in der Lage ist, sich zu drehen, wird der Zylinder oder ein anderer Hydraulikmechanismus, welcher die Kupplung betätigt, nicht mehr betätigbar und die Kupplung verbleibt in dem Eingriffszustand oder dem freigegebenen Zustand, d.h. ist nicht in der Lage, betrieben zu werden.
Von daher existiert eine Notwendigkeit für ein Kupplungsbetätigungssystem und einen Hydraulikmechanismus, welche die oben erläuterten Probleme im Stand der Technik überwinden. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der Technik sowie auch auf weitere Notwendigkeiten, welche dem Fachmann aus der nachfolgenden Offenbarung ersichtlich werden.

Die US 6 170 624 B1 beschreibt ein Kupplungsbetätigungssystem mit einer automatischen Kupplungsbetätigungseinheit und einer manuellen Kupplungsbetätigungseinheit, bei welcher bei Betätigung der Kupplung während des normalen Betriebs über den Nehmerzylinder Öldruck durch einen Motor und eine Pumpe über einen ersten Zylinderraum des Sicherheitsventils bereitgestellt wird, während bei einer Fehlfunktion des Motors die Ölzufuhr durch Betätigung des Kupplungspedals durch den Geberzylinder erfolgt.

Eine ähnliche Konstruktion zeigt die US 5 906 256 A .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsbetätigungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem es unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik möglich ist, eine Kupplung mit einem Kupplungspedal sicher zu betätigen, wenn Probleme mit dem Motor vorhanden sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ein Kupplungsbetätigungssystem bzw. eine Kupplungsbetätigungs vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Hydraulikmechanismus, eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit und eine manuelle Kupplungsbetätigungseinheit auf. Der Hydraulikmechanismus betätigt die Kupplung. Die automatische Kupplungsbetätigungseinheit weist einen Motor auf, welcher den Hydraulikmechanismus gemäß einem vorgegebenen Signaleingang betreibt und führt ein automatisches Eingreifen und Freigeben der Kupplung aus. Die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit betreibt den Hydraulikmechanismus über eine Kupplungspedalvorrichtung und führt ein manuelles Eingreifen und Freigeben der Kupplung aus.

Mit diesem Kupplungsbetätigungssystem kann die Kupplung entweder unter Verwendung des Motors oder der Kupplungspedalvorrichtung betrieben werden.

Ein Kupplungsbetätigungssystem gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Kupplungsbetätigungssystem 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 betrieben werden kann.

Ein Hydraulikmechanismus zur Verwendung in einem Kupplungsbetätigungssystem gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung betätigt eine Fahrzeugkupplung unter Verwendung eines Motors während eines normalen Betriebes und ermöglicht es, die Kupplung unter Verwendung einer Kupplungspedalvorrichtung zu betätigen, wenn ein Problem mit dem Motor auftritt. Weiter ist der Hydraulikmechanismus mit einem ersten Zylinder und einem zweiten Zylinder versehen. Der erste Zylinder wird durch den Motor angetrieben. Dem zweiten Zylinder kann Hydraulikdruck vom ersten Zylinder und der Kupplungspedalvorrichtung zugeführt werden. Der zweite Zylinder umfasst ein Zylinderrohr, einen ersten Kolben und einen 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 Kupplungspedalvorrichtung 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. betätigt. Somit kann die Kupplung mittels des Kupplungspedals betätigt werden, selbst wenn ein Problem mit dem Motor auftritt.

Ein Hydraulikmechanismus zur Verwendung in einem Kupplungsbetätigungssystem gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden 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 bereit. Der zweite Anschluss stellt eine Verbindung mit dem Ölreservoir bereit. Der dritte Anschluss stellt eine Verbindung 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 Normalbetriebes der erste Kolben betätigt, wenn Öl vom ersten Kolben zum Raum des zweiten Kolbens zugeführt wird. Wenn dies auftritt, hat das Einweg-Ventil des zweiten Kolbens den Durchlass zwischen dem Raum und dem zweiten Anschluss geschlossen.

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 betätigt werden.

Es sei angenommen, dass zu einem Zeitpunkt, wenn es ein Problem mit dem Motor gibt und der erste Zylinder nicht betätigt werden kann, sich der erste Kolben in der Kupplungsfreigabeposition befindet und es einen Raum gibt, welcher zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben gebildet ist. In einem derartigen Fall, wenn das Kupplungspedal betätigt 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 anschließend als eine einzige Einheit.

Diese und weitere Ziele, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbaren.
In der Zeichnung ist:
1 eine schematische Ansicht eines manuellen Getriebeautomatikgangwechselsystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Ansicht eines Kupplungsbetätigungssystems in einem Ausgangskupplungszustand gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Zylinders des Kupplungsbetätigungssystems von 2;
4 eine vergrößerte Teilansicht des zweiten Zylinders von 3;
5 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2, wobei sich die Kupplung außer Eingriff befindet;
6 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2, wobei sich die Kupplung im Eingriff befindet;
7 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2, wobei sich die Kupplung im Eingriff befindet, wenn eine ECU den Motor in Folge einer Fehlfunktion angehalten hat;
8 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystem von 2, bei dem ein Kupplungspedal nach einer Fehlfunktion betätigt wird;
9 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2, wobei das Kupplungspedal nach einer Fehlfunktion betätigt wird, wobei die Kupplung außer Eingriff ist;
10 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2 mit einem nach einer Fehlfunktion betätigten Kupplungspedal, wobei sich die Kupplung im Eingriff befindet; und
11 eine schematische Teilansicht des Kupplungsbetätigungssystems von 2 nach der Rückkehr in den Normalbetrieb.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
(1) Gesamtaufbau
1 stellt ein manuelles Getriebeautomatikgangwechselsystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In 1 ist eine Kupplung 3, welche eine Einscheibentrockenkupplung umfasst, zwischen einem Motor 1 und einem Getriebe 2 angeordnet. Eine Gangwechselvorrichtung 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 Kupplungsaktuator 5 weist einen Hydraulikmechanismus 32 auf (wird später beschrieben), welcher durch einen Hydraulikmechanismus mit einem Nehmerzylinder 6 verbunden ist, welcher nahe der Kupplung 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 betreffend, 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 Getriebe-ECU 9 sendet ein Kupplungssteuerungssignal an den Kupplungsaktuator 5 und ein Gangwechselsteuerungssignal an die Gangwechselvorrichtung 4. Diese Steuerungssignale treiben verschiedene Typen von Motoren an. Die Getriebe-ECU 9 empfängt ebenfalls Signale von verschiedenen Sensoren. Genauer empfängt die Getriebe-ECU 9 die folgenden Eingänge: ein Leerlaufsignal vom Gaspedal 10, ein Schaltpositionssignal von einem Schalthebel 11, ein Kupplungshubsignal von einem Kupplungspedal 12, ein Kupplungshubsignal und ein Fluiddrucksignal vom Kupplungsaktuator 5, ein Kupplungsdrehzahl- 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 Kupplungsvorgang und der Gangwechselvorgang automatisch durch die Getriebe-ECU 9 gesteuert. Ebenfalls kann der Fahrer, wenn gewünscht, 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 Kupplungsaktuator 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 Kupplungspedalvorrichtung 14 bereit. In diesem Ausführungsbeispiel dient das Kupplungspedal 12 nur für eine Notfallverwendung, wenn ein elektrisches Problem im Kupplungsaktuator 5 usw. aufgetreten ist; während des normalen Fahrbetriebs ist das Kupplungspedal 12 eingezogen bzw. zurückgezogen.
(2) Aufbau des Kupplungsaktuators
Der Aufbau des Kupplungsaktuators wird im Detail unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Der Kupplungsaktuator 5 weist automatische Kupplungs- und manuelle Kupplungsbetätigungsfunktionen auf. Die automatische Kupplungsbetätigungsfunktion führt Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 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 Kupplungspedalvorrichtung 14 zu. Genauer führt in diesem Ausführungsbeispiel der Kupplungsaktuator 5 die automatische Kupplungsbetätigungsfunktion während des normalen Fahrens aus. Die manuelle Kupplungsbetätigungsfunktion wird in Notfallsituationen verwendet, wenn die automatische Kupplungsbetätigungsfunktion nicht arbeitet.
Der Kupplungsaktuator 5 weist hauptsächlich einen Steuerungsmotormechanismus 31 und den vorher beschriebenen Hydraulikmechanismus 32 auf.
Der Steuerungsmotormechanismus 31 umfasst einen Motor 16. Der Motor 16 kann ein Gleichstrommotor (DC-Motor), ein Wechselstrommotor (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 umwandelt. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 17 umfasst eine Stange 18, ein Schneckenrad 19 und ein Schneckengetriebe 20. Das Schneckenrad 19 ist an einem Ende der Stange 18 eingerastet und stellt – gemeinsam mit der Stange 18 – einen Kurbelmechanismus bereit. Das Schneckengetriebe 20 kämmt mit dem Schneckenrad 19. Wenn das Schneckengetriebe 20 sich dreht, dreht sich das Schneckenrad 19 und die Stange 18 erfährt eine Linearbewegung in Längsrichtung. Der Motor 16 ist nahe dem Schneckengetriebe 20 angeordnet. Eine Rotationswelle 16a des Motors l6 ist an einem Ende des Schneckengetriebes 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 Kupplungssteuerungssignal von der vorher beschriebenen Getriebe-ECU 9 gesteuert.
Der Hydraulikmechanismus 32 wird durch den Motor 16 des Steuerungsmotormechanismus 31 betrieben und dient zum In-Eingriff- und Außer-Eingriff-Bringen der Kupplung durch Zuführen von Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3. Der Hydraulikmechanismus 32 kann ebenfalls durch Hydraulikdruck von der Kupplungspedalvorrichtung 14 betrieben werden. 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 Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3. Es ist ebenfalls möglich, dass der zweite Zylinder 34 Hydraulikdruck vom Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 empfängt und Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung zuführt. Somit kann der zweite Zylinder 34 durch das Antriebsdrehmoment des Motors 16 oder durch die Betätigungskraft von der Kupplungspedalvorrichtung 14 betrieben werden.
Der Hydraulikmechanismus 32 weist ebenfalls ein Tankreservoir 35 auf. Das Tankreservoir 35 dient zum Speichern von Öl, welches durch den ersten Zylinder 33 und den zweiten Zylinder 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 Zylinderrohrs angeordnet und kann sich in Reaktion auf Hydraulikdruck bewegen. Die Stange 18 des Steuerungsmotormechanismus 31 ist in ein Ende des Zylinderrohrs 37 eingeführt (das linke Ende in 2). Das Ende der Stange 18 stößt gegen ein Ende des Kolbens 38 an (das linke Ende in 2).
Ein erster Anschluss 40 ist am anderen Ende (d.h. der Endseite 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 beschrieben). 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 beschrieben).
Der Kolben 38 ist vorzugsweise ein zylindrisches Element mit einem ersten Steg 45 und einem zweiten Steg 46 an seinem Außenumfang. 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 Innenfläche des Zylinderrohrs 37 derart berühren, dass sie darin gleiten können. Der erste Steg 45 ist an der Seite des Kolbens 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 befinden sich die erste Ölkammer 47 und die zweite Ölkammer 48 in einem abgedichteten Zustand.
2 zeigt den ursprünglichen Zustand mit eingerückter Kupplung. Der Kolben 38 ist ungefähr an der Mitte des Zylinderrohrs 37 positioniert. In diesem Zustand sind der zweite Anschluss 41 und der vierte Anschluss 43 in die zweite Ölkammer 48 geöffnet und der dritte Anschluss 42 öffnet in die erste Ölkammer 47.
Nachfolgend wird der zweite Zylinder 34 unter Bezugnahme auf die 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 2 gezeigt, 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 Hydraulikdruck vom ersten Zylinder 33 betätigt wird und liefert Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3. Der zweite Kolben 53 ist derart angeordnet, dass er durch Hydraulikdruck vom Zylinder 13 der Kupplungspedalvorrichtung 14 betätigt wird und liefert Hydraulikdruck zum Nehmerzylinder 6 der Kupplung 3 durch Betätigung des ersten Kolbens 52. Mit anderen Worten ist der erste Kolben 52 derart angeordnet, 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 2 und 3) und ein zweiter Anschluss 55 ist am anderen Ende gebildet (dem rechten Ende in den 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 verbunden. Genauer, wie in 2 gezeigt, ist der vierte Anschluss 57 vorzugsweise mit dem ersten Anschluss 40 des ersten Zylinders 33 über einen ersten Ölpfad 74 verbunden. Der dritte Anschluss 56 ist vorzugsweise mit dem vierten Anschluss 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 zweiten 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 einem ersten Steg 61 und einem zweiten Steg 62 an seinem Außenumfang. 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 gleiten 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 Abstand 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 gebildet. 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 ringförmige vorstehende Teile, welche an der Außenfläche des Hauptkörpers 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 Kolbens 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 Ölkammer 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 3 und 4 gezeigt, weist der zweite Kolben 53 eine Öffnung 80 auf, welche sich in Längs- bzw. Kolbenbewegungsrichtung hindurch erstreckt. Wie später beschrieben wird, stellt die Öffnung 80 einen Ölpfad bereit und nimmt ein Einweg-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 verjüngende Fläche 86, welche sich in Richtung zum ersten Anschluss 54 verengt. Eine Absperrkugel 90 und eine Schraubenfeder 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 abgestützt 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 Anschluss 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 ersten Anschluss 54 angeordnet ist. Der Durchmesser der zweiten Innenfläche 88 ist größer als der der ersten Innenfläche 87. Der erste Raum 81 und der zweite Raum 82 sind durch einen 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 angeordnet. Der dritte Kolben 92 bewegt sich innerhalb des zweiten Raums 82 infolge von Hydraulikdruck vom ersten Anschluss 54 und dient zur Bewegung der Absperrkugel 90 von der geschlossenen Position in die offene Position. Der dritte 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 Hauptkörpers 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 Anschluss 54 ist. Da ein Dichtelement an der Außenfläche jedes Steges 92a, 92b angeordnet ist, sind die Räume an gegenüberliegenden 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 Durchlasses 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 Vorsprung 92c die Absperrkugel 90 und bewegt sie von der geschlossenen 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 Absperrkugel 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 Zylinderrohres 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 Kolben 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 Umfangsrand 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 innerhalb des zylindrischen Teils 63 kommuniziert mit dem ersten Raum 81 des zweiten Kolbens 53. Da ebenfalls radiale Aussparungen in der Spitze des zylindrischen Teils 63 gebildet sind, kommuniziert die siebte Ölkammer 67 mit der dritten Ölkammer 66 an ihrer Außenseite, selbst wenn der erste Kolben 52 sich vollständig an den zweiten Kolben 53 angenähert hat bzw. diesen berührt.
Die 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 innerhalb des Zylinderrohres 51 positioniert. In diesem Zustand stößt der zweite Kolben 53 gegen die Endfläche des Zylinderrohrs 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 Zustand 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 ausgerückt ist, sind der fünfte Anschluss 58 und der sechste Anschluss 59 jeweils durch den zweiten Steg 62 und den ersten Steg 61 geschlossen (vgl. 5).
(3) Gangwechselvorgang während des normalen Fahrens
Wie aus den 1, 2 und 5 ersichtlich ist, führt die Getriebe-ECU 9 den Gangschaltvorgang entsprechend einem Schaltpositionssignal vom Schalthebel 11 während des manuellen Schaltens oder von Signalen von verschiedenen Sensoren während des automatischen Schaltens aus.
Genauer, gibt die Getriebe-ECU 9 ein Kupplungssteuerungssignal an den Kupplungsaktuator 5 aus, welches bewirkt, dass der Motor 16 das Schneckengetriebe 20 dreht. Wie in 5 gezeigt, treibt dies das Schneckenrad 19 an, und die Stange 18 bewegt sich in Längsrichtung, wobei der Kolben 38 gedrückt 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 zugeführt. 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 Hydraulikdruck 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 Einwegventils einfach als eine Wand der Ölkammer.
Anschließend sendet die Getriebe-ECU 9 ein Gangwechselsteuerungssignal an die Gangwechselvorrichtung 4 und wechselt den Gang durch Betreiben eines Motors (nicht gezeigt).
Schließlich gibt die Getriebe-ECU 9 ein Kupplungssteuerungssignal an den Kupplungsaktuator 5 aus, welches bewirkt, dass der Motor 16 das Schneckengetriebe 20 in der entgegengesetzten Richtung dreht. Wie in 6 gezeigt, wird das Schneckenrad 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 ersten 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 Feder (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 beaufschlagt und ist in der geschlossenen Position.
Während des normalen Fahrens wird das in den 5 und 6 dargestellte Kupplungsausrücken und Kupplungseinrücken alternierend wiederholt. Während eines derartigen Vorgangs fungiert der zweiten Kolben 53 des zweiten Zylinders 34 in gleicher Weise wie die Wandfläche des Zylinderrohrs 51.
(4) Kupplungsbetätigung nach dem Auftreten einer Abnormität im Motor
Nachfolgend werden Betätigungen nach Auftreten einer Abnormität erläutert. 7 stellt einen Fall dar, in dem der Motor angehalten wurde, während sich die Kupplung außer Eingriff befindet. Mit anderen Wort hat der Kolben 38 des ersten Zylinders 33 in einem Zustand angehalten, in dem er sich vollständig in Richtung des ersten Anschlusses 40 bewegt hat. Weiter hat der erste Kolben 52 des zweiten Zylinders 34 in einem Zustand angehalten, in dem er sich vollständig in Richtung des zweiten Anschlusses 55 bewegt hat. Mögliche Ursachen für das Anhalten des Motors 16 können beispielsweise ein Kabelbruch oder ein Sperren des Motors infolge von Verschleiß sein.
Anschließend, wie in 1 gezeigt, betätigt der Fahrer das Kupplungspedal 12. Wenn dies ausgeführt ist, wird Öl vom Zylinder 13 zum ersten Anschluss 54 des zweiten Zylinders 34 über den Ölpfad 79 zugeführt, wie in 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 züruck zum Tankreservoir 35 mittels Strömen durch die vierte Ölkammer 72, den dritten Anschluss 56, den zweiten Ölpfad 75, den vierten Anschluss 43 des ersten Zylinders 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 niederzudrücken, bewegt sich der zweite Kolben 53 auf Grund des Hydraulikdrucks vom Zylinder 13 in Richtung des ersten Kolbens 52. Schließlich berühren der erste Kolben 52 und der zweite Kolben 53 einander, wie in 9 gezeigt. Anschließend drückt der zweite Kolben 53 gegen den ersten Kolben 52 und beide Kolben bewegen sich in Richtung des zweiten Anschlusses 55.
Wenn anschließend der Fahrer das Kupplungspedal 12 freigibt, wird der Hydraulikdruck vom Zylinder 13 fortgenommen (wie in 10 gezeigt), und die beiden ersten Kolben 52 und zweiten Kolben 53 bewegen sich in Richtung des ersten Anschlusses 54. Dadurch wird der Hydraulikdruck, welcher dem Nehmerzylinder 6 vom zweiten Zylinder 34 zugeführt worden ist, entfernt und die Kupplung 3 rückt ein.
Wenn gefahren wird, nachdem ein Problem im Motor 16 aufgetreten ist, wird das Kupplungseinrücken und -ausrücken unter Verwendung des Kupplungspedals 12, wie in den 9 und 10 dargestellt, alternierend wiederholt. Während einer derartigen 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 Kupplung im Eingriff befindet, wie in den 1, 2 und 11 gezeigt. 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 Ölkammer 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 Kupplungseingriffs, wie in 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 Motor 16 auftritt, fungieren der Zylinder 13, der Ölpfad 79 und der zweite Kolben 53 als zweite Hydraulikeinheit des Hydraulikmechanismus 32 zur Betätigung des ersten Kolbens 52.
Somit ist die Wirkung bzw. der besondere Vorteil eines Kupplungsbetätigungssystems gemäß der vorliegenden Neuerung, dass das Kupplungsbetätigungssystem die Zylinder mit einer Kupplungspedalvorrichtung betreiben bzw. betätigen kann, wenn ein Problem mit dem Motor auftritt.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Neuerung somit 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 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 bedeutend verändert wird. Diese Ausdrücke sollen als eine Abweichung von mindestens ± 5 % des modifizierten Ausdrucks beinhaltend angesehen werden, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Wortes, wovon eine Modifikation erfolgt, nicht negieren würde.
Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet anhand der vorliegenden Offenbarung offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, definiert in den beiliegenden Ansprüchen, abzuweichen. Ferner dient die vorhergehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Veranschaulichung und hat keinen die Erfindung, definiert durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente, einschränkenden Charakter.

Claims

Kupplungsbetätigungssystem zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung (3), umfassend: – einen Hydraulikmechanismus (32), welcher in der Lage ist, die Kupplung (3) zu betätigen, – eine automatische Kupplungsbetätigungseinheit mit einem Motor (16), welcher in der Lage ist, den Hydraulikmechanismus (32) entsprechend einem vorgegebenen Signaleingang anzutreiben, wobei die automatische Kupplungsbetätigungseinheit in der Lage ist, ein automatisches 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 Kupplungsbetätigungseinheit und die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit angetrieben zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmechanismus (32) umfasst: – einen ersten Zylinder (33), welcher in der Lage ist, durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit betrieben zu werden, und – einen zweiten Zylinder (34), welcher in der Lage ist, durch den ersten Zylinder (33) oder die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit betrieben zu werden, um die Kupplung (3) einzurücken und auszurücken, wobei der zweite Zylinder (34) umfasst: – ein Zylinderrohr (51), – einen ersten Kolben (52), welcher im Zylinderrohr (51) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, durch Hydraulikdruck vom ersten Zylinder (33) angetrieben zu werden, und wobei der erste Kolben (52) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) zuzuführen, 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 Kupplungsbetätigungseinheit zugeführt wird, wobei der zweite Kolben (53) in der Lage ist, Hydraulikdruck zur Kupplung (3) für ein Einrücken und Ausrücken zuzuführen, und – dass der zweite Zylinder (34) einen dritten Kolben (92) umfasst, welcher innerhalb einer Durchgangsöffnung (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 Ausrücken der Kupplung (3) zu bewirken.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil eine Absperrkugel (90) und ein Vorspannelement (91) umfasst.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend ein Reservoir (35), welches in der Lage ist, Fluid vom Hydraulikmechanismus (32) zu speichern.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (33) einen Zylinderkolben (38) umfasst, welcher in der Lage ist, durch die automatische Kupplungsbetätigungseinheit angetrieben zu werden, und dass der erste Kolben (52)des zweiten Zylinders (34) in der Lage ist, durch den Zylinderkolben (38) des ersten Zylinders (33) oder die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit betrieben zu werden.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (53) des zweiten Zylinder (34) weiter in der Lage ist, durch die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit angetrieben zu werden.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kolben (92) des zweiten Zyilinders (34) weiter in der Lage ist, durch die manuelle Kupplungsbetätigungseinheit angetrieben zu werden.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch, 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kolben (92) innerhalb des zweiten Kolbens (53) des zweiten Zylinders (34) angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass der dritte Kolben (92) des zweiten Zylinders (34) in der Lage ist, ein Ventil, welches in einer Durchgangsöffnung (80) des zweiten Kolbens (53) des zweiten Zylinders (34) angeordnet ist, zu öffnen und zu schließen.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Zylinder (33, 34) und das Reservoir (35) eine Vielzahl von Anschlüssen und Pfaden aufweisen, um eine Hydraulikfluidströmung zu vereinfachen.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, 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 und Kolben (52) und dem zweiten Kolben (53) des zweiten Zylinders (34) zu kommunizieren, – 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.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet dass der zweite Kolben (53) des zweiten Zylinders (34) 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 Kupplungspedal (12) zugeführt wird.
Kupplungsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 11 dadurch gekennzeichnet, – dass das Zylinderrohr (51) einen ersten Anschluss (57), welcher in der Lage ist, zwischen dem ersten Zylinder (33) und einem Raum (81) zwischen dem ersten Kolben (52) und dem zweiten Kolben (53) des zweiten Zylinders (34)zu kommunizieren, einen zweiten Anschluss (56), welcher in der Lage ist, mit dem Ölreservoir (35) zu kommunizieren und einen dritten Anschluss (54) aufweist, welcher in der Lage ist, mit dem Kupplungspedal (12) zu kommunizieren, und – dass der zweite Kolben (53) einen Ölpfad (83) aufweist, welcher in der Lage ist, zwischen dem Raum (81) und dem zweiten Anschluss (56) zu kommunizieren, und ein Einweg-Ventil (90, 91) aufweist, welches den Ölpfad (83) verschließt, wenn Hydraulikdruck dem Raum (81) zugeführt wird und den Ölpfad (83) öffnet, wenn Hydraulikdruck dem dritten Anschluss (54) vom Kupplungspedal (12) zugeführt wird.
Kupplungsbetätigungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einweg-Ventil eine Absperrkugel (90) und ein Vorspannelement (91) umfasst.