DE102013101244A1 - Clutch operating device for motor car, has control device outputting control signal to clutch operating element by sail operation for automatic disengaging of clutch of car, where operating element drives mechanism by electrical operation - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zur Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a clutch actuating device for a motor vehicle, a method for clutch actuation for a motor vehicle and a motor vehicle.
Das automatisierte Segeln, d.h. das Fahren mit abgekoppeltem Motor im Leerlauf, ist bei Fahrzeugen mit Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Bei Fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe kann der Fahrer zum „Segeln“ zwar grundsätzlich selbst die Kupplung betätigen bzw. das Getriebe in die Neutralstellung stellen, um das entsprechende Potenzial zu nutzen, Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass diese Möglichkeit in der Praxis nicht genutzt wird. Automated sailing, i. the engine is idling with the engine disconnected, is known in vehicles with dual clutch transmission. For vehicles with manual transmission, while the driver can "sail" basically even operate the clutch or the gearbox in the neutral position to use the corresponding potential, but studies have shown that this possibility is not used in practice.
Die Druckschrift
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kupplungsbetätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine automatisierte Kupplungsbetätigung bei Fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe ermöglicht, ohne die Charakteristik eines manuellen Schaltgetriebes aufzugeben. Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved clutch actuation device for a motor vehicle, which enables an automated clutch actuation in vehicles with manual transmission, without giving up the characteristic of a manual transmission.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren zur Kupplungsbetätigung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. This object is achieved by a clutch actuating device with the features of patent claim 1, by a method for clutch actuation with the features of
Die Erfindung schafft demnach eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Hydraulikmechanismus, welcher dazu ausgebildet ist, eine Kupplung des Kraftfahrzeuges zu betätigen. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung weist ein erstes Kupplungsbetätigungselement, welches dazu ausgebildet ist, durch manuelle Betätigung den Hydraulikmechanismus zum hydraulischen Einrücken und Ausrücken der Kupplung anzusteuern, ein zweites Kupplungsbetätigungselement, welches dazu ausgebildet ist, den Hydraulikmechanismus durch elektrische Betätigung anzutreiben, wobei das zweite Kupplungsbetätigungselement dazu ausgebildet ist, ein automatisches Einrücken und Ausrücken der Kupplung auszuführen, und eine Steuereinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, zur Einleitung eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs ein Steuersignal an das zweite Kupplungsbetätigungselement zum automatischen Ausrücken der Kupplung auszugeben. The invention accordingly provides a clutch actuating device for a motor vehicle with a hydraulic mechanism, which is designed to actuate a clutch of the motor vehicle. The clutch actuator includes a first clutch actuator configured to manually actuate the hydraulic mechanism to hydraulically engage and disengage the clutch, a second clutch actuator configured to drive the hydraulic mechanism by electrical actuation, the second clutch actuator being configured to: to perform an automatic engagement and disengagement of the clutch, and a control device which is adapted to issue a control signal to the second clutch actuating element for automatically disengaging the clutch for initiating a sailing operation of the motor vehicle.
Durch Vorsehen des zweiten Kupplungsbetätigungselements, welches durch die Steuereinrichtung ansteuerbar ist, kann zur Einleitung des Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs das zweite Kupplungsbetätigungselement angesteuert werden, ein automatisches Ausdrücken der Kupplung auszuführen. Somit kann durch die automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Kupplungsbetätigungselements eine automatisierte Kupplungsansteuerung zum „Segeln“ mit einem manuellen Schaltgetriebe unter Beibehaltung der konventionellen Kupplungsbetätigung für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ermöglicht werden. By providing the second clutch actuation element, which can be actuated by the control device, the second clutch actuation element can be actuated to initiate automatic actuation of the clutch in order to initiate the sail operation of the motor vehicle. Thus, by the automated clutch operation by means of the second clutch operating member, automated clutch driving for "sailing" with a manual transmission while maintaining the conventional clutch operation for the normal driving operation of the vehicle can be enabled.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Hydraulikmechanismus einen mit dem ersten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen ersten Geberzylinder, einen mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinder und einen mit der Kupplung wirkverbundenen Nehmerzylinder aufweist, wobei der erste und zweite Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder jeweils mittels einer Hydraulikleitung verbunden sind. Durch Vorsehen des mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinders, welcher mit dem Nehmerzylinder mittels der Hydraulikleitung verbunden ist, wird neben einer herkömmlichen Kupplungsbetätigung mittels des ersten Kupplungsbetätigungselements die automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Kupplungsbetätigungselements, das mit dem zweiten Geberzylinder wirkverbunden ist, ermöglicht. Preferably, it is provided that the hydraulic mechanism has a first master cylinder operatively connected to the first clutch actuating element, a second master cylinder operatively connected to the second clutch actuating element and a slave cylinder operatively connected to the clutch, wherein the first and second master cylinder are each connected to the slave cylinder by means of a hydraulic line. By providing the second master cylinder operatively connected to the second clutch operating member, which is connected to the slave cylinder via the hydraulic line, in addition to a conventional clutch operation by the first clutch operating member, the automated clutch operation by the second clutch operating member operatively connected to the second master cylinder is enabled.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass in dem Hydraulikmechanismus ein von der Steuereinrichtung steuerbares Schaltventil angeordnet ist, mit welchem der erste Geberzylinder, der zweite Geberzylinder und der Nehmerzylinder durch eine jeweilige Hydraulikleitung verbunden sind. Das Schaltventil ermöglicht somit ein Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Geberzylinder. Preferably, it is further provided that in the hydraulic mechanism, a control valve controllable by the control valve is arranged, with which the first master cylinder, the second master cylinder and the slave cylinder are connected by a respective hydraulic line. The switching valve thus enables switching between the first and second master cylinder.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schaltventil eine erste Schaltstellung ausweist, in welcher der erste Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder fluidisch verbunden ist, eine zweite Schaltstellung aufweist, in welcher der erste Geberzylinder mit dem zweiten Geberzylinder fluidisch verbunden ist und eine dritte Schaltstellung aufweist, in welcher der zweite Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder fluidisch verbunden ist. According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve identifies a first switching position, in which the first master cylinder is fluidically connected to the slave cylinder, has a second switching position, in which the first master cylinder is fluidically connected to the second master cylinder and has a third switching position in which the second master cylinder is fluidically connected to the slave cylinder.
In der ersten Schaltstellung wird somit eine Betätigung der Kupplung über das erste Kupplungsbetätigungselement, welches vorzugsweise als Kupplungspedal ausgeführt ist, ermöglicht. In der zweiten Schaltstellung des Schaltventils ist vorzugsweise ein Volumenausgleich zwischen dem mit dem ersten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen ersten Geberzylinder und dem mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinder möglich. Der Druck auf der Kupplungsseite wird hierbei vorzugsweise gehalten, sodass die Kupplung so lange geöffnet bleibt, bis wieder eine eindeutige Ausgangsposition hergestellt ist, d.h. eine Endlage der jeweiligen Kupplungsbetätigungselemente erreicht ist. Danach erfolgt die Umschaltung auf den jeweiligen Zustand der Kupplungsbetätigungselemente. In der dritten Schaltstellung des Schaltventils wird eine Betätigung der Kupplung über das zweite elektrisch betätigbare sowie von der Steuereinrichtung ansteuerbare Kupplungsbetätigungselement ermöglicht. In the first switching position thus an actuation of the clutch via the first clutch actuating element, which is preferably designed as a clutch pedal, allows. In the second switching position of the switching valve, a volume compensation is preferably possible between the first master cylinder operatively connected to the first clutch actuating element and the second master cylinder operatively connected to the second clutch actuating element. The pressure on the clutch side is preferably maintained in this case, so that the clutch remains open until a clear starting position is established, i. an end position of the respective clutch actuating elements is reached. Thereafter, the changeover takes place to the respective state of the clutch actuation elements. In the third switching position of the switching valve actuation of the clutch via the second electrically actuated and controllable by the control device clutch actuator is made possible.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schaltventil dazu ausgebildet ist, ein Umschalten der Schaltstellungen unter Einbeziehung zumindest eines Sensors oder Kontaktschalters des ersten Kupplungsbetätigungselements und eines Wegsensors des ersten oder zweiten Geberzylinders durchzuführen. Somit kann ein Umschalten der Schaltstellungen beispielsweise erst dann durchgeführt werden, wenn das erste bzw. zweite Kupplungsbetätigungselement eine jeweilige Endposition erreicht haben. According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve is designed to perform a switching of the switching positions involving at least one sensor or contact switch of the first clutch actuating element and a displacement sensor of the first or second master cylinder. Thus, a switching of the switching positions, for example, be performed only when the first and second clutch actuating element have reached a respective end position.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zumindest das erste Kupplungsbetätigungselement sowie das zweite Kupplungsbetätigungselement in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sind. Das gemeinsame Bauteil ermöglicht somit sowohl die manuelle als auch automatische Betätigung der Kupplung des Kraftfahrzeuges. Durch die Zusammenfassung des ersten und zweiten Kupplungsbetätigungselements in einem gemeinsamen Bauteil können des Weiteren Herstellungskosten eingespart und im Gegensatz zu einer getrennten Anordnung des ersten und zweiten Kupplungselements reduzierte Abmessungen erzielt werden. According to a further preferred embodiment, it is provided that at least the first clutch actuating element and the second clutch actuating element are arranged in a common component. The common component thus enables both the manual and automatic actuation of the clutch of the motor vehicle. Furthermore, by combining the first and second clutch actuation elements in a common component, manufacturing costs can be saved and, in contrast to a separate arrangement of the first and second coupling element, reduced dimensions can be achieved.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schaltventil durch ein Dreiwegeventil ausgebildet ist. Dadurch kann die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Geberzylinder und dem Nehmerzylinder, dem ersten Geberzylinder und dem zweiten Geberzylinder sowie dem zweiten Geberzylinder und dem Nehmerzylinder bereitgestellt werden. It is preferably provided that the switching valve is formed by a three-way valve. Thereby, the fluidic connection between the first master cylinder and the slave cylinder, the first master cylinder and the second master cylinder and the second master cylinder and the slave cylinder can be provided.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hydraulikmechanismus einen mit dem ersten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen ersten Geberzylinder, einen mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinder und einen mit der Kupplung wirkverbundenen Nehmerzylinder aufweisen, wobei der erste Geberzylinder mit dem zweiten Geberzylinder über eine erste Hydraulikleitung und der zweite Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder über eine zweite Hydraulikleitung verbunden sind. Dadurch bleibt der hydraulische Kreislauf zur Kupplungsbetätigung über das Kupplungspedal in vollem Umfang erhalten, gleichzeitig wird jedoch eine wahlweise Betätigung der Kupplung über ein manuelles Betätigungselement oder eine externe automatische Kupplungsansteuerung im selben hydraulischen Kreislauf ermöglicht. According to a preferred embodiment, the hydraulic mechanism may have a first master cylinder operatively connected to the first clutch actuator, a second master cylinder operatively connected to the second clutch actuator, and a slave cylinder operatively connected to the clutch, wherein the first master cylinder includes the second master cylinder via a first hydraulic line and the second master cylinder the slave cylinder are connected via a second hydraulic line. As a result, the hydraulic circuit for clutch actuation via the clutch pedal is fully retained, but at the same time an optional actuation of the clutch via a manual actuator or an external automatic clutch control in the same hydraulic circuit is enabled.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, zur Beendigung des Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs das zweite Kupplungsbetätigungselement anzusteuern, ein automatisches Einrücken der Kupplung auszuführen. Somit kann durch die automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Kupplungsbetätigungselements eine automatisierte Kupplungsansteuerung zum „Segeln“ mit einem manuellen Schaltgetriebe unter Beibehaltung der konventionellen Kupplungsbetätigung für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ermöglicht werden. According to a further preferred embodiment, it is provided that the control device is designed to control the second clutch actuator to complete the sailing operation of the motor vehicle to perform an automatic engagement of the clutch. Thus, by the automated clutch operation by means of the second clutch operating member, an automated clutch control for "sailing" with a manual transmission while maintaining the conventional clutch operation be made possible for the normal driving of the vehicle.
Die Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zur Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug mittels einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, wobei zur Einleitung eines Segelbetriebes des Kraftfahrzeuges die Steuereinrichtung das zweite Kupplungsbetätigungselement ansteuert, ein automatisches Ausrücken der Kupplung auszuführen. Somit kann durch die automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Kupplungsbetätigungselements eine automatisierte Kupplungsansteuerung zum „Segeln“ mit einem manuellen Schaltgetriebe unter Beibehaltung der konventionellen Kupplungsbetätigung für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ermöglicht werden. The invention further provides a method for clutch actuation for a motor vehicle by means of a clutch actuating device of the type described above, wherein for initiating a sailing operation of the motor vehicle, the control device controls the second clutch actuating element to perform an automatic disengagement of the clutch. Thus, by the automated clutch operation by means of the second clutch operating member, automated clutch driving for "sailing" with a manual transmission while maintaining the conventional clutch operation for the normal driving operation of the vehicle can be enabled.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in dem Hydraulikmechanismus ein von der Steuereinrichtung steuerbares Schaltventil vorgesehen ist, welches in einer ersten Schaltstellung einen mit dem ersten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen ersten Geberzylinder mit einem mit der Kupplung wirkverbundenen Nehmerzylinder verbindet. It is preferably provided that a control valve controllable by the control valve is provided in the hydraulic mechanism, which connects in a first switching position operatively connected to the first clutch actuating element first master cylinder with a clutch operatively connected to the slave cylinder.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schaltventil in einer zweiten Schaltstellung den mit dem ersten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen ersten Geberzylinder mit einem mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinder verbindet. According to a further preferred embodiment, it is provided that, in a second switching position, the switching valve connects the first master cylinder operatively connected to the first clutch actuating element to a second master cylinder operatively connected to the second clutch actuating element.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Schaltventil in einer dritten Schaltstellung den mit dem zweiten Kupplungsbetätigungselement wirkverbundenen zweiten Geberzylinder mit dem mit der Kupplung wirkverbundenen Nehmerzylinder verbindet. Das Schaltventil ermöglicht somit ein Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Geberzylinder sowie dem Nehmerzylinder. According to a further preferred embodiment, it is provided that the switching valve connects in a third switching position operatively connected to the second clutch actuating element second master cylinder with the operatively connected to the clutch slave cylinder. The switching valve thus enables switching between the first and second master cylinder and the slave cylinder.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass das Schaltventil eine Umschaltung der Ventilstellungen unter Einbeziehung zumindest eines Sensors oder Kontaktschalters des ersten Kupplungsbetätigungselements und eines Wegsensors des ersten oder zweiten Geberzylinders durchführt. Somit kann ein Umschalten der Schaltstellungen beispielsweise erst dann durchgeführt werden, wenn das erste bzw. zweite Kupplungsbetätigungselement in einer jeweiligen Endposition angelangt sind. Preferably, it is further provided that the switching valve performs a switching of the valve positions involving at least one sensor or contact switch of the first clutch actuating element and a displacement sensor of the first or second master cylinder. Thus, a switching of the switching positions, for example, be carried out only when the first and second clutch actuating element have arrived in a respective end position.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zur Beendigung des Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs das zweite Kupplungsbetätigungselement ansteuert, ein automatisches Einrücken der Kupplung auszuführen. Somit kann durch die automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Kupplungsbetätigungselements eine automatisierte Kupplungsansteuerung zum „Segeln“ mit einem manuellen Schaltgetriebe unter Beibehaltung der konventionellen Kupplungsbetätigung für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ermöglicht werden. According to a further preferred embodiment, it is provided that the control device for terminating the sailing operation of the motor vehicle controls the second clutch actuating element to perform an automatic engagement of the clutch. Thus, by the automated clutch operation by means of the second clutch operating member, automated clutch driving for "sailing" with a manual transmission while maintaining the conventional clutch operation for the normal driving operation of the vehicle can be enabled.
Die Erfindung schafft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art. The invention further provides a motor vehicle with the clutch actuating device according to the invention of the type mentioned.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren der Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the figures of the drawings and explained in more detail in the following description.
Es illustrieren: It illustrate:
Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung
Der Hydraulikmechanismus
Die Steuereinrichtung
Der erste Geberzylinder
Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung
Der Hydraulikmechanismus
Das erste Kupplungsbetätigungselement
Die Steuereinrichtung
Die Bedingung zur Einleitung des Segelbetriebs kann beispielsweise dann gegeben sein, wenn ein Gaspedal des Kraftfahrzeugs nicht betätigt wird oder an einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs kein Drehmoment anliegt. Die Bedingung zur Beendigung des Segelbetriebs kann beispielsweise dann gegeben sein, wenn das Gaspedal des Kraftfahrzeugs betätigt wird oder das Bremspedal betätigt wird und eine Ankoppelung des Motors zur Nutzung der Schubabschaltung engergetisch günstiger ist als „Segeln“. The condition for initiating the sailing operation can be given, for example, when an accelerator pedal of the motor vehicle is not actuated or no torque is applied to a drive shaft of the motor vehicle. The condition for the termination of the sailing operation, for example, be given when the accelerator pedal of the motor vehicle is actuated or the brake pedal is actuated and a coupling of the engine to use the overrun fuel cut is tighter than "sailing" cheaper.
In dem Hydraulikmechanismus
Das Schaltventil
In der zweiten Schaltstellung kann das Schaltventil
Das erste und zweite Kupplungsbetätigungselement
Der erste Geberzylinder
Das Verfahren zur Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug mittels der Kupplungsbetätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art umfasst ein Ansteuern des zweiten Kupplungsbetätigungselements
Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug vielmehr auch eine andere als die oben konkret beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. The invention is not limited to the above embodiments. Within the scope of the scope of the invention, the clutch actuating device according to the invention and the method according to the invention for clutch actuation for a motor vehicle can instead also assume a different form of construction than that specifically described above.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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