-
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung zur gesteuerten Betätigung eines Getriebes und/oder einer Kupplung.
-
In Kraftfahrzeugen mit automatischen Fahrzeuggetrieben sind Aktoren zur Getriebefunktion erforderlich. Es wird ein Aktor für eine Kupplungsbetätigung verwendet. Diese bekannten Lösungen stellen immer einen Kompromiss zwischen den einzelnen Teilfunktionen „Kupplung anlegen“ und „Moment modulieren“ dar. Dies hat Kompromisse bei den Systemkosten, der Dynamik und der Energieaufnahme zur Folge.
-
Es besteht daher die Aufgabe eine Betätigungsanordnung mit guten Eigenschaften und guter Dynamik zur Verfügung zu stellen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Betätigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung zur gesteuerten Betätigung eines Getriebes und/oder einer Kupplung, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit mindestens zwei Kolben-Zylindereinheiten, mindestens einer Verschaltungslogik, mindestens einem ersten Aktor, mindestens einem zweiten Aktor und einer Druckmittelversorgung, wobei die Kolben-Zylindereinheiten über die Verschaltungslogik mit dem ersten Aktor und dem zweiten Aktor hydraulisch oder hydrostatisch derart miteinander verbunden sind, dass der erste Aktor und der zweite Aktor mindestens einen der zwei Kolben-Zylindereinheiten ansteuern, wobei der erste Aktor und/oder der zweite Aktor ein doppelwirkender Aktor ist.
-
Durch die Verwendung eines doppelwirkenden Aktors, kann eine doppelte Ausnutzung der Aktorleistung ermöglicht werden. Beispielsweise ist die Kupplung eine Doppelkupplung und der doppelwirkende Aktor kann dabei so angebracht werden, dass der doppelwirkende Aktor jeweils in einen direkten Kontakt mit den Kolben-Zylindereinheiten tritt und insbesondere die beiden Kolben-Zylindereinheiten miteinander verbinden kann.
-
Der Begriff Doppelkupplung beschreibt hierbei eine lastschaltbare Kupplungseinheit, die aus zwei Teilkupplungen besteht, die meist koaxial angeordnet sind. Die Teilkupplungen können dabei auf zwei Antriebswellen angeordnet sein. Beispielsweise kann eine Teilkupplung das Trennen und das Verbinden der ungeraden Gänge eines Getriebes steuern, während die zweite Teilkupplung das Trennen und das Verbinden der ungeraden Gänge steuern kann. Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs kann eine Teilkupplung geschlossen sein, gleichzeitig kann die Getriebeaktorik für die andere offene Teilkupplung bereits den nächsten Gang vorwählen. Ein Gangwechsel kann durch das gleichzeitige Öffnen der geschlossenen Teilkupplung und Schließen der offenen Teilkupplung ermöglicht werden. Das Auslösen des Gangswechsels kann beispielsweise hierbei über eine hydraulische Verbindung durch den ersten Aktor und zweiten Aktor erfolgen.
-
Der Begriff Kolben-Zylindereinheit beschreibt hierbei einen Nehmerzylinder einer Teilkupplung oder eines Getriebes. Mit Hilfe der Kolben-Zylindereinheit kann Druck auf die Teilkupplung oder das Getriebe übertragen werden um die Teilkupplung oder das Getriebe zu betätigen. Dabei kann der erste und/oder zweite Aktor für jede Kolben-Zylindereinheit einen eigenen Anschluss aufweisen.
-
Der Begriff Verschaltungslogik beschreibt hierbei eine Ventilanordnung mit mindestens einem Ventil. Die Verschaltungslogik kann die Verbindung des ersten Aktors und zweiten Aktors mit Kolben-Zylindereinheiten der Teilkupplungen und mit dem jeweiligen Aktor steuern. Auf diese Weise kann mit Hilfe der Verschaltungslogik der erste Aktor und/oder der zweite Aktor funktionsabhängig an den/die Teilkupplungen oder die Aktoren untereinander gekoppelt werden.
-
Mit Hilfe eines doppelwirkenden Aktors können somit unterschiedliche Schaltstellungen ermöglicht werden. Insbesondere können Überschneidungen mit Boost ermöglicht und verwendet werden, welche sonst nicht möglich wären. Der Begriff Boost bedeutet hierbei, dass beide Aktoren mit einem der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten verbunden werden können. Dadurch kann beispielsweise ein größerer Gesamtvolumenstrom bereitgestellt werden, so dass eine Anpassung des Drucks in den Aktoriken an den Druck der zu verbindenen Kolben-Zylindereinheit leichter angepasst werden kann, wodurch ein komfortableres Umschalten der Aktorik ermöglicht wird. Weiterhin kann insbesondere bei einer Schaltung/Überschneidung ohne Boost je nach Schaltungstyp entweder die offene oder die geschlossene Teilkupplung schlupfen. Daher kann ein Wechsel der hydraulischen Verschaltung der geschlossenen Kupplung unter Last vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine Betätigungsanordnung mit guten Eigenschaften und einer guten Dynamik zur Verfügung gestellt.
-
Weiterhin können der erste Aktor und der zweite Aktor unterschiedlich ausgestaltet sein. Dadurch kann beispielsweise bei einer Doppelkupplung die feste Kopplung je eines Aktors an eine Teilkupplung mit wechselnden Ansprüchen an den Aktor aufgehoben werden. Mit Hilfe des unterschiedlichen ersten Aktors und des zweiten Aktors kann der Leistungsfluss des ersten Aktors und des zweiten Aktors funktionsunabhängig an den oder die Teilkupplungen gekoppelt werden. Die Kopplung kann grundsätzlich über mehrere technische Realisierungen erfolgen, beispielsweise über eine hydraulische oder hydrostatische Kopplung.
-
Im Folgenden werden Aktoren und Verbraucher mit hydraulischer oder hydrostatischer Kopplung und Verschaltungslogik, beispielsweise Ventile einer Doppelkupplung beschrieben. Es wäre jedoch denkbar die Betätigungsanordnung für Allrad Trennkupplung oder andere Kupplungen zu verwenden.
-
Der erste Aktor kann nach den Hauptkriterien Kostenreduktion und Dynamik ausgewählt werden. Beispielsweise kann der erste Aktor für das schnelle Anlegen der Teilkupplung und den Momentenaufbau konzipiert sein. Während der zweite Aktor nach den Kriterien Dichtheit und geringe Halteströme ausgewählt werden kann, und beispielsweise bei einer aktiven Teilkupplung für die Funktionen Moment modulieren und halten zuständig ist. Auf diese Weise kann die feste Kopplung an die Teilkupplung mit wechselnden Ansprüchen an den Aktor aufgehoben werden. Vielmehr kann der Leistungsfluss der Aktoren funktionsabhängig an den/die Teilkupplungen gekoppelt werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Aktor ein Pumpenaktor und der zweite Aktor ein Hydraulischer Kupplungs-Aktor. Der erste Aktor aktuiert dabei eine Pumpe. Die Pumpe kann mit einer Druckmittelversorgung verbunden sein. Die Pumpe kann beispielsweise in einer Pumpenbauart mit Verdrängerprinzip oder mit einer Hubvariabilität ausgestaltet sein. Weiterhin kann die Druckmittelversorgung ein Reservoir sein, welche das Fluid für die hydraulische oder hydrostatische Kopplung des ersten Aktors, zweiten Aktors, der Verschaltungslogik und der Teilkupplungen speichert. Der zweite Aktor ist ein Hydrostatischer-Kupplungs-Aktor, im Folgenden mit HCA abgekürzt. Durch die Verwendung eines ersten Aktors in Form eines Pumpenaktors und eines zweiten Aktors in Form eines HCA kann der Leistungsfluss der Aktoren funktionsabhängig an den/die Teilkupplungen gekoppelt werden. Beispielsweise kann bei einer Kupplung der erste Aktor dazu dienen mit Hilfe der Pumpe eine Teilkupplung schnell anzulegen und einen schnellen Momentenaufbau zu ermöglichen. Zum Halten und Fein-Modulieren des Kupplungsmoments kann dann die HCA verwendet werden, wobei die Pumpe durch die Verschaltungslogik von der aktiven Teilkupplung abgetrennt werden kann. Weiterhin kann bei Schaltungen, insbesondere bei Überschneidungen, die schlupfende Teilkupplung mit dem genauer modulierbaren HCA angesteuert werden.
-
Vorzugsweise sind der erste Aktor und/oder der zweite Aktor zwischen den zwei Kolben-Zylindereinheiten angeordnet. Auf diese Weise kann eine Boost-Überschneidung mit einem größeren Fluid Gesamtvolumen ermöglicht werden. Beispielsweise kann der erste Aktor mit der Pumpe Fluid mit der zum jeweiligen Zeitpunkt maximal möglichen Fluiddynamik von einer Kolben-Zylindereinheit zur anderen Kolben-Zylindereinheit pumpen, so dass der zweite Aktor als HCA die Teilkupplung ansteuert, welche sich schneller bewegen muss, aufgrund der nicht linearen Momentenkennlinie über einem Einrückweg der Doppelkupplung, so dass der zweite Aktor der entsprechenden Teilkupplung den entsprechenden Volumenstrom zur Verfügung stellen kann. Dadurch kann ein etwas größerer Gesamtvolumenstrom zur Verfügung gestellt werden als bei Verwendung eines einzelnen Aktors. Dabei kann der zweite Aktor immer die weniger geschlossene Teilkupplung unterstützen, so dass vor der Überschneidung die Übergabe der geschlossenen Teilkupplung von dem zweiten Aktor zum ersten Aktor und anschließend eine Übergabe der nun geschlossenen Teilkupplung von dem ersten Aktor an den zweiten Aktor erforderlich sein kann. Weiterhin kann während der Überschneidung der zweite Aktor von einer Teilkupplung auf die andere Teilkupplung umgehängt werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Betätigungsanordnung eine Getriebe-Aktorik. Dadurch kann die Betätigungsanordnung auch eine Getriebe-Aktorik antreiben, während eine Teilkupplung aktiv ist. Beispielsweise kann während einer Steuerung der aktiven Teilkupplung durch den zweiten Aktor, der erste Aktor zu diesen Zeiten genutzt werden, um die Getriebe-Aktorik mit Energie zu versorgen. Damit in den beiden Betriebsmodi Kupplungsbetätigung und Getriebebetätigung der erste Aktor immer auf der richtigen Seite mit dem Reservoir verbunden ist, kann ein Zweidruckventil eingesetzt werden. Weiterhin kann ein Absperren des ersten Aktors gegenüber der Kupplung und dem zweiten Aktor erforderlich sein, damit Volumenströme zum und vom Getriebe von der Kupplungsbetätigung sicher abgetrennt werden können. Weiterhin kann vor der Verbindung des ersten Aktors mit der einen oder anderen Kupplung die Stellung des Zweidruckventils definiert werden.
-
Es ist bevorzugt, dass durch den ersten Aktor oder den zweiten Aktor direkt ein Fluidvolumen von einer Kolben-Zylindereinheit in die andere Kolben-Zylindereinheit übertragbar ist. Auf diese Weise kann die Reaktionszeit der Doppelkupplung verringert werden, da das Fluidvolumen ohne einen Umweg über die Druckleitungen von einer Kolben-Zylindereinheit in die andere Kolben-Zylindereinheit übertragen werden kann. Vorzugsweise umfasst die Verschaltungslogik eine Einstellung, die alle abgeschlossenen Fluidvolumina in der Betriebsanordnung mit der Druckmittelversorgung verbindet. Insbesondere kann diese Einstellung durch das Ausschalten des Fahrzeugs aktiv werden. Auf diese Weise kann eine problematische Druck-Situation durch die thermische Volumenausdehnung des Fluids vermieden werden. Bei einer ausreichenden Leckage in der Hydraulik-Verschaltung kann diese Einstellung unnötig sein. Weiterhin kann durch das Verbinden aller Fluidräume mit der Druckmittelversorgung dazu führen, dass sich die beiden Teilkupplungen der Doppelkupplung schneller Öffnen, so dass dadurch die Funktionale-Sicherheits-Funktion der Betätigungsanordnung vorteilhaft beeinflusst werden kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Verschaltungslogik eine Einstellung, die bei einem Wechsel des zweiten Aktors von einer Kolben-Zylindereinheit zur anderen Kolben-Zylindereinheit eine Zwischenstellung aufweist um eine Druckanpassung zwischen den beiden Kolben-Zylindereinheiten vorzunehmen. Dies kann beispielsweise durch eine dichte Ventil-Mittelstellung erfolgen. Auf diese Weise können Drucksprünge vermieden werden. Andernfalls könnte es aufgrund der Volumen-Elastizität des Geberkolbens zu unkontrollierten Volumenströmen und damit zu Drucksprüngen in der entsprechenden Kolben-Zylindereinheit kommen. Bei dem ersten Aktor können die Druckänderungen nicht bemerkbar sein, da die aufgrund der deutlich höheren Steifigkeit der Pumpe die durch das Schalten erzeugbaren Volumenströme klein sei können. Falls die Druckänderungen in dem ersten Aktor bemerkbar sein sollten, kann in der Verschaltungslogik ebenfalls eine dichte Ventil-Mittelstellung berücksichtig werden.
-
Es ist bevorzugt, dass die Verschaltungslogik eine Einstellung umfasst, die ein Schnüffeln des zweiten Aktors ermöglicht. Insbesondere kann bei einem längeren Fahren einer Teilkupplung mit dem zweiten Aktor, beispielsweise durch Leckage oder thermische Ausdehnung des Fluids, der Geberweg des zweiten Aktors an seine Grenzen kommen, so dass ein Schnüffeln notwendig sein kann. Der Begriff Schnüffeln beschreibt hierbei einen Druckausgleich. Das Schnüffeln kann dabei drucklos oder unter Druck erfolgen. Bei einem drucklosen Schnüffeln kann die Verbindung zum Kolben-Zylindereinheit der Teilkupplung gesperrt werden, so dass die Kolben-Zylindereinheit Druck und Position hält. Gleichzeitig kann die Verschaltungslogik eine Verbindung zwischen der Druckmittelversorgung und dem HCA herstellen. Diese Art des drucklosen Schnüffelns kann insbesondere ermöglich werden, wenn die Verschaltungslogik eine eigene Leitung zur Druckmittelversorgung aufweist. Weiterhin kann es bei sehr undichten Betätigungsanordnungen erforderlich sein, dass während des Schnüffelns am zweiten Aktor die aktive Teilkupplung über den ersten Aktor geschlossen gehalten wird. Für ein derartiges Schnüffeln kann es jedoch notwendig sein, dass die Verschaltungslogik eine eigene Schaltung zwischen dem ersten Aktor und der aktiven Teilkupplung aufweist. Bei einem Schnüffeln unter Druck können der erste Aktor, der zweite Aktor und die Kolben-Zylindereinheit der aktiven Teilkupplung zusammengeschaltet werden, und unter gleichzeitiger Betätigung beider Aktoren der zweite Aktor unter Konstantdruck verfahren werden.
-
Vorzugsweise weist der zweite Aktor bei einer Anordnung zwischen den beiden Kolben-Zylindereinheiten einen Doppelkolben auf. Der Doppelkolben kann einen in einem Zylinder längsverschieblich angeordneten Kolben aufweisen, welcher das Zylindervolumen in einen ersten Raumbereich und in einen zweiten Raumbereich aufteilt. Die Raumbereiche können auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sein. Der erste Raumbereich und der zweite Raumbereich können jeweils über die Verbindungslogik mit den jeweiligen Kolben-Zylindereinheiten der Teilkupplungen verbunden sein. Durch die Anordnung der beiden Raumbereiche auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens kann sowohl durch die Vorwärtsbewegung als auch durch die Rückwärtsbewegung ein Druck aufgebaut, wodurch die Reaktionszeit deutlich erhöht werden kann, da der Vorgang des Zurückfahrens des Kolbens nicht ungenutzt bleibt.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Aufbau einer Betätigungsanordnung für eine Doppelkupplung;
-
2 ein Schalt-Schema und eine Legende für das Schalt-Schema für die Betätigungsanordnung gemäß 1;
-
3 einen schematischen Aufbau der Betätigungsanordnung aus 1 in einer anderen Darstellung;
-
4 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform einer Betätigungsanordnung;
-
5 eine schematische Darstellung einer konkrete Umsetzung der Betriebsanordnung aus 1 und 3;
-
6 ein Schalt-Schema und eine Legende für die Betätigungsanordnung gemäß 5;
-
7 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform einer Betätigungsanordnung;
-
8 ein Schalt-Schema für den Betrieb und dem Safe-State der Betätigungsanordnung gemäß der 7; und
-
9 einen schematischen Aufbau einer weiteren Ausführungsform einer Betätigungsanordnung mit einer Getriebe-Aktorik.
-
1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Betätigungsanordnung 10 mit einem ersten Aktor 12, einem zweiten Aktor 14, einer Verschaltungslogik 16, einer Druckmittelversorgung 18 und einer Doppelkupplung 20. Die Doppelkupplung 20 weist zwei Teilkupplungen 22, 24 auf, welche jeweils über eine Kolben-Zylindereinheit 26, 28 über die Verschaltungslogik 16 mit dem ersten Aktor 12 und dem zweiten Aktor 14 verbunden sind. Der erste Aktor 12 ist ein Pumpenaktor mit einer Pumpe 30, welche als doppelwirkende Pumpe dargestellt ist. Dies ist an den zwei Pfeilen in der Pumpe 30 erkennbar. Der zweite Aktor 14 ist als ein Hydraulischer-Kupplungs-Aktor dargestellt. Der erste Aktor 12, der zweite Aktor 14, die Druckmittelversorgung 18, die Verschaltungslogik 16 und die Kolben-Zylindereinheiten 26, 28 sind miteinander über eine hydraulische Verbindung verbunden. Dies wird durch die schwarzen Striche angedeutet.
-
2 zeigt das Schalt-Schema und eine Legende für das Schalt-Schema für die Betätigungsanordnung gemäß 1. Die gestrichelten Pfeile geben hier die Beziehungen zwischen den Schaltmöglichkeiten wieder.
-
Beispielsweise ist die Teilkupplung 22 aktiv und wird von dem genauer modulierbaren zweiten Aktor 14 angesteuert. Die inaktive oder offene Teilkupplung 24 wird von der dynamischeren, aber nicht so präzise steuerbaren Pumpe 30 angesteuert. Dies wird durch die Schaltmöglichkeit drive Cl1 dargestellt. Ist die zweite Teilkupplung 24 aktiv und die erste Teilkupplung inaktiv oder offen wird dies durch die Schaltmöglichkeit drive Cl2 dargestellt. Ein Wechsel des Aktors an der aktiven Teilkupplung erfolgt über die Schaltmöglichkeit block all. Durch diese Schaltmöglichkeit werden die Drücke in den Aktoren an die Drücke der zu verbindenen Kolben-Zylindereinheiten 26, 28 angepasst, so dass einem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein komfortableres Umschalten der Aktorik ermöglicht wird.
-
In der dargestellten Betätigungsanordnung 10 unterstützt der zweite Aktor 14 immer die weniger geschlossene Teilkupplung 22, 24. Daher ist vor der Überschneidung die Übergabe der geschlossenen Teilkupplung von dem ersten Aktor 14 zur Pumpe 30 und anschließend eine Übergabe der nun geschlossenen Teilkupplung von der Pumpe 30 zum zweiten Aktor 14 erforderlich. Dies ist mit der Schaltmöglichkeit boost / refill Cl1 oder boost / refill Cl2 dargestellt. Während der Überschneidung wird der erste Aktor von einer Teilkupplung auf die andere Teilkupplung umgeschaltet. Dies ist mit der Schaltmöglichkeit boost-intermediate dargestellt.
-
Bei längerem Fahren einer Teilkupplung mit dem zweiten Aktor 14, diese sind mit den Schaltmöglichkeiten drive Cl1 und drive Cl2 dargestellt, kann es dazu kommen, dass durch Leckage oder thermische Ausdehnung des Fluids, der Geberweg vom zweiten Aktor 14 an seine Grenzen kommt. Für diesen Fall ist ein Schnüffeln des zweiten Aktors vorgesehen. Dies wird mit den Schaltmöglichkeiten refill, boost / refill Cl1 und boost / refill Cl2 dargestellt. Das Schnüffeln kann dabei durch ein druckloses Schnüffeln oder durch ein Schnüffeln unter Druck erfolgen. Bei einem drucklosen Schnüffeln wird die Verbindung zur Kolben-Zylindereinheit Teilkupplung gesperrt, so dass die Kolben-Zylindereinheit der Teilkupplung seinen Druck und die Teilkupplungsstellung hält. Gleichzeitig öffnet die Verschaltungslogik 16 eine Verbindung zwischen der Druckmittelversorgung 18 und dem zweiten Aktor 14. Dies ist mit der Schaltmöglichkeit refill dargestellt. Bei sehr undichten Systemen kann es erforderlich sein, dass während dem Schnüffeln am zweiten Aktor 14 die aktive Teilkupplung über die Pumpe 30 geschlossen gehalten wird. Hierfür sind eigene hydraulische Verschaltungen erforderlich, welche nicht dargestellt sind.
-
Bei einem Schnüffeln unter Druck werden der zweite Aktor 14, die Pumpe 30 und die entsprechende Kolben-Zylindereinheit 26, 28 der aktiven Teilkupplung 22, 24 zusammengeschaltet und unter gleichzeitiger Betätigung beider Aktoren 12, 14 der zweite Aktor 14 unter Konstantdruck 14 verfahren. Dies wird mit boost / refill Cl1 und boost / refill Cl2 dargestellt.
-
Beim Ausschalten des Fahrzeugs werden alle in der Betätigungsanordnung 10 befindlichen Fluidvolumina mit dem Druckmittelversorgung verbindet, um so problematische Druck-Situationen durch die thermische Volumenausdehnung des Fluids zu vermeiden. Dies ist mit der Schaltmöglichkeit off / Safe-State dargestellt. Bei einer ausreichenden Leckage in der Hydraulik-Verschaltung kann diese Schaltmöglichkeit nicht erforderlich sein. Weiterhin führt die Verbindung aller Fluidräume der Betätigungsanordnung 10 mit der Druckmittelversorgung 18 dazu, dass beide Teilkupplungen schnell geöffnet werden. Dadurch wird die Funktionale Sicherheit der Betätigungsanordnung 10 erhöht.
-
3 ist eine geänderte Darstellung der Betriebsanordnung 10 aus 1. In 3 ist die Anordnung des ersten Aktors 12 zwischen den Kolben-Zylindereinheiten 26, 28 klarer dargestellt. In 3 haben die mit der Betätigungsvorrichtung 10 der 1 vergleichbaren Bauteile die gleichen Bezugszeichen.
-
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Betätigungsanordnung 32. In 4 haben die mit der Betätigungsvorrichtung 10 der 1 vergleichbaren Bauteile die gleichen Bezugszeichen. In diesem Ausführungsbeispiel weist der zweite Aktor 14 einen Doppelkolben 34 auf. Der zweite Aktor 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel anstelle des ersten Aktors 12 zwischen den Kolben-Zylindereinheiten 26, 28 der Teilkupplungen 22, 24 angeordnet. Die Pumpe 36 des ersten Aktors 12 ist in einer Längsanordnung eingesetzt. Der dynamischere erste Aktor 14 kann hierbei zum Boosten von Überschneidungen eingesetzt werden. Der Doppelkolben 34 weist einen in einem Zylinder 38 längsverschieblich angeordneten Kolben 40 auf, welcher das Zylindervolumen in einen ersten Raumbereich 42 und in einen zweiten Raumbereich 44 aufteilt. Die Raumbereiche 42, 44 sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 40 angeordnet. Der erste Raumbereich 42 und der zweite Raumbereich 44 sind jeweils über die Verbindungslogik 16 mit den jeweiligen Kolben-Zylindereinheiten 26, 28 der Teilkupplungen 22, 24 verbunden. Durch die Anordnung der beiden Raumbereiche 42, 44 auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 40 wird sowohl durch die Vorwärtsbewegung als auch durch die Rückwärtsbewegung ein Druck aufgebaut, wodurch die Reaktionszeit deutlich erhöht wird, da der Vorgang des Zurückfahrens des Kolbens 40 nicht ungenutzt bleibt.
-
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung 10 der 1 und 3 bei dem die Verschaltungslogik 16 drei 3/2-Wege-Ventile 46, 48 aufweist, wobei zwei 3/2-Wege-Ventile 46 baugleich sind.
-
6 zeigt ein Schalt-Schema für die Betätigungsanordnung der 5. Die Bedeutung der Schaltmöglichkeiten kann der Legende der 2 entnommen werden. In 6 ist erkennbar, dass keine Schaltmöglichkeit Safe-State vorhanden ist. Weiterhin kann der zweite Aktor 14 nicht komplett abgekoppelt werden, so dass keine komfortablen Übergabe der geschlossenen Teilkupplung vom zweiten Aktor 14 zur Pumpe 36 und anschießend eine Übergabe der nun geschlossenen Teilkupplung von der Pumpe 36 zum zweiten Aktor 14 umgesetzt worden ist. Die gestrichelten Pfeile zeigen hier Schalt-Zustandsveränderungen die durch die Bewegung nur eines Ventils möglich sind. Dabei gelten die horizontalen Pfeil für das erste 3/2-Wege-Ventil 46 des ersten Aktors 12, die vertikalen Pfeile für das zweite 3/2-Wege-Ventil 46 des ersten Aktors 12 und die diagonalen Pfeile für das 3/2-Wege-Ventil 48 des zweiten Aktors 14.
-
7 zeigt eine Ausführungsform einer Betätigungsanordnung 50 bei der die Verschaltungslogik zusätzlich ein 5/2-Wegeventil 52 als Sicherheitsventil aufweist. In 7 haben die mit der Betätigungsvorrichtung 10 der 1 vergleichbaren Bauteile die gleichen Bezugszeichen.
-
8 zeigt die Schalt-Zustände der Betätigungsanordnung 50 der 7. Die Legende für die Schaltmöglichkeiten ist aus 2 entnehmbar. Das 5/2-Wegeventil 52 schaltet hier zwischen den Modi Im Betrieb und dem Safe-State unabhängig von dem Stand der anderen Ventile. Lediglich beim Ausschalten des Fahrzeugs wird der zweite Aktor 14 in eine der beiden End-Lagen gebracht, damit das Fluidvolumen im zweiten Aktor 14 mit der Druckmittelversorgung 18 verbunden ist. Die gestrichelten Pfeile zeigen hier Schalt-Zustandsänderungen die durch die Bewegung nur eines Ventils möglich sind. Dabei gelten die horizontalen Pfeil für das Ventil 54 des zweiten Aktors 14, die vertikalen Pfeile für das erste 3/2-Wege-Ventil 46 des ersten Aktors 12 und die diagonalen Pfeile für das zweite 3/2-Wege-Ventil 46 des ersten Aktors 12. Ein Fehlen der Schaltmöglichkeit block all ist nicht störend, da hier das Umschalten zwischen den beiden Schaltmöglichkeiten drive Cl1 und drive Cl2 immer über die Schaltung der drei Ventile 46, 52 erfolgen muss, wodurch mehrere Zwischenzustände durchlaufen werden, die zumindest ein Angleichen des Drucks im zweiten Aktor 14 ermöglichen.
-
9 zeigt eine Betätigungsanordnung 60, die eine beispielhafte Erweiterung der Betätigungsanordnung 32 aus 4 um die Ansteuerung einer Getriebe-Aktorik 56 ist. In 9 haben die mit der Betätigungs-vorrichtung 10 der 1 vergleichbaren Bauteile die gleichen Bezugszeichen. Da vorgesehen ist, dass die aktive Teilkupplung mit dem zweiten Aktor 14 bedient wird, kann zu diesen Zeiten die Pumpe 36 des ersten Aktors 12 genutzt werden um die Getriebe-Aktorik 28 mit Energie zu versorgen. Damit in den beiden Betriebsmodi Kupplungsbetätigung oder Getriebebetätigung die Pumpe 36 immer auf der richtigen Seite mit der Druckmittelversorgung 18 verbunden ist, wird ein Zweidruck-(UND)-Ventil 58 eingesetzt. In diesem Fall ist ein Absperren des ersten Aktors 12 gegen die Teilkupplungen 22, 24 und dem zweiten Aktor 14 erforderlich, damit Volumenströme zum und vom Getriebe von der Kupplungsbetätigung sicher abgekoppelt werden können. Zudem muss vor der Verbindung des ersten Aktors 12 mit der einen oder anderen Teilkupplung 22, 24 die Stellung des Zweidruck-(UND)-Ventils 58 definiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Betätigungsanordnung
- 12
- erster Aktor
- 14
- zweiter Aktor
- 16
- Verschaltungslogik
- 18
- Druckmittelversorgung
- 20
- Doppelkupplung
- 22
- erste Teilkupplung
- 24
- zweite Teilkupplung
- 26
- Kolben-Zylindereinheit
- 28
- Kolben-Zylindereinheit
- 30
- Pumpe
- 32
- Betätigungsanordnung
- 34
- Doppelkolben
- 36
- Pumpe
- 38
- Zylinder
- 40
- Kolben
- 42
- erster Raumbereich
- 44
- zweiter Raumbereich
- 46
- 3/2-Wege-Ventil
- 48
- 3/2-Wege-ventil
- 50
- Betätigungsanordnung
- 52
- 5/2-Wege-Ventil
- 54
- Ventil
- 56
- Getriebe-Aktorik
- 58
- Zweidruck-(UND)-Ventil
- 60
- Betätigungsanordnung
