-
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem für mindestens eine Kupplung, mit einem elektrischen Pumpenaktor, der eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe umfasst, von der eine Druckleitung ausgeht, und mit einem Niederdruckbereich. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betätigen mindestens einer Kupplung mit einem derartigen Kupplungsbetätigungssystem.
-
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 003 415 A1 ist eine Aktuatoranordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt, der wenigstens eine Reibkupplung zur Übertragung von Antriebsmoment aufweist, mit einem Hydraulikkreis, der eine Pumpe aufweist, die mittels eines Elektromotors antreibbar ist, und der einen Kupplungs-Hydraulikzylinder aufweist, mittels dessen die Reibkupplung betätigbar ist, wobei der Hydraulikkreis ein Druckabbauventil aufweist, das in einer Ventilstellung wenigstens einen Druckanschluss der Pumpe mit einem Niederdruckabschnitt verbindet. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 102 250 A1 ist eine Kupplungsanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt, mit einer Reibkupplung und einer hydraulischen Aktuatoranordnung zum Betätigen der Reibkupplung, wobei die Aktuatoranordnung einen Hydraulikzylinder, eine Pumpe sowie einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor die Pumpe antreibt, wobei ein Druckanschluss der Pumpe über eine Druckleitung direkt mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei der von der Pumpe in der Druckleitung bereitgestellte Druck durch Regeln der Drehzahl des Elektromotors einstellbar ist, wobei der Druckanschluss über einen Hydraulikzweig mit einem Niederdruckbereich verbunden ist und wobei in dem Hydraulikzweig eine den Durchfluss begrenzende Einrichtung angeordnet ist, wobei in dem Hydraulikzweig ein Ventil angeordnet ist, das dazu ansteuerbar ist, den Durchfluss durch den Hydraulikzweig noch weiter zu begrenzen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2014 105 160 A1 ist eine Kupplungsanordnung, insbesondere für ein manuelles oder ein automatisiertes Kraftfahrzeug, bekannt, mit einer nasslaufenden Reibkupplung zur Anordnung zwischen einem Antriebsmotor und einem Stufengetriebe, einem Fluidaktuator zur Betätigung der Reibkupplung, einer Kühleinrichtung zur Fluidkühlung der Reibkupplung, einer Fluidversorgungseinrichtung, die einen Elektromotor und eine von dem Elektromotor angetriebene Pumpenanordnung aufweist, wobei die Pumpenanordnung über einen ersten Zweig mit dem Fluidaktuator verbunden ist und über einen zweiten Zweig mit der Kühleinrichtung verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Umschaltanordnung, die dazu ansteuerbar ist, um einen Fluidvolumenstrom von der Pumpenanordnung zu der Kühleinrichtung zu reduzieren, wenn ein Betätigungsdruck in dem ersten Zweig einen Schwellendruck überschreitet und/oder der Fluidaktuator einen Schwellenweg überschreitet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein feinfühliges Betätigen mindestens einer Kupplung durch ein Kupplungsbetätigungssystem mit einem elektrischen Pumpenaktor, der eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe umfasst, von der eine Druckleitung ausgeht, und mit einem Niederdruckbereich, zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe ist bei einem Kupplungsbetätigungssystem für mindestens eine Kupplung, mit einem elektrischen Pumpenaktor, der eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe umfasst, von der eine Druckleitung ausgeht, und mit einem Niederdruckbereich, dadurch gelöst, dass die Druckleitung über ein hydraulisch betätigtes Ventil mit dem Niederdruckbereich verbindbar ist. Oft soll bei der Betätigung die Kupplung nicht vollständig geschlossen werden. Vielmehr soll nur ein gefordertes Moment übertragen werden, was mit einer feinfühligen Betätigung verbunden ist. Um dies zu erreichen, wird die Verbindung der Druckleitung der Hydraulikpumpe mit dem Niederdruckbereich über das hydraulisch betätigte Ventil hergestellt, um einen Leckagevolumenstrom aus der Druckleitung in den Niederdruckbereich drehzahlabhängig zu machen.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsbetätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulisch betätigte Ventil eine Messblende und eine Druckwaage umfasst. Die Druckwaage ist vorteilhaft zwischen die Messblende und den Niederdruckbereich geschaltet. Die Messblende ist vorteilhaft zwischen der Hydraulikpumpe und der Druckwaage angeordnet.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsbetätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Druckwaage im Vergleich zu einem 3-Wege Stromregelventil invertiert ist. Bei einem 3-Wege Stromregler handelt es sich um eine Parallelschaltung von zwei Strömungswiderständen, einer Druckwaage und einer Messblende. Ein zufliessender Hydraulikmediumstrom wird in einen geregelten Ausgangsstrom über die Messblende und in einen Reststrom über die Druckwaage aufgeteilt.
-
Bei einem Verfahren zum Betätigen mindestens einer Kupplung mit einem vorab beschriebenen Kupplungsbetätigungssystem ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Kupplung bei der Betätigung nicht vollständig geschlossen wird, so dass die Kupplung aufgrund eines drehzahlabhängigen Leckagevolumenstroms in den Niederdruckbereich ein gefordertes Moment überträgt.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
-
In der einzigen beiliegenden Figur ist ein Kupplungsbetätigungssystem für mindestens eine Kupplung, mit einem elektrischen Pumpenaktor, der eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe umfasst, in Form eines Hydraulikschaltplans dargestellt.
-
Die beiliegende 1 zeigt ein Kupplungsbetätigungssystem 1 zum Betätigen einer Kupplung 2 in Form eines Hydraulikschaltplans. Die Kupplung 2 ist in 1 nur durch ein Bezugszeichen angedeutet und wird über einen Hydraulikzylinder 3 mit einem Kolben betätigt.
-
Das Kupplungsbetätigungssystem 1 umfasst einen elektrischen Pumpenaktor 4. Der elektrische Pumpenaktor 4 umfasst eine Hydraulikpumpe 5, die durch einen Elektromotor 6 angetrieben ist. Die Hydraulikpumpe 5 ist, wie durch Pfeilspitzen in einem kreisförmigen Pumpensymbol angeordnet ist, als Reversierpumpe ausgeführt, die in entgegengesetzten Richtungen betrieben werden kann.
-
An die Hydraulikpumpe 5 sind zwei Druckleitungen 7, 8 angeschlossen. Die Druckleitung 7 erstreckt sich zu einer hydraulischen Verzweigung 11. Von der hydraulischen Verzweigung 11 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 9, in 1 nach links, zum Beispiel zu einem weiteren (nicht dargestellten) hydraulischen Verbraucher, wie einer weiteren Kupplung.
-
Ein Zweidruckventil 10, das auch als UND-Ventil bezeichnet wird, ist zwischen die hydraulische Verzweigung 11 und eine weitere hydraulische Verzweigung 12 geschaltet. Das Zweidruckventil 10 weist als dritten Anschluss einen Tankanschluss auf, was durch ein Tanksymbol angedeutet ist.
-
Die hydraulische Verzweigung 12 ist über eine nicht näher bezeichnete Hydraulikleitung mit einer hydraulischen Verzweigung 13 verbunden, die in der Druckleitung 8 angeordnet ist. Zwischen der hydraulischen Verzweigung 13 und einer weiteren hydraulischen Verzweigung 14 in der Druckleitung 8 ist eine Messblende 20 angeordnet. Von der hydraulischen Verzweigung 14 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 21 zu dem Hydraulikzylinder 3. In der Hydraulikleitung 21 ist eine weitere hydraulische Verzweigung 15 angeordnet.
-
Ein hydraulisch betätigtes Ventil 16 ist zwischen die hydraulische Verzweigung 14 und einen Niederdruckbereich 17 des Kupplungsbetätigungssystems 1 geschaltet. Das hydraulisch betätigte Ventil 16 umfasst eine Messblende und eine Druckwaage. Das hydraulische betätigte Ventil 16 ist in 1 oben über die hydraulischen Verzweigungen 13 und 12 mit dem Druck aus der Druckleitung 8 beaufschlagt.
-
In 1 unten ist das hydraulisch betätigte Ventil 16 mit dem Druck an der hydraulischen Verzweigung 15, also mit dem Druck hinter der Messblende 20, beaufschlagt. Durch eine symbolisch angedeutete Feder 19 ist das hydraulisch betätigte Ventil 16 in seine in 1 dargestellte Schaltstellung vorgespannt.
-
Zum effizienten Betrieb und zur Vermeidung einer Reduzierung der Dynamik des Kupplungsbetätigungssystems 1 kann ein Leckagevolumenstrom in der Druckleitung 8 der Hydraulikpumpe 5 zur Vermeidung von zu niedrigen Drehzahlen im Hinblick auf die Verbesserung der Regelbarkeit des Drucks und im Hinblick auf die Vermeidung von ungünstigen Betriebszuständen für die Hydraulikpumpe 9 durch erhöhte Reibung und Verschleiß drehzahlabhängig gestaltet werden. Zu diesem Zweck wird die Leckage aus der Druckleitung 8 der Hydraulikpumpe 5 drehzahl- oder bedarfsabhängig gestaltet, um die Vorteile durch eine Mindestdrehzahl und die damit verbesserte Regelbarkeit sowie die Vermeidung von ungünstigen Betriebszuständen der Hydraulikpumpe 5 mit einer verbesserten Effizienz und einer erhöhten Dynamik zu kombinieren. Durch das hydraulisch betätigte Ventil 16 in Kombination mit der Druckwaage 20 wird ein Betrieb des Kupplungsbetätigungssystems 1 mit Vermeidung der Unterschreitung einer Mindestdrehzahl vorteilhaft ohne einen Elektromagneten ermöglicht.
-
Wenn der Volumenstrom in der Druckleitung 8 groß wird, dann steigt die Druckdifferenz der Messblende und verringert den Querschnitt zum Niederdruckbereich 17. Ist die Drehzahl klein, so kann die Feder 19 den Öffnungsquerschnitt gegen die geringe Druckdifferenz über der Messblende vergrößern. Die Verwendung des Ventils 16 hat den Vorteil, eine Leckage zuzulassen, wenn wenig Volumenstrom benötigt wird, um die Leckage zu minimieren, wenn ein hoher Volumenstrombedarf vorliegt. Hierbei ist vorteilhaft, wenn der Volumenstrom zum Niederdruckbereich über die Druckwaage gedrosselt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kupplungsbetätigungssystem
- 2
- Kupplung
- 3
- Hydraulikzylinder
- 4
- elektrischer Pumpenaktor
- 5
- Hydraulikpumpe
- 6
- Elektromotor
- 7
- Druckleitung
- 8
- Druckleitung
- 9
- Hydraulikleitung
- 10
- Zweidruckventil
- 11
- Verzweigung
- 12
- Verzweigung
- 13
- Verzweigung
- 14
- Verzweigung
- 15
- Verzweigung
- 16
- Ventil
- 17
- Niederdruckbereich
- 18
- Hydraulikmediumreservoir
- 19
- Feder
- 20
- Messblende
- 21
- Hydraulikleitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012003415 A1 [0002]
- DE 102014102250 A1 [0002]
- DE 102014105160 A1 [0002]
