DE102019209903A1 - Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung sieht eine Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung vor, mit: einem Kupplungspedal; einem Kupplungszylinder; einem Betätigungskraftübertragungsmechanismus; und einem Aktor. Der Betätigungskraftübertragungsmechanismus ist so konfiguriert, dass er eine Zylindereinrichtung aufweist. Die Zylindereinrichtung weist einen Eingangskolben, einen Ausgangskolben, eine erste Ölkammer und eine zweite Ölkammer auf. Eine Druckaufnahmefläche auf der der ersten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ist gleich einer Druckaufnahmefläche auf der der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens. Die erste Ölkammer und zweite Ölkammer sind miteinander über ein Magnetventil verbunden, das die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer miteinander verbindet oder voneinander trennt, und der Aktor ist kraftübertragend mit dem Ausgangskolben verbunden.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung mit einem Clutch-by-Wire-System.
  • ERLÄUTERUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Es gibt einen Vorschlag für eine Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung mit einem Clutch-by-Wire-System, das einen Aktor zum Ein-/Auskuppeln einer Kupplung auf Basis eines Betätigungsbetrags eines Kupplungspedals zum Ein-/Auskuppeln einer Kupplung steuert. Dies entspricht beispielsweise einer im Patentdokument 1 beschriebenen Kupplungsteuereinrichtung. Solch eine Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung mit dem Clutch-by-Wire-System hat den Vorteil, dass z. B. ein Aktor während eines Segelbetriebs für ein Fahren mit ausgekuppelter Kupplung gesteuert werden kann.
  • DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift JP 2012-112499 A
    • Patentdokument 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) JP 2017-509848 A
  • KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Da ein Kupplungspedal und eine Kupplung in einem Clutch-by-Wire-System nicht mechanisch verbunden sind, kann die Kupplung beispielsweise plötzlich eingekuppelt werden, wenn das System ausfällt. Als Ausfallsicherung für diese Situation wurde z. B. vorgeschlagen, ein plötzliches Einkuppeln der Kupplung durch die Anordnung eines Selbsthemmmechanismus und das Auslösen des Selbsthemmmechanismus beim Auftreten eines Systemausfalls zu verhindern. Allerdings besteht dabei das Problem, dass das Fahren anschließend schwieriger ist, sobald der Selbsthemmmechanismus aktiviert wurde.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Situationen konzipiert und hat die Aufgabe, eine Struktur für eine Kupplungsein- /auskuppelvorrichtung mit einem Clutch-by-Wire-System vorzusehen, die dafür konfiguriert ist, ein plötzliches Einkuppeln der Kupplung beim Auftreten eines Systemausfalls zu verhindern und ein Weiterfahren zu ermöglichen.
  • Lösung des Problems
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung vor mit: (a) einem durch einen Fahrer betätigbaren Kupplungspedal; einem Kupplungszylinder, auf den eine Betätigungskraft vom Kupplungspedal übertragen wird; einem Betätigungskraftübertragungsmechanismus, der die Betätigungskraft vom Kupplungspedal auf den Kupplungszylinder überträgt; und einem Aktor, der mit dem Betätigungskraftübertragungsmechanismus kraftübertragend verbunden ist und über den Betätigungskraftübertragungsmechanismus eine Kupplung ein- oder auskuppelt, wobei (b) der Betätigungskraftübertragungsmechanismus so konfiguriert ist, dass er eine Zylindervorrichtung aufweist, auf die die Betätigungskraft vom Kupplungspedal übertragen wird, wobei (c) die Zylindereinrichtung (d) einen Eingangskolben, auf den die Betätigungskraft vom Kupplungspedal eingegeben wird, (e) einen Ausgangskolben zum Ausgeben eines Kupplungsbetätigungshydraulikdrucks an den Kupplungszylinder, (f) eine zwischen dem Eingangskolben und dem Ausgangskolben ausgebildete erste Ölkammer und (g) eine zweite Ölkammer aufweist, die mit einem Hydrauliköl gespeist wird, um den Ausgangskolben mit einem Hydraulikdruck des Hydrauliköls in eine Einkuppelrichtung der Kupplung zu drücken, wobei (h) eine Druckaufnahmefläche auf einer der ersten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens gleich einer Druckaufnahmefläche auf einer der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ist, wobei (i) die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer über ein die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer miteinander verbindendes oder voneinander trennendes Magnetventil verbunden sind, und wobei (j) der Aktor mit dem Ausgangkolben kraftübertragend verbunden ist.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung genannte Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung vor, wobei das Magnetventil geschlossen wird, wenn in mindestens einer die Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung steuernden elektronischen Steuereinrichtung und/oder der Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung eine Unregelmäßigkeit bzw. Störung auftritt.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung genannte Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung vor, wobei das Magnetventil geschlossen wird, wenn der Ausgangskolben durch den Aktor in eine Auskuppelposition bewegt wird.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß einem des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung genannte Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung vor, wobei ein Pedalkraftsimulator mit einer die zweite Ölkammer mit dem Magnetventil verbindenden Verbindungsleitung verbunden ist.
  • Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung genannte Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung vor, wobei die Verbindungsleitung über ein zweites Magnetventil mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist.
  • Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß einem des ersten bis fünften Aspekts der Erfindung genannte Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung vor, wobei (a) der Aktor so konfiguriert ist, dass er einen Elektromotor umfasst, eine Schraubgetriebevorrichtung, die eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umwandelte, einen durch die Schraubgetriebevorrichtung angetriebenen Hydraulikzylinder und eine Steuerölkammer, die an einer an den Ausgangskolben angrenzenden Position ausgebildet ist und mit Hydrauliköl gespeist wird, um den Ausgangskolben in eine Kupplungsauskuppelrichtung zu drücken, und wobei (b) die Steuerölkammer so ausgebildet ist, dass sie das vom Hydraulikzylinder ausgegebene Hydrauliköl aufnimmt.
  • Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht die gemäß einem des ersten bis fünften Aspekts der Erfindung genannte Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung vor, wobei (a) der Aktor so konfiguriert ist, dass er einen Elektromotor und eine Schraubgetriebevorrichtung umfasst, die eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umwandelt, und wobei (b) die Schraubgetriebevorrichtung mit dem Ausgangskolben kraftübertragend verbunden ist.
  • Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung genannte Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung vor, wobei das Magnetventil ein normalerweise bzw. stromlos geschlossenes Ventil ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der im ersten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung wird der Verbindungs-/Trennzustand zwischen der ersten Ölkammer und der zweiten Ölkammer durch das Magnetventil geschaltet, um die By-Wire-Steuerung zu ermöglichen, bei der der Aktor dem Betätigungsbetrag des Kupplungspedals entsprechend betätigt wird, um die Kupplung ein- oder auszukuppeln, und für den Fall, dass ein Systemausfall auftritt, kann die direkte Betätigung so ausgeführt werden, dass die Betätigungskraft vom Kupplungspedal direkt auf den Ausgangskolben übertragen wird. So ist die By-Wire-Steuerung beispielsweise vorgesehen, während bzw. solange das Magnetventil offen ist. Obwohl die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer miteinander verbunden sind, ist in diesem Fall die Druckaufnahmefläche auf der der ersten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens gleich der Druckaufnahmefläche auf der der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens, sind Änderungsbeträge des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer und der zweiten Ölkammer bei einer Bewegung des Ausgangskolbens gleich, und wird die von der der ersten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ausgeübte Druckkraft gleich dem von der der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ausgeübten Druck. Daher gleichen sich die von der der ersten Ölkammer zugewandten Seite und der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ausgeübten Druckkräfte aus, so dass es nicht erforderlich ist, die von der der ersten Ölkammer zugewandten Seite und der zweiten Ölkammer zugewandten Seite ausgeübten Druckkräfte während der Phase der Bewegung des Ausgangskolbens zu berücksichtigen.
  • Gemäß der im zweiten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/- auskuppelvorrichtung wird das Magnetventil beim Auftreten einer Unregelmäßigkeit im elektronischen Steuergerät und/oder in der Ein-/Auskuppelvorrichtung geschlossen, um die erste Ölkammer zu schließen, wodurch der Ausgangskolben vom Hydrauliköl der ersten Ölkammer zurückgehalten wird, so dass ein plötzliches Einkuppeln der Kupplung durch das Auftreten der Unregelmäßigkeit verhindert wird. Zudem kann eine Kraft über das Hydrauliköl in der ersten Ölkammer zwischen dem Eingangskolben und dem Ausgangskolben übertragen und die Kupplung durch Betätigen des Kupplungspedals direkt betätigt werden.
  • Gemäß der im dritten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung wird das Magnetventil bei einer Bewegung des Ausgangskolbens durch den Aktor in die Auskuppelposition der Kupplung geschlossen, wodurch die erste Ölkammer geschlossen und der Ausgangskolben durch das Hydrauliköl in der ersten Ölkammer zurückgehalten wird. Somit ist es nicht erforderlich, den Ausgangskolben durch den Aktor in der Auskuppelposition der Kupplung zurückzuhalten, wodurch der Aktor gestoppt werden kann.
  • Gemäß der im vierten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung wird der Pedalkraftsimulator mit der ersten Ölkammer verbunden, wenn das Magnetventil geöffnet ist, da der Pedalkraftsimulator mit der die zweite Ölkammer und das Magnetventil verbindenden Verbindungsleitung verbunden ist. In diesem Fall wird im Pedalkraftsimulator durch das aufgrund der Bewegung des Eingangskolbens aus der ersten Ölkammer in den Pedalkraftsimulator strömende Hydrauliköl ein Hydraulikdruck erzeugt, der als eine Pedalgegenkraft des Kupplungspedals auf den Eingangskolben übertragen wird. Somit kann während einer Phase der Betätigung des Kupplungspedals durch den Pedalkraftsimulator die Pedalgegenkraft simulierend erzeugt werden.
  • Gemäß der im fünften Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung ist der Pedalkraftsimulator dann, wenn das zweite Magnetventil geöffnet ist, während das Magnetventil geschlossen ist, über das zweite Magnetventil mit dem Ausgleichsbehälter verbunden, da die Verbindungsleitung über das zweite Magnetventil mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist. Somit wird der Hydraulikdruck der zweiten Ölkammer und des Pedalkraftsimulators abgebaut, wodurch verhindert wird, dass der Ausgangskolben während der Phase der Bewegung des Ausgangskolbens durch den Hydraulikdruck des Hydrauliköls der zweiten Ölkammer in die Einkuppelrichtung der Kupplung gedrückt wird.
  • Gemäß der im sechsten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung kann der Ausgangskolben dann, wenn die Steuerölkammer mit dem vom Hydraulikzylinder ausgegebenen Hydrauliköl gespeist wird, durch den Hydraulikdruck des Hydrauliköls der Steuerölkammer während der Phase der Betätigung des Kupplungspedals entsprechend dem Betätigungsbetrag des Kupplungspedals in die Kupplungsauskuppelrichtung oder automatisch in die Kupplungsauskuppelrichtung bewegt werden.
  • Gemäß der im siebten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung kann der Ausgangskolben durch den Elektromotor bewegt werden, da die Drehbewegung des Elektromotors durch die Schraubgetriebevorrichtung in die Linearbewegung umgewandelt wird. Somit kann der Ausgangskolben durch Steuern des Elektromotors entsprechend dem Betätigungsbetrag des Kupplungspedals während der Phase der Betätigung des Kupplungspedals in die Kupplungsauskuppelrichtung oder automatisch in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt werden.
  • Gemäß der im achten Aspekt der Erfindung genannten Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung wird das Magnetventil, da es ein stromlos geschlossenes Ventil ist, auch wenn eine Unregelmäßigkeit auftritt, bei der eine Stromversorgung des die Ein-/Auskuppelvorrichtung steuernden Steuersystems schwierig ist, geschlossen, wodurch die erste Ölkammer geschlossen wird, und die Kupplung kann durch eine Betätigung des Kupplungspedals direkt betätigt werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Gesamtstruktur einer Kupplungs-Ein-/auskuppelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und ein die Ein-/Auskuppelvorrichtung steuerndes System (Steuersystem).
    • 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Zylindereinrichtung von 1, die einen Zustand einer Zylindereinrichtung während des normalen Fahrens zeigt.
    • 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Zylindereinrichtung von 1, die einen Zustand zeigt, in dem ein Ausgangskolben durch ein Hydrauliköl in einer ersten Ölkammer gehalten wird.
    • 4 ist eine vergrößerte Ansicht der Zylindereinrichtung von 1, die einen Zustand zeigt, in dem die Stromversorgung eines ersten magnetischen Schaltventils und eines zweiten magnetischen Schaltventils unterbrochen ist.
    • 5 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Zylindereinrichtung zeigt, die einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. In den nachfolgenden Beispielen sind die Figuren nach Bedarf vereinfacht oder verformt und Teile bezüglich Größenverhältnis, Form, usw. nicht unbedingt genau gezeichnet.
  • Erstes Beispiel
  • 1 zeigt eine Gesamtstruktur einer Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 einer Kupplung 16 und ein elektronisches Steuergerät 150, das die Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 steuert, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird. Die Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung, die die in einem Leistungsübertragungsweg bzw. Antriebsstrang zwischen einer Maschine 12 und einem Schaltgetriebe 14 angeordnete Kupplung 16 ein- oder auskuppelt.
  • Die Maschine 12 ist eine eine Antriebskraft zum Fahren eines Fahrzeugs erzeugende Antriebskraftquelle, beispielsweise ein Verbrennungsmotor wie etwa ein Otto- oder Diesel-Motor, der die Antriebskraft durch Verbrennen eines in einen Zylinder eingespritzten Kraftstoffs erzeugt. Das Schaltgetriebe 14 ist in einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Maschine 12 und Antriebsrädern angeordnet und ist z. B. aus einem bekannten parallelen Zweiachsengetriebe gebildet.
  • Die Kupplung 16 ist in einen eingekuppelten Zustand versetzt, solange ein Kupplungspedal 50 nicht betätigt wird, woraus ein Leistungsübertragungszustand resultiert, in dem die Maschine 12 und das Schaltgetriebe 14 kraftübertragend miteinander verbunden sind. Wenn jedoch das Kupplungspedal 50 betätigt wird, wird die Kupplung 16 in einen Rutschzustand oder ausgekuppelten Zustand geschaltet. Falls während des Fahrens eine Bedingung für die Aktivierung des Segelbetriebs erfüllt wird, wird die Kupplung 16 durch einen später beschriebenen Aktor 48 automatisch ausgekuppelt.
  • Die Kupplung 16 weist ein an einer Abtriebswelle 22 der Maschine 12 angebrachtes Schwungrad 24 auf, eine an einer Getriebeeingangswelle 26 des Schaltgetriebes 14 angebrachte Kupplungsscheibe 28, einen mit dem Schwungrad 24 verbundenen Kupplungsdeckel 30, eine im Kupplungsdeckel 30 untergebrachte Druckplatte 32, eine Membranfeder 34, die eine die Kupplungsscheibe 28 gegen das Schwungrad 24 drückende Vorspannkraft erzeugt, und ein Ausrücklager 36, das am Umfang der Getriebeeingangswelle 26 angeordnet ist und relativ zur Getriebeeingangswelle 26 in Axialrichtung bewegbar ist.
  • Während die Kupplung 16 eingekuppelt ist, werden die Druckplatte 32 und die Kupplungsscheibe 28 von der Membranfeder 34 gegen das Schwungrad 24 gedrückt. Dies bringt das Schwungrad 24 und die Kupplungsscheibe 28 in einen Zustand engen Kontakts miteinander. Wenn das Ausrücklager 36 aus dem eingekuppelten Zustand der Kupplung 16 in Axialrichtung hin zur Maschine 12 bewegt und gegen einen Innenumfangsabschnitt der Membranfeder 34 gedrückt wird, wird die Membranfeder 34 verformt und die die Kupplungsscheibe 28 gegen das Schwungrad 24 drückende Vorspannkraft verringert. Dies versetzt die Kupplung 16 in den Rutschzustand. Wenn sich das Ausrücklager 36 weiter in eine vorbestimmte Kupplungsauskuppelposition bewegt, wird die die Kupplungsscheibe 28 gegen das Schwungrad 24 drückende Vorspannkraft der Membranfeder 34 gleich null und die Kupplungsscheibe 28 vom Schwungrad 24 getrennt. Ab diesem Zeitpunkt ist die Kupplung 16 ausgekuppelt.
  • Die Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 nutzt ein sogenanntes Clutch-by-Wire-System, bei dem die Kupplung 16 über den später beschriebenen Aktor 48 als Reaktion auf eine Betätigung des Kupplungspedals 50 durch den Fahrer ein- oder ausgekuppelt wird. Die Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 umfasst das durch den Fahrer betätigbare Kupplungspedal 50, einen Kupplungsgeber- bzw. Kupplungshauptzylinder 52 (nachfolgend als Hauptzylinder 52 bezeichnet), der eine Betätigungskraft (Pedalkraft) auf das Kupplungspedal 50 in einen Hydraulikdruck umwandelt, einen Kupplungsnehmer- bzw. Kupplungsausrückzylinder 54 (nachfolgend als Kupplungszylinder 54 bezeichnet), auf den die Betätigungskraft vom Kupplungspedal 50 übertragen wird, eine zwischen dem Hauptzylinder 52 und dem Kupplungszylinder 54 angeordnete Zylindereinrichtung 56, eine zwischen dem Kupplungszylinder 54 und dem Ausrücklager 36 angeordnete Ausrückgabel 58 zum Bewegen des Ausrücklagers 36 entsprechend einem Betätigungsbetrag des Kupplungszylinders 54, den mit einem später beschriebenen Ausgangskolben 68 der Zylindereinrichtung 56 kraftübertragend verbundenen Aktor 48, der dafür konfiguriert ist, den Kupplungszylinder 54 über die Zylindereinrichtung 56 zu betätigen, d. h. die Kupplung 16 ein-/auszukuppeln, und einen Pedalkraftsimulator 128, der eine der Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 entsprechende Pedalgegenkraft erzeugt. Der Hauptzylinder 52 und die Zylindereinrichtung 56 bilden einen Betätigungskraftübertragungsmechanismus 60, der die Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 auf den Kupplungszylinder 54 überträgt.
  • Wenn das Kupplungspedal 50 durch den Fahrer betätigt wird, ist es um einen Lagerabschnitt 50a herum schwenkbar. Das Kupplungspedal 50 und der Hauptzylinder 52 sind über eine Koppelstange 62 mechanisch gekoppelt.
  • Der Hauptzylinder 52 weist einen zylindrischen Zylinderkörper 52a auf, einen im Zylinderkörper 52a gleitbeweglich untergebrachten scheibenförmigen Kolben 52b, eine mit Hydrauliköl gefüllte Hydraulikkammer 52c, die vom Zylinderkörper 52a und dem Kolben 52b umschlossen ist, und einen Ausgleichsbehälter 52d zur Speicherung des Hydrauliköls. Der Kolben 52b und das Kupplungspedal 50 sind über die Koppelstange 62 mechanisch gekoppelt, wodurch sich der Kolben 52b bei einer Betätigung des Kupplungspedals 50 innerhalb des Zylinderkörpers 52a dem Hub (Betätigungsbetrag) des Kupplungspedals 50 entsprechend bewegt. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen der Hydraulikkammer 52c und dem Ausgleichsbehälter 52d unterbrochen und in der Hydraulikkammer 52c ein der Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 entsprechender Hydraulikdruck erzeugt.
  • Der Kupplungszylinder 54 umfasst einen zylindrischen Zylinderkörper 54a, einen im Zylinderkörper 54a gleitbeweglich untergebrachten scheibenförmigen Kolben 54b, eine mit einem Hydrauliköl gefüllte Hydraulikkammer 54c, die vom Zylinderkörper 54a und dem Kolben 54b umschlossen ist, und eine mit dem Kolben 54b gekoppelte Stange 54d. Ein Ende der Stange 54d ist in Kontakt mit einem Ende der in einer länglichen Form ausgebildeten Ausrückgabel 58.
  • Die Ausrückgabel 58 ist so ausgebildet, dass sie um einen Lagerabschnitt 58a drehbar ist, eines ihrer Längenenden mit dem Ende der Stange 54d in Kontakt ist und das andere Ende mit einem am Ausrücklager 36 ausgebildeten Flanschabschnitt 36a in Kontakt ist. Wenn sich der Kolben 54b des Kupplungszylinders 54 aufgrund des Hydraulikdrucks des Hydrauliköls im Zylinderkörper 54a in der Hydraulikkammer 54c bewegt, bewegt sich die Stange 54d daher dergestalt, dass das mit dem Ende der Stange 54d in Kontakt stehende Ende der Ausrückgabel 58 bewegt wird. Weil dadurch die Ausrückgabel 58 um den Lagerabschnitt 58a schwenkt, ändert sich die Position des anderen Endes der Ausrückgabel 58 und wird das mit dem anderen Ende der Ausrückgabel 58 in Kontakt stehende Ausrücklager 36 bewegt. Somit wird die Ausrückgabel 58 entsprechend dem Betätigungsbetrag des Kupplungszylinders 54, d. h. dem Hub des Kolbens 54b und der Stange 54d, verschwenkt, wodurch der Ein-/Auskuppelzustand der Kupplung 16 geschaltet wird.
  • Die den Betätigungskraftübertragungsmechanismus 60 bildende Zylindereinrichtung 56 wird nun beschrieben. Die Zylindereinrichtung 56 bildet einen Übertragungsweg der Betätigungskraft zwischen dem Hauptzylinder 52 und dem Kupplungszylinder 54, wobei die Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 durch den Hauptzylinder 52 übertragen wird. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Zylindereinrichtung 56 von 1. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Betätigung des Kupplungspedals 50 beendet ist, so dass die Kupplung 16 eingekuppelt ist. Die Zylindereinrichtung 56 ist so konfiguriert, dass sie einen zylindrischen Zylinderkörper 64 und ein im Zylinderkörper 64 untergebrachtes Paar aus einem Eingangskolben 66 und dem Ausgangskolben 68 aufweist,. Der Eingangskolben 66 und der Ausgangskolben 68 sind jeweils gleitbeweglich an einer Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64 angeordnet.
  • Die Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64 weist einen Stufenabschnitt 70 auf, die Durchmesser der Innenwandflächen zu beiden Seiten des Stufenabschnitts 70 unterscheiden sich voneinander und der säulenförmige Eingangskolben 66 sitzt gleitbeweglich in der einen relativ kleinen Durchmesser aufweisenden Innenwandfläche des Stufenabschnitts 70. Der Eingangskolben 66 ist auf der dem Ausgangskolben 68 zugewandten Seite mit einem radial nach außen ragenden Flanschabschnitt 76 versehen. Eine Außenumfangsfläche des Flanschabschnitts 76 ist gleitbeweglich entlang der Innenwandfläche des einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Zylinderkörpers 64. Der Flanschabschnitt 76 ist dergestalt ausgebildet, dass er gegen eine durch den Stufenabschnitt 70 gebildete Wandfläche senkrecht zur Bewegungsrichtung des Eingangskolbens 66 anschlägt. Wenn der Flanschabschnitts 76 an die durch den Stufenabschnitt 70 gebildete Wandfläche anschlägt, wird die Bewegung des Eingangskolbens 66 in der Richtung weg vom Ausgangskolben 68 begrenzt.
  • 2 zeigt einen Zustand, in dem der Flanschabschnitt 76 in Kontakt mit der Wandfläche des Stufenabschnitts 70 ist. Solange der Flanschabschnitt 76 des Eingangskolbens 66, wie in 2 gezeigt, gegen die Wandfläche des Stufenabschnitts 70 anschlägt, ist die Kupplung 16 im eingekuppelten Zustand. Daher ist die Position des Eingangskolbens 66, in der der Flanschabschnitt 76 gegen die Wandfläche des Stufenabschnitts 70 anschlägt, eine Kupplungseinkuppelposition des Eingangskolbens 66 und die Richtung, in der sich der Eingangskolben 66 der Wandfläche des Stufenabschnitts 70 nähert (nach rechts in der Ebene von 2), eine Kupplungseinkuppelrichtung. Wenn sich der Flanschabschnitt 76 des Eingangskolbens 66 dagegen von der Wandfläche des Stufenabschnitts 70 fortbewegt, wird die Kupplung 16 ausgekuppelt. Somit ist die Richtung des Flanschabschnitts 76 des Eingangskolbens 66 weg von der Wandfläche des Stufenabschnitts 70 (nach links in der Ebene von 2) eine Kupplungsauskuppelrichtung.
  • Eine eingangsseitige Ölkammer 78 ist ein vom Zylinderkörper 64 und Eingangskolben 66 auf der Seite der Kupplungseinkuppelrichtung des Eingangskolbens 66 umschlossener Raum. Die eingangsseitige Ölkammer 78 ist über eine Verbindungsleitung 80 mit der Hydraulikkammer 52c des Hauptzylinders 52 verbunden. Wenn das Kupplungspedal 50 betätigt und in der Hydraulikkammer 52c des Hauptzylinders 52 ein Hydraulikdruck erzeugt wird, wird der Hydraulikdruck daher über die Verbindungsleitung 80 auf die eingangsseitige Ölkammer 78 übertragen. Daher wird die Betätigungskraft vom Kupplungspedal 50 über den Hauptzylinder 52 auf den Eingangskolben 66 übertragen. Der Eingangskolben 66 wird durch den auf die eingangsseitige Ölkammer 78 übertragenen Hydraulikdruck verdrängt, wodurch der Eingangskolben 66 in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt wird. Der Eingangskolben 66 ist durch eine in einer ersten Ölkammer 108 untergebrachten Feder 81 in Kupplungseinkuppelrichtung vorgespannt. Daher wird der Eingangskolben 66 durch die Vorspannkraft der Feder 81 in die Kupplungseinkuppelposition bewegt, wenn das Kupplungspedal 50 nicht betätigt wird.
  • Der Ausgangskolben 68 ist relativ zum Eingangskolben 66 im Zylinderkörper 64 auf der Seite der Kupplungsauskuppelrichtung angeordnet. Der Ausgangskolben 68 umfasst einen säulenförmigen und dem Eingangskolben 66 zugewandten ersten Säulenabschnitt 82, einen säulenförmigen zweiten Säulenabschnitt 84, der einen größeren Durchmesser als der erste Säulenabschnitt 82 aufweist, und einen Federaufnahmeabschnitt 86, in dem eine später beschriebene Feder 96 aufgenommen ist.
  • Der Zylinderkörper 64 ist mit einem Kolbenlagerabschnitt 88 versehen, der von der Innenwandfläche radial nach innen vorsteht und den ersten Säulenabschnitt 82 des Ausgangskolbens 68 in Bewegungsrichtung des Ausgangskolbens 68 gleitbeweglich lagert. Der erste Säulenabschnitt 82 ist in ein am Innenumfang des Kolbenlagerabschnitts 88 ausgebildeten Lagerlochs 89 gleitbeweglich eingepasst.
  • Der zweite Säulenabschnitt 84 ist mit einem Endabschnitt des ersten Säulenabschnitts 82 auf der Seite der Kupplungsauskuppelrichtung gekoppelt und hat einen größeren Durchmesser als der Kolbenlagerabschnitt 88. An einem Endabschnitt des zweiten Säulenabschnitts 84 auf der Seite der Kupplungseinkuppelrichtung ist ein sich radial nach außen erstreckender Flanschabschnitt 90 ausgebildet. Eine Außenumfangsfläche des Flanschabschnitts 90 ist in gleitbeweglichem Kontakt mit der Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64. Der Flanschabschnitt 90 ist in Bewegungsrichtung des Ausgangskolbens 68 angrenzend an den Kolbenlagerabschnitt 88 ausgebildet und kommt dadurch in Kontakt mit dem Kolbenlagerabschnitt 88. 2 zeigt einen Zustand, in dem der Flanschabschnitt 90 des Ausgangskolbens 68 in Kontakt mit dem Kolbenlagerabschnitt 88 ist. Wenn der Flanschabschnitt 90 in Kontakt mit dem Kolbenlagerabschnitt 88 kommt, wird wie in 2 gezeigt die Bewegung des Ausgangskolbens 68 in Kupplungseinkuppelrichtung begrenzt. Solange der Flanschabschnitt 90 des Ausgangskolbens 68 den Kolbenlagerabschnitt 88 berührt, ist die Kupplung 16 im eingekuppelten Zustand. Die Position des Ausgangskolbens 68, in der der Flanschabschnitt 90 mit dem Kolbenlagerabschnitt 88 in Kontakt ist, ist daher eine Kupplungseinkuppelposition des Ausgangskolbens 68. Die Richtung, in der der Flanschabschnitts 90 des Ausgangskolbens 68 mit dem Kolbenlagerabschnitt 88 in Kontakt kommt (nach rechts in der Ebene von 2), ist die Kupplungseinkuppelrichtung, und die Richtung, in der sich der Ausgangskolbens 68 weg vom Kolbenlagerabschnitt 88 (nach links in der Ebene von 2) bewegt, ist die Kupplungsauskuppelrichtung. Wenn sich der Ausgangskolben 68 in Kupplungseinkuppelrichtung bewegt, wird die Kupplung 16 daher eingekuppelt, wohingegen die Kupplung 16 ausgekuppelt wird, wenn sich der Ausgangskolben 68 in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt.
  • Der Federaufnahmeabschnitt 86 weist einen zylinderförmigen Zylinderabschnitt 92 in Gleitkontakt mit der Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64 und einen säulenförmigen vorstehenden Abschnitt 94 auf, der auf der Kupplungsauskuppelrichtungsseite von der Mitte eines Endabschnitts des zweiten Säulenabschnitts 84 in Kupplungsauskuppelrichtung vorsteht. Zwischen einem Innenumfang des Zylinderabschnitts 92 und einem Außenumfang des vorstehenden Abschnitts 94 ist ein ringförmiger Raum ausgebildet, in dem die Feder 96 aufgenommen ist. Ein Ende der Feder 96 ist in Kontakt mit einem Bodenwandabschnitt 98 des Zylinderkörpers 64 und das andere Ende in Kontakt mit dem zweiten Säulenabschnitt 84 des Ausgangskolbens 68, wobei es den Ausgangskolben 68 permanent in Kupplungseinkuppelrichtung vorspannt.
  • Auf der Kupplungsauskuppelrichtungsseite des Ausgangskolbens 68 ist eine vom Zylinderkörper 64 und dem Ausgangskolben 68 umschlossene ausgangsseitige Ölkammer 100 ausgebildet. Die ausgangsseitige Ölkammer 100 weist den Raum auf, in dem die Feder 96 untergebracht ist. Die ausgangsseitige Ölkammer 100 ist mit dem Hydrauliköl befüllt und über eine Verbindungsleitung 102 mit der Hydraulikkammer 54c des Kupplungszylinders 54 verbunden. Somit wird ein in der ausgangsseitigen Ölkammer 100 erzeugter Hydraulikdruck des Hydrauliköls (nachfolgend als Kupplungsbetätigungshydraulikdruck bezeichnet) über die Verbindungsleitung 102 auf die Hydraulikkammer 54c übertragen und der Kupplungszylinder 54 durch den auf die Hydraulikkammer 54c übertragenen Kupplungsbetätigungshydraulikdruck betätigt.
  • Die ausgangsseitige Ölkammer 100 ist über eine Verbindungsleitung 104 mit einem Ausgleichsbehälter 106 verbunden. Solange der Ausgangskolben 68 in der in 2 gezeigten Kupplungseinkuppelposition ist, sind die ausgangsseitige Ölkammer 100 und der Ausgleichsbehälter 106 über die Verbindungsleitung 104 miteinander verbunden. In diesem Fall ist die ausgangsseitige Ölkammer 100 geöffnet, so dass in der ausgangsseitigen Ölkammer 100 kein Kupplungsbetätigungshydraulikdruck erzeugt wird. Wenn sich der Ausgangskolben 68 dagegen in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt, wird die Verbindung zwischen der ausgangsseitigen Ölkammer 100 und der Verbindungsleitung 104 durch den Zylinderabschnitt 92 unterbrochen. In diesem Fall wird die ausgangsseitige Ölkammer 100 geschlossen und der Kupplungsbetätigungshydraulikdruck in der ausgangsseitigen Ölkammer 100 entsprechend der Bewegung des Ausgangskolbens 68 erzeugt. Der erzeugte Kupplungsbetätigungshydraulikdruck wird zur Hydraulikkammer 54c des Kupplungszylinders 54 übertragen. Somit hat der Ausgangskolben 68 die Funktion, den Kupplungsbetätigungshydraulikdruck an den Kupplungszylinder 54 auszugeben.
  • Im Zylinderkörper 64 ist die mit dem Hydrauliköl gefüllte erste Ölkammer 108 zwischen dem Eingangskolben 66 und dem Ausgangskolben 68 ausgebildet. Die erste Ölkammer 108 ist ein vom Zylinderkörper 64, dem Eingangskolben 66 und dem Ausgangskolben 68 umschlossener öldichter Raum. Der Eingangskolben 66 und der Ausgangskolben 68 sind so ausgelegt, dass die erste Ölkammer 108 selbst dann dazwischenliegt, wenn die Kolben 66, 68 in den jeweiligen Bewegungsrichtungen am nächsten zueinander angeordnet sind. Die erste Ölkammer 108 entspricht einer ersten Ölkammer der vorliegenden Erfindung.
  • Die Feder 81 ist in der ersten Ölkammer 108 angeordnet. Ein Ende der Feder 81 ist in Kontakt mit dem Kolbenlagerabschnitt 88 und das andere Ende in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 76 des Eingangskolbens 66. Die Feder 81 spannt den Eingangskolben 66 permanent in Kupplungseinkuppelrichtung vor, d. h. in die Richtung, in der die Betätigung des Kupplungspedals 50 nachlässt.
  • Im Zylinderkörper 64 ist eine den Aktor 48 bildende zweite Ölkammer 112 zwischen dem Flanschabschnitt 90 des Ausgangskolbens 68 und dem Kolbenlagerabschnitt 88 ausgebildet. Der Aktor 48 weist einen Elektromotor 119 auf, eine eine Drehbewegung des Elektromotors 119 in eine Linearbewegung umwandelnde Schraubgetriebevorrichtung 117, einen durch die Schraubgetriebevorrichtung 117 angetriebenen Kolbensteuerzylinder 115 (nachfolgend als Steuerzylinder 115 bezeichnet), und die zweite Ölkammer 112, die in der Nähe des Ausgangskolbens 68 liegt und mit dem Hydrauliköl gespeist wird, um den Ausgangskolben 68 in Kupplungsauskuppelrichtung zu drücken. Die zweite Ölkammer 112 entspricht einer Steuerölkammer der vorliegenden Erfindung und der Steuerzylinder 115 einem Hydraulikzylinder der vorliegenden Erfindung.
  • Die zweite Ölkammer 112 ist ein von der Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64, dem Ausgangskolben 68 und dem Kolbenlagerabschnitt 88 umschlossener ringförmiger Raum, der mit Hydrauliköl gefüllt ist. Wenn das Hydrauliköl in die zweite Ölkammer 112 geleitet wird, wird der Ausgangskolben 68 durch den Hydraulikdruck des Hydrauliköls in der zweiten Ölkammer 112 verdrängt und in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt.
  • Die zweite Ölkammer 112 ist über eine Verbindungsleitung 114 mit einer Hydraulikkammer 115c des Steuerzylinders 115 verbunden. Die zweite Ölkammer 112 ist daher so ausgebildet, dass sie das vom Steuerzylinder 115 ausgegebene Hydrauliköl aufnehmen kann. Der Steuerzylinder 115 weist einen zylindrischen Zylinderkörper 115a auf, einen im Zylinderkörper 115a gleitbeweglich untergebrachten scheibenförmigen Kolben 115b, die vom Zylinderkörper 115a und Kolben 115b umschlossene Hydraulikkammer 115c mit dem eingefüllten Hydrauliköl und einen nicht gezeigten Ausgleichsbehälter. Der Kolben 115b ist über eine Stange 116 mit einem Mutternelement 117a der Schraubgetriebevorrichtung 117 verbunden.
  • Die Schraubgetriebevorrichtung 117 umfasst das mit der Stange 116 gekoppelte Mutternelement 117a und eine mit dem Mutternelement 117a verbundene Gewindespindel 117b. Die Gewindespindel 117b wird durch den mit einem ihrer Enden gekoppelten Elektromotor 119 drehangetrieben. Wenn sich der Elektromotor 119 dreht, dreht sich auch die Gewindespindel 117b, wobei das Mutternelement 117a in Axialrichtung der Gewindespindel 117b bewegt wir. Da das Mutternelement 117a über die Stange 116 mit dem Kolben 115b des Steuerzylinders 115 gekoppelt ist, wird der Kolben 115b zusammen mit dem Mutternelement 117a in Axialrichtung der Gewindespindel 117b bewegt. Wenn der Kolben 115b bewegt wird, wird der Ausgangskolben 68 über das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer 115c, Verbindungsleitung 114 und zweiten Ölkammer 112 bewegt. Somit kann durch eine Steuerung einer Drehstellung des Elektromotors 119 in Abhängigkeit vom Hub des Kupplungspedals 50 während einer Phase der Betätigung des Kupplungspedals 50 eine By-Wire-Steuerung bereitgestellt werden, um die Kupplung 16 über den Aktor 48 und die Zylindereinrichtung 56 zu geeigneten Zeitpunkten ein- oder auszukuppeln. Der Aktor 48 kann auch dann angesteuert werden, um die Kupplung 16 automatisch auszukuppeln, wenn das Kupplungspedal 50 nicht betätigt wird.
  • Auf der Seite der Kupplungsauskuppelrichtung des Flanschabschnitts 90 des Ausgangskolbens 68 ist eine dritte Ölkammer 118 ausgebildet. Die dritte Ölkammer 118 ist ein von der Innenwandfläche des Zylinderkörpers 64, einer Außenumfangsfläche des zweiten Säulenabschnitts 84 des Ausgangskolbens 68 und dem Flanschabschnitt 90 umschlossener zylindrischer Raum, der mit dem Hydrauliköl gefüllt ist. Der Hydraulikdruck des in die dritte Ölkammer 118 geleiteten Hydrauliköls drückt den Ausgangskolben 68 in die Kupplungseinkuppelrichtung. Die dritte Ölkammer 118 entspricht einer zweiten Ölkammer der vorliegenden Erfindung.
  • Die erste Ölkammer 108 ist mit einem Ende einer Verbindungsleitung 120 verbunden. Das andere Ende der Verbindungsleitung 120 ist mit einem ersten Anschluss 122a eines ersten magnetischen Schaltventils 122 verbunden. Das erste magnetische Schaltventil 122 ist ein Schaltventil, das einen Verbindungszustand schaltet, in dem eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 122a und einem zweiten Anschluss 122b hergestellt oder unterbrochen ist und der auf der Grundlage eines von einem später beschriebenen elektronischen Steuergerät 150 ausgegebenen Steuersignals Sv1 (d. h. einem Steuerstrom) geschaltet wird. Wenn das erste magnetische Schaltventil 122 geöffnet ist, stehen der erste Anschluss 122a und der zweite Anschluss 122b in Verbindung und die Verbindungsleitung 120 ist mit einer Verbindungsleitung 124 verbunden. Wenn demgegenüber das erste magnetische Schaltventil 122 geschlossen ist, ist die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 122a und dem zweiten Anschluss 122b unterbrochen und die erste Ölkammer 108 öldicht geschlossen. Das erste magnetische Schaltventil 122 entspricht einem Magnetventil der vorliegenden Erfindung.
  • Das erste magnetische Schaltventil 122 ist ein sogenanntes normalerweise bzw. stromlos geschlossenes Ventil, das die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 122a und dem zweiten Anschluss 122b ermöglicht, wenn es erregt wird (wenn es mit Strom versorgt wird), und die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 122a und dem zweiten Anschluss 122b unterbricht, wenn es nicht erregt wird (wenn es nicht mit Strom versorgt wird). Wenn das erste magnetische Schaltventil 122 nicht erregt wird, ist es somit geschlossen, wodurch die erste Ölkammer 108 öldicht verschlossen ist, wohingegen das Ventil 122 offen ist, wenn das erste magnetische Schaltventil 122 erregt wird. Das erste magnetische Schaltventil 122 ist im Stand der Technik bekannt und wird daher bezüglich Struktur und Betrieb nicht detailliert beschrieben.
  • Der zweite Anschluss 122b des ersten magnetischen Schaltventils 122 ist mit der Verbindungsleitung 124 verbunden. Die Verbindungsleitung 124 verbindet die dritte Ölkammer 118, einen ersten Anschluss 126a eines später beschriebenen zweiten magnetischen Schaltventils 126 und einen Eingangsanschluss 128a des Pedalkraftsimulators 128 miteinander. Wenn das erste magnetische Schaltventil 122 offen ist, sind daher die erste Ölkammer 108, die dritte Ölkammer 118 und der Eingangsanschluss 128a des Pedalkraftsimulators 128 über die Verbindungsleitung 120, 124 miteinander verbunden. Auf diese Weise ist das erste magnetische Schaltventil 122 dergestalt angeordnet, dass das Ventil 122 die erste Ölkammer 108, die dritte Ölkammer 118 und den Pedalkraftsimulator 128 miteinander verbinden oder voneinander trennen kann.
  • Das zweite magnetische Schaltventil 126 ist ein Schaltventil, das einen Verbindungszustand schaltet, in dem eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 126a und einem zweiten Anschluss 126b hergestellt oder unterbrochen wird, wobei der Verbindungszustand basierend auf einem vom elektronischen Steuergerät 150 ausgegebenen Steuersignal Sv2 (d. h., einem Steuerstrom) geschaltet wird. Der zweite Anschluss 126b des zweiten magnetischen Schaltventils 126 ist mit der Verbindungsleitung 104 verbunden. Wenn das zweite magnetische Schaltventil 126 offen ist, ist somit der erste Anschluss 126a mit dem zweiten Anschluss 126b und die Verbindungsleitung 124 mit der Verbindungsleitung 104 verbunden. Wenn jedoch das zweite magnetische Schaltventil 126 geschlossen ist, ist die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 126a und dem zweiten Anschluss 126b unterbrochen. Das zweite magnetische Schaltventil 126 ist ein sogenanntes normalerweise bzw. stromlos geöffnetes Ventil, das die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 126a und dem zweiten Anschluss 126b ermöglicht, wenn das Ventil 126 nicht erregt wird, und die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 126a und dem zweiten Anschluss 126b unterbricht, wenn es erregt wird. Wenn das Ventil 126 nicht erregt wird, sind daher die Verbindungsleitung 124 und die Verbindungsleitung 104 miteinander verbunden, während die Verbindungsleitung 124 und die Verbindungsleitung 104 voneinander getrennt sind, wenn das Ventil 126 erregt wird. Das zweite magnetische Schaltventil 126 ist eine bekannte Technik und wird daher bezüglich Struktur und Betrieb nicht detailliert beschrieben. Das zweite magnetische Schaltventil 126 entspricht einem zweiten Magnetventil der vorliegenden Erfindung.
  • Der Pedalkraftsimulator 128 ist mit der Verbindungsleitung 124 verbunden und angeordnet, um eine simulierte Pedalgegenkraft in der Phase der Betätigung des Kupplungspedals 50 zu erzeugen. Indem das Hydrauliköl zum Übertragen genutzt wird, das aufgrund einer Bewegung des Eingangskolbens 66 in einem Zustand in den Pedalkraftsimulator 128 fließt, in dem das erste magnetische Schaltventil 122 offen und das zweite magnetische Schaltventil 126 geschlossen ist, kann der Pedalkraftsimulator 128 einen dem Hub des Kupplungspedals 50 entsprechenden Hydraulikdruck mit diesem Hydrauliköl erzeugen.
  • Der Pedalkraftsimulator 128 weist einen rohrförmigen Mantel 130 auf, einen im Mantel 130 untergebrachten ersten Kolben 132 und zweiten Kolben 134, eine zwischen dem ersten Kolben 132 und dem zweiten Kolben 134 angeordnete erste Feder 136 und eine den zweiten Kolben 134 zum ersten Kolben 132 hin vorspannende zweite Feder 138. Die Steifigkeit der ersten Feder 136 ist geringer als die der zweiten Feder 138.
  • Wenn der Eingangskolben 66 in Kupplungsauskuppelrichtung bewegt wird, während das erste magnetische Schaltventil 122 offen und das zweite magnetische Schaltventil 126 geschlossen ist, fließt das Hydrauliköl aus dem Eingangsanschluss 128a des Pedalkraftsimulators 128 durch die Verbindungsleitung 120 und die Verbindungsleitung 124 in den Mantel 130. Da der erste Kolben 132 durch das Hydrauliköl zum zweiten Kolben 134 gedrückt wird, bewegt sich der erste Kolben 132 zum zweiten Kolben 134. Dadurch wird die erste Feder 136 elastisch verformt, wodurch im Pedalkraftsimulator 128 ein Hydraulikdruck erzeugt wird, der einer elastischen Rückstellkraft der ersten Feder 136 entspricht. Dieser Hydraulikdruck wird als Pedalgegenkraft des Kupplungspedals 50 auf die erste Ölkammer 108 und weiter über den Eingangskolben 66, den Hauptzylinder 52 usw. auf das Kupplungspedal 50 übertragen.
  • Wenn dann die den ersten Kolben 132 drückende Kraft größer wird als die elastische Rückstellkraft der zweiten Feder 138, während sich der Eingangskolben 66 zur Seite der Kupplungsauskuppelrichtung bewegt, wird die zweite Feder 138 auch elastisch verformt. Dies bringt die erste Feder 136 und die zweite Feder 138 in einen in Reihe bzw. hintereinander geschalteten Verbindungszustand, wodurch ihre Gesamtfedersteifigkeit verringert wird. Wenn der Hub (Betätigungsbetrag) des Kupplungspedals 50 einen vorherbestimmten Wert überschreitet, wird eine Zunahme des im Pedalkraftsimulator 128 erzeugten Hydraulikdrucks sowie eine Zunahme der Pedalgegenkraft des Kupplungspedals 50 geringer. Durch eine geeignete Anpassung der Steifigkeit der ersten Feder 136 und der zweiten Feder 138 kann die mit dem Hub des Kupplungspedals 50 übereinstimmende Pedalgegenkraft im Pedalkraftsimulator 128 erzeugt werden. Da die elastische Rückstellkraft der in der ersten Ölkammer 108 untergebrachten Feder 81 auch zur Pedalgegenkraft beiträgt, wird sie bei der Anpassung der Steifigkeiten der ersten Feder 136 und der zweiten Feder 138 während der Konstruktion bzw. Auslegung auch berücksichtigt.
  • Eine Druckaufnahmefläche A1 des Ausgangskolbens 68 auf der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite ist wird gleich einer Druckaufnahmefläche A3 des Ausgangskolbens 68 auf der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite hergestellt. Die Druckaufnahmefläche A1 auf der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite entspricht einer Kreisfläche, wenn das Ende des ersten Säulenabschnitts 82 des Ausgangskolbens 68 von der Seite des Eingangskolbens 66 betrachtet wird. Die Druckaufnahmefläche A3 auf der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite entspricht einer Fläche eines in einer Ringform ausgebildeten Abschnitts, wenn der Flanschabschnitt 90 des Ausgangskolbens 68 von der Seite der ausgangsseitigen Ölkammer 100 betrachtet wird.
  • Wenn die Druckaufnahmefläche A1 und die Druckaufnahmefläche A3 wie vorstehend beschrieben gleich gemacht sind, werden mit der Bewegung des Ausgangskolbens 68 einhergehende Änderungsbeträge des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 gleich, während das erste magnetische Schaltventil 122 offen und das zweite magnetische Schaltventil 126 geschlossen ist, wodurch sich die Menge des in den Pedalkraftsimulator 128 aufgrund der Bewegung des Ausgangskolbens 68 fließenden Hydrauliköls nicht ändert. Demzufolge wird der Pedalkraftsimulator 128 durch die Bewegung des Ausgangskolbens 68 nicht beeinflusst. Da der Hydraulikdruck des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer 108 gleich dem Hydraulikdruck des Hydrauliköls in der dritten Ölkammer 118 ist, wird eine von der ersten Ölkammer 108 des Ausgangskolbens 68 in Kupplungsauskuppelrichtung ausgeübte Druckkraft durch eine von der dritten Ölkammer 118 des Ausgangskolbens 68 in Kupplungseinkuppelrichtung ausgeübte Druckkraft ausgeglichen, wodurch die auf den Ausgangskolben 68 von der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 ausgeübten Kräfte insgesamt null werden. Daher ist es nicht erforderlich, die von der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 ausgeübten Kräfte während einer Phase der Bewegung des Ausgangskolbens 68 zu berücksichtigen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 werden der Elektromotor 119, das erste magnetische Schaltventil 122 und das zweite magnetische Schaltventil 126 basierend auf vom elektronischen Steuergerät 150 ausgegebenen Steuersignalen (Steuerstrom) betätigt. Das elektronische Steuergerät 150 ist so aufgebaut, dass es einen sogenannten Mikrocomputer aufweist, der beispielsweise eine CPU, ein RAM, ein ROM und eine I/O-Schnittstelle umfasst, wobei die CPU gemäß einem vorhergehend im ROM gespeicherten Programm Signalprozesse ausführt und eine temporäre Speicherfunktion des RAM nutzt, um den Elektromotor 119, das erste magnetische Schaltventil 122 und das zweite magnetische Schaltventil 126 zu steuern. Das elektronische Steuergerät 150 kann integral mit einem die Maschine 12 usw. steuernden elektronischen Steuergerät oder als ein separates Steuergerät angeordnet sein, das ausschließlich den Elektromotor 119, das erste magnetische Schaltventil 122 und das zweite magnetische Schaltventil 126 steuert.
  • Die in das elektronische Steuergerät 150 eingehenden Signale umfassen ein Signal, das von einem Hubsensor 72 erfasst wird und einen Hub STm des Hauptzylinders 52 angibt, und ein Signal, das von einem Hubsensor 74 erfasst wird und einen Hub STc des Kupplungszylinders 54 angibt. Da der Hauptzylinder 52 mit dem Kupplungspedal 50 und dem Eingangskolben 66 zusammenwirkt, kann der Hub STm des Hauptzylinders 52 als Hub des Kupplungspedals 50 oder als Hub des Eingangskolbens 66 ausgelesen werden. Da der Kupplungszylinder 54 mit dem Ausrücklager 36 und dem Ausgangskolben 68 zusammenwirkt, kann der Hub STc des Kupplungszylinders 54 als Hub des Ausrücklagers 36 oder als Hub des Ausgangskolbens 68 ausgelesen werden.
  • Das elektronische Steuergerät 150 gibt ein Steuersignal Sc aus, das den Elektromotor 119 steuert, das Steuersignal Sv1, das das Öffnen oder Schließen des ersten magnetischen Schaltventils 122 schaltet, und das Steuersignal Sv2, das das Öffnen oder Schließen des zweiten magnetischen Schaltventils 126 schaltet.
  • Funktionell weist das elektronische Steuergerät 150 ein Betriebssteuerteil 152 auf, das den Elektromotor 119, das erste magnetische Schaltventil 122 und das zweite magnetische Schaltventil 126 zum Steuern eines Betriebszustands der Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 steuert, und ein Ausfallzeitsteuerteil 154, das eine ausfallsichere Steuerung beim Erfassen eines Systemausfalls bzw. -fehlers bereitstellt. Die Steuerfunktionen des Betriebssteuerteils 152 und Ausfallzeitsteuerteils 154 werden nachfolgend beschrieben.
  • Zunächst wird die Steuerfunktion des Betriebssteuerteils 152 bei einer normalen Fahrt bzw. bei Normalbetrieb beschrieben, bei der bzw. dem die Kupplung 16 entsprechend der Betätigung des Kupplungspedals 50 durch den Fahrer ein- oder ausgekuppelt wird. Während des normalen Fahrens gibt der Betriebssteuerteil 152 das Steuersignal Sv1 zum Öffnen des ersten magnetischen Schaltventils 122 und das Steuersignal Sv2 zum Schließen des zweiten magnetischen Schaltventils 126 aus. Da das erste magnetische Schaltventil 122 offen ist, sind demzufolge die erste Ölkammer 108, die dritte Ölkammer 118 und der Pedalkraftsimulator 128 miteinander verbunden. Zudem sind die Verbindungsleitung 124 und die Verbindungsleitung 104 voneinander getrennt, da das zweite magnetische Schaltventil 126 geschlossen ist. In diesem Zustand stellt der Betriebssteuerteil 152 die By-Wire-Steuerung bereit, bei der der Elektromotor 119 entsprechend dem Hub des Kupplungspedals 50 zum Ein- oder Auskuppeln der Kupplung 16 betätigt wird.
  • So weist beispielsweise der Betriebssteuerteil 152 ein in ihm gespeichertes Kennlinienfeld zwischen dem Hub STm des Hauptzylinders 52, der dem Hub des Kupplungspedals 50 entspricht, und einem vorab gespeicherten Soll-Hub STc* des Kupplungszylinders 54 auf und wendet das Kennlinienfeld auf den zu beliebiger Zeit erfassten Hub STm des Hauptzylinders 52 an, um den Soll-Hub STc* des Kupplungszylinders 54 zu berechnen. Anschließend steuert der Betriebssteuerteil 152 so den Elektromotor 119, dass der Ist-Hub STc des Kupplungszylinders 54 gleich dem berechneten Soll-Hub STc* wird. Wo wird beispielsweise eine Regelung zum Steuern des Elektromotors 119 basierend auf einer Abweichung zwischen dem Soll-Hub STc* und dem Ist-Hub STc vom Betriebssteuerteil 152 bereitgestellt. Daher folgt der Ist-Hub STc dem Soll-Hub STc* des Kupplungszylinders 54, wodurch der Kupplungszylinder 54 entsprechend dem Hub STm des Hauptzylinders 52 (d. h., dem Hub des Kupplungspedals 50) ordnungsgemäß arbeitet.
  • Durch den Pedalkraftsimulator 128 wird die auf das Kupplungspedal 50 während der Phase der Betätigung des Kupplungspedals 50 wirkende Pedalgegenkraft erzeugt, wodurch das gleiche Betätigungsgefühl wie bei einer Ein-/Auskuppelvorrichtung mit einer herkömmlichen Struktur, bei der das Kupplungspedal 50 und die Kupplung 16 mechanisch verbunden sind, erreicht werden kann, obwohl das Kupplungspedal 50 und die Kupplung 16 nicht mechanisch verbunden sind.
  • Während der Phase der Betätigung des Kupplungspedals 50 (d. h. einer Phase der Bewegung des Eingangskolbens 66) bewegt der Aktor 48 den Ausgangskolben 68 in Kupplungsauskuppelrichtung. Da die Druckaufnahmefläche A1 des Ausgangskolbens 68 auf der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite gleich der Druckaufnahmefläche A3 des Ausgangskolbens 68 auf der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite ist, sind die Änderungsbeträge des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 während der Phase der Bewegung des Ausgangskolbens 68 gleich. Da sich der Betrag des in den Pedalkraftsimulator 128 durch die Bewegung des Ausgangskolbens 68 fließenden Hydrauliköls nicht ändert, wird verhindert, dass der Pedalkraftsimulator 128 durch die Bewegung des Ausgangskolbens 68 beeinflusst wird. Demzufolge wird die mit der Betätigung des Kupplungspedals 50 einhergehende Pedalgegenkraft gleich der Gegenkraft des Hydraulikdrucks, der durch den Pedalkraftsimulator 128 durch die Bewegung des Eingangskolbens 66 erzeugt wird, und der durch die Feder 81 erzeugte Gegenkraft. Dies ermöglicht die By-Wire-Steuerung, bei der der Aktor 48 entsprechend dem Hub des Kupplungspedals 50 betätigt wird, während eine passende Pedalgegenkraft vom Pedalkraftsimulator 128 und der Feder 81 während der Phase der Betätigung des Kupplungspedals 50 erhalten wird.
  • Wenn das Kupplungspedal 50 in eine Auskuppelposition der Kupplung 16 betätigt wird und sich der Ausgangskolben 68 in eine Auskuppelposition der Kupplung 16 bewegt, wird die Kupplung 16 ausgekuppelt. Falls so z. B. das Fahrzeug zum Warten an einer Ampel und dergleichen angehalten wird, wird in diesem Fall das erste magnetische Schaltventil 122 durch den Betriebssteuerteil 152 geschlossen. Wenn das erste magnetische Schaltventil 122 geschlossen ist, wird die erste Ölkammer 108 in einen geschlossenen Zustand versetzt und somit der Ausgangskolben 68, wie in 3 gezeigt, durch das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 in der Auskuppelposition der Kupplung 16 zurückgehalten, wodurch es nicht erforderlich ist, den Ausgangskolben 68 mit der Kraft des Elektromotors 119 in der Auskuppelposition der Kupplung 16 zu halten. Daher kann der Stromverbrauch durch Abschalten der Stromzufuhr des Elektromotors 119 verringert werden.
  • Falls eine Bedingung zum Ermöglichen des Leerlauf- bzw. Segelbetriebs während der Fahrt erfüllt ist, betätigt der Betriebssteuerteil 152 den Aktor 48, so dass er den Ausgangskolben 68 in die Kupplungsauskuppelposition bewegt und die Kupplung 16 auskuppelt. Wenn die Bedingung zum Ermöglichen des Segelbetriebs erfüllt ist, gibt der Betriebssteuerteil 152 das Steuersignal Sv1 zum Öffnen des ersten magnetischen Schaltventils 122 und das Steuersignal Sv2 zum Schließen des zweiten magnetischen Schaltventils 126 aus. Da das erste magnetische Schaltventil 122 offen ist, sind demzufolge die erste Ölkammer 108 und die dritte Ölkammer 118 über die Verbindungsleitung 124 verbunden. Da die Druckaufnahmefläche A1 des Ausgangskolbens 68 auf der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite gleich der Druckaufnahmefläche A3 des Ausgangskolbens 68 auf der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite ist, sind die Änderungsmengen des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 gleich und eine Erzeugung eines Hydraulikdrucks im Pedalkraftsimulator 128 wird verhindert. Nach dem Öffnen des ersten magnetischen Schaltventils 122 betätigt der Betriebssteuerteil 152 den Aktor 48, um den Ausgangskolben 68 in die Kupplungsauskuppelposition zu bewegen und die Kupplung 16 auszukuppeln. Da die Kupplung 16 während des Segelns ausgekuppelt ist, ist der Leistungsübertragungsweg bzw. Antriebsstrang zwischen der Maschine 12 und dem Schaltgetriebe 14 unterbrochen, wodurch ein durch den Widerstand der Maschine 12 erzeugter Fahrwiderstand entfällt. Dies ermöglicht dem Fahrzeug, den Segelbetrieb über eine längere Strecke durchzuführen, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert wird. Die Bedingung zum Ermöglichen des Segelbetriebs ist erfüllt, wenn z. B. mehrere Bedingungen erfüllt sind, wie etwa eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die gleich wie oder größer als eine vorherbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und ein Gaspedal-Auslenkungsgrad, der geringer als ein vorherbestimmter Wert ist, wohingegen dann, wenn zumindest eine der zahlreichen Bedingungen nicht mehr erfüllt ist, die Bedingung zum Ermöglichen des Segelbetriebs nicht erfüllt ist.
  • Wenn der Ausgangskolben 68 mittels des Aktors 48 in die Kupplungsauskuppelposition bewegt wird, wird das erste magnetische Schaltventil 122 durch den Betriebssteuerteil 152 geschlossen. Wie in 3 gezeigt ist, wird die erste Ölkammer 108 durch Schließen des ersten magnetischen Schaltventils 122 geschlossen und der Ausgangskolben 68 durch das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 zurückgehalten. Somit ist es nicht erforderlich, den Ausgangskolben 68 durch die Kraft des Elektromotors 119 in der Kupplungsauskuppelposition zurückzuhalten, wobei der Stromverbrauch durch Abschalten der Stromversorgung des Elektromotors 119 verringert werden kann. Wenn die Bedingung zum Ermöglichen des Segelbetriebs nicht mehr erfüllt ist, wird das erste magnetische Schaltventil 122 durch den Betriebssteuerteil 152 geöffnet, so dass der Ausgangskolben 68 durch die Vorspannkraft der Feder 96 in die Einkuppelposition der Kupplung 16 bewegt wird.
  • Der Betrieb bei Auftreten einer Unregelmäßigkeit im Steuersystem der Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 wird nun beschrieben. Der Ausfallzeitsteuerteil 154 ermittelt kontinuierlich, ob eine Unregelmäßigkeit im System der Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 während der Fahrt auftritt. Der Ausfallzeitsteuerteil 154 ermittelt z. B. ein Auftreten einer Systemunregelmäßigkeit, wenn ein Signal, das den Hub STm des Hauptzylinders 52 oder den Hub STc des Kupplungszylinders 54 angibt, nicht ausgegeben wird oder der auf dem Signal basierende Hub STm, STc außerhalb eines Normbereichs liegt. Der Ausfallzeitsteuerteil 154 ermittelt außerdem ein Auftreten einer Systemunregelmäßigkeit, falls sich der Hub STc des Kupplungszylinders 54 nicht verändert, der mit dem Hub des Ausgangskolbens 68 verbunden ist, obwohl das Steuersignal Sc zum Betätigen des Elektromotors 119 ausgegeben wird. Die Systemunregelmäßigkeitsermittlung ist nicht darauf beschränkt, wodurch bei Bedarf z. B. eine Selbsttestfunktion des elektronischen Steuergeräts 150 oder dergleichen angewendet werden kann.
  • Wenn der Ausfallzeitsteuerteil 154 ermittelt, dass eine Systemunregelmäßigkeit auftritt, unterbricht er die Stromversorgung des ersten magnetischen Schaltventils 122 und des zweiten magnetischen Schaltventils 126, um das erste magnetische Schaltventil 122 zu schließen und das zweite magnetische Schaltventil 126 zu öffnen. 4 zeigt den Zustand, in dem die Stromversorgung des ersten magnetischen Schaltventils 122 und des zweiten magnetischen Schaltventils 126 unterbrochen ist. Da das erste magnetische Schaltventil 122 ein stromlos geschlossenes Ventil ist, wird es geschlossen, wenn seine Stromversorgung unterbrochen wird. Da die erste Ölkammer 108 öldicht geschlossen ist, wird der Ausgangskolben 68 somit durch das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 zurückgehalten, wodurch ein plötzliches Einkuppeln der Kupplung 16 verhindert wird. Da die erste Ölkammer 108 überdies öldicht geschlossen ist, kann die Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 somit über das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 auf den Ausgangskolben 68 übertragen und eine direkte Betätigung der Kupplung 16 mit dem Kupplungspedal 50 durchgeführt werden. Somit kann das Fahrzeug auch beim Auftreten einer Systemunregelmäßigkeit weiterhin gefahren werden.
  • Da das zweite magnetische Schaltventil 126 ein stromlos offenes Ventil ist, wird es geöffnet, wenn seine Stromversorgung unterbrochen wird. Da die Verbindungsleitung 124 über das zweite magnetische Schaltventil 126 und die Verbindungsleitung 104 mit dem Ausgleichsbehälter 106 verbunden ist, sind der Eingangsanschluss 128a des Pedalkraftsimulators 128 und der Ausgleichsbehälter 106 durch Öffnen des zweiten magnetischen Schaltventils 126 miteinander verbunden, wodurch der Hydraulikdruck des Pedalkraftsimulators 128 entspannt bzw. abgelassen wird. Da der Hydraulikdruck nicht im Pedalkraftsimulator 128 erzeugt wird, wird das Übertragen des im Pedalkraftsimulator 128 erzeugten Hydraulikdrucks zur dritten Ölkammer 118 verhindert, der Ausgangskolben 68 wird in Kupplungseinkuppelrichtung vorgespannt und die Pedalgegenkraft des Kupplungspedals 50 wird demzufolge erhöht.
  • Falls eine Systemunregelmäßigkeit auftritt, bei der das die Ein-/Auskuppelvorrichtung 10 steuernde System nicht mit Strom versorgt wird, wird die Stromversorgung des ersten magnetischen Schaltventils 122 und des zweiten magnetischen Schaltventils 126 ebenfalls unterbrochen. Da das erste magnetische Schaltventil 122 ein stromlos geschlossenes Ventil und das zweite magnetische Schaltventil 126 ein stromlos offenes Ventil ist, wird in diesem Fall das erste magnetische Schaltventil 122 geschlossen und das zweite magnetische Schaltventil 126 geöffnet, so dass die direkte Betätigung der Kupplung 16 mit dem Kupplungspedal 50 durchgeführt werden kann.
  • Nach diesem Beispiel wird der Ein-/Auskuppelzustand wie vorstehend beschrieben durch das erste magnetische Schaltventil 122 zwischen der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 geschaltet, um die By-Wire-Steuerung zu ermöglichen, bei der der Aktor 48 entsprechend dem Hub (Betätigungsbetrag) des Kupplungspedals 50 betätigt wird, um die Kupplung 16 ein- oder auszukuppeln, während dann, wenn ein Systemausfall auftritt, die direkte Betätigung der Kupplung 16 so durchgeführt werden kann, dass die Betätigungskraft auf das Kupplungspedal 50 direkt auf den Ausgangskolben 68 übertragen wird. So wird z. B. die By-Wire-Steuerung bereitgestellt, während das erste magnetische Schaltventil 122 offen ist. Obwohl die erste Ölkammer 108 und die dritte Ölkammer 118 miteinander verbunden sind, wobei die Druckaufnahmefläche A1 des Ausgangskolbens 68 auf der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite gleich der Druckaufnahmefläche A3 des Ausgangskolbens 68 auf der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite ist, sind in diesem Fall die Änderungsmengen des Hydrauliköls in der ersten Ölkammer 108 und der dritten Ölkammer 118 gleich, wenn sich der Ausgangskolben 68 bewegt, wodurch die von der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite des Ausgangskolbens 68 ausgeübte Druckkraft gleich der von der Seite der dritten Ölkammer 118 des Ausgangskolbens 68 ausgeübte Druckkraft wird. Somit wird die von der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite des Ausgangskolbens 68 ausgeübte Druckkraft durch die von der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite des Ausgangskolbens 68 ausgeübte Druckkraft ausgeglichen, wodurch es nicht erforderlich ist, die von der der ersten Ölkammer 108 zugewandten Seite und der der dritten Ölkammer 118 zugewandten Seite ausgeübten Druckkräfte während der Phase der Bewegung des Ausgangskolbens 68 zu berücksichtigen.
  • Falls ein Systemausfall auftritt, wird das erste magnetische Schaltventil 122 geschlossen, um die erste Ölkammer 108 zu verschließen, und der Ausgangskolben 68 durch das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 zurückgehalten, wodurch das plötzliche Einkuppeln der Kupplung 16 verhindert wird. Demzufolge ist ein Selbsthemmmechanismus zum Verhindern des plötzlichen Einkuppelns der Kupplung 16 nicht länger erforderlich, wobei eine auf den Aktor 48 wirkende Last verringert wird. Da die erste Ölkammer 108 geschlossen ist, kann eine Kraft über das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 zwischen dem Eingangskolben 66 und dem Ausgangskolben 68 übertragen und die Kupplung 16 somit durch Betätigen des Kupplungspedals 50 direkt betätigt werden, wodurch das Fahrzeug weitergefahren werden kann.
  • Wenn nach diesem Beispiel der Ausgangskolben 68 durch den Aktor 48 in die Auskuppelposition der Kupplung 16 bewegt wird, ist das erste magnetische Schaltventil 122 geschlossen, so dass die erste Ölkammer 108 geschlossen ist und der Ausgangskolben 68 durch das Hydrauliköl der ersten Ölkammer 108 zurückgehalten wird. Somit ist es nicht erforderlich, den Ausgangskolben 68 mittels des Aktors 48 in der Auskuppelposition der Kupplung 16 zurückzuhalten, wodurch der Aktor 48 gestoppt werden kann.
  • Nun wird ein anderes Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden die in den Beispielen übereinstimmenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht beschrieben.
  • Zweites Beispiel
  • 5 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung entsprechenden Zylindereinrichtung 200 zeigt. Bei diesem Beispiel umfasst ein mit dem Ausgangskolben 68 kraftübertragend verbundener Aktor 202 eine Schraubgetriebevorrichtung 204 und einen Elektromotor 206. Die Struktur des Aktors 202 in diesem Beispiel wird nachfolgend beschrieben. Die Konfiguration der Zylindereinrichtung 200 mit Ausnahme des Aktors 202 ist im Wesentlichen dieselbe wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel und wird daher nicht beschrieben.
  • Der Aktor 202 weist die Schraubgetriebevorrichtung 204 zum Umwandeln einer Drehbewegung des Elektromotors 206 in eine Linearbewegung eines Mutternelements 204a der Schraubgetriebevorrichtung 204 und den Elektromotor 206 auf, der ein Drehmoment auf die Schraubgetriebevorrichtung 204 überträgt.
  • Die Schraubgetriebevorrichtung 204 weist das mit dem Ausgangskolben 68 verbundene Mutternelement 204a und eine in das Mutternelement 204a eingeschraubte Gewindespindel 204b auf. Ein Ende der Gewindespindel 204b ist mit dem Elektromotor 206 verbunden. Wenn sich der Elektromotor 206 dreht, wird die Gewindespindel 204b somit integral mit dem Elektromotor 206 gedreht.
  • Ein die Zylindereinrichtung 200 bildender Zylinderkörper 208 ist in einer Zylinderform ausgebildet und eine Öffnung 210, die eine Verbindung zwischen der Innen- und Außenseite des Zylinderkörpers 208 ermöglicht, am Zylinderkörper 208 ausgebildet. Das Mutternelement 204a ist durch die Öffnung 210 mit dem Ausgangskolben 68 verbunden. Somit ist die Schraubgetriebevorrichtung 204 mit dem Ausgangskolben 68 kraftübertragend verbunden. Das Mutternelement 204a kann in einem durch die Öffnung 210 ausgebildeten Spalt des Zylinderkörpers 208 bewegt werden.
  • Da das Mutternelement 204a der Schraubgetriebevorrichtung 204 wie vorstehend beschrieben mit dem Ausgangskolben 68 verbunden ist, wird die Drehbewegung des Elektromotors 206 in die Linearbewegung des Mutternelements 204a in Axialrichtung der Gewindespindel 204b umgewandelt, wodurch der Ausgangskolben 68 durch den Elektromotor 206 bewegt werden kann. Zudem ist die Größe der Öffnung 210 auf einen Wert festgelegt, der dem Ausgangskolben 68 ermöglicht, sich zwischen der Kupplungseinkuppelposition und der Kupplungsauskuppelposition zu bewegen. Somit kann der Ausgangskolben 68 durch Steuern des Elektromotors 206 zwischen der Kupplungseinkuppelposition und der Kupplungsauskuppelposition bewegt werden. Der konkrete Betrieb des Aktors 202 ist im Wesentlichen gleich dem des Aktors 48 des vorstehend beschriebenen Beispiels und wird daher nicht beschrieben.
  • Auch wenn der Aktor 202 die Schraubgetriebevorrichtung 204 und den Elektromotor 206 umfasst und eine Struktur aufweist, bei der der Ausgangskolben 68 wie bei diesem Beispiel ohne einen Hydraulikzylinder bewegt wird, kann der gleiche Effekt wie im vorstehend beschriebenen Beispiel erreicht werden. Überdies wurde die Struktur der Zylindereinrichtung 200 vereinfacht, da der Hydraulikzylinder und eine Ölkammer als zweite Ölkammer 112 des vorstehend beschriebenen Beispiels nicht erforderlich sind.
  • Obwohl die Beispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben wurden, wird die vorliegende Erfindung auch in anderen Formen angewendet.
  • So bewegt der Aktor 48 z. B. in den vorstehend beschriebenen Beispielen den Ausgangskolben 68 durch den Hydraulikdruck des Hydrauliköls, der durch den Steuerzylinder 115 erzeugt und zur zweiten Ölkammer 112 übertragen wird; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sofern der Aktor den Ausgangskolben 68 bewegen kann. So kann z. B. ein elektromagnetisches Druckregelventil angeordnet sein, um den Hydraulikdruck der zweiten Ölkammer 112 zu steuern, indem als Quelldruck ein Hydraulikdruck eines Hydrauliköls verwendet wird, das aus einer vom Motor 12 angetriebenen Ölpumpe oder dergleichen abgegeben wird, und der Ausgangskolben 68 durch Steuern des Hydraulikdrucks der zweiten Ölkammer 112 mit dem Druckregelventil bewegbar ist. Alternativ ist der Ausgangskolben 68 durch das von einer elektrischen Ölpumpe abgegebene Hydrauliköl bewegbar. Das heißt, dass jeder Aktor, der den Ausgangskolben 68 bewegen kann, entsprechend einsetzbar ist.
  • In den vorstehend beschriebenen Beispielen umfasst die Schraubgetriebevorrichtung 117, 204 das Mutternelement 117a, 204a und die Gewindespindel 117b, 204b; jedoch kann jeder eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umwandelnde Mechanismus entsprechend als Schraubgetriebevorrichtung angewendet werden. So kann die Schraubgetriebevorrichtung z. B. ein Kugelgewindetrieb oder ein Schneckengetriebe sein.
  • In den vorstehend beschriebenen Beispielen ist der Hauptzylinder 52 zwischen der Zylindereinrichtung 56, 200 und dem Kupplungspedal 50 angeordnet; jedoch kann der Eingangskolben 66 durch das Kupplungspedal 50 direkt bewegt werden. Die Zylindereinrichtung 56, 200 und der Hauptzylinder 52 können dabei integriert sein.
  • In den vorstehend beschriebenen Beispielen ist das erste magnetische Schaltventil 122 ein stromlos geschlossenes Ventil, das in einem nicht erregten Zustand geschlossen ist, und das zweite magnetische Schaltventil 126 ein stromlos offenes Ventil, das in einem nicht erregten Zustand offen ist; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Somit kann das erste magnetische Schaltventil 122 ein stromlos offenes Ventil oder das zweite magnetische Schaltventil 126 ein stromlos geschlossenes Ventil sein.
  • In den vorstehend beschriebenen Beispielen erfasst der Hubsensor 72 den Hub STm des Hauptzylinders 52; da der Hauptzylinder 52, das Kupplungspedal 50 und der Eingangskolben 66 ineinandergreifen, kann jedoch der Hub des Kupplungspedals 50 oder des Eingangskolbens 66 anstelle des Hub STm des Hauptzylinders 52 erfasst werden. Des Weiteren erfasst der Hubsensor 74 den Hub STc des Kupplungszylinders 54; da jedoch der Kupplungszylinder 54 und der Ausgangskolben 68 ineinandergreifen, kann der Hub des Ausgangskolbens 68 anstelle des Hubs STc des Kupplungszylinders 54 erfasst werden.
  • Die vorstehende Beschreibung ist lediglich eine Ausführungsform und die vorliegende Erfindung kann basierend auf Kenntnissen fachkundiger Personen in verschiedenen modifizierten und verbesserten Formen umgesetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10:
    Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung
    16:
    Kupplung
    48, 202:
    Aktor
    50:
    Kupplungspedal
    54:
    Kupplungszylinder
    56, 200:
    Zylindereinrichtung
    60:
    Betätigungskraftübertragungsmechanismus
    66:
    Eingangskolben
    68:
    Ausgangskolben
    106:
    Ausgleichsbehälter
    108:
    erste Ölkammer
    112:
    zweite Ölkammer (Steuerölkammer)
    115:
    Steuerzylinder (Hydraulikzylinder)
    117, 204:
    Schraubgetriebevorrichtung
    118:
    dritte Ölkammer (zweite Ölkammer)
    119, 206:
    Elektromotor
    122:
    erstes magnetisches Schaltventil (Magnetventil)
    124:
    Verbindungsleitung
    126:
    zweites magnetisches Schaltventil (zweites Magnetventil)
    128:
    Pedalkraftsimulator
  • 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
    • JP 2012112499 A [0002]
    • JP 2017509848 A [0002]

Claims (8)

  1. Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung (10) mit: einem von einem Fahrer betätigbaren Kupplungspedal (50); einem Kupplungszylinder (54), auf den eine Betätigungskraft vom Kupplungspedal übertragen wird; einem Betätigungskraftübertragungsmechanismus (60), der die Betätigungskraft vom Kupplungspedal auf den Kupplungszylinder überträgt; und einem Aktor (48; 202), der mit dem Betätigungskraftübertragungsmechanismus kraftübertragend verbunden ist und über den Betätigungskraftübertragungsmechanismus eine Kupplung (16) ein- oder auskuppelt, wobei der Betätigungskraftübertragungsmechanismus so konfiguriert ist, dass er eine Zylindereinrichtung (56; 200) aufweist, auf die die Betätigungskraft vom Kupplungspedal übertragen wird, wobei die Zylindereinrichtung Folgendes aufweist: einen Eingangskolben (66), auf den die Betätigungskraft vom Kupplungspedal übertragen wird, einen Ausgangskolben (68) zum Ausgeben eines Kupplungsbetätigungshydraulikdrucks an den Kupplungszylinder, eine zwischen dem Eingangskolben und dem Ausgangskolben gebildete erste Ölkammer (108), und eine zweite Ölkammer (118), die mit einem Hydrauliköl gespeist wird, um den Ausgangskolben durch einen Hydraulikdruck des Hydrauliköls in eine Einkuppelrichtung der Kupplung zu drücken, wobei eine Druckaufnahmefläche (A1) auf der der ersten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens gleich einer Druckaufnahmefläche (A3) auf einer der zweiten Ölkammer zugewandten Seite des Ausgangskolbens ist, wobei die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer über ein Magnetventil (122) miteinander verbunden sind, das die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer miteinander verbindet oder voneinander trennt, und wobei der Aktor mit dem Ausgangkolben kraftübertragend verbunden ist.
  2. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Magnetventil geschlossen wird, wenn in einer die Kupplungsein-/ -auskuppelvorrichtung steuernden elektronischen Steuereinrichtung und/oder der Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung eine Unregelmäßigkeit auftritt.
  3. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Magnetventil geschlossen wird, wenn der Ausgangskolben durch den Aktor in eine Auskuppelposition bewegt wird.
  4. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Pedalkraftsimulator (128) mit einer die zweite Ölkammer mit dem Magnetventil verbindenden Verbindungsleitung (124) verbunden ist.
  5. Kupplungsein-/auskuppelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsleitung über ein zweites Magnetventil (126) mit einem Ausgleichsbehälter (106) verbunden ist.
  6. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Aktor so konfiguriert ist, dass er einen Elektromotor (119; 206) umfasst, eine Schraubgetriebevorrichtung (117; 204), die eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umwandelt, einen durch die Schraubgetriebevorrichtung angetriebenen Hydraulikzylinder (115) und eine Steuerölkammer (112), die an einer an den Ausgangskolben angrenzenden Position ausgebildet ist und mit Hydrauliköl gespeist wird, um den Ausgangskolben in eine Kupplungsauskuppelrichtung der Kupplung zu drücken, und wobei die Steuerölkammer so ausgebildet ist, dass sie das vom Hydraulikzylinder ausgegebene Hydrauliköl aufnimmt.
  7. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Aktor (202) so aufgebaut ist, dass er einen Elektromotor (206) und eine Schraubgetriebevorrichtung (204) umfasst, die eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Linearbewegung umwandelt und wobei die Schraubgetriebevorrichtung mit dem Ausgangskolben kraftübertragungsfähig verbunden ist.
  8. Kupplungsein-/-auskuppelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Magnetventil ein stromlos geschlossenes Ventil ist.
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