DE19723362C2 - Notbetätigung für eine automatisch betätigte Kraftfahrzeugkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Reibungskupplung und einem elektronisch geregelten Aktuator, der über ein in Richtung der Reibungskupplung verschiebbares Stellglied mit dieser in Verbin­ dung steht und über den die Ein- und Auskuppelvorgänge selbst­ tätig ausführbar sind.

Ein solches Kupplungssystem wird eingesetzt, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs von der Kupplungsarbeit entlastet werden soll. Als Aktuatoren werden Stellantriebe verwendet, wie sie bei­ spielsweise aus der DE 44 33 825 A1 oder der DE 42 38 368 A1 bekannt sind. Wenn diese elektronisch angesteuerten Aktuatoren ausfallen, kann die Kupplung nicht mehr betätigt werden. Um das Fahrzeug jedoch noch zumindest mit eigener Kraft in eine Werk­ statt bringen zu können, sind mechanische Notbetätigungen be­ kannt, die es gestatten, die Kupplung über einen Seilzug oder ähnliches zu betätigen. Nachteilig an solchen Notbetätigungen ist es, daß diese nur dann ihren Dienst erfüllen können, wenn der Aktuator im eingekuppelten Zustand der Reibungskupplung aus­ gefallen ist. Über den Seilzug kann dann ausgekuppelt werden.

Fällt der Aktuator jedoch aus, wenn die Kupplung vollständig ausgekuppelt ist und bloc­ kiert dabei gleichzeitig noch mechanisch, ist die Notbetätigung wirkungslos, da die feder­ belastete Druckplatte der Kupplung das Stellglied des Aktuators nicht zurückbewegen kann. Das Fahrzeug kann dann nicht mehr bewegt werden. Fällt der Aktuator in einer Stellung zwischen voll eingekuppelt und voll ausgekuppelt aus und blockiert, kann die Notbetätigung ebenfalls nicht eingesetzt werden. Muß eine längere Fahrt mit schleifender Kupplung zurückgelegt werden, ist mit deren Überhitzung und Zerstörung zu rechnen.

Aus der EP 0 710 580 A1 ist eine Notkuppeleinrichtung für Nutzfahrzeuge bekannt, die mit einem zusätzlichen, im Fahrerhaus versenkt angeordneten Pedal zusammenwirkt. Dieses Pedal ist nur dann betätigbar, wenn dpa hydropneumatische Kupplungsbe­ tätigungseinrichtung ausgefallen ist. Um die Notbetätigungseinrichtung wirksam werden zu lassen, ist eine Ventilanordnung notwendig, die bei Fehlfunktion der Kupplungssteuerung die Kupplung bei langsamer Fahrt ausrückt, bei schneller Fahrt einrückt oder eingerückt hält und erst dann der Fahrer die Ein- und Auskuppelbewegungen steuern kann. Eine sol­ che Notkuppeleinrichtung baut sehr aufwendig und ist für PKW nicht einsetzbar.

Von der erläuterten Problemstellung ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für das eingangs beschriebene Kupplungssystem eine Notbetätigung zur Verfügung zu stellen, mit der bei Ausfall des Aktuators eine Kupplungsbetätigung möglich ist.

Erfindungsgemäß erfolgt die Problemlösung dadurch, daß der Aktuator in Bewegungs­ richtung des Stellglieds verschiebbar gelagert ist und mit einer Verschiebeeinrichtung in Verbindung steht, die ihn im Falle seines Ausfalls zum Ein- und Auskuppeln verschiebt.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die notwendige Bewegung des blockierten Stellgliedes über den gesamten Aktuator einzuleiten. Unabhängig davon, in welcher Stel­ lung das Stellglied mechanisch blockieren sollte, kann der Aktuator dann soweit in Rich­ tung der Reibungskupplung verschoben werden, bis diese vollständig ausgekuppelt ist bzw. so weit zurückgezogen werden, daß die Reibungskupplung vollständig einkuppelt.

Die Verschiebeeinrichtung kann vorzugsweise durch eine von einem Antriebsmotor getrie­ bene Spindel sein, die mit einer entsprechenden Verzahnung im oder am Gehäuse des Aktuators zusammenwirkt. Anstatt einer Spindel kann selbstverständlich auch eine Zahn­ stange oder ähnliches verwendet werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Spindel selbsthemmend ist. Für diesen Fall ist ein Verschieben des Aktuators nur möglich, wenn die Spindel getrieben wird. Die Verschiebeeinrichtung kann folglich als Abstützlager des im Betrieb befindlichen Aktuators dienen. Eine separate Festsetzung des Aktuators, die zunächst gelöst werden müßte, wenn dieser ausfällt, ist dadurch nicht notwendig.

Wenn der mögliche Verschiebeweg des Aktuators doppel so groß ist, wie der zurücklegba­ re Weg des Stellgliedes, ist eine sichere Funktionsweise des Notantriebes auch dann ge­ währleistet, wenn die Kupplung beispielsweise voll ausgekuppelt ist, wenn der Aktuator ausfällt. Der Aktuator wird dann zunächst so weit zurückgeschoben, bis die Kupplung wie­ der voll einkuppelt (halber Verschiebeweg) und kann dann durch entsprechenden Rück­ schub des Aktuators wieder voll ausgekuppelt werden. Fällt der Aktuator im vollständig eingekuppelten Zustand aus, kann er über die Verschiebeeinrichtung zunächst so weit nach vorn geschoben werden, daß die Kupplung vollständig auskuppelt und dann jeweils durch eine entsprechende Rückbewegung des Aktuators die Kupplung wieder vollständig eingekuppelt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Verschiebeeinrichtung bei Ausfall des Aktuators selbsttätig an­ gesteuert wird. Dies ist für den Fachmann durch eine entsprechend ausgestaltete Steuer­ einrichtung einfach zu realisieren. Es kann jedoch auch ein mechanischer Schalter vorge­ sehen sein, der vom Fahrer betätigt werden muß, für den Fall, daß der Aktuator ausfällt.

Für die Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Aktuator elektromotorisch betreibbar ist. Dann kann in den Antriebsmotor ein Positionssensor integriert sein, der die aktuelle Stel­ lung der Reibungskupplung bei Ausfall des Aktuators transparent macht. Die Art bzw. Nut­ zung und Auswertung des Positionssensors ist in der DE 44 33 825 beschrieben.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Er­ findungen nachfolgend erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung des Kupplungssystems mit einer Notbetätigung gemäß der Erfindung.

Das Kupplungssystem besteht aus der Reibungskupplung 2 und dem Aktuator 1, der ein in horizontaler Richtung verschiebbares Stellglied 3 aufweist, das mit dem Ausrücker 10 der Reibungs­ kupplung 2 zusammenwirkt. Durch Ein- und Ausfahren das Stell­ gliedes 3 wird die Kupplung ein- oder ausgerückt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten System ist der Aktuator 1 auf einer Platte 7 befestigt, die gegenüber einer Grundplatte 6 verschieb­ bar ist. Die Platte 7 weist in ihrem hinteren Bereich mindestens ein Langloch 8 auf, über das diese mit der Grundplatte 6 über entsprechend mindestens eine Schraube 9 verschraubt ist. Der Aktuator 1 steht mit einer Verschiebeeinrichtung 12 in Verbin­ dung, die im wesentlichen gebildet wird von einer Spindel 5, die über einen Elektromotor 4 antreibbar ist. Die Spindel 5 ist in einem im Gehäuse 16 des Aktuators eingebrachten Gewinde 17 gela­ gert. Dreht sich die Spindel 5 wird der Aktuator 1 auf der Grundplatte 6 in Richtung Reibungskupplung 2 geschoben oder in die entgegengesetzte Richtung gezogen. Die Spindel 5 ist selbst­ hemmend ausgebildet, so daß eine Verschiebung des Aktuators 1 nicht möglich ist, solange sich die Spindel 5 nicht dreht. Die Verschiebeeinrichtung 12 dient folglich als Stützlager für den Aktuator 1, wenn über dessen Stellglied 3 der Ausrücker 10 der Reibungskupplung 2 betätigt wird. In der Zeichnung ist die voll eingerückte Stellung der Kupplung dargestellt. Die gestrichelt gezeichnete Linie des Ausrückers 10 gibt die voll ausgerückte Stellung der Kupplung an.

Fällt der Aktuator 1 aus, wird zur weiteren Betätigung der Rei­ bungskupplung 2 die Verschiebeeinrichtung 12 benutzt, die den Aktuator 1 auf der Grundplatte 6 entsprechend der gewünschten Bewegung des Ausrückers 10 hin- und herschiebt. Damit im Notfall die Kupplung auch dann betätigt werden kann, wenn der Aktuator 1 ausfällt und mechanisch blockiert, wenn diese entweder voll ein­ gekuppelt oder voll ausgekuppelt ist, ist der mögliche Verschie­ beweg des Aktuators 1 auf der Grundplatte 6 doppelt so groß wie der Betätigungsweg des Stellgliedes 3. Im Normalfall wird der Aktuator 1 auf der Grundplatte 6 in der mittleren Stellung (Langloch) fixiert, so daß je eine halbe Maximalbewegung in bei­ de Richtungen möglich ist. Fällt der Aktuator 1 beispielsweise in voll ausgekuppelten Zustand der Reibungskupplung 2 aus und blockiert, wird der Aktuator 1 über die Spindel 5 zunächst so weit zurückgezogen, daß die Kupplung voll eingekuppelt ist. Zum Auskuppeln wird der Aktuator 1 gegebenenfalls dann wieder ent­ sprechend nach vorn geschoben.

Claims (6)

1. Kupplungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Reibungskupplung (2) und einem elektronisch geregelten Aktuator (1), der über ein in Richtung der Reibungskupplung (2) verschiebbares Stellglied (3) mit dieser in Verbindung steht und über den die Ein- und Auskuppelvorgänge selbsttätig ausführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (1) in Bewegungsrichtung des Stellglieds (3) verschiebbar gelagert ist und mit einer Verschiebeeinrichtung (12) in Verbindung steht, die ihn im Falle seines Ausfalls zum Ein- und Auskuppeln verschiebt.

2. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschie­ beeinrichtung (12) eine von einem Antriebsmotor (4) getriebene Spindel (5) ist.

3. Kupplungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5) selbsthemmend ist.

4. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mögliche Verschiebeweg des Aktuators (1) doppelt so groß ist wie der zurücklegbare Weg des Stellgliedes (3).

5. Kupplungssystem nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung (12) für den im Betrieb be­ findlichen Aktuator (1) ein Stützlager bildet.

6. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschie­ beeinrichtung (12) bei Ausfall des Aktuators (1) selbsttätig angesteuert wird.