DE19835574A1 - Betätigungseinrichtung für pneumatische Kupplungsbetätigung mit Überlast- oder/und Fehlbedienungsschutz - Google Patents
Betätigungseinrichtung für pneumatische Kupplungsbetätigung mit Überlast- oder/und FehlbedienungsschutzInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung (10) für eine im Antriebsstrang zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung mit einer Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82) zur Betätigung der Reibungskupplung und einer mit der Betätigungsanordnung verbundenen Kupplungspedalanordnung (60), die ein Kupplungspedal (62) aufweist, das in einem ersten Betriebszustand gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines ersten Typs betätigbar ist. Es wird vorgeschlagen, daß die Betätigungseinrichtung eine Signal- oder/und Schutzeinrichtung aufweist, die mit der Kupplungspedalanordnung in Wirkverbindung steht oder in diese wirkungsmäßig integriert ist, so daß nach Ansprechen der Signal- oder/und Schutzeinrichtung auf einen zweiten Betriebszustand das Kupplungspedal nur gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines zweiten Typs betätigbar ist, die sich signifikant von der Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs unterscheidet, um so den zweiten Betriebszustand anzuzeigen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine im
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs,
zwischen einer Antriebseinheit, insbesondere Brennkraftmaschine, und
einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung, umfassend eine Betäti
gungsanordnung zur Betätigung der Reibungskupplung, eine mit der
Betätigungsanordnung verbundene Kupplungspedalanordnung mit einem
Kupplungspedal zum Betätigen der Reibungskupplung mittels der Betäti
gungsanordnung, wobei das Kupplungspedal in wenigstens einem ersten
Betriebszustand der Betätigungseinrichtung oder/und der Reibungskupplung
oder/und des Kraftfahrzeugs gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines
ersten Typs betätigbar ist.
Eine derartige Betätigungseinrichtung ist aus der DE 197 16 600 A1
bekannt, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung ein
bezogen wird. Bei dieser Betätigungseinrichtung umfaßt die Betätigungs
anordnung eine ein Steuerventil aufweisende Positionieranordnung und eine
zur Betätigung der Reibungskupplung dienende Ausrücklageranordnung. Die
Positionieranordnung umfaßt eine auf die Ausrücklageranordnung wirkende
Pneumatikkraftzylinderanordnung, die über das mit einer Pneumatikquelle
verbundene Steuerventil abhängig von einer hydraulischen oder mechani
schen Führungsgröße und einer die Position der Ausrücklageranordnung
representierenden Ist-Größe betätigbar ist. Die Führungsgröße ist mittels der
Kupplungspedalanordnung erzeugbar und mittels einer mechanischen oder
hydraulischen Übertragungsstrecke zur Positionieranordnung übertragbar.
Die Positionieranordnung umfaßt eine hydraulische Meßzylinderanordnung,
welche die die Position der Ausrücklageranordnung representierende Ist-
Größe erfaßt und auf hydraulischem Wege zum Steuerventil zurückführt.
Das nach dem Druckwaageprinzip arbeitende Steuerventil steuert die Zufuhr
von Pneumatikmedium in die Pneumatikkraftzylinderanordnung bzw. das
Ablassen von Pneumatikmedium aus der Pneumatikkraftzylinderanordnung
derart, daß während einer Kupplungspedalbetätigung an einem hydrauliksy
stemseitigen Eingang des Steuerventils ein im wesentlichen konstanter
Hydraulikdruck aufrechterhalten wird. Hierzu arbeitet die Positionieranord
nung mit dem Steuerventil als hydraulisch/mechanischer Regelkreis.
Bei einer derartigen Betätigungseinrichtung besteht das Problem, daß dann,
wenn die Pneumatikquelle keinen ausreichenden Pneumatikdruck zur
Verfügung stellen kann, beispielsweise nach einem längeren Stehen des die
Betätigungseinrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs, die Positionieranord
nung funktionsunfähig ist. Die Positionieranordnung könnte auch aus
anderem Grund funktionsunfähig sein, beispielsweise weil das Steuerventil
schadhaft ist. Wird bei funktionsunfähiger Positionieranordnung das
Kupplungspedal betätigt, so steigt der Hydraulikdruck im Hydrauliksystem
über das normalerweise auftretende Druckniveau an. Ein solcher Hy
draulikdruckanstieg kann beispielsweise dadurch beherrscht werden, daß
das Hydrauliksystem ausreichend berstsicher ausgeführt wird und daß die
hydraulische Meßzylinderanordnung als hydraulische Notbetätigungs-
Kraftzylinderanordnung ausgeführt wird. Dies wird generell häufig dann der
Fall sein, wenn die Positionieranordnung als sogenannte "Positionierservoan
ordnung" ausgeführt ist, bei der also die Positionieranordnung eine
Ausrückhilfskraft erzeugt, die die durch Pedalkraft erzeugte hydraulische
oder mechanische Ausrückkraft unterstützt.
Wenn hier im folgenden von einer Positionieranordnung die Rede ist, so ist
- sofern nicht ausdrücklich anders angegeben - generell eine Anordnung
gemeint, bei der die Positionieranordnung nicht nur eine das Ausrücken
unterstützende "Hilfskraft" zusätzlich zu einer hydraulisch oder mechanisch
auf die Ausrücklageranordnung ausgeübten, unmittelbar von der Kupplungs
pedalbetätigung herrührenden Ausrückkraft erzeugt, sondern die einzige
bzw. alleine wesentliche Ausrückkraft. Nach diesem Sprachgebrauch
impliziert der Begriff "Positionieranordnung" also eine "Fremdenergie"-
Betätigung der Kupplung im Gegensatz zu einer "Servobetätigung" mit zwei
Ausrückkraft erzeugenden Komponenten, also im Gegensatz zu einer - durch
"Fremdenergie" unterstützten - Kupplungsbetätigung mittels der auf das
Kupplungspedal ausgeübten und zur Ausrücklageranordnung übertragenen
Pedalkraft.
Möchte man die hydraulische Meßzylinderanordnung nicht als hydraulische
Notbetätigungs-Kraftzylinderanordnung ausführen, beispielsweise weil die
hydraulische Meßzylinderanordnung in einer unabhängig von der Pneumatik
kraftzylinderanordnung ausbaubaren Steuerventilbaueinheit enthalten ist und
nur einen azentrisch bzw. nicht-koaxial an der Ausrücklageranordnung
angreifenden Hydraulikzylinder aufweist, so bestehen bei einer nicht
betriebsfähigen Positionieranordnung die folgenden Probleme bzw.
Nachteile:
- - Eine Auslegung des Hydrauliksystems derart, daß Hydraulikdrücke ohne Bersten ausgehalten werden können, die bei einer Kupplungs pealbetätigung ohne funktionsfähiger Positionieranordnung auftreten können, erhöht die Kosten und das Gewicht des Hydrauliksystems, ohne einen weiteren Nutzen zu bringen. Da bei einer schnellen Kupplungspedalbetätigung, beispielsweise in Gefahrenstationen, kurzfristig extrem hohe Hydraulikdrücke entstehen können, müßte das Hydrauliksystem mit entsprechendem Kostenaufwand sogar extrem berstfest ausgebildet werden.
- - Durch die hohen Hydraulikdrücke kann es zu Beschädigungen der Positionieranordnung oder der Ausrücklageranordnung kommen, insbesondere am hydraulischen Meßzylinder und am Steuerventil sowie an einer die Ausrücklageranordnung mit dem hydraulischen Meßzylinder verbindenden Mitnehmeranordnung. Um solche Beschä digungen zu vermeiden, müßten die genannten Komponenten für die Aufnahme extrem hoher Kräfte ausgebildet werden, was wiederum einen hohen Kostenaufwand und eine entsprechende Gewichts erhöhung des Systems bedeutet.
- - Können alle Komponenten die hohen Drücke bzw. Kräfte aushalten, so besteht immer noch eine hohe Gefahr, daß im Falle eines azen trisch bzw. nicht-koaxial eine Ausrücklageranordnung oder der Pneumatikkraftzylinderanordnung angreifenden hydraulischen Meßzylinderanordnung die Pneumatikkraftzylinderanordnung durch die entstehenden Kippmomente selbsthemmend verklemmt, wodurch die Funktionssicherheit der Betätigungseinrichtung gefährdet ist.
Auf der Suche nach Abhilfe schlägt die genannte DE 197 16 600 A1 vor,
im Hydrauliksystem eine Überlastschutzanordnung in der Form eines
Hydraulikzylinders mit federvorgespanntem Kolben vorzusehen. Die
Überlastschutzanordnung arbeitet als Druckspeicher, da die Federvor
spannung derart bemessen ist, daß bei funktionsfähiger Positionieranord
nung die auftretenden Hydraulikdrücke nicht ausreichen, den Kolben
merklich gegen die Federvorspannung im Sinne einer Volumenvergrößerung
des ständig mit dem Hydrauliksystem in Flußverbindung stehenden
hydraulischen Zylinderraums zu bewegen.
Ist hingegen die Positionieranordnung funktionsunfähig, beispielsweise
aufgrund fehlender Druckluft, so kann nach Erreichen einer vorgegebenen
Druckschwelle die Überlastschutzanordnung durch entsprechende Volumen
vergrößerung des hydraulischen Zylinderraums gegen die Federvorspannung
das aus einem hydraulischen Geberzylinder der Kupplungspedalanordnung
verdrängte Hydraulikvolumen aufnehmen, so daß der Hydraulikdruck
begrenzt und dabei im wesentlichen konstant gehalten wird und eine
Beschädigung von Komponenten der Betätigungseinrichtung vermieden
wird.
Die DE 197 16 600 A1 schlägt als weitere Möglichkeit zur Abhilfe vor, ein
Überlastventil an der den hydraulischen Geberzylinder mit dem Steuerventil
verbindenden Hydraulikleitung anzuschließen, welches Ventil einen
Hydraulikmediumfluß von der Hydraulikleitung zu einer Vorratsseite des
Geberzylinders nur dann zuläßt, wenn der Hydraulikdruck eine vorgegebene
Druckschwelle übersteigt. Die Druckschwelle ist derart gewählt, daß das als
Rückschlagventil ausgebildete Überlastventileinen Rückstrom hydraulischen
Druckmediums aus dem Druckbereich des Hydrauliksystems zur Vorratsseite
des Gerberzylinders nur dann ermöglicht, wenn der auftretende Hydraulik
druck aufgrund nicht funktionsfähiger Positionieranordnung ein unzulässig
hohes Maß erreicht.
Ähnliche Ansätze zur Begrenzung eines Hydraulikdrucks in einem Hydraulik
system einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mittels eines hydraulischen
Druckspeichers bzw. eines Druckbegrenzungsventils sind auch aus der DE
43 22 677 A1 bekannt. Andere Ansätze zur Vermeidung unzulässig hoher
Betätigungskräfte in einer Kupplungsbetätigungseinrichtung sind aus der DE
37 31 118 A1 bekannt. In dieser Offenlegungsschrift wird ein mehrteiliger
Kupplungspedalstößel vorgeschlagen, bei dem zwei Stößelelemente mittels
einer eine Reibschlußverbindung herstellenden Hülse verbunden sind.
Übersteigen die Betätigungskräfte einen bestimmten Schwellenwert, so
kann der Stößel um einen Leerweg zusammengeschoben werden, indem die
beiden Stößelelemente gegen die Reibungskräfte der Reibschlußverbindung
tiefer in die Hülse hineingeschoben werden. Als alternative Lösung schlägt
die DE 37 31 118 A1 vor, zwischen einem einteiligen Stößel und einem
Kolben eines hydraulischen Geberzylinders eine Federanordnung einzufügen,
deren Vorspannung derart gewählt ist, daß bei normal auftretenden
Kupplungsbetätigungskräften die Federanordnung als starre Verbindung
wirkt und nicht nachgibt. Die Vorspannkraft der Federanordnung wird erst
beim Auftreten deutlich höherer Betätigungskräfte überwunden und der
Stößel kann dann unter Zurücklegung eines Leerwegs in einer Ausnehmung
des Kolbens einfahren. Die Offenlegungsschrift schlägt als weitere
Möglichkeit vor, daß entsprechende Federn oder reibschlüssige Mittel auch
an anderer Stelle angeordnet sein können, beispielsweise am Druckstößel
eines hydraulischen Nehmerzylinders, der unmittelbar auf eine Ausrückgabel
wirkt. Auch bei einer mechanischen Kupplungsbetätigung mittels eines
Gestänges oder Seilzugs sollen entsprechende Federn oder reibschlüssige
Mittel zur Begrenzung der Betätigungskräfte einsetzbar sein.
Allen genannten Lösungsvorschlägen ist gemeinsam, daß sie zwar mehr
oder weniger zuverlässig das Auftreten übermäßig hoher Hydraulikdrücke
oder Betätigungskräfte verhindern, daß mittelbar bewirkte Beschädigungen
hingegen aber nicht zuverlässig verhindert werden können. Der Fahrer des
Kraftfahrzeugs wird nämlich höchstens bei extrem hoher, normalerweise
nicht zu erwartender Aufmerksamkeit merken, daß eine ordnungsgemäße
Kupplungsbetätigung momentan nicht möglich ist, da er ja das Kupplungs
pedal anscheinend "normal" betätigen konnte. Für den Fall eines An
sprechens der erwähnten Schutzmechanismen zur Begrenzung des
Hydraulikdrucks bzw. zur Begrenzung der Betätigungskraft wird zwar eine
im Labor durchgeführte Messung der Kraft-Weg-Charakteristik der
Kupplungspedalbetätigung möglicherweise gewisse, meßtechnisch
eindeutige Unterschiede gegenüber einer entsprechenden Kraft-Weg-
Charakteristik bei normal funktionsfähiger Kupplungsbetätigungseinrichtung
ergeben; von einem Menschen kann aber insbesondere im Streß des
Fahrzeugverkehrs oder sogar in Gefahrensituationen nicht erwartet werden,
daß er ausreichend feinfühlig ist, um die möglicherweise auftretenden
geringfügigen Änderungen in der Kraft-Weg-Charakteristik beim Ansprechen
der Schutzmechanismen wahrnimmt. Der Fahrer wird deshalb davon
ausgehen, daß alles in Ordnung ist und das Kraftfahrzeug normal bedienen,
etwa einen Gang einlegen oder wechseln. Da aber tatsächlich die Kupplung
nicht betätigt wird, können diese Handlungen zu Folgeschäden führen, etwa
am Getriebe oder an der Kupplung selbst.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, derartige
mittelbare Beschädigungen aufgrund von Fehlbedienungen oder allgemein
Fehlbedienungen mit erhöhter Zuverlässigkeit zu vermeiden. Zur Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Signal-
oder/und Schutzeinrichtung, insbesondere Fehlbedienungs- oder/und
Beschädigungs-Schutzeinrichtung vorgesehen ist, die mit der Kupplungs
pedalanordnung derart in Wirkverbindung steht oder derart in diese
wirkungsmäßig integriert ist, daß nach Ansprechen der Schutzeinrichtung
auf wenigstens einen zweiten Betriebszustand der Betätigungseinrichtung
oder/und der Reibungskupplung oder/und des Kraftfahrzeugs in einem
Ansprechzustand der Signal- oder/und Schutzeinrichtung das Kupplungs
pedal nur gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines zweiten Typs
betätigbar ist, die sich zum Anzeigen des zweiten Betriebszustands von
einer Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs signifikant unterscheidet.
Ist eine Positionieranordnung wie bei der DE 197 16 600 A1 vorhanden, so
kann im Sinne der Erfindung als erster Betriebszustand beispielsweise
derjenige Zustand angesehen werden, der vorliegt, wenn die Positionier
anordnung aufgrund funktionsfähigem Steuerventils und ausreichenden
Pneumatikdrucks funktionsfähig ist. In diesem Fall soll das Kupplungspedal
erfindungsgemäß gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines ersten Typs
betätigbar sein. In der Regel wird eine übliche Kraft-Weg-Charakteristik
gewählt werden, bei der die zur Kupplungspedalbewegung erforderlichen
Betätigungskräfte im Zuge der Kupplungspedalbetätigung leicht abnehmen.
Da sich die Kraft-Weg-Charakteristik im Zuge zunehmenden Verschleißes
der Reibungskupplung leicht ändern könnte (je nach Auslegung der
Reibungskupplung), wird auf eine Kraft-Weg-Charakteristik eines ersten
Typs und nicht auf eine erste Kraft-Weg-Charakteristik bezug genommen.
Als zweiter Betriebszustand könnte unter der genannten Voraussetzung
derjenige Zustand angesehen werden, der dann vorliegt, wenn die
Positionieranordnung beispielsweise aufgrund fehlenden Pneumatikdrucks
nicht funktionsfähig ist. Erfindungsgemäß ist eine Signal- und/oder
Schutzeinrichtung vorgesehen, die nach Ansprechen der Schutzeinrichtung
auf den zweiten Betriebszustand dafür sorgt, daß das Kupplungspedal nur
gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines zweiten Typs betätigbar ist. Die
Kraft-Weg-Charakteristik des zweiten Typs unterscheidet sich erfindungs
gemäß signifikant von der Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs,
wodurch dem Fahrer das Vorliegen des zweiten Betriebszustands (im
Beispielsfall die Funktionsunfähigkeit der Positionieranordnung) eindeutig
signalisiert wird.
Man könnte auch daran denken, alternativ oder zusätzlich das Vorliegen des
zweiten Betriebszustands dadurch zu signalisieren, daß ein optischer
oder/und akustischer Alarm gegeben wird. Das Signalisieren des zweiten
Betriebszustands mittels der Änderung der Kraft-Weg-Charakteristik weist
aber den großen Vorteil auf, daß der Fahrer dieses Signal unmittelbar mit
seiner momentanen Handlung, nämlich dem Betätigen des Kupplungspedals,
in Verbindung bringen wird und hieraus ohne weitere Überlegung den
Schluß ziehen wird, daß etwas mit der Kupplung bzw. mit der Kupplungs
betätigungseinrichtung nicht in Ordnung ist. Ein akustisches oder optisches
Signal, das ohnehin relativ leicht übersehen bzw. überhört werden kann,
muß erst verstandesmäßig ausgewertet werden, damit der Fahrer die
Situation erkennt und die nötigen Schlußfolgerungen zieht, also beispiels
weise die beabsichtigten weiteren Handlungen (etwa Einlegen/Wechseln
eines Gangs) abbricht.
In Abweichung von dem vorangehend erläuterten, einer bevorzugten
Ausführungsform entsprechenden Beispielsfall mit einer Positionieranord
nung wie an sich aus der DE 197 16 600 A1 bekannt, kann die Erfindung
auch für andere Zwecke eingesetzt werden. So kann prinzipiell das
Vorliegen oder nicht Vorliegen eines beliebigen Zustands der Betäti
gungseinrichtung, der Reibungskupplung oder des Kraftfahrzeugs über das
Kupplungspedal dem Fahrer angezeigt werden, indem die Kraft-Weg-
Charakteristik von einem ersten Typ zu einem zweiten Typ geändert wird.
Es wird hier vor allem an Fehler oder Ausnahmezustände gedacht, bei denen
zumindest momentan die Reibungskupplung bzw. das Kupplungspedal nicht
betätigt werden sollte. Es ist dabei auch denkbar, daß die Signal- oder/und
Schutzeinrichtung auf mehrere verschiedene derartige Betriebszustände
anspricht, da es primär darauf ankommt, daß der Fahrer überhaupt erstmal
auf eine Fehler- oder Ausnahmesituation hingewiesen wird. Welcher
Zustand bzw. welche Zustände im einzelnen vorliegen, kann der Fahrer
dann auch aus entsprechenden optischen Anzeigen oder dergleichen
entnehmen. Die Erfindung ist deshalb vorteilhaft anwendbar völlig un
abhängig davon, wie die Betätigungsanordnung oder die Antriebseinheit
ausgebildet ist. Statt einer Brennkraftmaschine könnte somit auch ein
Elektromotor vorgesehen sein. Auch wäre es möglich, daß die Betätigungs
anordnung elektrisch angesteuert wird. Im letztgenannten Fall könnte die
Kupplungspedalanordnung zweckmäßigerweise einen einfachen elektrischen
Wegsensor oder Winkelsensor umfassen, der die Kupplungspedalbetätigung
erfaßt und in ein elektrisches Signal umwandelt. Übermäßige Betätigungs
kräfte oder Hydraulikdrücke aufgrund der Kupplungspedalbetätigung können
dann nicht auftreten. Trotzdem kann es angezeigt sein, dem Fahrer über das
Kupplungspedal das Vorliegen eines Fehler- oder Ausnahmezustands zu
signalisieren. Man könnte auch daran denken, den Erfindungsgedanken in
entsprechender Weise auf ein anderes Pedal des Fahrzeugs, insbesondere
das Gaspedal, anzuwenden.
Die Signal- oder/und Schutzeinrichtung kann wenigstens ein elektrisches
oder/und mechanisches oder/und hydraulisches oder/und pneumatisches
oder/und optisches Signal empfangen, das direkt oder indirekt anzeigt, ob
ein erster oder ein zweiter Betriebszustand vorliegt. Wenn hier von einem
Signal die Rede ist, so kann es sich um jede in das System (Betätigungsein
richtung) eingegebene oder in dieser auftretende Größe, wie etwa die Kraft
oder Geschwindigkeit, mit der das Kupplungspedal betätigt wird, der in
einem ggf. vorgesehenen Hydrauliksystem herrschende Hydraulikdruck oder
der von einer ggf. vorgesehenen Pneumatikquelle abgegebene Pneumatik
druck handeln. Unabhängig von der Repräsentation des Signals (etwa durch
eine Spannung, einen Strom, einen Druck, eine Kraft, ein Volumen, einen
Weg, einen Winkel oder eine Lichtintensität) kann das jeweilige Signal eine
primäre Größe repräsentieren, die den Betriebszustand bestimmt oder
mitbestimmt oder die einem Betätigungszustand der Betätigungsanordnung
oder der Kupplungspedalanordnung entspricht oder hiervon abhängig ist.
Wie teilweise schon angedeutet, kann die primäre Größe eine Betätigungs
kraft, ein Hydraulikdruck in einem die Kupplungspedalanordnung mit der
Betätigungsanordnung verbindenden Hydrauliksystem, ein Pneumatikdruck
in einem der Betätigungsanordnung zugeordneten Pneumatiksystem, eine
Betätigungswegdifferenz, eine Betätigungsgeschwindigkeit oder ein
Hydraulikmedium-Volumenstrom (Volumen pro Zeiteinheit) in dem Hydraulik
system sein. Im Falle einer Betätigungswegdifferenz wird vor allem an eine
Differenz zwischen einem Betätigungsweg des Kupplungspedals und einem
Betätigungsweg etwa einer Ausrücklageranordnung gedacht, wobei nicht
absolute Wege in Beziehung zueinander gesetzt werden müssen, sondern
die Wege ggf. auch auf einen vergleichbaren Maßstab umskaliert werden
können. Im Falle einer Betätigungsgeschwindigkeit wird an die Betätigungs
geschwindigkeit des Kupplungspedals oder ggf. auch an die Betätigungs
geschwindigkeit einer Ausrücklageranordnung gedacht. Im Falle eines die
Betätigungsanordnung anzusteuernden Hydrauliksystems wird sich diese
Betätigungsgeschwindigkeit unmittelbar auch im Hydraulikmedium-Volumen
wiederspiegeln. Eine den Betriebszustand bestimmende oder mitbestimmte
Größe ist beispielsweise der von der Pneumatikquelle abgegebene Pneuma
tikdruck. Ist dieser zu niedrig, so liegt im oben erläuterten Beispielfall ein
zweiter Betriebszustand vor. Ein Beispiel für eine den Betätigungszustand
der Kupplungspedalanordnung bestimmenden oder mitbestimmten primären
Größe ist die Kupplungspedalbetätigungsgeschwindigkeit oder die Kraft, mit
der das Kupplungspedal betätigt wird. Als Beispiel für eine den Betätigungs
zustand der Betätigungsanordnung bestimmenden oder mitbestimmenden
primären Größe wäre im Falle eines Hydrauliksystems der im Hydrauliksy
stem herrschende Hydraulikdruck oder der zur Betätigungsanordnung
fließende Hydraulikmedium-Volumenstrom.
Die Signal- oder/und Schutzeinrichtung kann somit dazu ausgelegt sein, daß
sie auf eine einen Grenzwert übersteigende Kupplungspedalkraft; oder/und
auf einen einen Grenzwert übersteigenden Hydraulikdruck in einem die
Kupplungspedalanordnung mit der Betätigungsanordnung verbindenden
Hydrauliksystem; oder/und auf einen Fehler- oder Ausnahmezustand der
Betätigungseinrichtung oder/und der Reibungskupplung oder/und des
Kraftfahrzeugs; oder/und auf einen einen Grenzwert unterschreitenden
Pneumatikdruck in einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten
Pneumatiksystem; oder/und auf eine einen Grenzwert übersteigende
Betätigungsgeschwindigkeit des Kupplungspedals oder/und einen einen
Grenzwert übersteigenden Hydraulikmedium-Volumenstrom (Volumen pro
Zeiteinheit) in einem die Kupplungspedalanordnung mit der Betätigungs
anordnung verbindenden Hydrauliksystem; oder/und auf eine einen
Grenzwert übersteigende Differenz zwischen einem kupplungspedalseitigen
und einem kupplungsseitigen Betätigungsweg anspricht.
Für die Signal- oder/und Schutzeinrichtung wird weiterhin vorgeschlagen,
daß sie im Ansprechzustand ein Ansteigen einer in der Betätigungsein
richtung auftretenden, vom Betätigungszustand der Kupplungspedalanord
nung unmittelbar oder mittelbar abhänigen sekundären Größe über eine
kritische Schwelle verhindert. Alternativ oder zusätzlich kann die Signal-
oder/und Schutzeinrichtung Spitzen einer bzw. der in der Betätigungsein
richtung auftretenden, vom Betätigungszustand der Kupplungspedalanord
nung unmittelbar oder mittelbar abhängigen sekundären oder tertiäten Größe
glätten.
Wenn hier von primärer, sekundärer und tertiärer Größe gesprochen wird,
so soll hierdurch eine Reihenfolge in einer Signalkette von der Kupplungs
pedalanordnung zur Betätigungsanordnung angesprochen werden. Eine
primäre Größe wäre beispielsweise die Kraft, mit der das Kupplungspedal
niedergedrückt wird. Eine sekundäre Größe wäre dann beispielsweise die
Kraft, die auf einen Hydraulikkolben einer hydraulischen Geberzylinderanord
nung der Kupplungspedalanordnung wirkt. Eine tertiäre Größe wäre dann
beispielsweise der Hydraulikdruck im sich an den hydraulischen Geber
zylinder anschließenden Hydrauliksystem. Er könnte aber auch dieser
Hydraulikdruck als sekundäre Größe aufgefaßt werden und eine tertiäre
Größe wäre dann beispielsweise die von einer ggf. vorgesehenen hydrauli
schen Meßzylinderanordnung ausgeübte Kraft auf die Ausrücklageranord
nung. Eine weitere Möglichkeit ist, daß der Hydraulikdruck in einem
geberzylinderseitigen Teil des Hydrauliksystems als primäre Größe aufgefaßt
wird und der Hydraulikdruck in einem betätigungsanordnungsseitigen Teil
des Hydrauliksystems als sekundäre Größe. Weitere Kombinationen und
Zuordnungen sind möglich. Die sekundäre Größe bzw. die tertiäre Größe
kann also beispielsweise eine (irgendwo in der Betätigungseinrichtung
auftretende) Betätigungskraft, ein Hydraulikdruck in einem die Kupplungs
pedalanordnung mit der Betätigungsanordnung verbindenden Hydrauliksy
stem, eine Betätigungswegdifferenz, eine Betätigungsgeschwindigkeit oder
ein Hydraulikmedium-Volumenstrom (Volumen pro Zeiteinheit) in dem
Hydrauliksystem ein.
Als besonders wirkungsvoll wird vorgeschlagen, daß die Signal- oder/und
Schutzeinrichtung auf die sekundäre bzw. tertiäre Größe anstiegsbegren
zend oder/und glättend einwirkt, indem a)i) eine Betätigungskraft in einer
Kraftspeicheranordnung gespeichert oder/und ii) von einer Widerlageranord
nung aufgenommen wird oder/und b) ein Betätigungsweg von einer
Leerweganordnung aufgenommen wird oder/und c) eine Betätigungs
geschwindigkeit von einer Bremseinrichtung abgebremst wird oder/und d)
i) eine Hydraulikverbindung von einer hydraulischen Unterbrechungsein
richtung unterbrochen oder/und ii) von einer hydraulischen Drosseleinrich
tung gedrosselt wird oder/und e) i) Hydraulikmedium von einer hydrauli
schen Druckspeicheranordnung zwischengespeichert oder/und ii) von einer
hydraulischen Ablaßeinrichtung in einen drucklosen oder druckreduzierten
Bereich des Hydrauliksystems abgelassen oder/und von einer Hydraulikme
dium-Zwischenspeicheranordnung unter Verminderung des im Hydrauliksy
stem herrschenden Hydraulikdrucks zwischengespeichert wird.
Dabei kann es zweckmäßig sein, daß zum Vorsehen einer bestimmten Kraft-
Weg-Charakteristik mehrere der unter a) bis e) genannten Maßnahmen
gemäß einem vorgegebenen Weg-Maßnahmen-Programm simultan oder/und
aufeinanderfolgend zum Einsatz kommen. Eine Möglichkeit wäre, daß im
Zuge einer Kupplungspedalbetätigung nach Ansprechen der Signal- oder/und
Schutzeinrichtung die Kraft-Weg-Charakteristik zuerst durch Maßnahme a)
i) oder/und Maßnahme e) i) signifikant bestimmt wird und dann durch
Maßnahme b) oder/und Maßnahme e) ii) oder durch Maßnahme a) ii) oder
Maßnahme d) i) signifikant bestimmt wird.
Allgemein wird als im Hinblick auf eine besonders deutliche Signalfunktion,
Anzeigen des zweiten Betriebszustands vorgeschlagen, daß eine Kraft-Weg-
Charakteristik des zweiten Typs sich von einer Kraft-Weg-Charakteristik des
ersten Typs dadurch unterscheidet, daß gemäß der Kraft-Weg-Charakteristik
des zweiten Typs das Kupplungspedal zumindest über einen wesentlichen
Teil seines Betätigungshubs gegen wesentlich reduzierte oder sogar ohne
wesentliche Gegenkräfte betätigbar ist, oder das Kupplungspedal mit von
einem Fahrzeugfahrer zu erwartenden Betätigungskräften höchstens nur
noch über einen deutlich eingeschränkten Teilbereich des gemäß der Kraft-
Weg-Charakteristik des ersten Typs möglichen Betätigungshubs oder nur
gegen wesentlich größere Gegenkräfte betätigbar ist.
Generell wird als besonders bevorzugt vorgeschlagen, daß die Signal-
oder/und Schutzeinrichtung eine Blockier- oder/und Abbremseinrichtung
aufweist, mittels der das Kupplungspedal blockier- oder/und abbremsbar ist.
Nach einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, daß die Blockier-
oder/und Abbremseinrichtung wenigstens ein der Kupplungspedalanordnung
zugeordnetes Eingriffselement umfaßt zum Blockieren oder Abbremsen einer
Betätigungsbewegung des Kupplungspedals durch Herstellen eines form-
oder reibschlüssigen Eingriffs zwischen dem bei einer Kupplungspedalbetäti
gung mitbewegten Eingriffselement und einem zugeordneten, gegen eine
Mitbewegung bei der Kupplungspedalbetätigung gesicherten Gegenelement.
In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn das
Eingriffselement und das Gegenelement durch mechanische oder/und
hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal
ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmer
zylinderanordnung miteinander in Eingriff bringbar sind, ggf. gegen die
Wirkung einer Vorspannfederanordnung, die das Eingriffselement und das
Gegeneingriffselement in Richtung einer Stellung ohne gegenseitigen Eingriff
vorspannt, oder wenn das Eingriffselement und das Gegenelement mittels
einer Vorspannfederanordnung in Richtung gegenseitigen Eingriffs
vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung gegen die
Wirkung der Vorspannfederanordnung außer Eingriff miteinander bringbar
sind. Steht im letzteren Fall kein Pneumatikdruck zur Verfügung, so bringt
bzw. hält die Vorspannfederanordnung Eingriffselement und Gegenelement
miteinander in Eingriff.
Nach einer Ausführungsform umfaßt die Kupplungspedalanordnung eine das
Kupplungspedal mit einer Geberelementanordnung, insbesondere einem
hydraulischen Geberzylinder, verbindende und das Eingriffselement
aufweisende Stößelanordnung, die eine Längsachse aufweist und wenig
stens näherungsweise längs der Längsachse verlagerbar ist entsprechend
der Betätigungsbewegung des Kupplungspedals, wobei die Ausdehnung der
Stößelanordnung in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die
Längsachse in Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal auf die
Stößelanordnung ausgeübten Betätigungskraft veränderbar ist, wobei -
wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen Grenzwert überschreitenden
Betätigungskraft eine Grenze überschreitet - das über die Grenze vor
stehende Eingriffselement der Stößelanordnung mit dem zugeordneten
Gegenelement in form- oder reibschlüssigen Eingriff bringbar ist zum
Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewegung. Dabei kann die
Stößelanordnung ein ein kupplungspedalseitiges Ende aufweisendes erstes
Endelement und ein ein geberelementseitiges Ende aufweisendes, gegenüber
dem ersten Endelement bewegbares zweites Endelement umfassen, wobei
zwischen den Endelementen - ggf. über wenigstens ein Zwischenelement -
ein Federanordnung wirksam ist, die die Endelemente im Sinne eines
Auseinanderspreizens der beiden Enden gegeneinander vorspannt, wobei
eine den Abstand zwischen beiden Enden verkürzende Relativbewegung der
beiden Endelemente gegen die Vorspannkraft der Federanordnung in einer
Ausfahr- oder Ausschwenkbewegung des ggf. als Zwischenelement
dienenden Eingriffselements in Richtung zur Grenze umsetzbar ist. Im
Hinblick auf ein deutliches Signal an den Fahrer wird vorgeschlagen, daß die
zur Herstellung des Eingriffs zwischen Eingriffselement und Gegenelement
erforderliche Verkürzung des Abstands zwischen den beiden Enden
wesentlich kleiner als der Auskuppelweg des Kupplungspedals ist.
Nach einer anderen Ausführungsform kann eine das Eingriffselement
aufweisende Geberelementanordnung, insbesondere ein hydraulischer
Geberzylinder, ein mit dem. Kupplungspedal bewegungsverkoppeltes
Geberelement, insbesondere Hydraulikkolben, aufweisen, welches längs
einer Bewegungsachse verlagerbar ist entsprechend der Betätigungs
bewegung des Kupplungspedals, wobei die Ausdehnung des Geberelements
in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die Bewegungsachse in
Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal, ggf. über eine Über
tragungsanordnung, auf das Geberelement ausgeübten Betätigungskraft
veränderbar ist, wobei - wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen
Grenzwert überschreitenden Betätigungskraft eine Grenze überschreitet -
das über die Grenze vorstehende Eingriffselement des Geberelements mit
dem zugeordneten Gegenelement in form- oder reibschlüssigen Eingriff
bringbar ist zum Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewegung.
Hierzu kann das Geberelement ein mit dem Kupplungspedal bewegungsver
koppeltes erstes Teilelement und ein gegenüber dem ersten Teilelement
bewegbares zweites Teilelement umfassen, wobei zwischen den Teilelemen
ten - ggf. über ein Zwischenelement - eine Federanordnung wirksam ist, die
die Teilelemente im Sinne eines Auseinanderspreizens der beiden Teilele
mente gegeneinander vorspannt, wobei eine Relativbewegung der beiden
Teilelemente aufeinander zu gegen die Vorspannkraft der Federanordnung
in eine Ausfahr- oder Ausschwenkbewegung des ggf. als Zwischenelement
dienenden Eingriffselements in Richtung zur Grenze umsetzbar ist.
Wiederum wird für ein deutliches Signal an den Fahrer empfohlen, daß der
zur Herstellung des Eingriffs zwischen Eingriffselement und Gegenelement
erforderliche Relativbewegungsweg der beiden Teilelemente wesentlich
kleiner als der Auskuppelweg des Kupplungspedals ist.
Im Hinblick auf ein anderes, im Hinblick auf die Überlastschutzfunktion und
die Signalfunktion sehr wirkungsvolles Ausführungsbeispiel wird vor
geschlagen, daß ein im Fahrzeug festgelegter Pedalanker vorgesehen ist, der
das Eingriffselement trägt oder als Eingriffselement dient, und daß das
Kupplungspedal das Gegenelement trägt oder als Gegenelement dient. Das
Kupplungspedal kann durch das Eingriffselement und das Gegenelement in
einer vorgegebenen Stellung am Pedalanker formschlüssig verriegelbar sein.
Ferner wird vorgeschlagen, daß ein Element von Eingriffselement und
Gegenelement ein Schubriegel ist, der zum Blockieren des Kupplungspedals
in eine Öffnung des anderen Elements eingreift.
Nach einem anderen Ansatz kann die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
eine hydraulische Unterbrechungs- oder/und Drosseleinrichtung umfassen,
mittels der eine eine hydraulische Geberzylinderanordnung der Kupplungs
pedalanordnung mit der Betätigungsanordnung verbindende Hydraulikleitung
unterbrechbar oder/und drosselbar ist. Je nach Auslegung der Betätigungs
einrichtung kann die hydraulische Unterbrechungs- oder/und Drossel
einrichtung als Blockier- oder/und Abbremseinrichtung für das Kupplungs
pedal im oben genannten Sinne dienen. Wird nämlich die Hydraulikver
bindung unterbrochen, so kann aus dem hydraulischen Geberzylinder kein
Hydraulikmedium abfließen, sofern nicht andere Hydraulikflußwege offen
sind oder geöffnet werden. Kann kein Hydraulikmedium abfließen, so ist im
Falle einer starren Verbindung zwischen Kupplungspedal und Hydraulikkol
ben des hydraulischen Geberzylinders auch das Kupplungspedal nicht mehr
betätigbar. Entsprechendes gilt für eine hydraulische Drosseleinrichtung,
mittels der das Kupplungspedal unter den genannten Voraussetzungen
abbremsbar ist.
Bevorzugt umfaßt die hydraulische Unterbrechungs- oder/und Drossel
einrichtung ein aus einer Durchlaßstellung ohne Unterbrechung oder
Drosselung der Hydraulikverbindung in eine Barrierestellung bewegbares
Barriereelement, das in der Barrierestellung einen Hydraulikdurchgang
querschnittsverkleinert oder verschließt. In diesem Zusammenhang wird als
besonders zweckmäßig vorgeschlagen, daß das Barriereelement durch
mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer
auf das Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer
hydraulischen Nehmerzylinderanordnung in die Barrierestellung bringbar ist,
vorzugsweise gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung, die das
Barriereelement in Richtung zur Durchlaßstellung vorspannt, oder daß das
Barriereelement mittels einer das Barriereelement in Richtung zur Barriere
stellung vorspannenden Vorspannanordnung in die Barrierestellung bringbar
und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung gegen die Wirkung der
Vorspannfederanordnung aus der Barrierestellung in die Durchlaßstellung
bringbar ist. Im Falle einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung ist diese
bevorzugt an einer Stelle der Hydraulikverbindung angeschlossen, die
zwischen dem Hydraulikdurchgang und der hydraulischen Geberzylinder
anordnung liegt.
Nach einem anderen Ansatz wird generell vorgeschlagen, daß die Signal-
oder/und Schutzeinrichtung eine Freigabe- oder/und Leerweganordnung
aufweist, mittels der das Kupplungspedal freigebbar (gegen gegenüber
normalen, einer Kupplungspedalbewegung entgegenwirkenden Gegenkräften
wesentlich reduzierten Gegenkräften oder ohne wesentliche Gegenkräfte
betätigbar) ist oder/und die im Ansprechzustand eine Betätigungsbewegung
des Kupplungspedals über einen zumindest einem wesentlichen Teil eines
normalen Kupplungspedalbetätigungsweg entsprechenden Leerweg ohne
Kupplungsbetätigung und ohne Beschädigung von Komponenten der
Betätigungseinrichtung zuläßt.
Nach einer Ausführungsmöglichkeit kann die Freigabe- oder/und Leerweg
anordnung ein bei einer Kupplungspedalbetätigung bewegtes oder
mitbewegtes erstes Element und ein zweites, mit einem Geberelement einer
Geberelementanordnung, insbesondere Geberzylinderanordnung, der
Kupplungspedalanordnung bewegungsverkoppeltes oder/und mit diesem
integrales zweites Element umfassen, wobei das erste und das zweite
Element zur Bewegungsverkoppelung von Geberelement und Kupplungs
pedal bewegungsverkoppelt oder bewegungsverkoppelbar sind und zum
Freigeben des Kupplungspedals oder/und Vorsehen des Leerwegs relativ
zueinander bewegbar, insbesondere bewegungsentkoppelbar, sind.
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, wie ein erstes und ein zweites
Element ausgeführt sein könnten. Beispielsweise kann das erste Element
das Kupplungspedal sein. Als zweites Element kommt dann der Kupplungs
pedalstößel oder ein zusätzliches, bei herkömmlichen Kupplungspedalanord
nungen nicht vorgesehenes Element in Betracht, beispielsweise ein mit dem
Kupplungspedal um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbares
Schwenkelement.
Hinsichtlich des Kupplungspedalstößels wird vorgeschlagen, daß dieser
zumindest bereichsweise, vorzugsweise im wesentlichen vollständig, als
Federelement, insbesondere Blattfeder, ausgeführt ist, welches Feder
element in Richtung einer maximalen effektiven Länge des Stößels
vorgespannt ist oder/und bei Verkürzung einer effektiven Länge des Stößels,
ausgehend von einer maximalen effektiven Stößellänge, zunehmend
gespannt wird.
Nach einer anderen Möglichkeit können das erste Element und das zweite
Element in eine das Kupplungspedal mit dem Geberelement verbindende
Stößelanordnung integriert sein und zum Freigeben des Kupplungspedals
bzw. Vorsehen des Leerwegs eine Längenverkürzung der Stößelanordnung
zulassen.
Generell wird vorgeschlagen, daß die Kupplungspedalanordnung eine
Stößelanordnung mit einem ersten, ggf. als erstes Element dienenden
Stößelglied und einem zweiten, ggf. als zweites Element dienenden
Stößelglied umfaßt, die zur Verkürzung einer effektiven Länge der Stößel
anordnung relativ zueinander bewegbar, insbesondere teleskopierbar oder
gegeneinander verschwenkbar sind. Dabei kann zwischen den beiden
Stößelgliedern eine Federanordnung wirksam sein, mittels der die Stößel
glieder zumindest in einem an eine Relativstellung mit maximaler effektiver
Länge der Stößelanordnung angrenzenden Relativstellungsbereich in
Richtung zu einer Verlängerung der effektiven Länge gegeneinander
vorspannbar oder gegeneinander vorgespannt sind.
Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist in der Stößelanordnung
als pneumatische Nehmerzylinderanordnung ausgebildet, mit der die beiden
Stößelglieder im Sinne einer Verlängerung der effektiven Länge, ins
besondere Wiederherstellung einer maximalen effektiven Länge, relativ
zueinander bewegbar sind oder/und mittels der die beiden Stößelglieder in
einer gegebenen Relativposition festlegbar sind. Die pneumatische
Nehmerzylinderanordnung kann zumindest in wenigstens einem vor
gegebenen Zustand die Funktion einer Federanordnung im vorstehend
erwähnten Sinne erfüllen.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Signalfunktion der Signal- oder/und
Schutzeinrichtung ist es besonders bevorzugt, daß das erste Element und
das zweite Element zur Bewegungsverkopplung mittels einer Verriegelungs-
oder Verrastanordnung aneinander formschlüssig verriegelbar oder
miteinander verrastbar sind. Ein eindeutiges Signal kann dann dadurch
gegeben werden, daß die Verriegelung gelöst bzw. die Verrastung entrastet
wird, so daß hierdurch das Kupplungspedal freigegeben wird, was sich darin
äußert, daß es mit gegenüber normalen, einer Kupplungspedalbewegung
entgegenwirkenden Gegenkräften wesentlich reduzierten Gegenkräften und
ohne wesentliche Gegenkräfte betätigbar ist. Die Entriegelung bzw.
Entrastung kann aber auch generell nur zur Bereitstellung eines Leerwegs
dienen.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, daß die Verriegelungs- oder
Verrastanordnung wenigstens ein zwischen einer Verriegelungsstellung und
einer Entriegelungsstellung bewegbares Verriegelungselement, insbesondere
Schubriegel, umfaßt, welches durch mechanische oder/und hydraulische
oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal ausgeübten
Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanord
nung in die Entriegelungsstellung bringbar ist, ggf. gegen die Wirkung einer
Vorspannfederanordnung, die das Verriegelungselement in Richtung zur
Verriegelungsstellung vorspannt, oder welches mittels einer Vorspannfeder
anordnung in Richtung zur Entriegelungsstellung vorgespannt und mittels
einer Pneumatikzylinderanordnung gegen die Wirkung der Vorspannfeder
anordnung in die Verriegelungsstellung bringbar ist. Steht im letzteren Fall
kein Pneumatikdruck zur Verfügung, so bringt bzw. hält die Vorspannfeder
anordnung das Verriegelungselement in der Entriegelungsstellung mit
entsprechender Freigabe des Kupplungspedals.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Verriegelungs- oder Verrastanordnung
wenigstens ein Rastelement umfaßt, welches durch mechanische oder/und
hydraulische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal ausgeübten
Betätigungskraft ausrastbar ist.
Für das Rastelement wird als vorteilhafte Weiterbildung vorgeschlagen, daß
dieses von einem Federelement der zwischen den beiden Stößelgliedern
wirksamen Federanordnung oder einem kupplungspedalseitigen End
abschnitt des Kupplungspedalstößels gebildet ist, wobei - ausgehend von
einer maximalen effektiven Länge der Stößelanordnung bzw. des Kupplungs
pedalstößels - die effektive Länge bei ausreichender, vom Geberelement auf
den Kupplungspedalstößel ausgeübter Gegenkraft, insbesondere im
Ansprechzustand der Signal- oder/und Schutzeinrichtung, zuerst unter
elastischer Verformung und entsprechend zunehmender Spannung des
Federelements durch Kupplungspedalbetätigung verkürzbar ist, wobei das
Federelement nach Erreichen einer bestimmten Spannung ausrastet und das
Kupplungspedal hierdurch, ggf. durch Zulassung einer weiteren Verkürzung
der effektiven Länge, freigegeben wird.
Nach einem anderen Ansatz wird generell vorgeschlagen, daß die Signal-
oder/und Schutzeinrichtung in einem eine hydraulische Geberzylinderanord
nung der Kupplungspedalanordnung mit der Betätigungsanordnung
verbindenden Hydrauliksystem eine Hydraulikmedium-Speicher- oder/und
Ablaßanordnung umfaßt, die wenigstens einen, den Hydraulikdruck im
Hydrauliksystem im wesentlichen erhaltenden ersten Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher umfaßt, der als hydraulischer Druckspeicher dient und
ggf. wirksam- und unwirksam-schaltbar ist, oder/und die wenigstens einen,
wirksam- und unwirksam-schaltbaren, bei gezielter Wirksamschaltung den
Hydraulikdruck im Hydrauliksystem signifikant reduzierenden zweiten
Hydraulikmedium-Zwischenspeicher umfaßt, der als hydraulischer Druck
entlastungsspeicher dient, oder/und die ein hydraulisches Ablaßventil zum
gezielten Ablassen von Hydraulikmedium zu einem drucklosen oder
druckreduzierten Bereich des Hydrauliksystems umfaßt. Je nach Ausbildung
der Betätigungseinrichtung kann die Hydraulikmedium-Speicher- oder/und
Ablaßanordnung als Freigabe- oder/und Leerweganordnung für das
Kupplungspedal dienen, da beispielsweise im Falle eines ungehinderten
Ablassens des Hydraulikmediums aus dem Hydrauliksystem in ein druck
loses Hydraulikmediumreservoir das Kupplungspedal ohne wesentliche
Gegenkräfte betätigbar ist. Somit kann durch Ablassen von Hydraulikme
dium das Kupplungspedal freigegeben werden. Mit der Freigabe des
Kupplungspedals wird auch ein Leerweg für das Kupplungspedal bereitge
stellt. Ein solcher Leerweg kann auch ohne wesentliche Änderung der Kraft-
Weg-Charakteristik des Kupplungspedals bereitgestellt werden, beispiels
weise indem ein hydraulischer Druckspeicher wirksam wird, der den
Hydraulikdruck im Hydrauliksystem im wesentlichen erhält, so daß die zur
Betätigung des Kupplungspedals erforderlichen Betätigungskräfte höchstens
geringfügig geändert werden.
Im Hinblick auf die wichtige Signalfunktion der Signal- oder/und Schutzein
richtung wird vorgeschlagen, daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischen
speicher eine Halteanordnung, insbesondere Rastanordnung, für einen
Hydraulikkolben aufweist, mittels der der Zwischenspeicher im unwirksamen
Zustand gehalten werden kann und die im Sinne eines Wirksamschaltens
auslösbar ist, oder daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher
mittels eines eine Hydraulikverbindung wahlweise öffnenden oder schließen
den Hydraulikventils wirksam-schaltbar und unwirksam-schaltbar ist. Durch
entsprechende Ansteuerung bzw. Auslegung der Halteanordnung kann
nämlich beispielsweise erreicht werden, daß der Zwischenspeicher nach
Eintreten eines zweiten Betriebszustands wirksam wird. Soll auf diese Art
und Weise die Kraft-Weg-Charakteristik des Kupplungspedals geändert
werden, so wird es sich bei dem Hydraulikmedium-Zwischenspeicher um
einen den Druck im Hydrauliksystem signifikant reduzierenden zweiten
Hydraulikmedium-Zwischenspeicher handeln. Im Falle eines mit einem
federvorgespannten Hydraulikkolben ausgebildeten Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher unterscheidet sich ein erster Hydraulikmedium-Zwischen
speicher von einem zweiten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher dadurch,
daß beim ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher die Vorspannfeder
anordnung derart dimensioniert und vorgespannt ist, daß normalerweise
auftretende Hydraulikdrücke nicht ausreichen, daß ein wesentliches
Hydraulikvolumen in den Zwischenspeicher eintritt. Im Falle eines zweiten
Hydraulikmedium-Zwischenspeichers wäre die Vorspannfederanordnung
hingegen derart dimensioniert und vorgespannt, daß schon normale
Hydraulikdrücke ausreichen, daß ein wesentliches Hydraulikmediumvolumen
in den Zwischenspeicher eintritt und dementsprechend bei einem gezielten
Wirksamschalten des Zwischenspeichers der Hydraulikdruck im Hydrauliksy
stem signifikant abfällt. Das Wirksamschalten des zweiten Hydraulikme
dium-Zwischenspeicher kann im Falle der Halteranordnung bzw. Rastanord
nung dadurch erfolgen, daß die Halteanordnung entsprechend ausgelöst
wird, wobei im Falle einer Rastanordnung die Auslösung ohne Eingriff von
Außen allein durch die durch den Hydraulikdruck induzierten, an der
Rastanordnung angreifenden Kräfte erfolgen kann. Alternativ ist ein
Hydraulikventil zum gezielten wiksam-schalten und unwirksam-schalten
vorgesehen. Hydraulikventil und Halteanordnung können aber ggf. auch bei
einem ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher sinnvoll einsetzbar sein.
Allgemein wird für die Halteranordnung vorgeschlagen, daß diese elektrisch
oder/und mechanisch oder/und hydraulisch oder/und pneumatisch auslösbar
ist. Für das Ablaßventil bzw. das Hydraulikventil wird vorgeschlagen, daß
es elektrisch oder/und hydraulisch oder/und mechanisch oder/und pneuma
tisch betätigbar ist.
Besonders bevorzugt ist, daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischen
speicher durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische
Umsetzung einer auf das Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft
oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung wirksam
schaltbar ist, oder daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher auf
pneumatischem Weg unwirksam-schaltbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, daß
ein/der Hydraulikmedium-Zwischenspeicher der Hydraulikmedium-Speicher
anordnung - vorzugsweise auf pneumatischem Wege - zwischen einer
Druckspeicherfunktion und eine Druckentlastungsspeicherfunktion
umschaltbar ist, so daß der Hydraulikmedium-Zwischenspeicher je nach
Schaltzustand als erster oder zweiter Hydraulikmedium-Zwischenspeicher
dient. Damit kann mit einer Hydraulikkomponente sowohl ein Druckspeicher
als auch ein Druckentlastungsspeicher im Sinne der obigen Definition
realisiert werden. Ein solcher umschaltbarer Hydraulikmedium-Zwischen
speicher könnte beispielsweise derart eingesetzt werden, daß er als
Druckspeicher dient, solange ein erster Betriebszustand vorliegt, so daß
Druckspitzen im Hydrauliksystem geglättet würden. Bei Vorliegen bzw.
Eintreten eines zweiten Betriebszustands könnte der Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher dann zu seiner Druckentlastungspeicherfunktion
umgeschaltet werden, wodurch Hydraulikmedium unter entsprechendem
Druckabfall im Hydrauliksystem aus diesem in den Zwischenspeicher
abfließen würde.
Den umschaltbaren Hydraulikmedium-Zwischenspeicher weiterbildend wird
ferner vorgeschlagen, daß dieser ein einen Aufnahmeraum in einen
Hydraulikteilraum und einem Pneumatikteilraum unterteilendes, im Sinne
einer Vergrößerung des Hydraulikteilraums unter Verkleinerung des
Pneumatikteilraums sowie im Sinne einer Verkleinerung des Hydraulik
teilraums unter Vergrößerung des Pneumatikteilraums bewegbares
Trennelement aufweist. Dabei kann das Trennelement ein im Aufnahmeraum
verschiebbar angeordnetes Kolbenelement sein, das eine erste, den
Pneumatikteilraum begrenzende Endfläche und eine zweite, den Hydraulik
teilraum begrenzende Endfläche aufweist, die vorzugsweise - zum Einstellen
einer Ansprechschwelle für die Druckspeicherfunktion - aufeinander
abgestimmte Flächeninhalte aufweisen.
Für das erwähnte Ablaßventil oder/und das erwähnte Hydraulikventil wird
generell vorgeschlagen, daß das jeweilige Ventil durch mechanisches
oder/und hydraulisches oder/und elektrisches Umsetzen einer auf das
Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer
hydraulischen Nehmerzylinderanordnung im Sinne eines Öffnens des Ventils
betätigbar ist, ggf. gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung, die
eine Ventilelementanordnung in Richtung zu einer das Ventil schließenden
Stellung vorspannt, oder daß das Ventil eine Ventilelementanordnung
aufweist, die mittels einer Vorspannfederanordnung in Richtung zu einer das
Ventil öffnenden Stellung vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinder
anordnung gegen die Wirkung der Vorspannfederanordnung in eine das
Ventil schließende Stellung bringbar ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Ablaßventil oder/und das
Hydraulikventil oder/und ein zweiter Hydraulikmedium-Zwischenspeicher in
einen ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher derart integriert sein, daß
der zweite Hydraulikmedium-Zwischenspeicher dann wirksam-geschaltet
bzw. das Ventil dann geöffnet wird, wenn der erste Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher ein vorgegebenes Hydraulikmedium aufgenommen hat.
Im Hinblick auf eine besonders deutliche Signalfunktion ist es bevorzugt,
daß eine Halteanordnung, insbesondere Rastanordnung, vorgesehen ist, die
nach Wirksamschaltung des zweiten Hydraulikmedium-Zwischenspeichers
bzw. Öffnen des Ventils diesen/dieses wirksam bzw. offen hält. Die
Halteanordnung kann manuell oder/und hydraulisch oder/und pneumatisch
oder/und mechanisch oder/und elektrisch im Sinne eines unwirksam
schaltens des zweiten Hydraulikmedium-Zwischenspeichers bzw. Schließen
des Ventils betätigbar sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der jeweilige Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher (erster Hydraulikmedium-Zwischenspeicher bzw. zweiter
Hydraulikmedium-Zwischenspeicher) in eine hydraulische Meßzylinderanord
nung integriert, die eine Position einer Ausrücklageranordnung der
Betätigungsanordnung oder/und einen Kuppel- oder Betätigungszustand der
Reibungskupplung erfaßt.
Wie eingangs schon erwähnt, kann die Betätigungsanordnung eine ein
Steuerventil aufweisende Positionieranordnung und eine zur Betätigung der
Reibungskupplung dienende Ausrücklageranordnung umfassen, wobei die
Positionieranordnung eine auf die Ausrücklageranordnung wirkende
Druckmittel-Kraftzylinderanordnung, insbesondere Pneumatikkraftzylinder
anordnung, umfaßt, die über das mit einer Druckmittelquelle, insbesondere
Pneumatikquelle, verbundene Steuerventil abhängig von einer hydraulischen
oder mechanischen Führungsgröße und einer die Position der Ausrücklager
anordnung representierenden Ist-Größe betätigbar ist, wobei die Führungs
größe mittels der Kupplungspedalanordnung erzeugbar und mittels einer
mechanischen oder hydraulischen Übertragungsstrecke zur Positionieranord
nung übertragbar ist.
Bei der Positionieranordnung kann es sich um eine sogenannte "Positionier
servoanordnung" handeln, die nur eine Ausrück-Hilfsbetätigungskraft
erzeugt zusätzlich zu einer primär wirkenden, mechanischen oder hydrauli
schen Ausrückkraft, die unmittelbar auf eine Kupplungspedalbetätigung
zurückgeht. Ferner kann die ggf. als Positionierservoanordnung ausgebildete
Positionieranordnung notbetätigbar sein (dies ist im Falle einer Positionier
servoanordnung in der Regel der Fall); es wird hierzu auf die Ausführung in
der Beschreibungseinleitung verwiesen. Zwar sind in einem solchen Fall
einige der in der Beschreibungseinleitung erläuterten Probleme entschärft;
gleichwohl kann es äußerst sinnvoll sein, einen "zweiten Betriebszustand"
mittels des Kupplungspedals zu signalisieren oder/und vor Fehlbedienung
bzw. Beschädigungen, beispielsweise aufgrund eines übermäßigen
Hydraulikdruckanstiegs aufgrund einer übermäßig starken und schnellen
Kupplungspedalbetätigung, zu schützen. Bevorzugt ist allerdings, daß die
Positionieranordnung keine "Positionierservoanordnung" im eingangs
erläuterten Sinne ist und daß keine Notbetätigung der Kupplung vorgesehen
ist. Die in der Beschreibungseinleitung unter Bezugnahme auf den Stand der
Technik diskutierten Probleme bzw. Nachteile im Zusammenhang mit einer
nicht funktionsfähigen Positionieranordnung bzw. übermäßig hohen
Hydraulikdrücken lassen sich auf Grundlage der vorliegenden Erfindung ohne
weiteres beherrschen.
Die Erfindung betrifft auch eine Betätigungseinrichtung wie vorangehend
beschrieben, bei der aber abweichend zwischen der im ersten Betriebs
zustand maßgeblichen Kraft-Weg-Charakteristik und der nach Ansprechen
der Signal- oder/und Schutzeinrichtung im zweiten Betriebszustand
maßgeblichen Kraft-Weg-Charakteristik kein signifikanter Unterschied
besteht. Auch bei einer solchen Betätigungseinrichtung können viele der
vorangehend beschriebenen Maßnahmen und Weiterbildungen vorteilhaft
eingesetzt werden und führen zu einer schutzwürdigen Betätigungsein
richtung. Weiterbildend wird vorgeschlagen, daß die Signal- oder/und
Schutzeinrichtung vorzugsweise auf andere Art und Weise den zweiten
Betriebszustand signalisiert. Beispielsweise kommt in Betracht, den zweiten
Betriebszustand mittels einer akustischen oder optischen Signalvorrichtung
anzuzeigen. Man kann auch daran denken, die Antriebseinheit in einen
keinen Antrieb gebenden Zustand zu bringen oder die Antriebseinheit in
einem solchen Zustand zu halten. Eine interessante, schon erwähnte
Möglichkeit ist, die Kraft-Weg-Charakteristik eines anderen Betätigungs
elements, insbesondere eines anderen Fahrzeugpedals, zu ändern. Es wird
hierbei vor allem an das Gaspedal gedacht.
Die Erfindung betrifft ferner eine Signal- oder/und Schutzeinrichtung für eine
Betätigungseinrichtung wie vorangehend beschrieben. Die Signal- oder/und
Schutzeinrichtung kann wenigstens ein der vorangehend angegebenen
Signal- oder/und Schutzeinrichtungsmerkmale aufweisen, wobei eine
signifikante Beeinflussung der Kraft-Weg-Charakteristik eines Kupplungs
pedals nicht zwingend vorgesehen sein muß oder die Signal- oder/und
Schutzeinrichtung im Einzelfall sogar so ausgelegt sein kann, daß eine
solche Beeinflussung der Kraft-Weg-Charakteristik eines Kupplungspedals
gar nicht möglich ist, beispielsweise weil Teilkomponenten fehlen, die für
eine entsprechende Wirkverbindung mit der Kupplungspedalanordnung
erforderlich wären.
Die Erfindung wird im folgenden anhand mehreren, in den Figuren gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungs
beispiel für eine Betätigungseinrichtung mit einer Betätigungs
anordnung, umfassend einen Pneumatik-Ringzylinder zur
Betätigung einer Reibungskupplung mittels einer Ausrücklager
anordnung.
Fig. 2 zeigt in den Fig. 2a und 2b ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Signal- und Schutzeinrichtung, die in eine
Kupplungspedalanordnung integriert ist und bei der in Fig. 1
gezeigten Betätigungseinrichtung zum Einsatz kommen könnte,
wobei Fig. 2a eine teilgeschnittene seitliche Ansicht der
Kupplungspedalanordnung und Fig. 2b ein Schnitt nach Linie
B-B der Fig. 2a durch eine Stößelanordnung der Kupplungs
pedalanordnung ist.
Fig. 3-6 zeigen in Darstellungen entsprechend Fig. 2a vier Varianten
der Signal- und Schutzeinrichtung bzw. der Kupplungspedal
anordnung gemäß Fig. 2.
Fig. 7 zeigt eine in eine Kupplungspedalanordnung integrierte Signal-
und Schutzeinrichtung zum Sperren eines Kupplungspedals.
Fig. 8 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 7.
Fig. 9 zeigt eine Kupplungspedalanordnung mit einer ein Kupplungs
pedal mit einem hydraulischen Geberzylinder verbindenden
Stößelanordnung, in die eine elastische Leerweganordnung
integriert ist.
Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer solchen Kupp
lungspedalanordnung mit einer als Signal- und/oder Schutzein
richtung dienenden Ausführungsvariante der Leerweganord
nung.
Fig. 11 zeigt eine weitere, in die Stößelanordnung einer Kupplungs
pedalanordnung integrierte Leerweganordnung.
Fig. 12 zeigt eine Variante der Anordnung gemäß Fig. 11.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer in eine Kupplungs
pedalanordnung integrierten Signal- und Schutzeinrichtung
nach der Erfindung, bei der das Kupplungspedal im Falle eines
Ansprechens der Signal- und Schutzeinrichtung durch eine
Leerweganordnung freigegeben wird.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsvariante der Anordnung gemäß Fig. 13.
Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Signal-
und Schutzeinrichtung, die einen Leerweg durch T 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019835574 00004 99880eleskopieren
eines Stößels bereitstellt und in die ein unterhalb einer Kraft
schwelle wirksamer Kraftspeicher integriert ist, wobei die Fig.
15a, 15b und 15c drei Betriebszustände der Signal- und
Schutzeinrichtung zeigen.
Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Signal- und Schutzeinrichtung mit einem in einen
Stößel integrierten Kraftspeicher und sprunghafter Bereit
stellung eines Leerwegs durch Lösen einer Rastverbindung
zwischen Stößel und Kupplungspedal, wobei die Fig. 16a, 16b
und 16c drei Betriebszustände der Signal- und Schutzein
richtung zeigen.
Fig. 17 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Signal-
und Schutzeinrichtung mit einer in den Stößel zwischen
Kupplungspedal und hydraulischem Geberzylinder integrierten
Pneumatikfeder.
Fig. 18 zeigt ein hydraulisch betätigtes hydraulisches Sperrventil einer
weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Signal-
und Schutzeinrichtung.
Fig. 19 zeigt ein pneumatisch betätigtes hydraulisches Sperrventil
einer solchen Signal- und Schutzeinrichtung.
Fig. 20 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im Hydrauliksystem
angeordneten, durch ein Ventil zuschaltbaren Ausgleichs
behälters (Hydraulikmedium-Zwischenspeicher) zur Aufnahme
von Hydraulikmedium zwecks Abbau eines Hydraulikdrucks im
Hydrauliksystem.
Fig. 21 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im Hydrauliksystem
angeordneten hydraulischen Druckspeichers, der als Überlast
schutzeinrichtung dient.
Fig. 22 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines im Hydrauliksy
stem angeordneten, durch ein Ventil zuschaltbaren Ausgleichs
behälters zur Aufnahme von Hydraulikmedium.
Fig. 23 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Signal- und Schutzein
richtung, bei der anstelle eines Ausgleichsbehälters (Fig. 22)
eine Hydraulikverbindung zu einem drucklosen Hydraulikmedi
umreservoir vorgesehen ist.
Fig. 24 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 23, bei
der das Ventil nicht hydraulisch, sondern pneumatisch
geschaltet wird.
Fig. 25 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Signal- und Schutzeinrichtung mit einem in einen
hydraulischen Druckspeicher integrierten Überlastventil, wobei
in Fig. 25a die Druckspeicherfunktion wirksam ist und in Fig.
25b das Überlastventil unter Aufhebung der Druckspeicher
funktion geöffnet ist.
Fig. 26 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Signal-
und Schutzeinrichtung, die in einem ersten Betriebszustand als
pneumatisch vorgespannter Druckspeicher und in einem
zweiten Betriebszustand als Hydraulikmedium-Zwischen
speicher zum Abbau eines Hydraulikdrucks dient.
Fig. 27 zeigt einen in einen hydraulischen Meßzylinderkolben integrier
ten hydraulischen Druckspeicher.
Fig. 28 zeigt eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig. 27 im
Hinblick auf eine Signalfunktion der Überlastschutzeinrichtung.
Fig. 29 zeigt ein typisches Signalflußdiagramm einer Betätigungsein
richtung (wie beispielsweise die Betätigungseinrichtung der
Fig. 1).
In Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Betätigungsein
richtung 10 für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer
Brennkraftmaschine und einem Getriebe in einer Gehäuseglocke 12
angeordnete Reibungskupplung, hier eine gedrückte Kupplung, gezeigt, bei
welcher Betätigungseinrichtung die Erfindung vorteilhaft zum Einsatz
kommen kann. Die Betätigungseinrichtung 10 umfaßt eine als Baueinheit
ausgeführte Druckmittel-Kraftzylinderanordnung 14, hier eine Pneumatik-
Kraftzylinderanordnung, die auch als Betätigungszylinder-Baueinheit
bezeichnet werden kann. Die Betätigungszylinder-Baueinheit 14 umfaßt
einen Druckmittel-Hauptzylinder in Form eines Druckmittel-Ringzylinders,
hier eines Pneumatik-Ringzylinders 16, der von einer ringzylindrischen
Ausnehmung 18 in einem stationären Körperteil 20 sowie von einem
Pneumatik-Ringkolbenelement 22 gebildet ist. Das Ringkolbenelement 22
wird durch Federmittel 24 in Richtung zur nicht gezeigten Kupplung (in Fig.
1 nach links) vorgespannt und trägt Dichtungsringe 26 zum Abdichten des
Ringzylinderraums des Pneumatik-Ringzylinders 16.
Der Pneumatik-Ringzylinder 16 und das Pneumatik-Ringkolbenelement 22
sind koaxial zu einer Kupplungsachse A angeordnet. Das Körperteil 20 weist
eine Axialbohrung auf, durch die sich die Getriebeeingangswelle 28 koaxial
zur Kupplungsachse A erstreckt.
Ein Ringabschnitt 30 des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 am kupplungs
seitigen Ende des Ringkolbenelements bildet einen Ausrückring 30 einer
Ausrücklageranordnung 32, die ferner einen gegenüber dem Ausrückring 30
verdrehbaren und sich mit der Kupplung mitdrehenden Ausrückring 34 und
ein die Relativverdrehung zwischen den beiden Ausrückringen 30 und 34
ermöglichendes Kugellager 36 umfaßt. Die Ausrücklageranordnung wirkt bei
Betätigung der Betätigungseinrichtung auf bekannte Art und Weise,
insbesondere über Membranfederzungen einer als Kupplungsfeder dienenden
Membranfeder, auf die Kupplung, um diese zur Unterbrechung des
Kraftflusses zwischen dem Getriebe und der Brennkraftmaschine aus
zurücken.
Die Betätigungszylinder-Baueinheit 14 trägt eine an der Betätigungszylinder-
Baueinheit lösbar befestigte Steuerventilbaueinheit 40, die ein an sich
bekanntes, nach dem Durchwaageprinzip arbeitendes Steuerventil 42
umfaßt.
Das Steuerventil 42 ist über eine Pneumatikleitung 46 innerhalb der
Steuerventilbaueinheit 40, über einen Pneumatikanschluß 48 der Steuerven
tilbaueinheit und über eine weitere Pneumatikleitung 50 mit einer Pneuma
tikquelle 51 verbunden. Das Steuerventil 42 ist ferner über eine Leitung 52
innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40, einen Anschluß 54 der Steuerventil
baueinheit 40 und über eine weitere Leitung 56 mit einer Führungs
signalgebereinheit 60 verbunden. Bei der Führungssignalgebereinheit 60
handelt es sich um eine Kupplungspedalanordnung 60 mit einem Kupplungs
pedal 62, die dafür ausgelegt ist, ein Führungssignal in Form eines
hydraulischen Signals über die Leitung 56, den Anschluß 54 und die Leitung
52 zu dem Steuerventil 42 zu übertragen. Bei den Leitungen 52 und 56
handelt es sich dementsprechend um Hydraulikleitungen, die über den als
Hydraulikanschluß ausgebildeten Anschluß 54 in Verbindung stehen. Das
Führungssignal könnte aber auch auf andere Weise, beispielsweise
mechanisch mittels einer Bowdenzug- oder Betätigungsgestängeanordnung,
zum entsprechend angepaßten Steuerventil übertragen werden.
Das Steuerventil 42 ist ferner über eine Pneumatikleitung 64 innerhalb der
Steuerventilbaueinheit 40 und eine Pneumatikleitung 66 innerhalb der
Betätigungszylinder-Baueinheit 14 mit dem Ringzylinderraum des Pneumatik
ringzylinders 16 verbunden. Ferner ist das Steuerventil 42 über eine weitere,
nicht gezeigte Pneumatikleitung innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40 mit
einer ebenfalls nicht gezeigten Druckausgleichsöffnung der Steuerventilbau
einheit verbunden.
Das Steuerventil 42 umfaßt einen in einer Bohrung der Steuerventilbau
einheit 40 längs einer Ventilachse verschiebbar gelagerten Ventilkörper 70,
der eine nicht gezeigte, durch ein Deckelelement 72 zur Pneumatikleitung
46 hin verschließbare Axialbohrung und in die Axialbohrung mündende
Radialbohrungen aufweist, von denen in Fig. 1 eine Radialbohrung 74 zu
erkennen ist.
Der Ventilkörper 60, der unter der Einwirkung einer in nach rechts
vorspannenden Druckfeder steht, schließt und öffnet im Zusammenwirken
mit dem Deckelelement 72 Pneumatikverbindungen innerhalb des Steuer
ventils. In einer rechten Stellung des Ventilkörpers ist eine Entlüftungsver
bindung zwischen dem Ringraum des Pneumatik-Ringzylinders und der
Entlüftungsöffnung hergestellt. In einer mittleren Stellung des Ventilkörpers
ist der Ringraum des Pneumatik-Ringzylinders pneumatikdicht abge
schlossen. In einer linken Stellung des Ventilkörpers ist eine Belüftungsver
bindung zwischen der Pneumatikquelle 51 und dem Ringraum des Pneuma
tik-Ringzylinders 16 über die Pneumatikleitungen 50, 46, 64 und 66
hergestellt.
Die jeweils sich einstellende Position des Ventilkörpers 70 hängt vom
Hydraulikdruck in einer durch einen Hydraulikleitungsabschnitt gebildeten
Hydraulikkammer 76 des Steuerventils 42 ab, der auf den Ventilkörper 70
in Richtung einer Verlagerung des Ventilkörpers nach links gegen die
Federkraft der an dem Ventilkörper 70 angreifenden Druckfeder wirkt. Die
Hydraulikkammer 76 steht über einen Hydraulikleitungsabschnitt 78 mit
dem Zylinderraum 80 eines hydraulischen Meßzylinders 82 in Verbindung.
Der Meßzylinder 82 umfaßt einen mit einem Dichtungsring versehenen
Kolben 86 an einer Kolbenstange 88.
Der den Zylinderraum des hydraulischen Meßzylinders 82 begrenzende
Kolben ist längs einer zur Kupplungsachse A parallelen, zur Kolbenstange
88 koaxialen Bewegungsachse verschiebbar und durch eine Druckfeder 90
in Richtung zur Kupplung vorgespannt, also in der Ausrückrichtung der
Ausrücklageranordnung 32 bei Betätigung der Kupplung zum Auskuppeln.
Die Kolbenstange 88 steht durch eine Öffnung in der Steuerventilbaueinheit
40 in Richtung zur Kupplung vor und greift an einem Mitnehmerarm eines
am Ringabschnitt 30 des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 starr befestig
ten Mitnehmers 96 an, gegen den die Kolbenstange 88 durch die Druckkraft
der Druckfeder 90 mit ihrem freien Ende vorgespannt ist. Der Mitnehmer 96
bildet also einen Anschlag für die Kolbenstange 88. Die Kolbenstange 88
und der Kolben 86 können als Teile eines Geberelements 98 einer durch den
hydraulischen Meßzylinder 82 gebildeten Geberelementanordnung aufgefaßt
werden.
Beim Ausrücken des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 folgt das Geber
element 98 unter Einwirkung der Druckfeder 90 der Bewegung des
Pneumatik-Ringkolbenelements 22 nach links. Beim Einrücken des
Pneumatik-Ringkolbenelements 22 drück dieses über den Mitnehmer 96
gegen das Geberelement 98 und nimmt dieses auf seiner Bewegung nach
rechts mit. Das Geberelement 98 und das Pneumatik-Ringkolbenelement 22
sind also für die Bewegung in axialer Richtung miteinander bewegungsver
koppelt. Die Axialbewegung des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 wird
somit in eine Volumenvergrößerung bzw. Volumenverkleinerung des
Zylinderraums des hydraulischen Meßzylinders 82 umgesetzt. Hierdurch
wird die Axialposition des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 und damit der
Ausrücklageranordnung 32 zum Steuerventil 42 zurückgeführt. Der
Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 76 hängt somit einerseits von dem
durch Betätigung des Kupplungspedals 62 aus dem Geberzylinder der
Führungssignalgebereinheit 60 verdrängten Hydraulikmittelvolumen und
andererseits vom im Zylinderraum des hydraulischen Meßzylinders 82
aufgenommenen Hydraulikmittelvolumen und damit von der Axialposition
der Ausrücklageranordnung 32 ab. Das Steuerventil 42 ist derart ausgebil
det, daß im Zuge einer Kupplungsbestätigung durch entsprechende Be- und
Entlüftung des Ringzylinderraums des Pneumatik-Ringzylinders 16 stets
etwa ein konstanter Hydraulikmitteldruck in der Hydraulikkammer 76
aufrecht erhalten wird. Das Steuerventil 42, die Kraftzylinderanordnung 14
und die der Ausrücklageranordnung 32 zugeordnete Geberelementanord
nung 82, 98 bilden einen Regelkreis, der die Position der Ausrücklager
anordnung entsprechend der Vorgabe eines von der Kupplungspedalanord
nung 60 zugeführten Führungssignals regelt. Hierzu erfaßt die Geber
elementanordnung 82, 98 die Ist-Position der Ausrücklageranordnung in
Form einer Ist-Größe, und aus der Ist-Größe und der Führungsgröße wird
eine Differenzgröße abgeleitet, die den Steuerzustand des Steuerventils 42
bestimmt. Es wird hierzu auf die detaillierten Erläuterungen in der DE 197
16 600 A1 verwiesen, deren gesamter Offenbarungsgehalt in den
Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
Die vom Steuerventil 42, der Geberelementanordnung 82, 98 und der
Pneumatik-Kraftzylinderanordnung 14 gebildete Positionieranordnung kann
aber nur unter der Voraussetzung ordnungsgemäß funktionieren, daß die
Pneumatikquelle 51 ausreichend Pneumatikdruck zur Verfügung stellt.
Wurde ein die Betätigungseinrichtung aufweisendes Kraftfahrzeug über
einen längeren Zeitraum stehen gelassen, so kann es sein, daß unmittelbar
nach dem Starten des Fahrzeugs von der Pneumatikquelle 51 noch nicht
ausreichend Pneumatikdruck zur Verfügung gestellt werden kann. Grund
sätzlich könnte auch eine Fehlfunktion der Pneumatikquelle 51 vorliegen. In
einem solchen Fall würde eine Betätigung des Kupplungspedals 62 den
Druck in der Hydraulikkammer 76 ansteigen lassen, ohne daß das Steuer
ventil 42 Pneumatikmedium zur Kraftzylinderanordnung 14 zuführen kann.
Die Ausrücklageranordnung 82 bleibt dementsprechend an ihrer Axialposi
tion stehen und hält über den Mitnehmer 96 das von Kolben 86 und
Kolbenstange 88 gebildete Geberelement 98 an seiner Axialposition. Damit
ist auch das Volumen des hydraulischen Meßzylinders 82 festgehalten und
ein den Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 76 reduzierender Druckaus
gleich durch Abfluß von Hydraulikmittel in den hydraulischen Meßzylinder
ist nicht möglich. Bei entsprechend kraftvoller Kupplungspedalbetätigung
wird der Druck in der Hydraulikkammer 76 und im hydraulischen Meß
zylinder 82 so weit ansteigen, daß es zu einer Beschädigung der Positionier
anordnung, insbesondere des hydraulischen Meßzylinders einschließlich des
Geberelements 98 oder/und des Steuerventils 42 kommen kann. Sind
Steuerventilbaueinheit 40 und Geberelement 98 sowie der Mitnehmer 96
und dessen Befestigung am Ausrückring 30 ausreichend stabil, so könnte
es dazu kommen, daß das System selbsthemmend verklemmt, da durch das
Geberelement 98 über den Mitnehmer 96 ein Kippmoment auf das
Pneumatik-Ringkolbenelement 22 ausgeübt wird. An diesem wird nämlich
nur auf einer Seite der Kupplungsachse A, also außermittig, angegriffen. Je
nach Auslegung des Hydrauliksystems könnte dieses bei zu hohen
Hydraulikdrücken auch bersten. Aufgrund der möglicherweise eintretenden
Beschädigung von Komponenten (bei der Anordnung gemäß Fig. 1 ist
insbesondere auch an ein Verbiegen des Mitnehmerarms 96 zu denken)
oder/und der möglicherweise eintretenden selbsthemmenden Verklemmung
kann das System möglicherweise selbst dann nicht mehr ordnungsgemäß
funktionieren, wenn wieder ausreichender Pneumatikdruck von der
Pneumatikquelle 51 geliefert werden kann.
Neben der diskutierten Möglichkeit, daß die Pneumatikquelle 51 nicht
ausreichend Pneumatikdruck zur Verfügung stellen kann, ist auch an die
Möglichkeit zu denken, daß das Steuerventil nicht ordnungsgemäß
funktioniert. An sich ist eine einfache Reparatur möglich, da das Steuerven
til 42 vergleichsweise einfach ausgewechselt werden kann. Sind aufgrund
eines zu großen Druckanstiegs in der Hydraulikkammer 76 und im hydrauli
schen Meßzylinder 82 allerdings Folgebeschädigungen des Systems
eingetreten, so sind entsprechend kostspielige zusätzliche Reparaturen
erforderlich.
Derartige Beschädigungen aufgrund eines Hydrauliküberdrucks können, wie
an sich bekannt, mittels einer Überlastschutzeinheit 100 verhindert werden,
die beispielsweise einen mit der Hydraulikleitung 56 verbundenen Zylinder
102 und einen abgedichteten Kolben 104 umfaßt, der in Richtung einer
Volumenverkleinerung des mit dem Hydrauliksystem verbundenen Zylin
derraums des Zylinders 102 federvorgespannt ist. Die Überlastungsschutz
einheit 100 könnte an beliebiger Stelle des Hydrauliksystems vorgesehen
sein und kann von der Kupplungspedalanordnung 60 verdrängtes Hydraulik
medium aufnehmen, das aufgrund der beschriebenen Blockade des
Geberelements 98 vom hydraulischen Meßzylinder 82 nicht aufgenommen
werden kann. Damit wird ein übermäßiger Anstieg des Hydraulikdrucks im
Hydrauliksystem verhindert. Damit eine derartige Überlastschutzeinheit 100
ihre Funktion ausführen kann, ist ihr Zylinderraum ständig in Hydraulikver
bindung mit dem Hydrauliksystem, im Falle der Fig. 1 mit der Hydrauliklei
tung 56, und ihre den Kolben 104 vorspannende Federanordnung ist derart
auf den normalerweise im Hydrauliksystem herrschenden Hydraulikdruck
abgestimmt, das normalerweise, solange also ausreichender Pneumatikdruck
zur Verfügung steht und alle Komponenten des Systems ordnungsgemäß
funktionieren, keine wesentliche Menge an Hydraulikmedium in den
Hydraulikraum der Überlastschutzeinheit 100 eintritt.
Tritt die Überlastschutzeinheit 100 beispielsweise aufgrund eines zu
niedrigen Pneumatikdrucks in Funktion, so steigt der Hydraulikdruck im
System nur entsprechend der mit einer Verlagerung des Kolbens 104
zunehmenden Vorspannung der Federanordnung an. Bei der Betätigung des
Kupplungspedals 62 resultiert dementsprechend keine signifikante Änderung
der Kraft-Weg-Charakteristik der Kupplungspedalbetätigung gegenüber der
normalerweise maßgeblichen Kraft-Weg-Charakteristik, so daß der Fahrer
irrtümlich davon ausgehen wird, daß das System ordnungsgemäß funktio
niert, die Kupplung also ordnungsgemäß betätigt wird. Dies kann zu großen
Sicherheitsproblemen beim Fahren und zu Beschädigungen des Systems
aufgrund einer nicht an die Situation angepaßten Bedienung (etwa
Gangeinlegen bzw. Gangwechsel trotz fehlender Unterbrechung des
Kraftflusses zwischen Motor und Getriebe wegen der nicht funktionsfähigen
Betätigungseinrichtung) kommen kann. Somit kann eine Überlastschutz
einheit 100 wie beschrieben zwar Beschädigung aufgrund eines übermäßig
ansteigenden Hydraulikdrucks verhindern, sorgt aber andererseits mittelbar
für eine Anfälligkeit des Systems auf Fehlbedienungen und daraus
resultierenden mittelbaren Beschädigungen des Systems. Im folgenden
werden verschiedene Möglichkeiten erläutert, wie derartige Fehlbedienungen
verhindert werden können, wobei im Falle einer hydraulischen und
mechanischen Führungssignalübertragungsstrecke zwischen Kupplungs
pedalanordnung und Betätigungsanordnung auch für einen Überlastungs
schutz in Hinblick auf übermäßige Hydraulikdrücke oder Kräfte gesorgt wird.
Soweit nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt ist, wird bei der Erläute
rung der verschiedenen Lösungsansätze von einer Betätigungseinrichtung
wie in Fig. 1 dargestellt ausgegangen, wobei allerdings die Überlastschutz
einheit 100 im allgemeinen nicht vorgesehen ist. Eine derartige Überlast
schutzeinheit 100 könnte aber ggf. zusätzlich zur erfindungsgemäßen
Schutzeinrichtung vorgesehen sein oder in die erfindungsgemäßen
Schutzeinrichtung integriert sein, soweit dies vom Funktionsprinzip der
Schutzeinrichtung her möglich und sinnvoll ist.
Im folgenden werden bei der Beschreibung der verschiedenen Ausführungs
beispiele, soweit zweckdienlich, für identische oder analoge Bauteile die
gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei jeweils zur Kenntlichmachung der
Ausführungsform kleine Buchstaben (beginnend mit a und in alphabetischer
Reihenfolge fortgeführt bis z und dann weiter xa bis xc) angehängt sind. Es
werden jeweils nur die Unterschiede zu den vorangehend schon be
schriebenen Ausführungsformen erläutert und ansonsten ausdrücklich auf
die Beschreibung der vorangehenden Ausführungsformen Bezug genommen.
Fig. 2a zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungspedalanordnung mit
integrierter Signal- und Schutzeinrichtung, die einerseits einen beschädi
gungsträchtigen Überdruck im Hydrauliksystem verhindert und andererseits
dem Fahrer ein deutliches Signal gibt, sollte die Schutzeinrichtung im Sinne
eines Begrenzens des Hydraulikdrucks ansprechen. Die Kupplungspedal
anordnung umfaßt einen hydraulischen Geberzylinder 200a mit einem
Kolben 202a und nicht näher ausgeführtem Druckleitungsanschluß 204a,
beispielsweise für die Hydraulikleitung 56 im Falle der Betätigungsein
richtung der Fig. 1 sowie einer nicht gezeigten Schnüffelbohrung und einem
nicht gezeigten Vorratsbehälter.
Das Kupplungspedal 62a ist durch eine Rückholfeder 206a in Richtung auf
eine Einkuppelstellung des Kupplungspedals vorgespannt.
Das Kupplungspedal 62a wirkt über eine Stößelanordnung 208a auf den
Kolben 202a, wobei die Stößelanordnung einen in einer Ausnehmung in der
Außenseite des Kolbens 202a eingreifenden Stößel 110a und eine das
andere Ende des Stößels 210a aufnehmende Stößelhülse 212a aufweist, die
am Kupplungspedal 62a schwenkbar angebracht ist.
Das kupplungspedalseitige Ende des Stößels 210a ist an sich in der
Stößelhülse 212a verschiebbar angeordnet. Zwischen dem Stößel 210a und
der Stößelhülse 212a ist allerdings ein aus vier Streben 214a, 216a, 218a
und 220a aufgebautes Gelenkviereck 232a angeordnet, das einerseits an
einem stößelseitigen Gelenk 222a am Stößel in dessen geberzylinderseitigen
Endbereich und andererseits durch ein hülsenseitiges Gelenk 224a an der
Hülse 212a befestigt ist. Das Gelenk 222a verbindet die Streben 214a und
218a und erlaubt ein Verschwenken derselben relativ zueinander und relativ
zum Stößel 210a. Das Gelenk 224a verbindet die Streben 216a und 220a
und erlaubt ein Verschwenken derselben relativ zueinander und relativ zur
Hülse 212a und damit relativ zum Stößel 210a. Ein weiteres Gelenk 226a
verbindet die Streben 214a und 216a und erlaubt ein Verschwenken
derselben relativ zueinander. Entsprechendes gilt für die Streben 218a und
220a, die über ein Gelenk 228a miteinander verbunden sind. Eine die beiden
Gelenke 226a und 228a verbindende Zugfeder 230a spannt das von den
Streben und den Gelenken gebildete Gelenkviereck 232a im Sinne eines
maximalen Abstands zwischen Gelenk 222a und Gelenk 224a und damit im
Sinne einer maximalen Länge der Stößelanordnung 208a zwischen
Kupplungspedal 62a und Kolben 202a vor.
Die Feder 230a ist derart dimensioniert, daß im Falle eines ordnungs
gemäßen Funktionierens der Betätigungseinrichtung die auf das Kupplungs
pedal 62a vom Fahrer ausgeübte Betätigungskraft ohne wesentlichen
Wegverlust über die Stößelanordnung 208a auf den Kolben 202a übertragen
werden kann, es also nicht zu einem wesentlichen Ausknicken des
Gelenkvierecks gegenüber der Stellung mit maximalem Abstand zwischen
dem Gelenk 222a und 224a kommt. Im Falle des Ausführungsbeispiels der
Fig. 1 mit als Kupplungskraftverstärker nach dem Druckwaageprinzip
arbeitender Positionieranordnung beträgt die Pedalkraft dann, wenn
Druckluft vorhanden ist und das System ordnungsgemäß funktioniert,
beispielsweise ca. 80 bis 120 N, die aufgrund der hierauf abgestimmten
Dimensionierung der Feder 230a, wie ausgeführt, im wesentlichen ohne
Wegverlust auf den Kolben 202a übertragen wird, so daß ein dem
Kupplungspedal-Betätigungshub entsprechendes Hydraulikmediumvolumen
aus dem Geberzylinder 200a verdrängt und über die Hydraulikleitung 56 zur
Positionieranordnung übertragen wird.
Ein Fahrer kann aber, zumindest in Gefahrensituationen, eine Pedalkraft von
bis zu 3 kN aufnehmen. Funktioniert die Betätigungseinrichtung beispiels
weise aufgrund fehlenden Pneumatikdrucks nicht ordnungsgemäß, so würde
hieraus bei einer Pedalübersetzung von beispielsweise fünf eine auf den
Kolben wirkende Geberzylinderkraft von 15 kN resultieren, was im Falle
eines Geberzylinders mit einer wirksamen Kolbenfläche von 198 mm2
(Geberzylinder-Durchmesser 15,87 mm) einen Systemdruck von 760 bar zur
Folge hätte. An einem hydraulischen Meßzylinder mit einem Durchmesser
von 22,2 mm entsprechend einer wirksamen Kolbenfläche von 387 mm2
würde dann eine Kraft von 30 kN auftreten. Diese Kraft würde mit großer
Wahrscheinlichkeit zum Verklemmen der Ausrücklageranordnung bzw. des
Pneumatik-Kraftzylinders durch das wirkende Kippmoment führen, sollte
nicht zuvor sogar schon der Berstdruck des Hydrauliksystems überschritten
und dementsprechend das Hydrauliksystem geborsten sein.
Die Zugfeder 230a ist nun derart dimensioniert, daß das Gelenkviereck 232a
nach Überschreiten einer vorgegebenen Pedalkraftschwelle im Sinne eines
Verkürzens des Abstands zwischen dem Gelenk 222a und Gelenk 224a
ausknickt, wobei die Kraftschwelle derart gewählt ist, daß ein Verklemmen
der Ausrücklageranordnung oder sogar ein Bersten des Hydrauliksystems
nicht auftreten kann. Im betrachteten Beispielfall ist beispielsweise eine
Pedalkraftschwelle zweckmäßig, die im Bereich 200 bis 600 N liegt. Dieser
Wert liegt zwischen der normalen Pedalkraft von 80 bis 120 N und einer
maximal möglichen (schädigungsrelevanten) Pedalkraft von etwa 1, 2 bis
1,3 kN, die unter der Voraussetzung abgeschätzt werden kann, daß die zum
Ausrücken der Ausrücklageranordnung erforderliche Ausrückkraft rein
hydraulisch durch die hydraulische Meßzylinderanordnung aufgebracht
werden soll und diese Kraft etwa 12,5 kN beträgt. Bei dem Meßzylinder mit
dem Durchmesser von 22,2 mm würde sich ein Systemdruck von 323 bar
ergeben, was bei dem Geberzylinder mit dem Durchmesser von 15,87 mm
einer Geberzylinderkraft von 6,4 kN und bei der Pedalübersetzung von 5
einer Pedalkraft von 1,3 kN entspricht. Im betrachteten Beispielfall liegt also
die die Signal- und Schutzeinrichtung auslösende Federkraftschwelle
einerseits weit genug von der normalen Pedalkraft entfernt und liegt
andererseits deutlich unterhalb des schädigungsrelevanten Hydraulikdrucks.
Spricht die Signal- und Schutzeinrichtung bei Überschreiten der Kraft
schwelle an, so knickt das Gelenkviereck aus, bis sich die Streben 214a und
218a am Geberzylindergehäuse 201a abstützen, wie durch Pfeile in Fig. 2a
angedeutet ist. Sobald sich die Streben am Gehäuse abstützen, steigt der
Hydraulikdruck im Hydrauliksystem nicht weiter an, da nun jeder weitere
Anstieg der Pedalbetätigungskraft unter Umgehung des Kolbens 102a auf
das fahrzeugstationäre Geberzylindergehäuse 201a übertragen wird. Alle
Komponenten der Betätigungseinrichtung sind so ausgelegt, daß der
maximal herrschende Hydraulikdruck und die maximal wirkenden Kräfte von
den Systemkomponenten ohne Gefahr einer Beschädigung oder eines
Verklemmens der Ausrücklageranordnung und der Pneumatik-Kraftzylinder
anordnung aufgenommen werden können. Die Signal- und Schutzein
richtung spricht also einerseits bei normaler Betätigung nicht an und
verriegelt andererseits zuverlässig unterhalb eines schädigungsrelevanten
Drucks, wobei die Verriegelung durch formschlüssigen Eingriff zwischen den
Streben 214a und 218a einerseits und dem Gehäuse 201a des Geberzylin
ders 200a andererseits erfolgt. Wird die auf das Kupplungspedal 62a
ausgeübte Betätigungskraft wieder unter den Schwellenwert reduziert, so
entfernen sich die Streben 214a und 218a wieder vom Geberzylinderge
häuse unter entsprechender Vergrößerung des Abstands zwischen den
Gelenken 222a und 224a, bis die Stößelanordnung 208a schließlich wieder
in ihre normale Länge (Abstand zwischen dem zwischen Kupplungspedal
62a und Hülse 212a wirksamen Gelenk 234a und dem Kolben 202a)
erreicht. Für eine ordnungsgemäße Führung der Streben 216a und 220a
unter Vermeidung von pathologischen Stellungen (beispielsweise eine
Verschwenkung beider Streben 220a und 216a hin zu einer Seite bezogen
auf den Stößel 210a) sorgt ein an der Strebe 220a befestigtes Bogen
element 236a, das in eine Führungsöffnung in der Strebe 216a eingreift.
Neben der schon erwähnten Situation eines nicht ausreichenden Pneumatik
drucks (primär ist an einen Luftdruckabfall nach langer Standzeit zu denken,
es könnte aber auch ein Luftdruckausfall plötzlich beim Fahren auftreten,
beispielsweise aufgrund einer geplatzten Leitung u. ä.) vermeidet das
System auch Druckspitzen im hydraulischen System, die aus einem
dynamisch trägen Verhalten der Positionieranordnung resultieren. Eine sehr
schnelle, beispielsweise in einer Gefahrensituation auftretende Kupplungs
pedalbetätigung könnte nämlich kurzzeitig zu kurzzeitig erhöhten System
drücken, beispielsweise 70 bar, führen. Da die beschriebene, da Gelenkvier
eck 232a umfassende Signal- und Schutzeinrichtung die vom Kupplungs
pedal 62a auf den Kolben 202a übertragbare Betätigungskraft begrenzt,
wirkt sie auf solchen Druckspitzen entgegen. Hierzu trägt vor allem auch
bei, daß die Feder 230a in einem Längenveränderungsbereich der Stößel
anordnung 208a vor Anlage der Streben 214a und 218a am Gehäuse 201a
als Kraftspeicher wirkt, der vom Kupplungspedal 62a auf die Stößelanord
nung 208a übertragene Kraftspitzen glättet.
Es ist noch auf folgendes als besonders wichtig hinzuweisen. Der Fahrer
wird das Ansprechen der Signal- und Schutzeinrichtung, also das Aus
knicken des Gelenkvierecks 232a mit anschließendem Anlegen der Streben
240a und 218a am Geberzylindergehäuse unmittelbar merken, da einem
weiteren Durchtreten des Kupplungspedals 62a plötzlich ein für ihn
unüberwindlicher Widerstand entgegengesetzt wird. Allgemein gesprochen,
ändert die Signal- und Schutzeinrichtung nach Ansprechen auf die erhöhte
Kupplungspedalbetätigungskraft, also in einem "Ansprechzustand" der
Signal- und Schutzeinrichtung, signifikant die Kraft-Weg-Charakteristik der
Kupplungspedalbetätigunggegenübereinernormalerweisevorherrschenden
Kraft-Weg-Charakteristik. Damit wird der Fahrer auf für ihn eindeutige Art
und Weise darauf aufmerksam gemacht, daß die Betätigungseinrichtung
bzw. das Kupplungssystem nicht ordnungsgemäß arbeitet. Fehlbedienungen
der Betätigungseinrichtung bzw. des Kupplungssystems werden somit
zuverlässig vermieden.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht hinsichtlich des
Funktionsprinzips und des grundlegenden Aufbaus im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2. Anstelle eines von einem ersten Strebenpaar
214a, 216a und einem zweiten Strebenpaar 218a und 220a gebildeten
Gelenkviereck 232a ist allerdings nur ein einziges Strebenpaar 214b und
216b vorgesehen, das zusammen mit den Gelenken 222b, 224b und 226b
gewissermaßen ein "Gelenkdreieck" 232b bildet. Dieses Gelenkdreieck ist
durch eine zwischen dem Stößel 210b und der Hülse 212b wirksame
Druckfeder 230b durch Vermittlung des Stößels 210b und der Hülse 210b
im Sinne eines maximalen Abstands zwischen den Gelenken 222b und 224b
vorgespannt. Anders ausgedrückt ist die Stößelanordnung 208b durch die
Druckfeder 230b in Richtung auf eine maximale Länge (Abstand zwischen
dem Gelenk 234b und dem Kolben 202b) vorgespannt, wobei ein im
Hülseninnenraum vorgesehener Anschlag 238b an der Hülse 212b und ein
zugeordneter Gegenanschlag 240b am Stößel 210b dafür sorgen, daß das
Strebenpaar 214b und 216b eine vollständig gestreckte Relativstellung nicht
erreichen kann. Eine im Falle einer geradlinigen Relativstellung möglicher
weise auftretende Kraftübertragung in unkontrollierter Höhe zum Kolben
202 wird hierdurch zuverlässig vermieden. Wie beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 nähert sich die Strebe 214b im Falle eines Ansprechens der Signal-
und Schutzeinrichtung dem Geberzylindergehäuse 201b und leitet nach
Anlage am Gehäuse übermäßige Kupplungspedalbetätigungskräfte unter
Umgehung des Geberzylinderkolbens 202b an das Geberzylindergehäuse
und damit an die Kraftfahrzeugkarosserie ab.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 entspricht im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2. Ein wesentlicher Unterschied besteht
allerdings darin, daß nach Ansprechen der Signal- und Schutzeinrichtung
kein formschlüssiger Eingriff zwischen dem Gelenkviereck 232c einerseits
und dem Geberzylindergehäuse 201c andererseits hergestellt wird, sondern
ein reibschlüssiger Eingriff. Hierzu trägt das Gelenkviereck 232c im Bereich
der Gelenke 226c und 228c jeweils einen Bremsklotz 242c bzw. 244c, die
nach entsprechendem Ausknicken bzw. Aufspreizen des Gelenkvierecks
232c aufgrund einer entsprechenden, die Kupplungspedalschwelle
übersteigenden Kupplungspedalbetätigungskraft an einer Zylinderinnenfläche
246c des Geberzylinders 200c angreifen und eine aus der Spreizung des
Gelenkvierecks herrührende Normalkraft in einer Bremskraft zur Begrenzung
der auf den Kolben 202c ausgeübten Kraft und damit zur Begrenzung des
Hydraulikdrucks umsetzen.
Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird eine eine Kraftschwelle
überschreitende, übermäßige Kupplungspedalkraft über das Gehäuse 201d
des Geberzylinders 200d an die Fahrzeugkarosserie abgeleitet, so daß
übermäßige Hydraulikdrücke im Hydrauliksystem vermieden werden. Die
Stößelanordnung 208d ist hier allerdings als einfacher einteiliger Stößel
210d ausgebildet und die Signal- und Schutzeinrichtung ist in den Kolben
202d des hydraulischen Geberzylinders 200d integriert. Hierzu ist der
Kolben 202d mehrteilig ausgebildet und umfaßt ein erstes, einen Dichtring
tragendes und den Hydraulikzylinderraum des Geberzylinders begrenzendes
erstes Kolbenelement 250d und ein gesondertes, in einer Ausnehmung
252d des ersten Kolbenelements 250d in Bewegungsrichtung des Kolbens
verschiebbares zweites Kolbenelement 254d. Der Stößel 210d greift in eine
Ausnehmung des zweiten Kolbenelements 254d ein. Zwischen dem ersten
Kolbenelement 250d und dem zweiten Kolbenelement 254d ist eine
Druckfeder 230d angeordnet, die die beiden Kolbenelemente in Richtung
einer maximalen Länge des Kolbens (Abstand zwischen der den Zylin
derraum begrenzenden Oberfläche 256d des ersten Kolbenelements 250d
und der Ausnehmung 258 des zweiten Kolbenelements 254d für den Stößel
210d) vorspannt. Die maximale Länge des Kolbens 202d entspricht einer
Relativstellung der beiden Kolbenelemente, in der ein Ringbund 260d des
zweiten Kolbenelements an einem in der Ausnehmung 252d des ersten
Kolbenelements 250d festgelegten Anschlagring 262d anschlägt. Der
Ringbund hat die zusätzliche Funktion, daß an ihm die Druckfeder 230d
angreift.
Bei normalen, im Falle eines funktionierenden Systems und ausreichendem
Pneumatikdruck auftretenden Kupplungspedalbetätigungskräften bleibt
aufgrund entsprechender Auslegung der Druckfeder 230d die Gesamtlänge
des Kolbens 202d in Bewegungsrichtung gegenüber der Maximallänge im
wesentlichen unverändert, so daß die Kupplungspedalbetätigung ohne
wesentlichen Wegverlust in eine entsprechende Verdrängung von Hydraulik
medium aus dem hydraulischen Geberzylinder 200d umgesetzt wird.
Überschreitet hingegen die Pedalbetätigungskraft eine durch die Dimensio
nierung der Feder 230d bestimmte Kraftschwelle, so wird das zweite
Kolbenelement 254d durch die an ihm wirkende, vom Stößel 210d
übertragene Kraft gegen die von der Feder 230d ausgeübte Druckkraft unter
entsprechender Verkürzung der Gesamtlänge des Kolbens 202d weiter in
die Ausnehmung 252d des ersten Kolbenelements 250d hineingeschoben,
wobei sich ein außerhalb der Ausnehmung 252d angeordneter Kopf 264d
mit Umlenkschrägflächen 269d, 271d an zwei vom ersten Kolbenelement
getragene Sperrelemente 266d und 268d annähert. Die Sperrelemente 266d
und 268d sind an einem vom Kopf 264d entfernten Ende an einer Außen
umfangsfläche des ersten Kolbenelements befestigt, beispielsweise
festgenietet und erstrecken sich normalerweise im wesentlichen parallel zur
Bewegungsrichtung des Kolbens 202d. Greift hingegen der Kopf 264d an
einem kopfseitigen Ende des jeweiligen Sperrelements an, so wird dieses
unter elastischer Verformung nach außen gedrückt, bis schließlich eine
Relativstellung der beiden Kolbenelemente erreicht ist, bei der die Sperrele
mente so weit nach außen gedrückt sind, daß ein jeweiliger, nach außen
abgewinkelter Eingriffsabschnitt 270d bzw. 272d des jeweiligen Sperrele
ments am Gehäuse 201d des hydraulischen Geberzylinders 200d angreift,
dabei mit den Eingriffsabschnitten 270d, 272d auf eine stößelseitige
Vorderfläche des Gehäuses 201d stößt und so bei einem weiteren Anstieg
der auf das zweite Kolbenelement 254d ausgeübten Betätigungskraft die auf
das erste Kolbenelement 250d übertragene Kraft begrenzt, indem Kraft
unter Umgehung des ersten Kolbenelements vermittels der Sperrelemente
auf das Gehäuse des Geberzylinders 200d und damit zur Karosserie
übertragen wird. Der Effekt ist derselbe wie beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 2: durch formschlüssigen Eingriff mit dem Geberzylindergehäuse 201d
wird von der Stößelanordnung 208d übertragene Pedalbetätigungskraft in
das Gehäuse eingeleitet, um den Hydrauliksystemdruck zu begrenzen.
Das zuvor Gesagte gilt entsprechend für das Ausführungsbeispiel der Fig.
6. Hier weisen die Sperrelemente 266e und 268e anstelle der hakenförmig
nach außen abgewinkelten Eingriffsabschnitte 270d und 272d allerdings
Bremsklötze 242e und 244 auf, die nach Ansprechen der Signal- und
Schutzeinrichtung mit der Innenfläche 246e des Geberzylinders 200e in
reibschlüssigen Eingriff kommen. Es wird der gleiche Effekt wie beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 4 erreicht.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 6 wurde die Stößelanordnung
bzw. der Kolben des Geberzylinders formschlüssig oder reibschlüssig
gesperrt. Ein anderer Ansatz ist, das Kupplungspedal selbst zu sperren.
Hierzu wird auf die Fig. 7 und 8 verwiesen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist das Kupplungspedal 62f um eine
Pedalschwenkachse 280f schwenkbar gelagert und über ein Gelenk 282f
schwenkbar mit dem Stößel 210f verbunden, der an einem Kolben eines
nicht gezeigten hydraulischen Geberzylinders angreift. Neben dem
Kupplungspedal 62f ist ein starr, also unverdrehbar mit der Pedalschwenk
achse 280f verbundener Pedalanker 284f vorgesehen, der sich in einer
Einkupplungsstellung ohne Kupplungspedalbetätigung parallel zum
Kupplungspedal 62f erstreckt. Der Pedalanker 284f trägt einen hydrauli
schen Nehmerzylinder 286f, umfassend ein eine Hydraulikkammer 288f
begrenzendes Gehäuse 290f, in dem ein Hydraulikkolben 292f die
Hydraulikkammer 288f abdichtend verschiebbar angeordnet ist, und zwar
in einer Richtung verschiebbar, die im wesentlichen orthogonal zur
Bewegungsebene des Kupplungspedals 62f ist. Der Kolben 262f trägt einen
sich in Bewegungsrichtung des Kolbens 292f erstreckenden Verriegelungs
bolzen 294f, dem eine Durchgriffsöffnung 296f im Pedalanker 284f
zugeordnet ist, durch die der Verriegelungskolben 294f bei entsprechender
Positionierung des Kolbens 292f seitlich zum Kupplungspedal 62f über den
Pedalanker 284f hervorstehen kann.
Das Kupplungspedal weist eine auf die Position der Durchgriffsöffnung 296f
abgestimmte Eingriffsöffnung 298f auf, in die der Verriegelungsbolzen 294f
formschlüssig eingreifen kann, um das Kupplungspedal 62f am Pedalanker
284f formschlüssig zu verriegeln, also gegen ein Niedertreten zu sichern.
Der Kolben 292f ist durch eine Druckfeder 300f in Richtung zu einer
Ruhestellung vorgespannt, in der der Verriegelungsbolzen 294f nicht aus der
Durchgriffsöffnung 296f hervorsteht. In dieser Ruhestellung nimmt das
Volumen der Hydraulikkammer 288f ein Minimum ein. Die Hydraulikkammer
288f ist über eine Hydraulikleitung 302f mit dem den hydraulischen
Geberzylinder mit der Positionieranordnung verbindenen Hydrauliksystem
verbunden, so daß, von etwaigen geringfügigen Druckabfällen abgesehen,
in der Hydraulikkammer 288f stets der gleiche Hydraulikdruck wie im
übrigen Hydrauliksystem herrscht.
Bei normalerweise, also bei funktionierendem System und ausreichendem
Pneumatikdruck auftretenden Hydraulikdrücken reicht die vom Hydraulikme
dium in der Hydraulikkammer 288f auf den Kolben 292f ausgeübte
Druckkraft nicht aus, den Kolben 292f so weit in Richtung zum Pedalanker
284f zu verschieben, daß der Verriegelungsbolzen 294f aus der Durchgriffs
öffnung 296f in Richtung zum Pedal 62f hervorsteht. Steigt der Hydraulik
druck aber über eine vorgegebene, durch die Feder 300f bestimmte
Druckschwelle an, so tritt das kupplungspedalseitige Ende des Verriege
lungsbolzen 294f aus der Durchgriffsöffnung 296f hervor und greift, sofern
das Kupplungspedal noch nicht weit aus der Einkuppelstellung wegbewegt
ist, in die Eingriffsöffnung 298f ein und verriegelt das Kupplungspedal 62f
formschlüssig am Pedalanker 284f. Damit kann das Kupplungspedal nicht
mehr weiter niedergedrückt werden und auf das Kupplungspedal ausgeübte
Betätigungskräfte werden unter Umgehung des Stößels 210f und des
hydraulischen Geberzylinders über den Pedalanker 284f und die Pedal
schwenkachse 280f zur Karosserie abgeleitet.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Eingriffsöffnung 298f in Schwenkrich
tung des Kupplungspedals 62f etwas größer als die entsprechende
Abmessung des Verriegelungsbolzen 294f ist, damit im Falle einer
Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung bzw. im Falle von nicht aus
reichendem Pneumatikdruck eine gewisse Betätigungsbewegung des
Kupplungspedals 62f möglich ist, ohne daß die nachfolgende Herstellung
des formschlüssigen Eingriffs zwischen Verriegelungsbolzen 294f und
Eingriffsöffnung 298f in Frage gestellt ist. Der zum Verschieben des Kolbens
292f notwendige Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 288f kann sich
also aufbauen, ohne daß sich das Kupplungspedal 62f schon so weit aus
einer Ruheposition ohne Kupplungsbetätigung wegbewegt hätte, daß der
Verriegelungsbolzen 294f nicht mehr in die Eingriffsöffnung 298f eingreifen
kann.
Die in Fig. 7 gezeigte, vorstehend beschriebene Anordnung sorgt also
zuverlässig für eine Begrenzung des über den Stößel 210f auf den
hydraulischen Geberzylinder übertragene Kraft und damit für eine Begren
zung des Hydraulikdrucks im Hydrauliksystem. Der Fahrer wird die
Verriegelung des Kupplungspedals 62f am Pedalanker 234f dadurch merken,
daß er das Kupplungspedal 62f nicht tiefer durchtreten kann. Dies weist ihn
eindeutig darauf hin, daß die Betätigungseinrichtung nicht in normaler Weise
funktionsfähig ist, so daß Fehlbedienungen der Betätigungseinrichtung bzw.
des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Der hydraulische Nehmerzylinder
übernimmt ferner die Funktion einer Überlastschutzeinheit im Sinne der
Überlastschutzeinheit 100 gemäß Fig. 1, da aus dem hydraulischen
Geberzylinder der Kupplungspedalanordnung verdrängtes Hydraulikmedium
in der ihr Volumen entsprechend vergrößernden Hydraulikkammer 288f
aufgenommen wird. Dies ist insbesondere im Hinblick auf etwaige
Druckspitzen im Hydrauliksystem vorteilhaft, die mittels des hydraulischen
Nehmerzylinders 286f geglättet werden.
Ferner dient der hydraulische Nehmerzylinder 286 - wie beschrieben - dazu,
gewissermaßen auf hydraulische Art und Weise die auf das Kupplungspedal
ausgeübte Betätigungskraft in eine Bewegung des Verriegelungsbolzens
294f umsetzt und so zur Verriegelung des Kopplungspedals 62f am
Pedalanker 284f nutzbar macht.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 entspricht hinsichtlich seines mechani
schen Aufbaus im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7. Ein
wesentlicher Unterschied besteht aber darin, daß anstelle eines hydrauli
schen Nehmerzylinders ein pneumatischer Nehmerzylinder 286g vorgesehen
ist, dessen Pneumatikkammer 288g auf der pedalankerseitigen Seite des
Pneumatikkolbens 292g angeordnet ist. Zur Abdichtung der Pneumatikkam
mer 288g ist in der Durchtrittsöffnung 296g ein Dichtungsring vorgesehen,
der mit dem Verriegelungsbolzen 294g in dichtendem Eingriff steht. Die
Druckfeder 300g ist hingegen auf der vom Pedalanker 284g entfernten Seite
des Kolbens 292g angeordnet und spannt diesen in Richtung zu einer
Verriegelungsstellung vor, in der der Verriegelungsbolzen 294g in die
Eingriffsöffnung 298g eingreift und so das Kupplungspedal 92g am
Pedalanker 284g verriegelt. Diese Verriegelungsstellung nimmt der Kolben
292g aber nur dann ein, wenn in der Pneumatikkammer 288g, die über eine
Pneumatikleitung 302g mit dem Pneumatiksystem und damit mit der
Pneumatikquelle 51 in Verbindung steht, kein ausreichender Pneumatikdruck
herrscht. Die Druckfeder 300g ist nämlich derart auf den normalerweise von
der Pneumatikquelle 51 bereitgestellten Pneumatikdruck abgestimmt, daß
dann, wenn dieser Pneumatikdruck in der Pneumatikkammer 288g ansteht,
der Kolben 292g gegen die Kraft der Feder 300g in eine Entriegelungs
stellung gebracht wird, in der der Verriegelungsbolzen 294g nicht in die
Eingriffsöffnung 298g eingreift. Das Kupplungspedal ist dann zur Kupp
lungsbetätigung frei beweglich. Reicht der Pneumatikdruck hingegen nicht
aus, so wird das Kupplungspedal 62g am Pedalanker 284g verriegelt, so
daß über den Stößel 210g keine Betätigungskräfte auf den hydraulischen
Geberzylinder übertragen werden. Eine Erzeugung eines übermäßigen
Hydraulikdrucks wird damit sicher verhindert und es wird dem Fahrer
gleichzeitig eindeutig signalisiert, daß die normale Funktionsfähigkeit des
Betätigungssystems zumindest momentan nicht gegeben ist.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 8 beruht die Schutz- und
Signalwirkung primär oder ausschließlich auf einer formschlüssigen oder
reibschlüssigen Verriegelung bzw. Abbremsung des Kupplungspedals, der
Stößelanordnung oder des Geberzylinderkolbens an einem fahrzeug
stationären Element, wobei allerdings im Falle der Fig. 2 bis 6 eine gewisse
schützende Entlastungswirkung durch Vorsehen eines ab einer gewissen
Kraftschwelle wirksam werdenden Leerwegs erreicht wird. Bei den
folgenden Ausführungsbeispielen der Fig. 9 bis 12 basiert die Schutz
wirkung gegen Überlastungen hingegen primär auf der Bereitstellung eines
ab einer gewissen Kraftschwelle wirksam werdenden Leerwegs.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel ist das Kupplungspedal 62h über einen
zweigeteilten Stößel 210h mit dem hydraulischen Geberzylinder 200h
verbunden. Ein geberzylinderseitiges Stößelteil 310h weist ein Gehäuse
312h auf, in dem eine Aufnahmekammer 314h ausgebildet ist. Ein
pedalseitiges Stößelteil 316h weist an seinem freien Ende eine kolbenähn
liche Platte 318h auf, die in der Aufnahmekammer 314h aufgenommen und
an die Aufnahmekammer seitlich begrenzenden Gehäusewänden ver
schiebbar geführt ist. Zwischen der Platte 318h und einem geberzylin
derseitigen Gehäuseboden ist eine Druckfeder 320h eingespannt, die die
beiden Stößelteile in Richtung auf einer maximalen Länge des Stößels 210h
gegeneinander vorspannt. Normale, bei funktionierender Betätigungsein
richtung und ausreichendem Pneumatikdruck auftretende Pedalbetätigungs
kräfte reichen nicht aus, die Druckfeder 320h unter entsprechender
Verkürzung des Stößels 210h nennenswert zusammenzudrücken. Die
Betätigungsbewegung des Kupplungspedals 62h wird deshalb ohne
wesentlichen Wegverlust auf den Kolben des Geberzylinders 200h
übertragen. Ist die Betätigungseinrichtung hingegen beispielsweise aufgrund
fehlenden Pneumatikdrucks nicht funktionsfähig, so spricht die Schutzein
richtung nach Überschreiten einer gewissen Kraftschwelle insofern an, daß
es zu einer nennenswerten Verkürzung des Stößels 210h gegen die Wirkung
der Feder 320h kommt. Ein übermäßiger Anstieg des Hydraulikdrucks im
sich an den Geberzylinder 200h anschließenden Hydrauliksystems wird
damit verhindert, wobei die Betätigungskraft in der als Kraftspeicher
dienenden Druckfeder 320h gespeichert wird. Sollte die Betätigungsein
richtung während des gleichen Betätigungshubs des Kupplungspedals 62h
noch funktionsfähig werden, so wirkt die in der Druckfeder 320h gespei
cherte Betätigungskraft über das Stößelteil 310h auf den Kolben des
Geberzylinders 200h, so daß dieser Hydraulikmedium (i.A. Hydrauliköl) aus
dem Zylinderraum des Geberzylinders verdrängt wird und der Stößel 210h
unter der Wirkung der Druckfeder 320h sich wieder entsprechend ver
längert.
Die in Fig. 9 gezeigte Anordnung erreicht somit im wesentlichen die gleiche
oder eine ähnliche Wirkung wie die in Fig. 1 gezeigte Überlastschutzeinheit
100, die als Druckspeicher aufzufassen ist, wobei der gespeicherte Druck
ebenfalls im Falle eines wieder Funktionsfähigwerdens der Einrichtung noch
während des gleichen Kupplungspedalbetätigungshubs zur Ansteuerung der
Positionieranordnung zur Verfügung steht. Die in Fig. 9 gezeigte Anordnung
weist aber auch den gleichen Nachteil wie die Überlastschutzeinheit 100
auf, nämlich daß dem Fahrer kein deutliches Signal darüber gibt, daß die
Schutzeinrichtung zur Begrenzung des Hydraulikdrucks bzw. der auf den
Geberzylinder übertragenden Betätigungskraft angesprochen ist. Deshalb
sollte durch zusätzliche Maßnahmen dafür gesorgt werden, daß dem Fahrer
ein entsprechendes Signal gegeben wird. Man könnte beispielsweise daran
denken, das Signal auf optischem oder akustischem Weg zu geben.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 wird ein Leerweg des Kupplungs
pedals 62j ebenfalls durch Verkürzung einer effektiven Länge des Stößels
210j bereitgestellt. Die Verkürzung des Stößels erfolgt aber nicht bei Fig. 9
durch "Teleskopieren" von zwei Stößelteilen, sondern durch Verschwenken
von zwei Stößelteilen 310j und 316j. Hierzu ist das kupplungspedalseitige
Stößelteil 316j mit dem geberzylinderseitigen Stößelteil 310j über ein Gelenk
330j verbunden und das geberelementseitige Stößelteil 310j greift über ein
weiteres Gelenk 332j an einem Kolbenstangenabschnitt des hydraulischen
Geberzylinders 200j an.
Der kupplungspedalseitige Stößelteil 316j trägt ein Anschlagteil 334j, an
dem in der in Fig. 10 gezeigten Stellung der geberelementseitige Stößelteil
310j anschlägt. In dieser Stellung, in der die beiden Stößelteile gegenüber
einer zueinander geradlinigen Stellung geknickt sind, nimmt der Stößel 210j
seine maximale effektive Länge, dies ist der geradlinige Abstand zwischen
dem Gelenk 234j und dem Gelenk 332j, ein. Die beiden Stößelteile werden
durch eine mit ihnen in Eingriff stehende vorgespannte Blattfeder 336j in
dieser Stellung gehalten, solange die auf die Stößelteile wirkenden
Betätigungskräfte keinen Schwellenwert überschreiten. Der Betätigungshub
des Kupplungspedals 62j wird dann ohne wesentlichen Wegverlust auf den
Kolben des hydraulischen Geberzylinders 200j übertragen. Steigt hingegen
die Kupplungspedalbetätigungskraft beispielsweise aufgrund eines zu
geringen Pneumatikdrucks oder einer nicht ordnungsgemäß funktionierenden
Betätigungseinrichtung über einen durch die Vorspannung und Dimensionie
rung der Blattfeder 336j vorgegebenen Schwellenwert an, so verschwenken
die beiden Stößelteile gegen die Wirkung der Blattfeder 336j gegeneinander,
wodurch der geradlinige Abstand zwischen dem Gelenk 332j und dem
Gelenk 234j verkleinert, also Leerweg für das Kupplungspedal bereitgestellt
wird. Bei zunehmendem Verschwenken der beiden Stößelteile gegenein
ander nehmen die die Schwenkbewegung auslösenden Kraftkomponenten
der vom Kupplungspedal auf den Stößel 210j übertragenen Betätigungskraft
zu, da der wirksame Hebelarm größer wird. Deshalb nimmt die einer
Niederdrückbewegung des Kupplungspedals 62j entgegenwirkende
Gegenkraft im Zuge der relativen Schwenkbewegung der beiden Stößelteile
signifikant ab, wodurch dem Fahrer das Ansprechen der Schutzeinrichtung
deutlich angezeigt wird. Auch ohne gesonderte Maßnahmen hat die vom
zweiteiligen Stößel und der Blattfeder gebildete Schutzeinrichtung somit eine
Signalfunktion.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 11 entspricht insofern dem Ausführungs
beispiel der Fig. 9, als daß die in den Stößel integrierte Signal- und
Schutzeinrichtung nach Ansprechen einen Leerweg durch teleskopartiges
Ineinanderschieben von zwei Stößelteilen bereitstellt (kupplungspedalseiti
ges Stößelteil 316k und geberzylinderseitiges Stößelteil 310k). In Ab
weichung von Fig. 9 ist allerdings zwischen den beiden Stößelteilen keine
Druckfeder wirksam, die die Stößelteile in Richtung auf eine maximale Länge
des Stößels 210k vorspannt. Statt dessen werden die beiden Stößelteile
durch eine zwischen ihnen wirksame Rastfeder 340k formschlüssig in einer
eine maximale Länge des Stößelts ergebenden Relativstellung gehalten. Die
Rastfeder 340k greift einerseits in eine Ringnut in einer Innenumfangsfläche
des Stößelteils 310k und andererseits in eine Ringnut im Stößelteil 316k ein.
Bei normalen, bei ausreichendem Pneumatikdruck und funktionsfähiger
Betätigungseinrichtung auftretenden Betätigungskräften bleibt der Rastein
griff zwischen den beiden Stößelteilen über die Rastfeder 340k erhalten.
Überschreitet die vom kupplungspedalseitigen Stößel 316k auf die Rastfeder
340k übertragene Kraft hingegen eine vorgegebene, durch die Auslegung
der Rastfeder bestimmte Schwelle, so rastet die Rastfeder 340k im Sinne
eines Lösens des formschlüssigen Rasteingriffs zwischen den beiden
Stößelteilen aus und wirkt anschließend einer teleskopartigen Verkürzung
der Stößellänge durch Einschieben des Stößelteils 316k in die Aufnahme
kammer 314k des Stößelteils 310k nicht länger entgegen. Da, von Reibung
abgesehen, dem Teleskopieren des Stößels keine Kraft mehr entgegenwirkt,
tritt der Fahrer nach Ausrasten der Rastfeder gewissermaßen ins Leere, da
seiner Kupplungspedalbetätigung keine wesentlichen Gegenkräfte mehr
entgegenwirken. Das Kupplungspedal 62k ist hierdurch gewissermaßen
freigegeben. Dies gibt dem Fahrer ein deutliches Signal, daß die Signal- und
Schutzeinrichtung angesprochen hat, daß also eine normale Kupplungs
betätigung momentan nicht möglich ist. Damit wird nicht nur ein über
mäßiger Hydraulikdruck im Hydrauliksystem zuverlässig verhindert, sondern
auch wirkungsvoll Fehlbedienungen entgegengewirkt.
Fig. 12 zeigt eine Abwandlung der Anordnung gemäß Fig. 11. Der Stößel
210l ist wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ausgebildet, die einzige
Abweichung liegt darin, daß anstelle einer Rastfeder 340k eine von
Rastkugeln und Federn gebildete Rastvorrichtung 340l vorgesehen ist, die
in einer Radialbohrung des kupplungspedalseitigen Stößelteils 316l
aufgenommen ist. Eine Druckfeder der Rastvorrichtung drückt zwei
Rastkugeln in zugeordnete Rastausnehmungen in einer Innenumfangsfläche
des Stößelteils 310l, wodurch der Stößel 210l in einer eine maximale
Stößellänge ergebenden Relativstellung der beiden Stößelteile gehalten wird.
Überschreitet die Betätigungskraft eine gewisse Schwelle, so rasten die
Rastkugeln aus den zugeordneten Ausnehmungen aus, und das Stößelteil
316l kann wie das Stößelteil 316k in die Aufnahmekammer 314l teleskop
artig einfahren. Hierbei wirken einer weiteren Kupplungspedalbetätigung
keine wesentlichen Gegenkräfte entgegen, so daß der Fahrer gewisserma
ßen ins Leere tritt, das Kupplungspedal also freigegeben ist. Es wird eine
deutliche Signalfunktion erreicht.
In Abweichung von den in Fig. 11 und Fig. 12 gezeigten Ausführungsbei
spielen könnte zusätzlich noch eine Rückholfeder im Aufnahmeraum 314k
bzw. Aufnahmeraum 314l aufgenommen sein, die nach Loslassen des
Kupplungspedals das Stößelteil 316k bzw. 316l wieder aus dem Auf
nahmeraum 314k bzw. 314l herausdrückt, bis die Rastfeder 340k bzw. die
Rastvorrichtung 340l wieder den Rasteingriff zwischen den beiden
Stößelteilen herstellt. Diese Rückholfeder muß zur Gewährleistung der
Signalfunktion aber ausreichend schwach dimensioniert bzw. ausreichend
schwach vorgespannt sein, so daß die von ihr aufgebrachte, dem teleskop
artigen Zusammenschieben der beiden Stößelteile entgegenwirkende
Gegenkraft gegenüber normalen, bei einer Kupplungspedalbetätigung
auftretenden Gegenkräften signifikant reduziert ist und dementsprechend die
Signalfunktion ungeschmälert aufrechterhalten ist.
Weitere Ausführungsbeispiele, bei denen die Schutz- und Signalwirkung
durch eine Freigabe des Kupplungspedals erreicht wird, sind in den Fig. 13
und 14 gezeigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 ist das Kupplungspedal 62m nicht
direkt mit dem Kupplungspedalstößel 210m gekoppelt, sondern nur mittels
eines an der gleichen Schwenkachse (Pedalschwenkachse 280m) schwenk
bar gelagertes Schwenkelement 350m, an dem der Stößel 210m mittels des
Gelenks 282m schwenkbar angelenkt ist. Das Schwenkelement trägt einen
hydraulischen Nehmerzylinder 286m, der dem pneumatischen Nehmer
zylinder 286g des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 im wesentlichen
entspricht und wie dieser einen Kolben 292m, einen vom Kolben getragenen
Verriegelungsbolzen 294m und eine den Kolben in Richtung auf eine
Verriegelungsstellung vorspannende Druckfeder 300m aufweist. In der
Verriegelungsstellung erstreckt sich der Verriegelungsbolzen 294m durch die
Durchgriffsöffnung 296m im Schwenkelement in die Eingriffsöffnung 298m
im Kupplungspedal 62m, so daß das Kupplungspedal 62m und das
Schwenkelement 350m formschlüssig aneinander verriegelt sind. Die
Druckfeder 300m ist derart dimensioniert und vorgespannt, daß bei
normaler Kupplungsbetätigung, also bei funktionsfähiger Betätigungsein
richtung und ausreichendem Pneumatikdruck, der Hydraulikdruck in der auf
der schwenkelementseitigen Seite des Kolbens 292m vorgesehenen
Hydraulikkammer 288m nicht ausreicht, den Kolben 292m gegen die
Wirkung der Druckfeder 300m in eine Entriegelungsstellung zu bringen, in
der der Verriegelungsbolzen 294m nicht länger in die Eingriffsöffnung 298m
eingreift und dementsprechend das Kupplungspedal vom Schwenkelement
entkoppelt und damit ohne Kraftübertragung auf den hydraulischen
Geberzylinder frei bewegbar, also freigegeben ist. Der Hydraulikdruck in der
Hydraulikkammer 288m entspricht dem Hydraulikdruck in dem den
hydraulischen Geberzylinder mit der Positionieranordnung verbindenden
Hydrauliksystem, da über die Hydraulikleitung 302g für eine entsprechende
Hydraulikverbindung gesorgt ist.
Ist hingegen die Betätigungsanordnung nicht funktionsfähig, beispielsweise
aufgrund nicht ausreichenden Pneumatikdrucks, so steigt der Druck im
Hydrauliksystem und damit in der Hydraulikkammer 288m bei einer
Kupplungspedalbetätigung an, wodurch der Kolben 292m in Richtung zur
Entriegelungsstellung bewegt wird, bis schließlich die Verbindung zwischen
Kupplungspedal 62m und Stößel 214m entriegelt ist und das Kupplungs
pedal freigegeben ist und ein weiterer Anstieg des Hydraulikdrucks aufgrund
einer Betätigung des Kupplungspedals nicht mehr möglich ist.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 14 unterscheidet sich vom Ausführungs
beispiel der Fig. 13 dadurch, daß anstelle eines hydraulischen Nehmerzylin
ders ein pneumatischer Nehmerzylinder 286n vorgesehen ist, der im
wesentlichen wie der hydraulische Nehmerzylinder 286f der Fig. 7
aufgebaut ist. Der Kolben 292n wird durch die Druckfeder 300n in Richtung
auf eine Entriegelungsstellung vorgespannt. Auf der vom Schwenkelement
250n entfernten Seite des Kolbens 292n ist die Pneumatikkammer 288n
vorgesehen, die über die Pneumatikleitung 302n mit dem Pneumatiksystem
und damit mit der Pneumatikquelle 51 in Verbindung steht. Solange der
Pneumatikdruck nicht ausreicht, hält die Druckfeder 300n den Kolben 292n
in einer Entriegelungsstellung, in der der Verriegelungsbolzen 294n nicht in
die Eingriffsöffnung 298n des Kupplungspedals eingreift. Das Kupplungs
pedal 62n ist damit freigegeben, ohne daß Betätigungskräfte über den
Stößel 210n auf den hydraulischen Nehmerzylinder übertragen werden
könnten. Ist hingegen der Betriebspneumatikdruck erreicht, so ist der Kolben
292n durch das in der Pneumatikkammer 288n eingeströmte Pneumatikme
dium in eine Verriegelungsstellung verschoben, in der der Verriegelungs
bolzen 294n das Kupplungspedal 62n mit dem Schwenkelement 350n durch
formschlüssigen Eingriff verkoppelt, so daß die Kraftübertragungsverbindung
zwischen Kupplungspedal 62n einerseits und Kolben des hydraulischen
Geberzylinders andererseits über das Schwenkelement 350n und den Stößel
hergestellt ist. Wie auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 13 wird durch
die Freigabe des Kupplungspedals ein deutliches Signal an den Fahrer
gegeben, daß ein ordnungsgemäßer Betrieb momentan nicht möglich ist.
Gleichzeitig wird verhindert, daß aufgrund fehlenden Pneumatikdrucks
übermäßige Hydraulikdrücke im Hydrauliksystem auftreten können.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 15 entspricht in seinem grundsätzlichen
Aufbau dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11. Wie dort ist der Stößel 210p
im Falle eines Ansprechens der Signal- und Schutzeinrichtung teleskopier
bar, wobei eine am geberzylinderseitigen Stößelteil 312p angebrachte
Rastfeder 340p in eine Ausnehmung des Stößelteils 316p eingreift und
einem Einschieben des Stößelteils 316p in die Aufnahmekammer 314p
entgegenwirkt, solange der Rasteingriff zwischen der Rastfeder 340p und
der Rastausnehmung im Stößelteil 316p besteht. Aufgrund der speziellen
schwanenhalsförmigen Form der Rastfeder 340p, die auch als Schwanen
halsfeder bezeichnet werden kann, wirkt diese - solange die Rastverbindung
aufrechterhalten ist - als Kraftspeicher, erlaubt also unter entsprechender
elastischer Verformung der Feder eine gewisse Relativbewegung zwischen
den beiden Stößelteilen. Hierdurch können bei einer plötzlichen schnellen
Kupplungspedalbetätigung möglicherweise auftretende Kraftspitzen
aufgenommen werden. Steigt die auf die Schwanenhalsfeder 340p
ausgeübte Kraft hingegen über einen Schwellenwert an, so rastet diese aus
der Ausnehmung im kupplungspedalseitigen Stößel 316p aus. Fig. 15b zeigt
eine Situation kurz vor dem Lösen des Rasteingriffs. Gemäß Fig. 15c ist die
Schwanenhalsfeder 340p aus der zugeordneten Ausnehmung ausgerastet
und der kupplungspedalseitige Stößelteil 316p kann ohne wesentliche
Gegenkraft teleskopartig in den geberzylinderseitigen Stößelteil 310p
eingeschoben werden, so daß das Kupplungspedal 62p freigegeben ist.
Nach Ausrasten der Schwanenhalsfeder 340p steht auch die zuvor in ihr
gespeicherte Betätigungskraft für die Ansteuerung der Positionieranordnung
über den Geberzylinder nicht mehr zur Verfügung, da die Schwanenhals
feder 340p relaxiert ist.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 15 kommen aufeinander abgestimmt zwei
einen Überlastungsschutz gebende Wirkungsmechanismen zum Einsatz.
Solange die Kraftschwelle nicht überschritten ist, wirkt die Schwanenhals
feder 340p als Kraftspeicher, der ein gewisses Kraftniveau überschreitende
Betätigungskräfte aufnimmt und speichert. Speichern heißt hier, daß die
gespeicherte Betätigungskraft dann, wenn die Betätigungseinrichtung
(wieder) ordnungsgemäß funktioniert, noch während des gleichen Kupp
lungspedalbetätigungshubs zur Verfügung steht, um über die Stößelanord
nung auf den hydraulischen Geberzylinder zu wirken und hierdurch die
Positionieranordnung anzusteuern. Die Längenverkürzung der Stößelanord
nung ist also bezogen auf einen Kupplungspedalbetätigungshub "reversibel".
Rastet die Schwanenhalsfeder hingegen aus, so ist nur eine bezogen auf
den einzelnen Kupplungspedalbetätigungshub "irreversible" Verkürzung der
Länge der Stößelanordnung möglich. Der Fahrer tritt dann ins Leere und es
wird keine Kraft mehr für eine Ansteuerung der Positionieranordnung über
den hydraulischen Geberzylinder gespeichert.
Im Gegensatz dazu ist bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 11 und 12
nur eine im genannten Sinne "irreversible" Verkürzung der Länge der
Stößelanordnung möglich, wohingegen beim Ausführungsbeispiel der Fig.
9 stets ein Kraftspeicher zwischen den beiden Stößelelementen wirksam ist
und somit nur eine im genannten Sinne "reversible" Verkürzung der Länge
der Stößelanordnung möglich ist. In Analogie dazu, daß im Falle der
"reversiblen" Verkürzung die Kraft von einem Kraftspeicher gespeichert
wird, kann man im Falle der "irreversiblen" Verkürzung auch davon
sprechen, daß die Betätigungskraft gewissermaßen "vernichtet" wird. Eine
"Vernichtung" liegt insofern vor, als daß ohne eine einer Betätigungskraft
entgegenwirkende Gegenkraft gar keine Betätigungskraft aufgebaut werden
kann.
Ein ganz anderer Wirkungsmechanismus kommt bei den Ausführungsbei
spielen der Fig. 2 bis 8 zum Einsatz. Hier wird durch Sperren eines bei einer
Pedalbetätigung mitbewegten Teils Betätigungskraft von nachfolgenden
Komponenten der Übertragungsstrecke zwischen Kupplungspedal und Posi
tionieranordnung ferngehalten, indem die Betätigungskraft durch fahrzeug
stationäre Bauteile aufgenommen wird. Die an die nachfolgenden Kom
ponenten übertragene Kraft wird auf diese Art und Weise begrenzt.
Ein ähnlicher Effekt wie in der Fig. 15 wird auch bei der Anordnung gemäß
Fig. 16 erreicht. Hier ist das Kupplungspedal 62q mit dem Kolben des
hydraulischen Geberzylinders 200q verbindende Stößel 210q als Blattfeder
ausgebildet, die an einem Kolbenstangenabschnitt des Kolbens des
hydraulischen Geberzylinders 200q angelenkt ist und mit einem kupplungs
pedalseitigen Ende in eine Rastausnehmung 360q im Kupplungspedal
eingreift. Die Rastausnehmung 360q ist Teil eines bogenförmigen Schlitzes
362q im Kupplungspedal 62q.
Solange die auf das Kupplungspedal 62q ausgeübte Betätigungskraft einen
Schwellenwert nicht überschreitet, wirkt die Blattfeder 210q als Kraft
speicher, die die Betätigungskraft dadurch speichert, daß sie gegenüber
einer gestreckten, eine maximale Stößellänge ergebenden Stellung (Fig. 16a)
unter entsprechender Verkürzung der effektiven Länge des Stößels (es wird
also ein beschränkter Leerweg bereitgestellt, Fig. 16b) elastisch verbiegt.
Die Durchbiegung und damit die gespeicherte Betätigungskraft hängt von
der vom Kupplungspedal 62q auf die Blattfeder 210q ausgeübten Kraft ab.
Überschreitet die Kupplungspedalbetätigungskraft eine Schwelle, so verbiegt
sich die Blattfeder 210q so weit, daß ihr kupplungspedalseitiges Ende aus
der Rastausnehmung 360q ausrastet und in den sich hieran anschließenden
Schlitz 362q einfährt unter Relaxation der Blattfeder 210q. Hierdurch wird
ein das Kupplungspedal im wesentlichen freigebender Leerweg bereitge
stellt, der einerseits dem Fahrer ein deutliches Signal gibt und andererseits
für den notwendigen Überlastungsschutz sorgt.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Signal- und Schutzeinrichtung mit teleskopierbarem Stößel 210r zwischen
Kupplungspedal 26r und hydraulischem Geberzylinder 200r. Das geberzylin
derseitige Stößelteil 310r weist einen Aufnahmeraum 314r auf, in den ein
rohrförmiger, zum Kupplungspedal hin geschlossener Abschnitt des
Stößelteils 316r mittels einer Dichtung 370r abgedichtet eingreift, so daß
die Aufnahmekammer 314r zusammen mit dem Innenraum des rohrförmigen
Abschnitts 368r eine Pneumatikkammer 373r bildet, die über einen
Pneumatikanschluß 374r mit dem Pneumatiksystem und damit mit der
Pneumatikquelle 51 in Verbindung steht.
Solange die Pneumatikquelle 51 ausreichenden Pneumatikdruck liefert,
werden die beiden Stößelteile durch das in der Pneumatikkammer 362r
enthaltene Pneumatikpolster (insbesondere Druckluftpolster) in Richtung
einer maximalen Länge des Stößels 210r gegeneinander vorgespannt, wobei
in Fig. 17 nicht erkennbare Anschläge vorgesehen sind, die die Relativbewe
gung des Stößelteils 316r weg vom Stößelteil 310r begrenzen. Diese
Begrenzung kann auch durch einen Anschlag für das Kupplungspedal 62r
erreicht werden. Das Pneumatikpolster in der Pneumatikkammer 362r wirkt
als Pneumatikfeder, die vom Kupplungspedal 62r auf den Stößel 210r
übertragene Betätigungskräfte speichern kann und so Kraftspitzen glättet.
Kann die Druckquelle 51 hingegen nicht ausreichend Pneumatikdruck liefern,
so ist eine teleskopartige Verkürzung des Stößels 210r möglich, da nun kein
bzw. höchstens nur ein einen unzureichenden Druck aufweisendes
Pneumatikpolster in der Pneumatikkammer 272r enthalten ist, so daß der
auf das Stößelteil 316r wirkenden Betätigungskraft keine hinreichende
Gegenkraft mehr entgegenwirkt. Damit läßt sich der Stößel 210r ähnlich wie
im Falle der Ausführungsbeispiele der Fig. 11 und 12 nach Ausrasten der
Rastfeder 340k bzw. der Rastvorrichtung 340l teleskopartig zusammen
schieben, wodurch ein die Betätigungsbewegung des Kupplungspedals 62r
aufnehmender Leerweg bereitgestellt wird. Auf den hydraulischen Geber
zylinder 200r werden dann keine wesentlichen Betätigungskräfte mehr
übertragen, so daß für den erforderlichen Überlastschutz gesorgt ist.
Aufgrund der Freigabe des Kupplungspedals 62r im Falle eines nicht
ausreichenden Pneumatikdrucks wird auch an den Fahrer das im Hinblick
auf die Vermeidung von Fehlbedienungen wichtige Signal gegeben.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde auf mecha
nische Weise der das Kupplungspedal mit dem Kolben des hydraulischen
Geberzylinders verbindende Stößel, der Kolben selbst oder das Kupplungs
pedal gesperrt oder es wurde das Kupplungspedal freigegeben, entweder
durch Entriegeln der Verbindung Pedal-Stößel oder durch andere, einen
Leerweg bereitstellende Art und Weise, wobei bei einigen Ausführungsbei
spielen für die Entriegelung/Verriegelung der Verbindung Pedal-Stößel bzw.
zum Sperren/Entsperren des Pedals der hierfür vorgesehene Verriegelungs
bolzen mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung bewegt wurde,
die am den hydraulischen Geberzylinder mit der Positionieranordnung
verbindenden Hydrauliksystem angeschlossen ist. Auf diese Art und Weise
kann, wie schon erwähnt, die auf das Kupplungspedal wirkende Betäti
gungskraft hydraulisch zu Betätigungskräften für den Verriegelungsbolzen
umgesetzt werden.
Ein Sperren/Blockieren des Kupplungspedals oder ein Freigeben des
Kupplungspedals kann aber auch durch Einrichtungen erreicht werden, die
allein innerhalb des Hydrauliksystems unmittelbar wirksam sind. Fig. 18
zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Sperrventils, das im Falle
des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 in der Hydraulikleitung 56 zwischen
Kupplungspedalanordnung 60 und Steuerventil 42 angeordnet sein könnte.
Das Sperrventil 380s umfaßt eine in einem Gehäuse 382s ausgebildete
Hydraulikkammer 384s, in der ein Hydraulikkolben 386s dichtend und
verschiebbar geführt ist. Der Hydraulikkolben trägt ein Barriereventilelement
388s, das sich in einer Unterbrechungsstellung durch eine abgedichtete
Öffnung in eine Hydraulikverbindung 390s innerhalb des Sperrventils
erstreckt und diese unterbricht, also absperrt. Damit wird die Hydraulikver
bindung zwischen den hydraulischen Geberzylinder innerhalb der Kupplungs
pedalanordnung und dem Steuerventil unterbrochen. Der Hydraulikkolben
ist durch eine Druckfeder 392s in eine Öffnungsstellung vorgespannt, in der
das Barriereventilelement 388s aus der Hydraulikverbindung 390s zurückge
zogen ist und dementsprechend die Hydraulikverbindung 390s ununter
brochen ist. Auf der gegenüber der Druckfeder 392s anderen Seite des
Hydraulikkolbens 386s ist die eigentliche Hydraulikkammer ausgebildet, die
über eine ventilinterne Hydraulikleitung 394s mit der Hydraulikverbindung
390s in Verbindung steht. Das Sperrventil ist derart in die Hydraulikleitung
56 (Fig. 1) eingefügt, daß die Hydraulikleitung 394s in einen geberzylin
derseitigen Abschnitt der Hydraulikverbindung 390s mündet.
Bei normalerweise, also bei funktionsfähiger Betätigungseinrichtung und
ausreichendem Pneumatikdruck auftretenden Hydraulikdrücken im Hydrau
liksystem bleibt aufgrund einer entsprechenden Dimensionierung der
Druckfeder 392s die Hydraulikverbindung 399s stets ununterbrochen. Nur
wenn der Hydraulikdruck einen Schwellenwert überschreitet, drückt das
Hydraulikmedium in der Hydraulikkammer das Barriereventilelement 388s
gegen die Kraft der Feder 392s in die Unterbrechungsstellung, so daß die
Hydraulikverbindung 399s durch das Barriereventilelement 388s unter
brochen wird und der bezogen auf das Sperrventil steuerventilseitige
Abschnitt des Hydrauliksystems vor einem weiteren Druckanstieg geschützt
ist. Der Druck im geberzylinderseitigen Abschnitt des Hydrauliksystems
kann dabei bei entsprechender Kupplungspedalbetätigung weiter ansteigen
und muß dementsprechend ausreichend stabil (berstsicher) ausgebildet sein.
Wird die Hydraulikverbindung 390s durch das Barriereventilelement 388s
unterbrochen, so wirkt sich dies in bezug auf das Kupplungspedal so aus,
daß dieses nicht weiter niedergedrückt werden kann, also blockiert ist.
Hierdurch wird an den Fahrer das eindeutige Signal gegeben, daß eine
normale Kupplungsbetätigung momentan nicht möglich ist.
Die Hydraulikkammer 384s und die Druckfeder 392s können derart
dimensioniert sein, daß sie zusammen mit dem Hydraulikkolben 386s in
gewissen Betriebszuständen wie die Überlastschutzeinheit 100 der Fig. 1
wirken, also als Druckspeicher dienen und Druckspitzen im Hydrauliksystem
glätten. Man kann das Sperrventil auch derart ausbilden, daß vor einem
vollständigen Schließen der Hydraulikverbindung 390s die Hydraulikver
bindung über einen gewissen Systemdruckbereich nur gedrosselt wird,
wodurch ein Anstieg des Hydraulikdrucks im steuerventilseitigen Abschnitt
des Hydrauliksystems begrenzt und das Kupplungspedal abgebremst wird.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 19 unterscheidet sich vom Ausführungs
beispiel der Fig. 18 dadurch, daß das hydraulische Sperrventil 380t
pneumatisch betätigt wird. Hierzu ist die Druckfeder 392t im Gegensatz
zum Ventil der Fig. 18 nicht auf der Seite der Hydraulikverbindung 390t des
Pneumatikkolbens 386t, sondern auf der entgegengesetzten Seite an
geordnet und spannt den Pneumatikkolben 386s in eine Unterbrechungs
stellung vor, in der das Barriereventilelement 388t die Hydraulikverbindung
390t unterbricht.
Auf der gegenüber der Druckfeder 332t anderen Seite des Hydraulikkolbens
386t ist eine Pneumatikkammer 387t ausgebildet, die über eine Pneumatik
leitung 396t mit dem Pneumatiksystem und damit mit der Pneumatikquelle
51t verbunden ist. Die Druckfeder 332t ist derart dimensioniert, daß dann,
wenn die Pneumatikquelle 51t ihren normalen Pneumatikdruck bereitstellt,
das in der Pneumatikkammer 384t enthaltene Pneumatikpolster den Pneuma
tikkolben 386t mit dem Barriereventilelement 388t in eine Öffnungsstellung
bringt, in der die Verbindung zwischen hydraulischem Geberzylinder der
Kupplungspedalanordnung und dem Steuerventil durch das hydraulische
Sperrventil 380t mittels der Hydraulikverbindung 390t freigegeben, also
ununterbrochen ist.
Ist die Hydraulikverbindung 390t durch das Barriereventilelement 288t
aufgrund fehlenden Pneumatikdrucks unterbrochen, so wird wie beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 18 einerseits der bezogen auf das Sperrventil
steuerventilseitige Abschnitt des Hydrauliksystems vor Druckanstiegen
geschützt und andererseits dem Fahrer die momentane Funktionsunfähigkeit
der Betätigungseinrichtung signalisiert, indem das Kupplungspedal
hydraulisch blockiert ist.
Eine Möglichkeit, das Kupplungspedal im Falle eines Ansprechens der
Signal- und Schutzeinrichtung auf rein hydraulischem Wege freizugeben, ist
in Fig. 20 gezeigt. Die Signal- und Schutzeinrichtung umfaßt ein in einem
Gehäuse 400u mit einem Deckel 402u ausgebildetet Hydraulikkammer
404u, in der ein eine Dichtung tragender, mittels einer Vorspannfeder 406u
vorgespannter Kolben 408 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben ist
durch die Feder 406u in Richtung auf eine Volumenverkleinerung der
Hydraulikkammer 404u vorgespannt. Insoweit entspricht die Anordnung der
Fig. 20 im wesentlichen der Überlastschutzeinheit 100 von Fig. 1 und
könnte anstelle von dieser an der die Kupplungspedalanordnung 60 mit dem
Steuerventil 42 verbindenden Hydraulikleitung 56 angeordnet sein. Eine in
Hinblick auf die Funktionsweise der Anordnung einen wesentlichen
Unterschied machende Abweichung zur Überlastschutzeinheit 100 besteht
aber darin, daß einerseits die Feder 406u wesentlich schwächer als die den
Kolben 104 vorspannende Feder der Überlastschutzeinheit 100 ist und
andererseits ein Ventil 410u vorgesehen ist, das normalerweise, also bei voll
funktionsfähiger Betätigungseinrichtung, die Verbindung zwischen der
Hydraulikkammer 404u und dem Hydrauliksystem (Leitung 56u) geschlossen
hält.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 20 ist das Ventil 410u um ein elektrisch
betätigtes Ventil, das über eine Ansteuerleitung 412u mit einem Steuergerät
414u in Verbindung steht. Das Steuergerät steht über eine Signalleitung
416u mit einem die auf das Kupplungspedal wirkende Betätigungskraft
erfassenden Kraftsensor in Verbindung. Alternativ oder zusätzlich könnte
das Steuergerät auch beispielsweise mit einem Drucksensor verbunden sein,
der den Hydraulikdruck im Hydrauliksystem erfaßt.
Steigt die vom Kraftsensor erfaßte, auf das Kupplungspedal wirkende
Betätigungskraft über einen Schwellenwert an (bzw. steigt der vom
Drucksensor erfaßte, im Hydrauliksystem herrschende Hydraulikdruck über
einen Schwellenwert an), so steuert das Steuergerät 414u das Ventil 410u
derart an, daß das Ventil öffnet und dementsprechend die Hydraulikver
bindung zwischen dem Hydrauliksystem (Leitung 56u) und der Hydraulik
kammer 404u hergestellt ist. Das Hydraulikmedium kann dann in die
Hydraulikkammer 404u einströmen unter entsprechender Verschiebung des
Kolbens 408u gegen die Kraft der Feder 406u. Die Feder weist eine
Vorspannung derart auf, das der Volumenvergrößerung der Hydraulikkam
mer 404u nur ein relativ geringer Widerstand entgegengesetzt wird und es
dementsprechend zu einem merklichen Druckabfall im Hydrauliksystem
kommt. Dieser Druckabfall tritt mit dem Öffnen des Ventils 410u sehr
plötzlich ein, wozu auch beiträgt, daß im Deckel 402u eine Entlüftungs
bohrung 418u vorgesehen ist.
Im Gegensatz zur Überlastschutzeinheit 100 der Fig. 7, die aufgrund
entsprechender Dimensionierung ihrer Vorspannfeder den Druck im
Hydrauliksystem im wesentlichen aufrecht erhält, also als Druckspeicher
arbeitet, arbeitet die Anordnung der Fig. 20 primär als Zwischenspeicher für
Hydraulikmedium ohne wesentliche Druckspeicherfunktion. Mit dem Öffnen
dieses "Zwischenspeichers" durch das Ventil 410u kann eine wesentliche
Menge an Hydraulikmedium aus dem hydraulischen Geberzylinder der
Kupplungspedalanordnung unter höchstens geringen Gegenkräften
verdrängt werden, so daß das Kupplungspedal zumindest ein Stück weit
freigegeben wird. Hierdurch wird dem Fahrer signalisiert, daß die Betäti
gungseinrichtung momentan nicht voll funktionsfähig ist. Überdies wird
durch Zuschaltung des Zwischenspeichers ein übermäßiges Ansteigen des
Hydraulikdrucks im System verhindert, wobei es sogar zu einem wesentli
chen Abfall des Hydraulikdrucks im System kommt. Die Vorspannfeder
406u hat nur die Funktion, das in die Hydraulikkammer 404u geflossene
Hydraulikmedium wieder durch entsprechende Volumenverkleinerung der
Hydraulikkammer 404u ins Hydrauliksystem zurückzuführen, wenn das
Kupplungspedal nicht mehr betätigt wird. Sollte hingegen bei noch
gedrücktem Kupplungspedal die Betätigungseinrichtung beispielsweise
aufgrund nunmehr ausreichenden Pneumatikdrucks wieder funktionsfähig
sein, so reicht der indirekt durch die Druckfeder 406u bestimmte Hydraulik
druck im Hydrauliksystem nicht aus, das Steuerventil 42 mit ausreichendem
Hydraulikdruck anzusteuern, so daß die Kupplung während des gleichen
Kupplungspedal-Betätigungshubs nicht mehr ausgerückt werden kann. Dies
kann erst nach Loslassen des Kupplungspedals und Zurückführen des
Hydraulikmediums aus der Hydraulikkammer 404u mit anschließendem
Schließen des Ventils 410u während des nachfolgenden Kupplungspedal-
Betätigungshubs erreicht werden.
Im Gegensatz dazu arbeitet die Überlastschutzeinheit 100 der Fig. 1, die in
Fig. 21 als Überlastschutzeinheit 100v noch einmal im Detail gezeigt ist, als
Druckspeicher, der ständig mit dem Hydrauliksystem in Verbindung steht
und bei dem die Vorspannfeder 406v derart dimensioniert ist, daß nach
Erreichen eines hydraulischen Schwellendrucks dieser Hydraulikdruck nicht
wesentlich weiter ansteigt. Es zeigt sich nur noch ein geringfügiger Anstieg
des Hydraulikdrucks entsprechend der bei Verlagerung des Hydraulikkolbens
404v zur Volumenvergrößerung der Hydraulikkammer 404v zunehmenden
Spannung der Feder 406v. Der erreichte Hydraulikdruck wird also im
wesentlichen aufrechterhalten, gewissermaßen gespeichert, und steht noch
während des gleichen Kupplungspedal-Betätigungshubs für die Ansteuerung
des Steuerventils 42 zur Verfügung, sollte die Betätigungseinrichtung noch
während dieses Kupplungspedal-Betätigungshubs funktionsfähig werden.
Da im Falle eines Ansprechens der Überlastschutzeinheit 100v der
Hydraulikdruck im Hydrauliksystem im wesentlichen konstant gehalten wird,
wird dem Fahrer kein eindeutiges Signal betreffend die momentane
Funktionsunfähigkeit der Betätigungseinrichtung gegeben, da das Kupp
lungspedal weder blockiert noch freigegeben wird. Man könnte allerdings
zusätzliche Maßnahmen treffen, um dem Fahrer ein Signal zu geben.
Beispielsweise könnte mittels eines Positionssensors die Verschiebung des
Kolbens 408v erfaßt werden, woraus ein optischer oder akustischer Alarm
an den Fahrer abgeleitet werden könnte. Man könnte die Überlastschutz
einheit 100v auch zweckdienlicherweise beispielsweise bei einer der Signal-
und Schutzeinrichtungen der Fig. 2 bis 6 zusätzlich vorsehen, um Hydraulik
druckspitzen im Hydrauliksystem zu glätten.
Fig. 22 zeigt eine Ausführungsvariante der Anordnung der Fig. 20. Für den
vom Gehäuse 400w, dem Deckel 402w, dem Kolben 408w und der Vor
spannfeder 406w gebildeten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher gilt das
zum Zwischenspeicher der Fig. 20 Gesagte; es handelt sich um einen
Hydraulikmediumspeicher ohne wesentliche Druckspeicherfunktion, da die
Feder 406w entsprechend schwach dimensioniert ist. Die etwas anderen
Abmessungen der den Zwischenspeicher bildenden Komponenten gegen
über dem Zwischenspeicher der Fig. 20 spielen keine Rolle. Anstelle des
elektrisch betätigten Ventils 410u ist allerdings ein pneumatisch geschalte
tes Ventil 410w vorgesehen. Es umfaßt einen in einem Gehäuse 430w
verschiebbar geführten Pneumatikkolben 432w, der zusammen mit dem
Gehäuse 410w und einen einen Pneumatikanschluß aufweisenden
Gehäusedeckel 436w eine Pneumatikkammer 438w begrenzt. Der Pneuma
tikkolben 432w trägt ein Ventilelement 440w, das bolzenähnlich ausgeführt
ist und eine Steuerbohrung 442w aufweist. Das Ventilelement 440w ist in
einer Gehäuseausnehmung abgedichtet verschiebbar gelagert und kann in
eine Verschiebestellung gebracht werden, in der über die Steuerbohrung
442 eine Hydraulikverbindung zwischen dem Hydrauliksystem (Hydrauliklei
tung 456w) und der Hydraulikkammer 404w hergestellt ist. In der in Fig. 22
gezeigten Stellung ist die Steuerbohrung 442w im Gegensatz dazu
gegenüber der die Hydraulikleitung 46w mit der Hydraulikkammer 404w
verbindenden Hydraulikleitungsabschnitten seitlich versetzt, so daß die
Verbindung zwischen der Hydraulikleitung 46w und der Hydraulikkammer
404w unterbrochen ist.
Der Hydraulikkolben 432w ist durch eine Vorspannfeder 444w in eine
Öffnungsstellung vorgespannt, in der das Ventilelement 440w über die
Steuerbohrung 442w die Verbindung zwischen der Hydraulikleitung 56w
und der Hydraulikkammer 404w freigibt. Stellt die über den Pneumatikan
schluß 434w mit der Pneumatikkammer 438w in Verbindung stehende
Pneumatikquelle 51 ausreichenden Pneumatikdruck zur Verfügung, so
drückt das in der Pneumatikkammer 438w enthaltene Pneumatikpolster
aufgrund einer entsprechenden Dimensionierung der Vorspannfeder 444w
den Kolben 432w gegen die Wirkung der Vorspannfeder 444w in die in Fig.
22 gezeigte Schließstellung. Es werden die gleichen Wirkungen im Hinblick
auf einen Überlastungsschutz und auf eine Signalgebung an den Fahrer wie
beim Ausführungsbeispiel der Fig. 20 erreicht; der einzige Unterschied ist,
daß das Ventil 444w durch den Pneumatikdruck der Pneumatikquelle 51
geschaltet wird.
Anstelle des Ventils 444w könnte auch das hydraulisch geschaltete Ventil
der Fig. 23 vorgesehen sein, daß die Verbindung zwischen Hydraulikleitung
56w und Hydraulikkammer 404w dann öffnet, wenn der Hydraulikdruck im
Hydrauliksystem einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht. Es wird auf
die nachfolgende Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig. 23
verwiesen.
Das in Fig. 23 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Signal- und Schutzein
richtung umfaßt ein Überlastventil 410x, das in einem ersten Schaltzustand
eine Verbindung zwischen dem Hydrauliksystem (Leitung 56x) und einem
drucklosen Hydraulikmediumreservoir schließt und in einem zweiten
Schaftzustand diese Verbindung öffnet. Hierzu ist das Ventil 410x in eine
Hydraulikleitung 450x zwischengeschaltet, die von der Hydraulikleitung 56x
zum Reservoir führt. Der grundlegende Aufbau des Ventils 410x ist ähnlich
wie der des Ventils 410w. Es handelt sich hier allerdings um ein hydraulisch
betätigtes Ventil, bei der die Vorspannfeder 444x gegenüber dem Ventil der
Fig. 22 auf der anderen Seite des Hydraulikkolbens 432x angeordnet ist und
diesen in Richtung auf eine Schließstellung vorspannt, in der die Steuerboh
rung 442x des Ventilelements 440x gegenüber der Hydraulikleitung 450x
seitlich versetzt ist und dementsprechend die Hydraulikverbindung zwischen
der Hydraulikleitung 56x und dem Reservoir über die Hydraulikleitung 450x
durch das Ventilelement 440x unterbrochen ist. Auf der anderen Seite des
Hydraulikkolbens 432x ist eine Hydraulikkammer 438x vorgesehen, die über
eine Hydraulikleitung 452x mit der Hydraulikleitung 56x in Verbindung
steht. Die Vorspannfeder 444x ist derart dimensioniert, daß dann, wenn der
Druck im Hydrauliksystem einen gewissen Schwellenwert erreicht, das
Hydraulikmedium in der Hydraulikkammer 438x den Hydraulikkolben 432x
gegen die Wirkung der Feder 444x in eine Öffnungsstellung bringen kann,
in der die Steuerbohrung 442x mit der Hydraulikleitung 450x fluchtet und
dementsprechend die Hydraulikverbindung zwischen der Hydraulikleitung
56x und dem Reservoir hergestellt ist. Das Hydraulikmedium kann dann aus
dem Hydrauliksystem in das Reservoir fließen, wodurch ein entsprechender
Druckabfall im Hydrauliksystem auftritt, der sich in einem vom Fahrer
bemerkbaren Freigeben des Kupplungspedals äußert. Damit wird sowohl das
wichtige Signal an den Fahrer gegeben und andererseits ein Schutz vor
übermäßigen Hydraulikdrücken im Hydrauliksystem erreicht. Das aus dem
Hydrauliksystem in das Reservoir abgeflossene Hydraulikmedium kann nach
Loslassen des Kupplungspedals über eine Schnüffelbohrung im hydrauli
schen Geberzylinder der Kupplungspedalanordnung in das den hydraulischen
Geberzylinder mit der Positionieranordnung verbindende Hydrauliksystem
zurückfließen.
Anstelle des hydraulisch geschalteten Ventils 410x kann auch ein pneuma
tisch geschaltetes Ventil wie das Ventil 410w der Fig. 22 vorgesehen sein,
um die Hydraulikverbindung zwischen dem Hydrauliksystem und dem
Reservoir zu öffnen und zu schließen. Diese Ausbildung der Signal- und
Schutzeinrichtung ist in Fig. 24 gezeigt. Hinsichtlich der Funktionsweise und
des Aufbaus des pneumatisch geschalteten Ventils 410y wird auf die
Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise des insoweit identischen
Ventils 410w der Fig. 22 verwiesen.
Fig. 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Signal- und
Schutzeinrichtung mit einem hydraulischen Druckspeicher 100z, der anstelle
der Überlastschutzeinheit 100 bei der Betätigungseinrichtung der Fig. 1
vorgesehen sein könnte. Der Speicher umfaßt ein Gehäuse 400z mit einem
eine Entlüftungsöffnung 418z aufweisenden Deckel 402z, in dem eine
Kammer ausgebildet ist. In der Kammer ist ein Hydraulikkolben 408z
verschiebbar angeordnet, der zusammen mit den Gehäusewänden eine
Hydraulikkammer 404z begrenzt. Der Kolben 408z ist durch eine Vorspann
feder 406z im Sinne einer Verkleinerung der Hydraulikkammer 404z
vorgespannt, die ständig mit der Hydraulikleitung 56z (im Falle des
Ausführungsbeispiels der Fig. 1 die den hydraulischen Geberzylinder der
Kupplungspedalanordnung mit dem Steuerventil verbindende Hydrauliklei
tung) in Verbindung steht.
Ab einem gewissen Druckniveau im Hydrauliksystem arbeitet die Anordnung
gemäß Figur A genauso wie der Druckspeicher der Fig. 21, da die Druckfeder
406z entsprechend dimensioniert i 19185 00070 552 001000280000000200012000285911907400040 0002019835574 00004 19066st. Das heißt, ein weiterer Anstieg des
Hydraulikdrucks im Hydrauliksystem wird bis auf einen geringfügigen
Anstieg entsprechend der zunehmenden Vorspannung der Feder 406z
verhindert und es werden Hydraulikdruckspitzen im Hydrauliksystem
geglättet.
Der Hydraulikkolben 408z unterscheidet sich vom Hydraulikkolben 408v
allerdings dadurch, daß in einem rohrförmigen Wandabschnitt 460z des
Kolbens 408z eine Rastöffnung 462z vorgesehen ist, der ein in einem
Gehäuseabschnitt 464z mittels einer Vorspannfeder 466z in Richtung auf
eine Einraststellung vorgespannter Rastbolzen 468z zugeordnet ist. Im Zuge
einer zunehmenden Volumenvergrößerung der Hydraulikkammer 404z
erreicht der Hydraulikkolben 408z dann, wenn ein vorgegebenes Hydraulik
mediumvolumen in die Hydraulikkammer 404z eingeströmt ist, eine
Einraststellung, in der der Rastkolben 468z in die Rastöffnung 462z
einrastet und den Kolben gegen die Wirkung der Vorspannfeder 406z in der
erreichten Stellung hält. Sobald der Hydraulikkolben 408z die Einraststellung
erreicht hat, gibt er einen Hydraulikanschluß 470z frei, an dem eine
Hydraulikleitung 450z zu einem drucklosen Hydraulikmediumreservoir
angeschlossen ist. Hierdurch wird eine Flußverbindung zwischen der
Hydraulikleitung 56z und dem Hydraulikmediumreservoir hergestellt, so daß
das Hydraulikmedium aus dem Hydrauliksystem ungehindert in das
Hydraulikreservoir strömen kann. Es wird die im Zusammenhang mit der Fig.
23 erreichte Wirkung erreicht, nämlich eine Verhinderung eines weiteren
Druckanstiegs im Hydrauliksystem aufgrund eines starken Abfalls des
Hydraulikdrucks, wodurch das Kupplungspedal gewissermaßen freigegeben
wird, es also ohne wesentliche Gegenkräfte betätigt werden kann, so daß
an den Fahrer das wichtige Signal gegeben wird, daß die Betätigungsein
richtung momentan nicht ordnungsgemäß arbeitet oder arbeiten kann. Die
Hydraulikleitung 450z könnte anstelle zum Hydraulikreservoir auch zu einem
Zwischenspeicher wie der Speicher 400w führen, der nicht als Druck
speicher, sondern nur als Hydraulikmedium-Zwischenspeicher arbeitet.
Der beschriebene Schaltzustand mit in der Einrast- bzw. Öffnungsstellung
angeordnetem Hydraulikkolben, der in Hinblick auf das Öffnen und
Schließen des Anschlusses 470z auch als Ventilelement aufgefaßt werden
kann, ist in Fig. 25b gezeigt. Der Hydraulikkolben bzw. das Ventilelement
408z kann durch manuelle Betätigung des Rastbolzens 468z im Sinne eines
Ausrastens aus der Rastöffnung 462z wieder in die in Fig. 25a gezeigte
Stellung gebracht werden; hierzu weist der Rastbolzen 468z einen Kopf
462z auf, an dem der Rastbolzen 468z gegen die Wirkung der Feder 466z
aus der Rastöffnung 462z herausgezogen werden kann.
Das in Fig. 26 gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Signal- und Schutzeinrichtung erfüllt in einem ersten Betriebszustand eine
Druckspeicherfunktion mit Erhalt des erreichten Hydraulikdrucks und in
einen zweiten Betriebszustand eine Druckmittelzwischenspeicherfunktion zur
Hydraulikdruckentlastung unter signifikanter Reduktion des Hydraulikdrucks.
Hierzu ist in einem Gehäuse 430xa mit einem Deckei 402xa eine Kammer
403xa ausgebildet, die durch einen in der Kammer 403xa abgedichtet
verschiebbaren Kolben 408xa in einen Hydraulikkammerteil 404xa und einen
Pneumatikkammerteil 438xa unterteilt wird. Der Hydraulikkammerteil 404xa,
im folgenden die Hydraulikkammer 404xa, steht über einer Hydraulikleitung
480xa mit dem den hydraulischen Geberzylinder mit der Kupplungspedal
anordnung mit dem Steuerventil verbindenden Hydrauliksystem in Ver
bindung, so daß in der Hydraulikkammer 404xa der gleichen Hydraulikdruck
herrscht. Der Pneumatikkammerteil 438xa, im folgenden Pneumatikkammer
438xa, steht über eine Pneumatikleitung 434xa mit der Pneumatikquelle 51
in Verbindung. Sofern die Pneumatikquelle 51 ausreichenden Pneumatik
druck liefert, wirkt das in der Pneumatikkammer 438xa enthaltene
Pneumatikpolster als Pneumatikfeder, die den Kolben 408 xa im Sinne einer
Verkleinerung der Hydraulikkammer 404xa elastisch vorspannt. Der Kolben
408xa erfüllt dann eine Funktion wie der Kolben 408v des Ausführungsbei
spiels der Fig. 21, so daß die Anordnung als Druckspeicher arbeitet und
Hydraulikdruckspitzen im Hydrauliksystem glättet. Die durch das Pneumatik
polster erreichte Vorspannung ist auf den Hydrauliknormaldruck im
Hydrauliksystem dadurch abgestimmt, daß die effektive Fläche des
hydraulikkammerseitigen Endes des Kolbens 408xa und die effektive Fläche
des pneumatikkammerseitigen Endes des Kolbens 408xa entsprechend
aufeinander abgestimmt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 26
weist der Kolben 408xa im Bereich der Hydraulikkammer 404xa eine
deutlich kleinere Querschnittsfläche als im Bereich der Pneumatikkammer
438xa auf.
Kann die Pneumatikquelle 51 keinen ausreichenden Pneumatikdruck liefern,
so wird bei einer Kupplungspedalbetätigung der Kolben 408xa ohne
wesentliche Gegenkräfte im Sinne einer Vergrößerung der Hydraulikkammer
404xa durch das in diese einströmende Hydraulikmedium verschoben, so
daß der der Hydraulikdruck im Hydrauliksystem deutlich abfällt und das
Kupplungspedal zumindest ein Stück weit ohne wesentliche Gegenkräfte
betätigt werden kann, also freigegeben ist. Hierdurch wird dem Fahrer
signalisiert, daß die Betätigungseinrichtung momentan nicht funktionsfähig
ist. Somit wird durch die an sich überraschend einfach aufgebaute
Anordnung der Fig. 26 eine Signal- und Schutzeinrichtung bereitgestellt, die
einerseits eine Druckspeicherfunktion zum Glätten von Druckspitzen im
Hydrauliksystem und eine Schutzfunktion gegen einen Anstieg des
Hydraulikdrucks auf schädliche Werte bereitstellt, wobei diese Schutz
funktion mit einer Signalfunktion verbunden ist.
In Fig. 27 ist ein hydraulischer Meßzylinder 82xb gezeigt, der beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 anstelle des hydraulischen Meßzylinders 82
vorgesehen sein könnte. Für ein einfacheres Verständnis sei darauf
hingewiesen, daß die Steuerventilbaueinheit 40xb des Ausführungsbeispiels
der Fig. 27 in Bezug auf eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle an
einer gegenüber der Position der Steuerventilbaueinheit 40 gemäß Fig. 1 um
180° um die Kupplungsachse gedrehten Position angeordnet ist. In Fig. 27
muß man sich also die Getriebeeingangswelle unterhalb des dargestellten
Ausschnitts vorstellen.
In der den hydraulischen Meßzylinder 82xb bildenden Hydraulikkammer ist
ein Meßkolben 86xb verschiebbar angeordnet, der über einen Mitnehmer
96xb mit der nicht gezeigten Ausrücklageranordnung in Verbindung steht.
Der Meßkolben 86xb ist also mit der Ausrücklageranordnung hinsichtlich der
Axialposition in bezug auf die Kupplungsachse bewegungsverkoppelt.
Der Meßkolben 86xb weist eine zur Hydraulikkammer 76xb offene Aus
gleichskammer 480xb auf, in der ein hydraulischer Ausgleichskolben 482xb
verschiebbar angeordnet ist. Der Ausgleichskolben 482xb ist durch eine
Vorspannfeder 406xb in Richtung zur hydraulikkammerseitigen Öffnung
76xb vorgespannt und schlägt gemäß der Darstellung in Fig. 27 an einen
Anschlagring 484xb an, der verhindert, daß der Ausgleichskolben 482xb
aus der Ausgleichskammer 480xb heraustreten kann.
Die Funktionsweise der Anordnung entspricht einer Kombination der
Funktion des hydraulischen Meßzylinders 82 und der Überlastschutzeinheit
100 der Fig. 1. Das Volumen der Hydraulikkammer 76xb wird einerseits
durch die durch die Axialposition der Ausrücklageranordnung bestimmte
Position des Meßkolbens 86xb bestimmt. Steigt der Druck in der Hydraulik
kammer 76xb an, beispielsweise weil bei einer Kupplungspedalbetätigung
die Positionieranordnung aufgrund fehlenden Pneumatikdrucks nicht
arbeitet, so wird der Ausgleichskolben 482xb gegen die Kraft der Vorspann
feder 406xb in die Ausgleichskammer hineingedrückt, so daß das Volumen
der Hydraulikkammer 76xb entsprechend zunimmt (der vom Ausgleichs
kolben 482xb freigegebene Bereich der Ausgleichskammer wird hierbei der
Hydraulikkammer 76xb zugerechnet). Das in der Hydraulikkammer 76xb
vorhandene Hydraulikmedium wirkt stets gegen den Hydraulikkolben 482xb
und die Vorspannung der Feder 406xb ist derart gewählt, daß der Kolben
482xb zusammen mit der Ausgleichskammer 480xb als Druckspeicher
dient. Hierdurch werden Druckspitzen im Hydrauliksystem geglättet und
wird ein übermäßiges Ansteigen des Hydraulikdrucks verhindert. Wie im
Falle der Überlastschutzeinheit 100 wird aber kein eindeutiges Signal an den
Fahrer gegeben, wenn die Einrichtung im Sinne einer Hydraulikdruckbegren
zung anspricht.
Fig. 28 zeigt eine Ausführungsvariante der Anordnung gemäß Fig. 27, die
trotz nur geringer Modifikationen wesentliche Funktionsunterschiede
gegenüber der Ausführungsform von Fig. 27 zeigt. Bei dem Ausführungs
beispiel der Fig. 28 ist die Vorspannfeder 406xc wesentlich schwächer
ausgebildet, und der Ausgleichskolben 482xc wird durch eine in Ring
ausnehmungen im Kolben und dem hydraulischen Meßzylinder 86xc
eingreifende Rastfeder in einer Position gehalten, in der der Kolben 482xc
am Anschlagring 484xc anliegt.
Solange der Druck in der Hydraulikkammer 76xc keinen Schwellenwert
überschreitet, wird der Ausgleichskolben 482xc durch die Rastfeder 490xc
formschlüssig in dieser am Anschlagring 484xc anliegenden Position
erhalten. Das Volumen der Hydraulikkammer 76xc wird allein durch die
Axialposition des hydraulischen Meßkolbens 86xc bestimmt. Überschreitet
der Druck in der Hydraulikkammer 76xc allerdings einen Schwellenwert, so
rastet die Rastfeder 94xc aus und gibt den Ausgleichskolben 482xc frei, so
daß dieser nun unter der Wirkung des Hydraulikdrucks in der Hydraulikkam
mer 76xc gegen die Wirkung der Feder 406xc im Sinne einer Vergrößerung
der Hydraulikkammer 70xc in die Ausgleichskammer 480xc hineinfährt. Da
die Vorspannfeder 406xc entsprechend schwach dimensioniert ist, wird eine
Wirkung erreicht wie im Falle der Ausführungsbeispiele der Fig. 20 und 22.
Die Ausgleichskammer 480xc und der Ausgleichskolben 482xc arbeiten
dann also als Hydraulikmedium-Zwischenspeicher ohne wesentliche
Druckspeicherfunktion, so daß der Hydraulikdruck im Hydrauliksystem
signifikant abfällt und das Kupplungspedal dementsprechend zumindest ein
Stück weit freigegeben wird. Hierdurch erhält der Fahrer das Signal, daß die
Signal- und Schutzeinrichtung angesprochen hat und dementsprechend die
Betätigungseinrichtung momentan nicht funktionsfähig ist. Im Gegensatz
zum Ausführungsbeispiel der Fig. 27 reicht der Hydraulikdruck im Hydraulik
system während des gleichen Kupplungspedal-Betätigungshubs nicht aus,
das Steuerventil zu betätigen, sollte noch während dieses Kupplungs
pedalhubs wieder ausreichend Pneumatikdruck zur Verfügung stehen.
Abschließend soll noch ein die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung erläuterndes Signal
flußdiagramm näher erläutert werden, das in Fig. 29 gezeigt ist. Soll die
Reibungskupplung betätigt werden, so wird ein entsprechendes Eingangs
signal 500 mittels einer ersten Mechanik 502 in das System eingegeben.
Die erste Mechanik 502 umfaßt das Kupplungspedal, den Geberzylinder
stößel und das Geberzylindergehäuse. Als Eingangssignal 500 kann der
Kupplungspedalweg oder/und die Pedalkraft aufgefaßt werden. Das
Eingangssignal 500 wird mittels der ersten Mechanik 502 in ein erstes
Signal 504 umgesetzt, wobei als erstes Signal der Geberzylinderweg
oder/und die Geberzylinderkolbenkraft aufgefaßt werden kann. Das erste
Signal wird einer Hydraulik 506 zugeführt, umfassend das Hydrauliksystem,
also die Hydraulikleitung zwischen Geberzylinder und Positionieranordnung
und alle hydraulikbeaufschlagten Komponenten. Die Hydraulik 506 erzeugt
ein zweites Signal 508, nämlich den im Hydrauliksystem wirkenden
Hydraulikdruck. Dieser wirkt auf eine zweite Mechanik 510, umfassend die
Druckwaage des Steuerventils, also Druckwaagegehäuse und Steuerkolben.
Die zweite Mechanik 510 setzt das zweite Signal 508 in ein drittes Signal
512 um, nämlich einen Steuerkolben-/Pneumatikventilweg. Dieses dritte
Signal 512 wirkt auf eine dritte Mechanik 514, nämlich den Pneumatikteil
des Steuerventils, also das eigentliche Pneumatikventil (Druckwaage-
Pneumatikventil), das als Hilfssignal 516 den von der Pneumatikquelle 51
bereitgestellten Pneumatikdruck empfängt. Die dritte Mechanik 514 gibt ein
viertes Signal 518 aus, nämlich das entsprechend dem Zustand des
Steuerventils abgegebene Pneumatikvolumen (Luftmasse). Dieses vierte
Signal wird einer vierten Mechanik 520 zugeführt, nämlich dem Pneumatik
teil 522 der Betätigungsanordnung, also insbesondere Pneumatik-Kraftzylin
derkolben und Pneumatikzylindergehäuse. Von dieser vierten Mechanik wird
als Ausgangssignal 524 der Kupplungsausrückweg bzw. die Ausrückkraft
ausgegeben.
Über den Hydraulikteil 526 der vierten Mechanik 520, nämlich den
hydraulischen Meßzylinder, wird die resultierende Ausrücklagerposition
mittels eines fünften Signals 528 zur Hydraulik 506 zurückgekoppelt, so
daß ein Regelkreis gebildet ist.
Als Ansatzpunkte für eine erfindungsgemäße Signal- und Schutzeinrichtung
kommen alle direkt oder indirekt vom Eingangssignal bzw. vom Hilfssignal
abhängigen oder mit diesen identischen Signale in Betracht, die dahingehend
ausgewertet werden können, ob ein Betriebszustand der Betätigungsein
richtung vorliegt, in der die Überlastschutzfunktion oder/und die Signalfunk
tion an den Fahrer wirksam werden soll. Es kann also wie bei den vor
angehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die auf das Kupplungs
pedal, den Geberzylinderstößel oder den Geberzylinderkolben ausgeübte
Kraft ausgewertet werden, oder der Hydraulikdruck im Hydrauliksystem,
oder der von der Pneumatikquelle abgegebene Pneumatikdruck. Weiterhin
wäre es möglich, das Eingangssignal 500 mit dem Ausgangssignal 524
dahingehend zu vergleichen, ob eine eine Schwelle überschreitende
Wegdifferenz auftritt, die ein Ansprechen der Schutz- und Signaleinrichtung
erforderlich macht. Ferner ist es möglich, mittelbar von den genannten
Signalen abhängige Größen auszuwerten, beispielsweise die Geschwindig
keit der Kupplungspedalbetätigung oder ein Hydraulikvolumenstrom im
Hydrauliksystem, der mittelbar von der Pedalbetätigungsgeschwindigkeit
abhängt.
Spricht die Signal- und Schutzeinrichtung an, so können die verschiedenen
schon genannten Wirkmechanismen zum Einsatz kommen, es kann also ein
in der Kette 500, 504, 508, 512 weiter eingangsseitig liegendes Signal
abgeblockt werden, um einen Anstieg des in Signalflußrichtung hierauf
folgenden Signals zu begrenzen (vgl. Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 8,
bei denen das Eingangssignal 500 abgeblockt wird; sowie die Ausführungs
beispiele der Fig. 18 und 19, bei denen das zweite Signal 508 abgeblockt
wird). Ferner ist es möglich, ein in der Kette weiter eingangsseitig vorkom
mendes Signal zu speichern (vgl. beispielsweise Ausführungsbeispiel der
Fig. 9, bei der das Eingangssignal 500 gespeichert wird sowie das
Ausführungsbeispiel der Fig. 21, bei der das zweite Signal 508 gespeichert
wird. Ferner ist es möglich, ein in der Kette weiter eingangsseitig liegendes
Signal gewissermaßen zu vernichten (vgl. Ausführungsbeispiel der Fig. 11
und 12, bei denen das Eingangssignal "vernichtet" wird sowie die
Ausführungsbeispiele der Fig. 23 und 24, bei denen das zweite Signal 508
"vernichtet" wird. Es ist auch eine Kombination von Speichern und
Vernichten möglich, wie die Ausführungsbeispiele der Fig. 15 bis 17 und 25
und 26 zeigen.
Der Ort, an dem die Überlasterkennung zu erfolgen hat, richtet sich danach,
welches Signal zu diesem Zweck ausgewertet wird. Die Überlasterkennung
kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch erfolgen oder im Falle eines
Auswertens des Hilfssignals 516 mechanisch oder elektrisch.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Betätigungsein
richtung für eine im Antriebsstrang zwischen einer Antriebseinheit und
einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung mit einer Betätigungsanord
nung zur Betätigung der Reibungskupplung und einer mit der Betätigungs
anordnung verbundenen Kupplungspedalanordnung, die ein Kupplungspedal
aufweist, das in einem ersten Betriebszustand gemäß einer Kraft-Weg-
Charakteristik eines ersten Typs betätigbar ist. Es wird vorgeschlagen, daß
die Betätigungseinrichtung eine Signal- oder/und Schutzeinrichtung
aufweist, die mit der Kupplungspedalanordnung in Wirkverbindung steht
oder in diese wirkungsmäßig integriert ist, so daß nach Ansprechen der
Signal- oder/und Schutzeinrichtung auf einen zweiten Betriebszustand das
Kupplungspedal nur gemäß einer Kraft-Weg-Charakteristik eines zweiten
Typs betätigbar ist, die sich signifikant von der Kraft-Weg-Charakteristik des
ersten Typs unterscheidet, um so den zweiten Betriebszustand anzuzeigen.
Claims (57)
1. Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs, zwischen einer Antriebsein
heit, insbesondere Brennkraftmaschine, und einem Getriebe angeord
nete Reibungskupplung, umfassend
- 1. eine Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82) zur Betätigung der Reibungskupplung,
- 2. eine mit der Betätigungsanordnung verbundene Kupplungs pedalanordnung (60) mit einem Kupplungspedal (62) zum Betätigen der Reibungskupplung mittels der Betätigungsanord nung,
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung wenigstens ein elek
trisches oder/und mechanisches oder/und hydraulisches oder/und
pneumatisches oder/und optisches Signal (500, 504, 508, 512, 516)
empfängt, das direkt oder indirekt anzeigt, ob ein erster oder ein
zweiter Betriebszustand vorliegt.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweilige Signal durch eine Spannung, einen Strom, einen
Druck, eine Kraft, ein Volumen, einen Weg, einen Winkel oder eine
Lichtintensität, repräsentiert ist.
4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das jeweilige Signal eine primäre Größe repräsentiert,
die den Betriebszustand bestimmt oder mitbestimmt oder die einem
Betätigungszustand der Betätigungsanordnung oder der Kupplungs
pedalanordnung entspricht oder hiervon abhängig ist.
5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die primäre Größe eine Betätigungskraft, ein Hydraulikdruck in
einem die Kupplungspedalanordnung (60) mit der Betätigungsanord
nung (14, 32, 42, 82) verbindenden Hydrauliksystem (56), ein
Pneumatikdruck in einem der Betätigungsanordnung zugeordneten
Pneumatiksystem (50, 51), eine Betätigungswegdifferenz, eine
Betätigungsgeschwindigkeit oder ein Hydraulikmedium-Volumenstrom
(Volumen pro Zeiteinheit) in dem Hydrauliksystem (56) ist.
6. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
dazu ausgelegt ist,
auf eine einen Grenzwert übersteigende Kupplungspedalkraft; oder/und
auf einen einen Grenzwert übersteigenden Hydraulikdruck in einem die Kupplungspedalanordnung (60) mit der Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82) verbindenden Hydrauliksystem (56); oder/und
auf einen Fehler- oder Ausnahmezustand der Betätigungseinrichtung (14, 32, 42, 82) oder/und der Reibungskupplung oder/und des Kraftfahrzeugs; oder/und
auf einen einen Grenzwert unterschreitenden Pneumatikdruck in einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten Pneumatiksystem (50, 51); oder/und
auf eine einen Grenzwert übersteigende Betätigungsgeschwindigkeit des Kupplungspedals (60) oder/und einen einen Grenzwert über steigenden Hydraulikmedium-Volumenstrom (Volumen pro Zeiteinheit) in einem die Kupplungspedalanordnung (60) mit der Betätigungs anordnung (14, 32, 42, 82) verbindenden Hydrauliksystem (56); oder/und
auf eine einen Grenzwert übersteigende Differenz zwischen einem kupplungspedalseitigen und einem kupplungsseitigen Betätigungsweg anzusprechen.
auf eine einen Grenzwert übersteigende Kupplungspedalkraft; oder/und
auf einen einen Grenzwert übersteigenden Hydraulikdruck in einem die Kupplungspedalanordnung (60) mit der Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82) verbindenden Hydrauliksystem (56); oder/und
auf einen Fehler- oder Ausnahmezustand der Betätigungseinrichtung (14, 32, 42, 82) oder/und der Reibungskupplung oder/und des Kraftfahrzeugs; oder/und
auf einen einen Grenzwert unterschreitenden Pneumatikdruck in einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten Pneumatiksystem (50, 51); oder/und
auf eine einen Grenzwert übersteigende Betätigungsgeschwindigkeit des Kupplungspedals (60) oder/und einen einen Grenzwert über steigenden Hydraulikmedium-Volumenstrom (Volumen pro Zeiteinheit) in einem die Kupplungspedalanordnung (60) mit der Betätigungs anordnung (14, 32, 42, 82) verbindenden Hydrauliksystem (56); oder/und
auf eine einen Grenzwert übersteigende Differenz zwischen einem kupplungspedalseitigen und einem kupplungsseitigen Betätigungsweg anzusprechen.
7. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
im Ansprechzustand ein Ansteigen einer in der Betätigungsein
richtung auftretenden, vom Betätigungszustand der Kupplungspedal
anordnung (60) unmittelbar oder mittelbar abhängigen sekundären
Größe über eine kritische Schwelle verhindert.
8. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
Spitzen einer bzw. der in der Betätigungseinrichtung auftretenden,
vom Betätigungszustand der Kupplungspedalanordnung (60)
unmittelbar oder mittelbar abhängigen sekundären oder tertiären
Größe glättet.
9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die sekundäre Größe bzw. die tertiäre Größe eine
Betätigungskraft, ein Hydraulikdruck in einem die Kupplungspedal
anordnung (60) mit der Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82)
verbindenden Hydrauliksystem (56), eine Betätigungswegdifferenz,
eine Betätigungsgeschwindigkeit oder ein Hydraulikmedium-Volumen
strom (Volumen pro Zeiteinheit) in dem Hydrauliksystem (56) ist.
10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung auf die
sekundäre bzw. tertiäre Größe anstiegsbegrenzend oder/und glättend
einwirkt, indem
- a) i) eine Betätigungskraft in einer Kraftspeicheranordnung
(320h; 340p; 210q; 372r) gespeichert; oder/und
ii) von einer Widerlageranordnung (201a; 201b; 201c; 201d; 201e; 284f; 284g) aufgenommen wird; oder/und - b) ein Betätigungsweg von einer Leerweganordnung (312h; 310j; 316j; 312k; 312l; 294m; 294n; 312p; 210q; 312r; 404u; 404v; 404w; 450x; 450y, 450z; 404xa; 480xb; 480cx) aufgenommen wird; oder/und
- c) eine Betätigungsgeschwindigkeit von einer Brems einrichtung (226c, 228c; 242e; 244e; 380s) abge bremst wird; oder/und
- d) i) eine Hydraulikverbindung von einer hydraulischen
Unterbrechungseinrichtung (380s; 380t) unterbrochen;
oder/und
ii) von einer hydraulischen Drosseleinrichtung (380s) gedrosselt wird; oder/und - e) i) Hydraulikmedium von einer hydraulischen Druckspei
cheranordnung (100; 400U; 100v; 400w; 400z; 430xa;
480xb) zwischengespeichert oder/und
ii) von einer hydraulischen Ablaßeinrichtung (410x; 410y) in einen drucklosen oder druckreduzierten Bereich des Hydrauliksystems abgelassen oder/und von einer Hydraulikmedium-Zwischenspeicheranordnung (400u; 400w; 404xa; 480xc) unter Verminderung des im Hydrauliksystem herrschenden Hydraulikdrucks zwi schengespeichert wird.
11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Vorsehen einer bestimmten Kraft-Weg-Charakteristik
mehrere der unter a) bis e) genannten Maßnahmen gemäß einem
vorgegebenen Weg-Maßnahmen-Programm simultan oder/und
aufeinanderfolgend zum Einsatz kommen.
12. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im Zuge einer Kupplungspedalbetätigung nach Ansprechen der
Signal- oder/und Schutzeinrichtung die Kraft-Weg-Charakteristik
zuerst durch Maßnahme a) i) oder/und Maßnahme e) i) signifikant
bestimmt wird und
dann durch Maßnahme b) oder/und Maßnahme e) ii) oder durch
Maßnahme a) ii) oder Maßnahme d) i) signifikant bestimmt wird.
13. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraft-Weg-Charakteristik des
zweiten Typs sich von einer Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs
dadurch unterscheidet, daß gemäß der Kraft-Weg-Charakteristik des
zweiten Typs
das Kupplungspedal (62) zumindest über einen wesentlichen Teil seines Betätigungshubs gegen wesentlich reduzierte oder sogar ohne wesentliche Gegenkräfte betätigbar ist, oder
das Kupplungspedal (62) mit von einem Fahrzeugfahrer zu erwarten den Betätigungskräften höchstens nur noch über einen deutlich eingeschränkten Teilbereich des gemäß der Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs möglichen Betätigungshubs oder nur gegen wesent lich größere Gegenkräfte betätigbar ist.
das Kupplungspedal (62) zumindest über einen wesentlichen Teil seines Betätigungshubs gegen wesentlich reduzierte oder sogar ohne wesentliche Gegenkräfte betätigbar ist, oder
das Kupplungspedal (62) mit von einem Fahrzeugfahrer zu erwarten den Betätigungskräften höchstens nur noch über einen deutlich eingeschränkten Teilbereich des gemäß der Kraft-Weg-Charakteristik des ersten Typs möglichen Betätigungshubs oder nur gegen wesent lich größere Gegenkräfte betätigbar ist.
14. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
eine Blockier- oder/und Abbremseinrichtung (210a; 210b; 210c;
202d; 202e; 294f; 294g; 380s; 380t) aufweist, mittels der das
Kupplungspedal blockier- oder/und abbremsbar ist.
15. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockier- oder/und Abbremseinrichtung wenigstens ein der
Kupplungspedalanordnung zugeordnetes Eingriffselement (214a;
218a; 214b; 226c; 228c; 270d; 272d; 242e; 244e; 294f; 294g)
umfaßt zum Blockieren oder Abbremsen einer Betätigungsbewegung
des Kupplungspedals durch Herstellen eines form- oder reibschlüssi
gen Eingriffs zwischen dem bei einer Kupplungspedalbetätigung
mitbewegten Eingriffselement und einem zugeordneten, gegen eine
Mitbewegung bei der Kupplungspedalbetätigung gesicherten
Gegenelement (201a; 201b; 201c; 201d; 201e; 62f; 62g).
16. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Eingriffselement (214a, 218a; 214b; 226c, 228c; 270d, 272d; 242e, 244e; 294f) und das Gegenelement (201a; 201b; 201c; 201d; 201e; 284f) durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung miteinander in Eingriff bringbar sind, ggf. gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung, die das Eingriffs element und das Gegeneingriffselement in Richtung einer Stellung ohne gegenseitigen Eingriff vorspannt, oder
daß das Eingriffselement (294g) und das Gegenelement (62g) mittels einer Vorspannfederanordnung (300g) in Richtung gegenseitigen Eingriffs vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung (288g) gegen die Wirkung der Vorspannfederanordnung außer Eingriff miteinander bringbar sind.
daß das Eingriffselement (214a, 218a; 214b; 226c, 228c; 270d, 272d; 242e, 244e; 294f) und das Gegenelement (201a; 201b; 201c; 201d; 201e; 284f) durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung miteinander in Eingriff bringbar sind, ggf. gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung, die das Eingriffs element und das Gegeneingriffselement in Richtung einer Stellung ohne gegenseitigen Eingriff vorspannt, oder
daß das Eingriffselement (294g) und das Gegenelement (62g) mittels einer Vorspannfederanordnung (300g) in Richtung gegenseitigen Eingriffs vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung (288g) gegen die Wirkung der Vorspannfederanordnung außer Eingriff miteinander bringbar sind.
17. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kupplungspedalanordnung (60) eine das Kupplungs
pedal (62) mit einer Geberelementanordnung, insbesondere einem
hydraulischen Geberzylinder (200a; 200b; 200c; 200d; 200e),
verbindende und das Eingriffselement (214a, 218a; 214b; 242v,
244c1 aufweisende Stößelanordnung (208a; 208b; 280c) umfaßt, die
eine Längsachse aufweist und wenigstens näherungsweise längs der
Längsachse verlagerbar ist entsprechend der Betätigungsbewegung
des Kupplungspedals (62),
wobei die Ausdehnung der Stößelanordnung in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die Längsachse in Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal (62) auf die Stößelanordnung (208a; 208b; 208c) ausgeübten Betätigungskraft veränderbar ist,
wobei - wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen Grenzwert überschreitenden Betätigungskraft eine Grenze überschreitet - das über die Grenze vorstehende Eingriffselement (214a, 218a; 214b; 242c, 244c) der Stößelanordnung mit dem zugeordneten Gegen element (201a; 201b; 201c) in form- oder reibschlüssigen Eingriff bringbar ist zum Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewe gung.
wobei die Ausdehnung der Stößelanordnung in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die Längsachse in Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal (62) auf die Stößelanordnung (208a; 208b; 208c) ausgeübten Betätigungskraft veränderbar ist,
wobei - wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen Grenzwert überschreitenden Betätigungskraft eine Grenze überschreitet - das über die Grenze vorstehende Eingriffselement (214a, 218a; 214b; 242c, 244c) der Stößelanordnung mit dem zugeordneten Gegen element (201a; 201b; 201c) in form- oder reibschlüssigen Eingriff bringbar ist zum Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewe gung.
18. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stößelanordnung ein ein kupplungspedalseitiges Ende
aufweisendes erstes Endelement (212a; 212b; 212c) und ein ein
geberelementseitiges Ende aufweisendes, gegenüber dem ersten
Endelement bewegbares zweites Endelement (210a; 210b; 210c)
umfaßt, wobei zwischen den Endelementen - ggf. über wenigstens
ein Zwischenelement (232a; 232c) - eine Federanordnung (230a;
230b; 230c) wirksam ist, die die Endelemente im Sinne eines
Auseinanderspreizens der beiden Enden gegeneinander vorspannt,
wobei eine den Abstand zwischen beiden Enden verkürzende
Relativbewegung der beiden Endelemente gegen die Vorspannkraft
der Federanordnung in einer Ausfahr- oder Ausschwenkbewegung
des ggf. als Zwischenelement (232a; 232c) dienenden Eingriffs
elements (214a, 218a; 214b; 242c, 244c) in Richtung zur Grenze
umsetzbar ist.
19. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Herstellung des Eingriffs zwischen Eingriffselement
(214a, 218a; 214b; 242c, 244c) und Gegenelement (201a; 201b;
201c) erforderliche Verkürzung des Abstands zwischen den beiden
Enden wesentlich kleiner als der Auskuppelweg des Kupplungspedals
ist.
20. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine das Eingriffselement (270d, 272d; 242e, 244e)
aufweisende Geberelementanordnung, insbesondere ein hydraulischer
Geberzylinder (200d; 200e), ein mit dem Kupplungspedal (62)
bewegungsverkoppeltes Geberelement, insbesondere Hydraulikkolben
(202d; 202e), aufweist, welches längs einer Bewegungsachse
verlagerbar ist entsprechend der Betätigungsbewegung des Kupp
lungspedals (62),
wobei die Ausdehnung des Geberelements in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die Bewegungsachse in Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal (62), ggf. über eine Übertragungs anordnung (210d, 210e), auf das Geberelement (202d; 202e) ausgeübten Betätigungskraft veränderbar ist,
wobei - wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen Grenzwert überschreitenden Betätigungskraft eine Grenze überschreitet - das über die Grenze vorstehende Eingriffselement (270d, 272d; 242e, 244e) des Geberelements mit dem zugeordneten Gegenelement (201d; 201e) in form- oder reibschlüssigen Eingriff bringbar ist zum Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewegung.
wobei die Ausdehnung des Geberelements in wenigstens einer radialen Richtung bezogen auf die Bewegungsachse in Abhängigkeit von der durch das Kupplungspedal (62), ggf. über eine Übertragungs anordnung (210d, 210e), auf das Geberelement (202d; 202e) ausgeübten Betätigungskraft veränderbar ist,
wobei - wenn die Ausdehnung aufgrund einer einen Grenzwert überschreitenden Betätigungskraft eine Grenze überschreitet - das über die Grenze vorstehende Eingriffselement (270d, 272d; 242e, 244e) des Geberelements mit dem zugeordneten Gegenelement (201d; 201e) in form- oder reibschlüssigen Eingriff bringbar ist zum Blockieren oder Abbremsen der Betätigungsbewegung.
21. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das Geberelement (200d; 200e) ein mit dem Kupplungspedal
(62) bewegungsverkoppeltes erstes Teilelement (250d; 250e) und ein
gegenüber dem ersten Teilelement bewegbares zweites Teilelement
(254d; 254e) umfaßt, wobei zwischen den Teilelementen - ggf. über
ein Zwischenelement - eine Federanordnung (230d; 230e) wirksam
ist, die die Teilelemente im Sinne eines Auseinanderspreizens der
beiden Teilelemente gegeneinander vorspannt, wobei eine Relativbe
wegung der beiden Teilelemente aufeinander zu gegen die Vorspann
kraft der Federanordnung in eine Ausfahr- oder Ausschwenkbewe
gung des ggf. als Zwischenelement dienenden Eingriffselements
(270d, 272d; 242e, 2444) in Richtung zur Grenze umsetzbar ist.
22. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der zur Herstellung des Eingriffs zwischen Eingriffselement
(270d, 272d; 242e, 244e) und Gegenelement (201d; 201e) erforder
liche Relativbewegungsweg der beiden Teilelemente wesentlich
kleines als der Auskuppelweg des Kupplungspedals ist.
23. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein im Fahrzeug festgelegter Pedalanker (284f; 284g)
vorgesehen ist, der das Eingriffselement (254f; 254g) trägt oder als
Eingriffselement dient, und daß das Kupplungspedal (62f; 62g) das
Gegenelement trägt oder als Gegenelement (62f; 62g) dient.
24. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kupplungspedal (62) durch das Eingriffselement (294f;
294g) und das Gegenelement (62f; 62g) in einer vorgegebenen
Stellung am Pedalanker (284f; 284g) formschlüssig verriegelbar ist.
25. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Element (294f; 294g) von Eingriffselement und
Gegenelement ein Schubriegel (294f; 294g) ist, der zum Blockieren
des Kupplungspedals in eine Öffnung (298f; 298g) des anderen
Elements (6f; 62g) eingreift.
26. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
eine - vorzugsweise als Blockier- oder/und Abbremseinrichtung für
das Kupplungspedal (62) dienende - hydraulische Unterbrechungs-
oder/und Drosseleinrichtung (380s; 380t) umfaßt, mittels der eine
eine hydraulische Geberzylinderanordnung der Kupplungspedalanord
nung (60) mit der Betätigungsanordnung (14, 32, 42, 82) ver
bindende Hydraulikverbindung (36s; 56t) unterbrechbar oder/und
drosselbar ist.
27. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Unterbrechungs- oder/und Drosseleinrichtung
(380s, 380t) ein aus einer Durchlaßstellung ohne Unterbrechung oder
Drosselung der Hydraulikverbindung (56s; 56t) in eine Barriere
stellung bewegbares Barriereelement (388s; 388t) umfaßt, das in der
Barrierestellung einen Hydraulikdurchgang (390s; 390t) querschnitts
verkleinert oder verschließt.
28. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß das Barriereelement (388s) durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupp lungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung (384s) in die Barrierestellung bringbar ist, vorzugsweise gegen die Wirkung einer Vorspannfeder anordnung (392s), die das Barriereelement (388s) in Richtung zur Durchlaßstellung vorspannt, oder
daß das Barriereelement (388t) mittels einer das Barriereelement in Richtung zur Barrierestellung vorspannenden Vorspannanordnung (392t) in die Barrierestellung bringbar und mittels einer Pneumatik zylinderanordnung (384t) gegen die Wirkung der Vorspannfeder anordnung (392t) aus der Barrierestellung in die Durchlaßstellung bringbar ist.
daß das Barriereelement (388s) durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupp lungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylinderanordnung (384s) in die Barrierestellung bringbar ist, vorzugsweise gegen die Wirkung einer Vorspannfeder anordnung (392s), die das Barriereelement (388s) in Richtung zur Durchlaßstellung vorspannt, oder
daß das Barriereelement (388t) mittels einer das Barriereelement in Richtung zur Barrierestellung vorspannenden Vorspannanordnung (392t) in die Barrierestellung bringbar und mittels einer Pneumatik zylinderanordnung (384t) gegen die Wirkung der Vorspannfeder anordnung (392t) aus der Barrierestellung in die Durchlaßstellung bringbar ist.
29. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulische Nehmerzylinderanordnung (384s) an einer Stelle
der Hydraulikverbindung angeschlossen ist, die zwischen dem
Hydraulikdurchgang (390s) und der hydraulischen Geberzylinder
anordnung liegt.
30. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
eine Freigabe- oder/und Leerweganordnung (100; 312h; 312k; 312l;
294m; 294n; 312p, 340p; 210q; 312r; 404u; 404v; 404w; 450x;
450y; 404z; 450z; 404xa; 480xb; 480xc) aufweist, mittels der das
Kupplungspedal freigebbar (gegen gegenüber normalen, einer
Kupplungspedalbewegung entgegenwirkenden Gegenkräften
wesentlich reduzierten Gegenkräften oder ohne wesentliche Gegen
kräfte betätigbar) ist oder/und
die im Ansprechzustand eine Betätigungsbewegung des Kupplungs
pedals (62) über einen zumindest einem wesentlichen Teil eines
normalen Kupplungspedalbetätigungsweg entsprechenden Leerweg
ohne Kupplungsbetätigung und ohne Beschädigung von Kom
ponenten der Betätigungseinrichtung zuläßt.
31. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die Freigabe- oder/und Leerweganordnung ein bei einer Kupp
lungspedalbetätigung bewegtes oder mitbewegtes erstes Element
(316h; 316j; 316k; 316l; 62m; 62n; 316p; 62q; 316r) und ein
zweites, mit einem Geberelement einer Geberelementanordnung,
insbesondere Geberzylinderanordnung, der Kupplungspedalanordnung
bewegungsverkoppeltes oder/und mit diesem integrales zweites
Element (310h; 310j; 310k; 310l; 350m; 350n; 310p; 210q; 310r)
umfaßt,
wobei das erste und das zweite Element zur Bewegungsverkoppelung
von Geberelement und Kupplungspedal bewegungsverkoppelt oder
bewegungsverkoppelbar sind und zum Freigeben des Kupplungs
pedals (62) oder/und Vorsehen des Leerwegs relativ zueinander
bewegbar, insbesondere bewegungsentkoppelbar, sind.
32. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Element das Kupplungspedal (62m; 62n; 62q) ist.
33. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Element ein Kupplungspedalstößel (210q) oder ein mit
dem Kupplungspedal (62) um eine gemeinsame Schwenkachse
schwenkbares Schwenkelement (305m; 350n) ist.
34. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kupplungspedalstößel (210q) zumindest bereichsweise,
vorzugsweise im wesentlichen vollständig, als Federelement,
insbesondere Blattfeder (210q), ausgeführt ist, welches Federelement
in Richtung einer maximalen effektiven Länge des Stößels (210q)
vorgespannt ist oder/und bei Verkürzung einer effektiven Länge des
Stößels ausgehend von einer maximalen effektiven Stößellänge
zunehmend gespannt wird.
35. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Element (316h; 316j; 316k; 316l; 316p; 316r) und das
zweite Element (310h; 310j; 310k; 310l; 310p; 310r) in eine das
Kupplungspedal mit dem Geberelement verbindende Stößelanordnung
(210h; 210j; 210k; 210l; 210p; 210r) integriert sind und zum
Freigeben des Kupplungspedals (62) bzw. Vorsehen des Leerwegs
eine Längenverkürzung der Stößelanordnung zulassen.
36. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungspedalanordnung eine
Stößelanordnung (210h; 210j; 210k; 210l; 210p; 210r) mit einem
ersten, ggf. als erstes Element dienenden Stößelglied (316h; 316j;
316k; 316l; 316p; 316r) und einem zweiten, ggf. als zweites
Element dienenden Stößelglied (310h; 310j; 310k; 310l; 310p; 310r)
umfaßt, die zur Verkürzung einer effektiven Länge der Stößelanord
nung relativ zueinander bewegbar, insbesondere teleskopierbar oder
gegeneinander verschwenkbar sind.
37. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Stößelgliedern eine Federanordnung (320h;
336j; 340p; 372r) wirksam ist, mittels der die Stößelglieder zumin
dest in einem an eine Relativstellung mit maximaler effektiver Länge
der Stößelanordnung (210h; 210j; 210p; 210r) angrenzenden
Relativstellungsbereich in Richtung zu einer Verlängerung der
effektiven Länge gegeneinander vorspannbar oder gegeneinander
vorgespannt sind.
38. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Stößelanordnung (210r) eine ggf. als Federanord
nung (372r) dienende pneumatische Nehmerzylinderanordnung (372r)
ausgebildet ist, mittels der die beiden Stößelglieder (316r; 310r) im
Sinne einer Verlängerung der effektiven Länge, insbesondere
Wiederherstellung einer maximalen effektiven Länge, relativ zuein
ander bewegbar sind oder/und mittels der die beiden Stößelglieder
(316r; 310r) in einer gegebenen Relativposition festlegbar sind.
39. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 38,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (316k; 316l; 62m;
62n; 316p; 62q) und das zweite Element (310k; 310l; 350m; 350n;
310p; 210q) zur Bewegungsverkopplung mittels einer Verriegelungs-
oder Verrastanordnung (340k; 340l; 294m; 294n; 340p; 210q)
aneinander formschlüssig verriegelbar oder miteinander verrastbar
sind.
40. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungs- oder Verrastanordnung wenigstens ein
zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung
bewegbares Verriegelungselement (294m; 294n), insbesondere
Schubriegel, umfaßt,
welches durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylin deranordnung (288m) in die Entriegelungsstellung bringbar ist, ggf. gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung (300m), die das Verriegelungselement (294m) in Richtung zur Verriegelungsstellung vorspannt, oder
welches mittels einer Vorspannfederanordnung (300n) in Richtung zur Entriegelungsstellung vorgespannt und mittels einer Pneumatik zylinderanordnung (288n) gegen die Wirkung der Vorspannfeder anordnung (300n) in die Verriegelungsstellung bringbar ist.
welches durch mechanische oder/und hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupplungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer hydraulischen Nehmerzylin deranordnung (288m) in die Entriegelungsstellung bringbar ist, ggf. gegen die Wirkung einer Vorspannfederanordnung (300m), die das Verriegelungselement (294m) in Richtung zur Verriegelungsstellung vorspannt, oder
welches mittels einer Vorspannfederanordnung (300n) in Richtung zur Entriegelungsstellung vorgespannt und mittels einer Pneumatik zylinderanordnung (288n) gegen die Wirkung der Vorspannfeder anordnung (300n) in die Verriegelungsstellung bringbar ist.
41. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungs- oder Verrastanordnung wenigstens ein
Rastelement (340k; 340l; 340p; 210q) umfaßt, welches durch
mechanische oder/und hydraulische Umsetzung einer auf das
Kupplungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft ausrastbar ist.
42. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rastelement von einem Federelement (340p) der zwischen
den beiden Stößelgliedern wirksamen Federanordnung oder einem
kupplungspedalseitigen Endabschnitt des Kupplungspedalstößels
(210q) gebildet ist, wobei - ausgehend von einer maximalen effekti
ven Länge der Stößelanordnung (210p) bzw. des Kupplungspedal
stößels (210q) - die effektive Länge bei ausreichender, vom Geber
element auf den Kupplungspedalstößel ausgeübter Gegenkraft,
insbesondere im Ansprechzustand der Signal- oder/und Schutzein
richtung, zuerst unter elastischer Verformung und entsprechend
zunehmender Spannung des Federelements durch Kupplungs
pedalbetätigung verkürzbar ist, wobei das Federelement (340p; 210q)
nach Erreichen einer bestimmten Spannung ausrastet und das
Kupplungspedal (62) hierdurch, ggf. durch Zulassung einer weiteren
Verkürzung der effektiven Länge, freigegeben wird.
43. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- oder/und Schutzeinrichtung
in einem eine hydraulische Geberzylinderanordnung der Kupplungs
pedalanordnung mit der Betätigungsanordnung verbindenden
Hydrauliksystem (56) eine - ggf. als Freigabe- oder/und Leerweg
anordnung für das Kupplungspedal (62) dienende - Hydraulikmedium-
Speicher- oder/und Ablaßanordnung (404u; 404v; 404w; 450x;
450y; 404z; 450z; 404xa; 480xb; 480xc) umfaßt,
die wenigstens einen, den Hydraulikdruck im Hydrauliksystem im wesentlichen erhaltenden ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (100v; 404xa; 480xb) umfaßt, der als hydraulischer Druckspeicher (100v; 404xa; 480xb) dient und ggf. wirksam- und unwirksam schaltbar ist, oder/und
die wenigstens einen, wirksam- und unwirksam-schaltbaren, bei gezielter Wirksamschaltung den Hydraulikdruck im Hydrauliksystem signifikant reduzierenden zweiten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (404u; 404w; 480cx) umfaßt, der als hydraulischer Druckentla stungsspeicher (404u; 404w; 480xc) dient, oder/und
die ein hydraulisches Ablaßventil (410x; 410y; 408z) zum gezielten Ablassen von Hydraulikmedium zu einem drucklosen oder druck reduzierten Bereich des Hydrauliksystems umfaßt.
die wenigstens einen, den Hydraulikdruck im Hydrauliksystem im wesentlichen erhaltenden ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (100v; 404xa; 480xb) umfaßt, der als hydraulischer Druckspeicher (100v; 404xa; 480xb) dient und ggf. wirksam- und unwirksam schaltbar ist, oder/und
die wenigstens einen, wirksam- und unwirksam-schaltbaren, bei gezielter Wirksamschaltung den Hydraulikdruck im Hydrauliksystem signifikant reduzierenden zweiten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (404u; 404w; 480cx) umfaßt, der als hydraulischer Druckentla stungsspeicher (404u; 404w; 480xc) dient, oder/und
die ein hydraulisches Ablaßventil (410x; 410y; 408z) zum gezielten Ablassen von Hydraulikmedium zu einem drucklosen oder druck reduzierten Bereich des Hydrauliksystems umfaßt.
44. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (480xc) eine Halteanordnung, insbesondere Rastanordnung (490xc), für einen Hydraulikkolben aufweist, mittels der der Zwischenspeicher im unwirksamen Zustand gehalten werden kann und die im Sinne eines Wirksamschaltens auslösbar ist, oder
daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (404u; 404w) mittels eines eine Hydraulikverbindung wahlweise öffnenden oder schließenden Hydraulikventils (410u; 410w) wirksam-schaltbar und unwirksam-schaltbar ist.
daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (480xc) eine Halteanordnung, insbesondere Rastanordnung (490xc), für einen Hydraulikkolben aufweist, mittels der der Zwischenspeicher im unwirksamen Zustand gehalten werden kann und die im Sinne eines Wirksamschaltens auslösbar ist, oder
daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (404u; 404w) mittels eines eine Hydraulikverbindung wahlweise öffnenden oder schließenden Hydraulikventils (410u; 410w) wirksam-schaltbar und unwirksam-schaltbar ist.
45. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Halteanordnung (490xc) elektrisch oder/und
mechanisch oder/und hydraulisch oder/und pneumatisch auslösbar
ist; oder/und
daß das Ablaßventil (410x; 410y; 408z) oder/und das Hydraulikventil (410u; 410w) ein elektrisch betätigbares oder/und hydraulisch betätigbares oder/und mechanisch betätigbares oder/und pneuma tisch betätigbares Ventil ist.
daß das Ablaßventil (410x; 410y; 408z) oder/und das Hydraulikventil (410u; 410w) ein elektrisch betätigbares oder/und hydraulisch betätigbares oder/und mechanisch betätigbares oder/und pneuma tisch betätigbares Ventil ist.
46. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 43 bis 45,
dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher (404u; 480xc) durch mechanische oder/und
hydraulische oder/und elektrische Umsetzung einer auf das Kupp
lungspedal (62) ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer
hydraulischen Nehmerzylinderanordnung wirksam-schaltbar ist, oder
daß der jeweilige Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (404w) auf
pneumatischem Weg unwirksam-schaltbar ist.
47. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 43 bis 46,
dadurch gekennzeichnet, daß ein/der Hydraulikmedium-Zwischen
speicher (404xa) der Hydraulikmedium-Speicheranordnung - vorzugs
weise auf pneumatischem Wege (403xa) - zwischen einer Druck
speicherfunktion und eine Druckentlastungsspeicherfunktion
umschaltbar ist, so daß der Hydraulikmedium-Zwischenspeicher je
nach Schaltzustand als erster oder zweiter Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher dient.
48. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 43 bis 47,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (410x; 410y; 408z)
oder/und das Hydraulikventil (410u; 410w) durch mechanisches
oder/und hydraulisches oder/und elektrisches Umsetzen einer auf das
Kupplungspedal ausgeübten Betätigungskraft oder/und mittels einer
hydraulischen Nehmerzylinderanordnung (438x) im Sinne eines
Öffnens des Ventils betätigbar ist, ggf. gegen die Wirkung einer
Vorspannfederanordnung (444x), die eine Ventilelementanordnung
(440x) in Richtung zu einer das Ventil schließenden Stellung
vorspannt, oder
daß das Ventil (410x; 410y) eine Ventilelementanordnung (440w; 440y) aufweist, die mittels einer Vorspannfederanordnung (444w; 444y) in Richtung zu einer das Ventil öffnenden Stellung vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung (438w; 438y) gegen die Wirkung der Vorspannfederanordnung in eine das Ventil schlie ßende Stellung bringbar ist.
daß das Ventil (410x; 410y) eine Ventilelementanordnung (440w; 440y) aufweist, die mittels einer Vorspannfederanordnung (444w; 444y) in Richtung zu einer das Ventil öffnenden Stellung vorgespannt und mittels einer Pneumatikzylinderanordnung (438w; 438y) gegen die Wirkung der Vorspannfederanordnung in eine das Ventil schlie ßende Stellung bringbar ist.
49. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 43 bis 48,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (408z) oder/und das
Hydraulikventil oder/und ein zweiter Hydraulikmedium-Zwischen
speicher in einen ersten Hydraulikmedium-Zwischenspeicher (100z,
404z) derart integriert ist, daß der zweite Hydraulikmeidum-Zwi
schenspeicher dann wirksam-geschaltet bzw. das Ventil (408z) dann
geöffnet wird, wenn der erste Hydraulikmedium-Zwischenspeicher
(100z; 404z) ein vorgegebenes Hydraulikmedium aufgenommen hat.
50. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Halteanordnung, insbesondere Rastanordnung (468z),
vorgesehen ist, die nach Wirksamschaltung des zweiten Hydraulikme
dium-Zwischenspeichers bzw. Öffnen des Ventils (408z) diesen/die
ses wirksam bzw. offen hält.
51. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteanordnung (468z) manuell oder/und hydraulisch
oder/und pneumatisch oder/und mechanisch oder/und elektrisch im
Sinne eines Unwirksamschaltens des zweiten Hydraulikmedium-
Zwischenspeichers bzw. Schließens des Ventils (408z) betätigbar ist.
52. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
jedenfalls nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der
zwischen einer Druckspeicherfunktion und einer Druckentlastungs
speicherfunktion umschaltbare Hydraulikmedium-Zwischenspeicher
(404xa) ein einen Aufnahmeraum (403xa) in einen Hydraulikteilraum
(404xa) und einen Pneumatikteilraum (438xa) unterteilendes, im
Sinne einer Vergrößerung des Hydraulikteilraums unter Verkleinerung
des Pneumatikteilraums sowie im Sinne einer Verkleinerung des
Hydraulikteilraums unter Vergrößerung des Pneumatikteilraums
bewegbares Trennelement (408xa) aufweist.
53. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennelement ein im Aufnahmeraum verschiebbar angeord
netes Kolbenelement (408xa) ist, das eine erste, den Pneumatik
teilraum (438xa) begrenzende Endfläche und eine zweite, den
Hydraulikteilraum (404xa) begrenzende Endfläche aufweist, die vor
zugsweise - zum Einstellen einer Ansprechschwelle für die Druck
speicherfunktion - aufeinander abgestimmte Flächeninhalte auf
weisen.
54. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 43 bis 53,
dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Hydraulikmedium-
Zwischenspeicher (480xb; 480xc) in eine hydraulische Meßzylinder
anordnung (82xb, 86xb; 82xc, 86xc) integriert ist, die eine Position
einer Ausrücklageranordnung (32) der Betätigungsanordnung (14, 32,
42, 82) oder/und einen Kuppel- oder Betätigungszustand der
Reibungskupplung erfaßt.
55. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsanordnung eine ein
Steuerventil (42) aufweisende Positionieranordnung (14, 42, 82) und
eine zur Betätigung der Reibungskupplung dienende Ausrücklager
anordnung (32) umfaßt,
wobei die Positionieranordnung (14, 42, 82) eine auf die Ausrück
lageranordnung wirkende Druckmittel-Kraftzylinderanordnung,
insbesondere Pneumatikkraftzylinderanordnung (14), umfaßt, die
über das mit einer Druckmittelquelle, insbesondere Pneumatikquelle
(51), verbundene Steuerventil (42) abhängig von einer hydraulischen
oder mechanischen Führungsgröße und einer die Position der
Ausrücklageranordnung (32) representierenden Ist-Größe betätigbar
ist, wobei die Führungsgröße mittels der Kupplungspedalanordnung
(60) erzeugbar und mittels einer mechanischen oder hydraulischen
Übertragungsstrecke (56) zur Positionieranordnung (14, 42, 82)
übertragbar ist.
56. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der im ersten Betriebszustand
maßgeblichen Kraft-Weg-Charakteristik und der nach Ansprechen der
Signal- oder/und Schutzeinrichtung im zweiten Betriebszustand
maßgeblichen Kraft-Weg-Charakteristik kein signifikanter Unterschied
besteht, wobei die Signal- oder/und Schutzeinrichtung vorzugsweise
auf andere Art und Weise den zweiten Betriebszustand signalisiert,
beispielsweise mittels einer akustischen oder optischen Signalvor
richtung oder/und ggf. durch Bringen oder Halten der Antriebseinheit
in einen keinen Antrieb gebenden Zustand, oder/und durch signifi
kante Änderung einer Kraft-Weg-Charakteristik eines anderen
Betätigungselements, insbesondere Fahrzeugpedals.
57. Signal- oder/und Schutzeinrichtung für eine Betätigungseinrichtung
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den in wenigstens
einem der vorhergehenden Ansprüche genannten Signal- oder/und
Schutzeinrichtungsmerkmalen, ggf. ohne daß eine signifikante
Beeinflussung der Kraft-Weg-Charakteristik eines Kupplungspedals
vorgesehen oder aufgrund der spezifischen Auslegung der Signal-
oder/und Schutzeinrichtung überhaupt möglich ist.
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