DE19849488A1 - Hydraulische Betätigungseinrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe mit reduzierter Leckage oder/under mit Stellzylinder-Gegenhaltung - Google Patents
Hydraulische Betätigungseinrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe mit reduzierter Leckage oder/under mit Stellzylinder-GegenhaltungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungseinrichtung (10) zur Betätigung einer Reibungskupplung (12) eines automatisierten Schaltgetriebes (14) eines Fahrzeugs mit einer Hydraulikquelle (28, 38) einer ersten und einer zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46, 68, 70) und einer ersten und einer zweiten Hydraulikventilanordnung (44, 62, 64, 66), die jeweils wenigstens ein Proportionalventil (NZ bzw. WW, SW1, SW2) umfassen. Es wird vorgeschlagen, ein Schaltventil (54) vorzusehen, um eine der Hydraulikventilanordnungen (62, 64, 66) nur fallweise mit Hydraulikmedium in Abhängigkeit von einem von der anderen Hydraulikventilanordnung (44) einstellbaren Hydraulikdruck mit Hydraulikmedium zu versorgen. Ferner wird vorgeschlagen, ein Schaltventil in einer Hydraulikverbindung zwischen einer einer Reibungskupplung zugeordneten Hydraulik-Stellzylinderanordnung und wenigstens einem zugeordneten Hydraulikventil vorzusehen, um die Kupplung im Sinne einer Notfunktion im ausgerückten Zustand unabhängig von Leckageverlusten des wenigstens einen Hydraulikventils halten zu können.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungseinrichtung zur
Betätigung einer Reibungskupplung und ein es automatisierten Schaltgetrie
bes eines Fahrzeugs, umfassend: eine Hydraulikquelle zum Bereitstellen von
Hydraulikdruckmedium; eine einer zu betätigenden Reibungskupplung
zugeordnete erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung; eine einer Schaltmecha
nik eines zu betätigenden Schaltgetriebes zugeordnete zweite Hydraulik-
Stellzylinderanordnung; eine wenigstens ein Proportionalventil umfassende
erste Hydraulikventilanordnung, über die zur Betätigung wenigstens der
Reibungskupplung (gegebenenfalls auch zur Betätigung des Schaltgetriebes)
wenigstens der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (gegebenenfalls
auch der zweiten Hydraulik- Stellzylinderanordnung) Hydraulikdruckmedium
von der Hydraulikquelle zuführbar ist; und eine wenigstens ein Proportional
ventil umfassende zweite Hydraulikventilanordnung, über die zur Betätigung
wenigstens des Schaltgetriebes wenigstens der zweiten Hydraulik-
Stellzylinderanordnung Hydraulikdruckmedium von der Hydraulikquelle
zuführbar ist.
Eine derartige Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 297 14 652
U1 bekannt. Bei der bekannten Betätigungseinrichtung ist die erste
Hydraulikventilanordnung von einem 3/3-Wege-Proportionalventil und einem
diesem nachgeschalteten 3/2-Wege-Ventil gebildet. In Abhängigkeit von der
Schaltstellung des 3/2-Wege-Ventils ist entweder der von einem Stell
zylinder gebildeten ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung oder einem
Gassenwahlzylinder der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung Hydraulik
druckmedium von der Hydraulikquelle über das Proportionalventil zuführbar.
Die zweite Hydraulikventilanordnung umfaßt ein weiteres Proportionalventil,
über das einem doppelt wirkenden, als Schaltzylinder dienenden Stell
zylinder der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung Hydraulikdruckme
dium mit steuerbarem/regelbarem Druck zuführbar ist, und zwar über ein
4/3-Wege-Ventil, das in einem ersten Schaltzustand eine Kolbenanordnung
des Stellzylinders im Sinne einer Bewegung der Kolbenanordnung in eine
erste Stellrichtung mit Hydraulikdruckmittel beaufschlagt, in einem zweiten
Schaltzustand die Kolbenanordnung im Sinne einer Bewegung der Kolben
anordnung in eine zweite, zur ersten entgegengesetzten Stellrichtung mit
Hydraulikdruckmittel beaufschlagt und in einem dritten Schaltzustand den
Stellzylinder sowohl in Richtung zum Proportionalventil als auch in Richtung
zu einem Ausgleichsbehälter absperrt. Beide Proportionalventile, also das
dem hydraulischen Nehmerzylinder für die Kupplungsbetätigung und dem
Wählzylinder zugeordnete Proportionalventil der ersten Hydraulikventilanord
nung als auch das dem doppelt wirkenden Stellzylinder zugeordnete
Proportionalventil, sind direkt an der Hydraulikquelle angeschlossen, so daß
beide Proportionalventil ständig mit Hydraulikdruckmittel versorgt werden.
Die Hydraulikquelle umfaßt eine durch einen Elektromotor antreibbare
Hydraulikpumpe und einen Druckspeicher.
Eine weitere hydraulische Betätigungseinrichtung der eingangs genannten
Art ist aus der DE 196 37 001 A1 in mehreren Ausführungsvarianten
bekannt. Gemäß einer Ausführungsvariante (Fig. 13 der Offenlegungs
schrift) ist die erste Hydraulikventilanordnung von einem Proportionalventil
und zwei Schaltventilen gebildet, wobei das als Druckregelventil ausgeführte
Proportionalventil direkt mit einem hydraulischen Nehmerzylinder der ersten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung und über die beiden Schaltventile mit
einem als Wählzylinder dienenden Differentialzylinder der zweiten Hydraulik-
Stellzylinderanordnung verbunden ist. Die zweite Hydraulikventilanordnung
ist von einem als Druckregelventil ausgeführtem Proportionalventil und
einem Schaltventil gebildet, die zur Ansteuerung eines als Schaltzylinder
dienenden Differentialzylinders der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung
dienen. Beide Proportionalventile sind direkt an der Hydraulikquelle
angeschlossen und werden dementsprechend kontinuierlich mit Hydraulik
druckmedium versorgt.
Eine weitere hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer
Reibungskupplung und eines automatisierten Schaltgetriebes ist aus der
WO96/23671 bekannt. Ferner offenbart die DE 44 39 447 C1 eine
hydraulische Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung in Ver
bindung mit einem pneumatisch betätigbaren automatisierten Schaltgetriebe.
Die Betätigungseinrichtung weist einen auf ein Kupplungsbetätigungsglied
wirkenden hydropneumatischen Kraftverstärker auf. Die Betätigungsein
richtung bietet eine Notkuppelfunktion.
Bei den hydraulischen Betätigungseinrichtungen gemäß der DE 297 14 652
U1 und DE 196 37 001 A1 ist durch die Hydraulikquelle ein relativ großer
Leckageausgleich durchzuführen, da ständig wenigstens zwei Proportional
ventile, die konstruktiv bedingt einen relativ großen Leckageverlust
aufweisen, durch von der Hydraulikquelle zugeführtes Hydraulikdruckme
dium unter Druck gesetzt sind.
In der Regel wird man bei derartigen Betätigungseinrichtungen die Hydraulik
quelle derart ausführen, daß eine Hydraulikpumpe vorgesehen ist, um unter
Druck stehendes Hydraulikdruckmedium in einem Druckspeicher zu
speichern. Die in der Regel durch einen Elektromotor angetriebene
Hydraulikpumpe wird nur bedarfsweise angeschaltet, wenn der vom
Druckspeicher abgegebene Hydraulikdruck unter einen Schwellenwert
absinkt, um den Druckspeicher wieder mit Hydraulikdruckmedium zu
befüllen, bis der Druck in dem Druckspeicher über einen zweiten Schwellen
wert angestiegen ist. Aufgrund des relativ großen Leckageverlusts der
Proportionalventile findet eine ständige Entleerung des Druckspeichers auch
dann statt, wenn die Kupplung und das Schaltgetriebe gar nicht betätigt
werden. Hieraus ergibt sich eine relativ hohe Belastung des die Hydraulik
pumpe antreibenden Elektromotors.
Ein solcher Elektromotor hat eine temperaturabhängige maximale Ein
schaltdauer. Wird diese überschritten, kann der Elektromotor aufgrund einer
Überhitzung beschädigt werden. Auch ist die absolute Lebensdauer des
Motors begrenzt, wobei die Lebensdauer von der Häufigkeit und Dauer des
Motorbetriebs abhängt. Aufgrund des Leckageausgleiches muß der
Elektromotor häufiger und gegebenenfalls auch länger eingeschaltet werden
als wenn ein solcher Leckageausgleich nicht oder nur in geringerem Umfang
nötig wäre. Man wird deshalb den Elektromotor entsprechend für häufigeres
Einschalten und längere Einschaltdauern auslegen müssen, wodurch sich
entsprechend hohe Beschaffungskosten für den Motor ergeben. Nimmt man
eine derartige Auslegung nicht vor, wird man eine entsprechend reduzierte
Lebensdauer des Elektromotors in Kauf nehmen müssen.
Ein ventilbedingter Leckageverlust spielt auch dann eine wichtige Rolle,
wenn bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Betätigungseinrichtung eine
Notbetätigungsfunktion ermöglicht bzw. vorgesehen ist. Beispielsweise kann
es sein, daß aufgrund einer Beschädigung des Schaltgetriebes oder der
zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung bzw. diesen zugeordneten
Komponenten der Betätigungseinrichtung bzw. des Kraftfahrzeugs ein
eingelegter Gang des Schaltgetriebes nicht mehr herausgenommen werden
kann. In diesem Fall ist es wünschenswert, daß die Kupplung dauerhaft
ausgekuppelt werden kann, um ein Abschleppen des Fahrzeugs zu
ermöglichen. Hierzu müßte die erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung über
einen ein Abschleppen ermöglichenden (vergleichsweise langen) Zeitraum
unter Hydraulikdruck gehalten werden, wenn - wie dies der Regelfall ist - die
erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung zum Auskuppeln unter Hydraulik
druck gesetzt wird. Eine solche Notfunktion ist bei den bekannten Betäti
gungseinrichtungen gemäß der DE 196 37 001 A1 und DE 297 14 652 U1
wohl nicht grundsätzlich ausgeschlossen, ohne daß in den Schriften hierzu
nähere Angaben enthalten sind. Soll eine derartige Notfunktion bei diesen
bekannten Betätigungseinrichtungen realisiert werden, so muß aber mit
einem relativ hohen Leckageverlust aus dem die Reibungskupplung in einem
ausgekuppelten Zustand haltenden Kupplungsbetätigungszylinder gerechnet
werden, da im Falle der DE 297 14 652 U1 die erste Hydraulikventilanord
nung, insbesondere auch das 3/2-Wege-Ventil, konstruktionsbedingt einen
nicht unbeachtlichen Leckageverlust aufweisen dürften. Im Falle der aus der
DE 196 37 001 A1 bekannten Betätigungseinrichtung müßte das den
Kupplungsbetätigungszylinder mit der Hydraulikquelle verbindende
Proportionalventil ständig in Durchlaßstellung gehalten werden, wobei der
konstruktiv bedingte, relativ hohe Leckageverlust dieses Ventils, der schon
angesprochen wurde, ständig durch die Hydraulikquelle auszugleichen ist.
Die Leckageverluste aus dem Kupplungsbetätigungszylinder bedingen, daß
die Notfunktion nur über einen kurzen Zeitraum aufrecht erhalten werden
kann oder daß zur Aufrechterhaltung der Notfunkion wiederholt erneut
Hydraulikmedium dem Kupplungsbetätigungszylinder zugeführt werden
muß. Letzteres setzt voraus, daß die Betätigungseinrichtung einschließlich
der Hydraulikquelle funktionsfähig ist/bleibt und in Betrieb gehalten wird.
Dem gegenüber ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der
ein durch die Hydraulikquelle auszugleichender Leckageverlust zumindest
reduziert ist.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungseinrichtung der
eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine Notbetätigung der
Reibungskupplung ohne ständige Zufuhr von Hydraulikdruckmedium
und/oder mit zumindest reduziertem Leckageverlust aus einer die Kupplung
in ausgerücktem Zustand haltenden Hydraulik-Stellzylinderanordnung
ermöglicht.
Zur Lösung wenigstens einer dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß die hydraulische Betätigungseinrichtung ein Schaltventil
in einer Hydraulikverbindung zwischen der zweiten Hydraulikventilanord
nung und der Hydraulikquelle zum Unterbrechen dieser Hydraulikverbindung
in einem ersten Schaltzustand und zum Freigeben dieser Hydraulikver
bindung in einem zweiten Schaltzustand aufweist, wobei das Schaltventil
in Abhängigkeit von einem mittels der ersten Hydraulikventilanordnung
einstellbaren Hydraulikdruck zwischen dem ersten und dem zweiten
Schaltzustand umschaltbar ist. Durch das Schaltventil wird es möglich, der
zweiten Hydraulikventilanordnung nur dann unter Druck stehendes
Hydraulikdruckmittel zuzuführen, wenn diese Hydraulikventilanordnung
angesteuert wird, um wenigstens eine zugeordnete Hydraulik-Stellzylin
deranordnung, insbesondere der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung,
mit Hydraulikdruckmedium zu versorgen. Beispielsweise kann das Schalt
ventil ein hydraulisch steuerbares Schaltventil sein, das einen hydraulischen
Steueranschluß aufweist, der an einer von der ersten Hydraulikventilanord
nung zur ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung führenden Hydraulikver
bindung angeschlossen ist. Das Schaltventil kann so lange im ersten
Schaltzustand bleiben, wie der Hydraulikdruck in dieser Hydraulikverbindung
eine erste Schaltschwelle nicht überschreitet. Überschreitet dieser
Hydraulikdruck die erste Schaltschwelle, so schaltet das Schaltventil in den
zweiten Schaltzustand, so daß von nun an (bis zum Zurückschalten in den
ersten Schaltzustand wegen des Unterschreitens einer zweiten Schalt
schwelle) die zweite Hydraulikventilanordnung mit unter Druck stehendem
Hydraulikdruckmittel von der Hydraulikquelle versorgt wird. Das Rück
schalten aus dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand kann
durch eine Federanordnung des Schaltventils erfolgen. Die Schaltschwelle
kann beispielsweise bei ca. 10% vom maximalen Hydraulikdruck der ersten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung erfolgen.
Durch die beschriebene Anordnung wird die zweite Hydraulikventilanord
nung nur unter bestimmten Betriebsbedingungen der hydraulischen
Betätigungseinrichtung bzw. des Fahrzeugs mit Hydraulikdruckmedium
versorgt, nämlich im Zuge einer Kupplungsbetätigung mittels der ersten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung. Jede Betätigung des Schaltgetriebes über
die zweite Hydraulikventilanordnung setzt somit eine Kupplungsbetätigung
über die erste Hydraulikventilanordnung voraus. Hierdurch wird erreicht, daß
ein Leckageverlust an der zweiten Hydraulikventilanordnung nur kurzfristig
während der Kupplungsbetätigung auftritt und somit praktisch nicht mehr
ins Gewicht fällt. In einer Leckage-Rechnung bzw. Bilanz braucht deshalb
praktisch nur noch die erste Hydraulikventilanordnung berücksichtigt
werden. Überdies wird dadurch, daß eine Betätigung des Schaltgetriebes
über die zweite Hydraulikventilanordnung eine Kupplungspedalbetätigung
voraussetzt, eine gewisse Sicherheit gegen Fehlbedienungen erreicht.
Bei dem Schaltventil handelt es sich bevorzugt um ein leckarmes 2/2-Wege-
Ventil, vorzugsweise vom Typ ohne Kolbenschieber, beispielsweise ein 2/2-
Wege-Kugelsitzventil. Ein derartiges Ventil fällt in einer Leckagerechnung
nicht ins Gewicht.
Nach einer ersten Ausführungsvariante umfaßt die zweite Hydraulik-
Stellzylinderanordnung einen Gassenwahlzylinder und einen Schaltzylinder,
die beide über die zweite Hydraulikventilanordnung ansteuerbar sind. Die
erste Hydraulikventilanordnung kann ein 3/3-Wege-Proportionalventil
umfassen zum Steuern/Regeln eines Hydraulikdruckmediumflusses zwischen
der Hydraulikquelle bzw. einem Druckausgleichsbehälter einerseits und der
ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung andererseits. Die zweite Hydraulik
ventilanordnung kann ein 3/3-Wege-Proportionalventil umfassen zum
Steuern/Regeln eines Hydraulikdruckmediumflusses zwischen der Hydraulik
quelle bzw. einem Druckausgleichsbehälter einerseits und der zweiten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung, insbesondere dem Gassenwahlzylinder,
andererseits.
Nach einem anderen Aspekt wird für die eingangs genannte Betätigungsein
richtung bzw. als Weiterbildung der schon beschriebenen erfindungs
gemäßen Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, daß in einer Hydraulikver
bindung zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung und der ersten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung ein zwischen einem ersten Schaltzustand
und einem zweiten Schaltzustand umschaltbares Schaltventil zum Unter
brechen dieser Hydraulikverbindung im ersten Schaltzustand und zum
Freigeben dieser Hydraulikverbindung im zweiten Schaltzustand vorgesehen
ist, wobei eine Hydraulikverbindung zwischen der ersten Hydraulikventil
anordnung und der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung vorgesehen ist,
welche Hydraulikverbindung unabhängig vom Schaltzustand dieses
Schaltventils freigegeben oder freigebbar ist.
Nach dem Erfindungsvorschlag ist es möglich, die erste Hydraulik-Stellzylin
deranordnung und die zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung über die
erste Hydraulikventilanordnung anzusteuern, wodurch sich eine ent
sprechende Reduzierung der Zahl von Ventilen (mit entsprechend reduzier
ten Kosten) und dementsprechend insgesamt ein geringerer Leckageverlust
ergibt. Beispielsweise kann die zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung
einen Gassenwahlzylinder und einen Schaltzylinder umfassen, von denen
der eine, insbesondere der Gassenwahlzylinder, über die erste Hydraulikven
tilanordnung und der andere, insbesondere der Schaltzylinder, über die
zweite Hydraulikventilanordnung ansteuerbar ist. Für eine definierte
Ansteuerung der ersten Stellzylinderanordnung und des einen Zylinders (ins
besondere Gassenwahlzylinder) reicht es dann beispielsweise aus, die erste
Hydraulikventilanordnung mit nur einem Proportionalventil auszubilden, das
sowohl zur Ansteuerung der ersten Hydraulikzylinderanordnung als auch des
einen Zylinders dient.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Schaltventil ist insofern vorteilhaft, als
daß es als kostengünstiges und leckagearmes 2/2-Wege-Ventil ausgebildet
sein kann, vorzugsweise vom Typ ohne Kolbenschieber, etwa ein 2/2-Wege-
Kugelsitzventil. Die Leckagearmut dieses Ventils ist im Hinblick auf die
Kupplungsnotbetätigungsfunktion vorteilhaft, da dann die erste Hydraulik-
Stellzylinderanordnung über einen langen Zeitraum unter Druck gehalten
werden kann, ohne daß erneut Hydraulikdruckmedium zugeführt werden
muß.
Bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung nach dem zweiten
Aspekt kann die erste Hydraulikventilanordnung ein 3/3-Wege-Proportional
ventil umfassen zum Steuern/Regeln eines Hydraulikdruckmediumflusses
zwischen der Hydraulikquelle bzw. einem Druckausgleichsbehälter einerseits
und der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung bzw. der zweiten Hydraulik-
Stellzylinderanordnung, insbesondere dem Gassenwahlzylinder, anderer
seits.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird für die erfindungsgemäße
hydraulische Betätigungseinrichtung bzw. für die eingangs genannte
Betätigungseinrichtung (ggf. aber mit einer ersten Hydraulikanordnung ohne
Proportionalventil vorgeschlagen, daß wenigstens eine der beiden Hydraulik-
Stellzylinderanordnungen, insbesondere die zweite Hydraulik-Stellzylinder
anordnung wenigstens einen doppelt wirkenden, gegebenenfalls als
Schaltzylinder dienenden, Stellzylinder umfaßt, der über ein erstes und ein
zweites Proportionalventil der dem Stellzylinder zugeordneten Hydraulik
ventilanordnung, insbesondere der zweiten Hydraulikventilanordnung
ansteuerbar ist, wobei eine Kolbenanordnung des Stellzylinders über das
erste Proportionalventil im Sinne einer Bewegung der Kolbenanordnung in
eine erste Stellrichtung und über das zweite Proportionalventil im Sinne
einer Bewegung der Kolbenanordnung in eine zweite, zur ersten entgegen
gesetzte Stellrichtung mit Hydraulikdruckmittel beaufschlagbar ist.
Durch Vorsehen eines ersten und eines zweiten Proportionalventils kann die
Kolbenanordnung des Stellzylinders beidseitig mit Druck beaufschlagt
werden, so daß die Kolbenanordnung (in der Regel ein einfacher Kolben)
beim Erreichen einer Zwischenposition sicher und ohne Überschwinger und
dergleichen abgebremst und in dieser Zwischenposition gehalten werden
kann. Der Kolben kann dann gewissermaßen beidseitig eingespannt werden.
Es werden Überschwinger bzw. allgemeine Schwingungen in hohem Maße
vermieden bzw. unterdrückt. Diese "Gegenhaltung" durch beidseitige
Beaufschlagung der Kolbenanordnung unter Einsatz zweier Proportionalven
tile anstelle nur eines Proportionalventils führt dann zu keiner praktisch
relevanten Erhöhung der Leckageverluste, wenn das Schaltventil gemäß
dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen ist.
Das erste und das zweite Proportionalventil kann dem Stellzylinder
Hydraulikdruckmedium mit steuerbarem/regelbarem Druck zuführen. Es kann
sich also beispielsweise um sogenannte Druckregelventile oder Druckmin
derventile handeln.
Generell gilt, daß die erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung einen über die
erste Hydraulikventilanordnung ansteuerbaren hydraulischen Nehmerzylinder
umfassen kann, der auf eine Ausrückgabel oder/und ein Ausrücklager der
Reibungskupplung wirkt.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäß eine
Betätigungseinrichtung wie vorangehend beschrieben sowie ein Schaltge
triebe und eine Reibungskupplung aufweist, die mittels der Betätigungsein
richtung betätigbar sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei in den Figuren gezeigten
Ausführungsbeispielen (mit einer Ausführungsvariante) näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung
und eines automatisierten Schaltgetriebes eines Fahrzeugs.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer derartigen hydrauli
schen Betätigungseinrichtung, wobei zusätzlich eine Aus
führungsvariante angedeutet ist.
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Betätigungseinrichtung mit einer zugeord
neten Reibungskupplung 12 und einem zugeordneten Schaltgetriebe 14, die
beide mittels der Betätigungseinrichtung 10 betätigbar sind, um einen Gang
des Schaltgetriebe unter Auskuppeln der Reibungskupplung einzulegen,
herauszunehmen oder zu wechseln. Man spricht in diesem Zusammenhang
von einem "automatisierten Schaltgetriebe" im Gegensatz zu einem
sogenannten "Automatikgetriebe", bei dem ein automatischer Gangwechsel
mittels hydraulischer Ansteuerung von Bremsen und Kupplungen vollzogen
werden kann, ohne daß eine Reibungskupplung zu betätigen ist. Bei einem
automatisierten Schaltgetriebe erfolgt ein Gangwechsel ähnlich wie bei
einem manuellen Getriebe durch Betätigung einer Schaltmechanik in
Verbindung mit der Betätigung einer Reibungskupplung, und es können
identische oder ähnliche Schaltgetriebe eingesetzt werden.
Die Betätigungseinrichtung 10 umfaßt eine Steuereinheit 16, die mit
weiteren Komponenten des Fahrzeugs 18 (durch ein Rechteck symbolisiert)
in Verbindung steht, beispielsweise mit verschiedenen Fahrzeugsensoren
und mit einer Anzeigeeinheit 20 und einer Gangwählhebeleinheit 22, mittels
der der Steuereinheit 16 Sollbetriebszustände angewiesen werden und ggf.
manuell ein Gangwechsel ausgelöst werden kann. Die Betätigungsein
richtung 10 weist wenigstens einen Betriebsmodus auf, bei dem die
erforderlichen Gangwechsel vollautomatisch in Abhängigkeit von Fahrzeug-
und Motorzuständen ausgelöst werden. Es ist denkbar, daß verschiedene
Betriebsmodi vorgesehen sind, beispielsweise ein komfortbetonter
Betriebsmodus und ein sportlicher Betriebsmodus.
Die Steuereinheit 16 steuert über ein Relais 24 einen Hydraulikpumpenmotor
26 an, indem das Relais 24 entsprechend einem Steuersignal von der
Steuereinheit eine Stromverbindung mit einer Fahrzeugenergieversorgung
herstellt bzw. unterbricht. Der Motor 26 treibt eine Hydraulikpumpe 28 an,
die über eine Filtereinheit 30 Hydrauliköl von einem Ausgleichsbehälter 32
ansaugt. Das angesaugte Hydrauliköl wird über ein Rückschlagventil 34
einem Hydraulikkreis 36 zugeführt, an dem ein Hydraulikspeicher 38
angeschlossen ist. Die Steuereinheit 16 erfaßt über einen Drucksensor 40
den Druck im Hydraulikkreis 36 und sorgt dafür, daß der Hydraulikdruck in
einem vorgegebenen Druckintervall bleibt. Ein Druckbegrenzungsventil 42
schützt den Hydraulikkreis und die an ihn angeschlossenen Komponenten
vor Überlastung.
An dem Hydraulikkreis 36 ist ferner ein Proportional-3/3-Wege-Ventil 44
(auch mit NZ bezeichnet; als der ersten Hydraulikventilanordnung zugehörig
identifizierbar), das von der Steuereinheit 16 elektrisch ansteuerbar ist und
entsprechend der elektrischen Ansteuerung einen definierten Hydraulikölfluß
(Volumenstrom Q [l/min]) durchläßt, und zwar entweder vom Hydraulikkreis
36, also von einer die Pumpe 28 und den Hydraulikspeicher 38 um
fassenden Hydraulikquelle zu einem hydraulischen Nehmerzylinder 46 (erste
Hydraulik-Stellzylinderanordnung), oder vom hydraulischen Nehmerzylinder
zum Ausgleichsbehälter 32. Der hydraulische Nehmerzylinder 46 ist der
Reibungskupplung 12 zugeordnet und betätigt diese über eine Ausrückme
chanik umfassend eine Ausrückgabel 48 und ein Ausrücklager 50. Über
einen Positionssensor 52 wird die momentane Position des Ausrücklagers
50 zur Steuereinheit 16 zurückgekoppelt. Durch Steuerung bzw. Regelung
des Hydraulikölflusses in den hydraulischen Nehmerzylinder 46 bzw. aus
diesem heraus wird die Reibungskupplung 12 definiert eingekuppelt und
ausgekuppelt.
An dem Hydraulikkreis 36 ist ferner ein Schaltventil in Form eines 2/2-
Wege-Ventils 54 angeschlossen, das in einem erster Schaltzustand einen
weiteren Hydraulikkreis 56 (zweiter Hydraulikkreis 38) vom Hydraulikkreis
36 (erster Hydraulikkreis 36) trennt und in einem zweiten Schaltzustand den
ersten Hydraulikkreis 36 und den zweiten Hydraulikkreis 56 miteinander
verbindet.
Bei dem Schaltventil 54 handelt es sich um ein hydraulikdruckbetätigtes
Ventil mit einem hydraulischen Steuereingang, der über eine Hydrauliklei
tung 58 an einer das Proportionalventil 44 mit dem Hydraulikzylinder 46
verbindenden Hydraulikleitung 60 angeschlossen ist. Das Schaltventil 54
schaltet in den die Verbindung zwischen den beiden Hydraulikkreisen 36
und 56 herstellenden zweiten Schaltzustand, wenn im hydraulischen
Nehmerzylinder 46 etwa 10% des maximalen Hydraulikdrucks herrscht.
Fällt der Hydraulikdruck unter diese Schwelle ab, so schaltet das Schaltven
til 54 wieder in den die beiden Hydraulikkreise 36 und 56 voneinander
trennenden ersten Schaltzustand, wobei die Schaltschwelle für das Schalten
vom ersten zum zweiten Schaltzustand etwas höher liegen kann als die
Schaltschwelle für das Schalten vom zweiten in den ersten Schaltzustand.
Der zweite Hydraulikkreis 56 steht somit nur im Zuge einer Kupplungs
betätigung über den Hydraulikkreis 36 mit der Hydraulikquelle 28, 38 in
Verbindung.
Am zweiten Hydraulikkreis 56 sind drei Proportionalventile 62 (WW), 64
(SW1) und 66 (SW2) angeschlossen, die eine zweite Hydraulikventilanord
nung bilden. Diese Ventile dienen zur Ansteuerung einer dem Schaltgetriebe
14 zugeordneten zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung mit einem
hydraulischen Nehmerzylinder 68, der als Wählwinkelzylinder oder
Gassenwahlzylinder dient, und einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder
70, der als Schaltzylinder oder Schaltwegzylinder dient. Die hydraulischen
Nehmerzylinder 46 und 68 sind beide als einfach wirkende Hydraulikzylinder
ausgeführt.
Von den Ventilen der zweiten Hydraulikventilanordnung dient das Ventil 62
zur Ansteuerung des Wählwinkelzylinders 68. Es handelt sich bei diesem
Ventil 62 (das in Fig. 1 auch mit WW bezeichnet ist) wie beim Ventil 44
um ein Proportional-3/3-Wege-Ventil, das von der Steuereinheit 16
elektrisch ansteuerbar ist und entsprechend der Ansteuerung einen
definierten Druckölfluß Q durchläßt, und zwar entweder von der Hydraulik
quelle 28, 38 über die Hydraulikkreise 36, 56 und eine Hydraulikleitung 72
zum Hydraulikzylinder 68 bzw. von diesem in den Druckausgleichsbehälter
32. Damit ist der einen federvorgespannten Kolben aufweisende Wählwin
kelzylinder 68 definiert betätigbar, um auf an sich bekannte Art und Weise
eine Schaltmechanik 74 des Schaltgetriebes 14 im Sinne einer Gassenwahl
zu betätigen.
Die Betätigung des Hydraulikzylinders 70 (Schaltwegzylinder) erfolgt über
die (in Fig. 1 auch mit SW1 und SW2 bezeichneten) Proportionalventile 64
und 66, bei denen es sich um druckrückgeführte Proportionaldruckminder
ventile (Druckregelventile) handelt, die entsprechend einer elektrischen
Ansteuerung von der Steuereinheit 16 einen definierten Druck in einer
jeweiligen zum Schaltwegzylinder 70 führenden Hydraulikleitung 76 bzw.
78 einstellen, indem Hydrauliköl vom Hydraulikkreis 56 zur Leitung 76 bzw.
78 durchgelassen wird bzw. Hydrauliköl aus dieser Leitung 76, 78 zum
Ausgleichsbehälter 32 durchgelassen wird. Die Hydraulikleitungen 76 und
78 münden auf verschiedenen Seiten eines Kolbens 80 des doppelt
wirkenden Hydraulikzylinders 70.
Im Zuge eines Auskuppelns, wenn der zweite Hydraulikkreis 56 über das
Schaltventil 54 mit dem ersten Hydraulikkreis 36 in Verbindung steht, wird
durch die dem Schaltwegzylinder 70 zugeordneten Ventile 64 und 66 der
Schaltwegzylinder 70 angesteuert, um durch Einstellen entsprechender
Drücke auf beiden Seiten des Kolbens 80 den Kolben innerhalb des
Zylindergehäuses zu verschieben und damit die Schaltmechanik 74 im Sinne
eines Einlegens eines Ganges, Herausnehmen eines Ganges bzw. Wechseln
eines Ganges zu betätigen. Die für die Betätigung des Schaltwegzylinders
70 vorgesehene Druckregelung entspricht einer Kraftregelung der vom
Schaltwegzylinder 80 auf die Schaltmechanik 74 ausgeübten Betätigungs
kraft und ist insofern vorteilhaft, als das eine gezielte, dem Betriebspunkt
angepaßte Betätigungskraft eingestellt werden kann. Beispielsweise kann
zum Schutz von Synchronisierungen im Getriebe eine Synchronisierung mit
vorgebbarer Kraft erfolgen. Es ist auch denkbar, die Betätigungskraft
fahrerabhängig zu steuern oder zu regeln.
Ein großer Vorteil ergibt sich daraus, daß der Kolben 80 beidseitig mit
Hydrauliköl beaufschlagbar ist, so daß ein beidseitiges Einspannen des
Kolbens möglich ist. Hierdurch kann der Kolben beim Erreichen einer
anzufahrenden Zwischenposition besser abgebremst und dort gehalten
werden, ohne daß es zu wesentlichen Überschwingern oder allgemein zu
Schwingungen kommt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die beidseitige Druckbeauf
schlagung des Kolbens 80 dadurch ermöglicht, daß zwei Druckregelventile
64 und 66 (SW1 und SW2) vorgesehen sind. Die bei Proportionalventilen
inhärent auftretende Leckage, die im Falle des Vorsehens von zwei
Druckregelventilen anstelle von nur einem Druckregelventil insgesamt
gesehen entsprechend vergrößert ist, stellt beim Ausführungsbeispiel aber
keinerlei Problem da, da der zweite Hydraulikkreis 56 nur im Zuge des
Auskuppelns über das Schaltventil 54 und den ersten Hydraulikkreis 36 mit
der Hydraulikquelle 28, 38 in Verbindung steht. Die während des Auskup
pelns auftretende Leckage ist vernachlässigbar, so daß sich praktisch keine
Erhöhung der Leckage ergibt. Überdies ist ja auch das Proportionalventil 62
(WW) am zweiten Hydraulikkreis 56 angeschlossen, so daß nur das
Proportionalventil 44 (NZ) ständig mit der Hydraulikquelle 28, 38 in
Verbindung steht. Praktisch fällt somit nur die an diesem Ventil 44
auftretende Leckage ins Gewicht und ist in einer Leckagerechnung bei der
Auslegung der Hydraulikpumpe 28 und des Hydraulikspeichers 38 zu
berücksichtigen. Es ergeben sich entsprechend reduzierte Anforderungen an
die Hydraulikpumpe 28 mit ihrem Motor 26, so daß kostengünstige
Komponenten eingesetzt werden können, ohne daß die Gefahr einer
Zerstörung aufgrund einer Überschreitung einer maximalen Einschaltdauer
und dementsprechender Überhitzung zu befürchten ist. Auch hinsichtlich der
Gesamtlebensdauer des Elektromotors ergeben sich keine Nachteile, wenn
aufgrund der besseren Leckagebilanz ein den reduzierten Anforderungen
entsprechender Elektromotor 26 eingesetzt wird. Statt kostengünstigerer
Komponenten kann man selbstverständlich auch höheren Anforderungen
genügende Komponenten einsetzen, um die Gesamtlebensdauer der
Komponenten zu vergrößern.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungs
beispiel der Fig. 1 dadurch, daß nur drei Proportionalventile vorgesehen
sind. Für das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden die gleichen
Bezugszeichen für gleiche bzw. analoge Komponenten verwendet, wobei die
Bezugszeichen jeweils um 100 vermehrt sind. Es werden hier nur die
Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen erläutert;
ansonsten wird ausdrücklich auf die Beschreibung des ersten Ausführungs
beispiels der Fig. 1 verwiesen.
Innerhalb der Fig. 2 sind zwei Ausführungsvarianten dargestellt. Das dem
Ventil 54 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Ventil 154 ist
gestrichelt dargestellt, da es nur gemäß einer ersten Ausführungsvariante
des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 vorgesehen ist. Gemäß einer zweiten
Ausführungsvariante dieses Ausführungsbeispiels ist das Schaltventil 154
und die dieses Ventil mit einer dem Ventil 162 (WW) nachgeschalteten
Hydraulikleitung 160a verbindende Hydraulikleitung 158 weggelassen, so
daß die Hydraulikkreise 136 und 156 stets miteinander in Verbindung
stehen und sinnvollerweise als ein gemeinsamer Hydraulikkreis anzusehen
sind. Auf die durch Trennung der Hydraulikkreise 136 und 154 erreichten
Vorteile, die anhand des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1) erläutert
wurden und in entsprechender Weise beim zweiten Ausführungsbeispiel
(Fig. 2) gemäß der ersten Ausführungsvariante auftreten, wird bei der
zweiten Ausführungsvariante verzichtet, wobei sich allerdings eine
Reduktion der an den Proportionalventilen insgesamt auftretenden
Leckageverluste dadurch ergibt, daß insgesamt nur drei statt vier Proportio
nalventile vorgesehen sind. Dies wird im folgenden näher erläutert.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dient das (als der ersten Hydraulikven
tilanordnung zugehörig identifizierbare) Proportionalventil 162 (WW)
gleichzeitig zur Ansteuerung des der Reibungskupplung 112 zugeordneten
hydraulischen Nehmerzylinders 146 und zur Ansteuerung des Wählwinkel
zylinders 168. Dem (am ersten Hydraulikkreis 136 angeschlossenen)
Proportionalventil 162, ebenso wie das Ventil 62 ein Proportional-3/2-Wege-
Ventil mit elektrischer Steuerung des Hydraulikölflusses, ist ein als
Schaltventil dienendes 2/2-Wegeventil 182 nachgeschaltet, das in Fig. 2
auch mit NZ bezeichnet ist. In einer ersten Schaltstellung verbindet das
Schaltventil 182 eine Hydraulikleitung 160a zwischen dem Ventil 162 und
dem Ventil 182 mit einer Hydraulikleitung 160b zwischen dem Ventil 182
und dem hydraulischen Nehmerzylinder 146, so daß eine Hydraulikver
bindung zwischen diesem hydraulischen Nehmerzylinder 146 und dem
Flußregelventil/Flußsteuerventil 162 hergestellt ist. In einen zweiten
Schaltzustand des Ventils 182 ist diese Verbindung zwischen den Leitungen
160a und 160b unterbrochen, so daß keine Kupplungsbetätigung möglich
ist. Eine ausgerückte Kupplung kann aber im ausgerückten Zustand gehalten
werden, indem das Ventil 182 die Abflußverbindung aus dem hydraulischen
Nehmerzylinder 146 über die Leitungen 160b, 160a und das Proportional
ventil 162 sperrt. Das Schaltventil 182 kann als nahezu leckagefreies Ventil,
beispielsweise als Kugelsitzventil, ausgeführt sein, so daß die Kupplung über
extrem lange Zeiträume im ausgerückten Zustand gehalten werden kann,
ohne daß Hydrauliköl (allgemein Hydraulikmedium) zum hydraulischen
Nehmerzylinder 146 nachgeliefert werden muß. Die relativ große Leckage
des Proportionalventils 162 spielt dabei keine Rolle.
Gegenüber einer an sich möglichen Verwendung eines 3/2-Wege-Ventils
anstelle des 2/2-Wege-Ventils 182 (NZ) bietet das 2/2-Wege-Ventil den
Vorteil, daß es einerseits billiger ist und andererseits eine geringere Leckage
aufweist und dementsprechend eine durch die Möglichkeit, die Kupplung im
ausgerückten Zustand zu halten, gegebene Notfunktion länger aufrecht
erhalten werden kann.
Der über die Hydraulikleitung 172 an der sich an das Proportionalventil 162
anschließenden Leitung 160a angeschlossene Wählzylinder 168 wird an
sich stets dann mit Hydraulikmedium beaufschlagt, wenn eine Kupplungs
betätigung durch die Beaufschlagung des hydraulischen Nehmerzylinders
146 erfolgt, da beide hydraulischen Nehmerzylinder am gleichen Arbeits
ausgang A des Proportionalventils 162 angeschlossen sind, der Wähl
zylinder 172 unmittelbar und der Ausrückzylinder 146 über das Schaltventil
182. Tatsächlich wird beim Auskuppeln bzw. Einkuppeln aber nur der
hydraulische Nehmerzylinder (Ausrückzylinder) 146 im Sinne einer
wesentlichen Bewegung des jeweiligen Zylinderkolbens betätigt, da der
Wählzylinder 168 über eine Gassenkulisse oder dergleichen der Schaltme
chanik 174 in seiner momentane Stellung gehalten wird. Man spricht auch
davon, daß der Wählzylinder 168 "abgelegt" ist.
Die Funktion beim Auskuppeln und beim Einkuppeln ist wie folgt: Die
Steuereinheit 116 öffnet das Ventil 182 und steuert/regelt das Ausrücken
der Kupplung durch entsprechende Ansteuerung des Ventils 162. Hiernach
wird das Ventil 182 geschlossen und anschließend durch das Ventil 162 der
Wählwinkel bzw. die Schaltgasse eingestellt. Beim Einkuppeln wird das
Ventil 182 geöffnet und die Kupplung durch entsprechende Ansteuerung
des Ventils 162 geregelt/gesteuert geschlossen. Gleichzeitig wird der
Wählzylinder abgelegt.
Für die schon kurz angesprochene Notfunktion wird bei vorhandenem
Systemdruck durch Ansteuerung der Ventile 162 und 182 die Kupplung 112
geöffnet. Nach Signalwegnahme an den Ventilen 182 und 162 (vorzugs
weise zuerst vom Schaltventil 182, um einen Hydraulikölverlust aus dem
hydraulischen Nehmerzylinder 146 über das Proportionalventil 162 zu
vermeiden) bleibt die Kupplung geöffnet, und das Fahrzeug kann bewegt,
insbesondere abgeschleppt, werden.
Zu erwähnen ist noch, daß im Falle der ersten Ausführungsvariante die
Hydrauliksteuerleitung 158 anstelle an der Hydraulikleitung 160a auch an
der Hydraulikleitung 160b angeschlossen sein könnte. Dies hätte den
Nachteil, daß eine etwaige am Schaltventil 154 auftretende Leckage die
maximale Auskoppeldauer im Falle der Notfunktion reduzieren könnte.
Vorteilhaft hieran wäre aber, daß auch im Falle von Fehlfunktionen bei der
Ansteuerung der Ventile 182 und 162 eine Ansteuerung der dem doppelt
wirkenden Hydraulikzylinder 170 (Schaltwegzylinder 170) zugeordneten, am
zweiten Hydraulikkreis 156 angeschlossenen Druckregelventile 164, 166,
die als zweite Hydraulikventilanordnung zu identifizieren sind, nur dann
möglich ist, wenn auch die Kupplung 112 ausgerückt ist.
Zu allen Ausführungsbeispielen und Ausführungsvarianten und allgemein zur
hier verwendeten Terminologie ist noch nachzutragen, daß als Proportional
ventile im Sinne der Erfindung auch sogenannte Servoventile bzw. allgemein
sogenannte Stetigventile anzusehen sind. Ferner sollte noch erwähnt
werden, daß bei beiden Ausführungsbeispielen bisher noch nicht erwähnte
Rückschlagventile 88 bzw. 188 vorgesehen sind, die dazu dienen, die
Zylinder 46, 68 und 70 bzw. den Zylinder 170 zu durchspülen, um nach
Befüllung des Hydrauliksystems mit Hydrauliköl bzw. einem Austausch des
Hydrauliköls in den Zylindern enthaltene Luft aus diesen herausspülen zu
können. Das Bezugszeichen 90 bzw. 190 bezeichnet einen Gangerken
nungssensor, der über eine Signalleitung den Schaltzustand des Getriebes
14 bzw. 114 an die Steuereinheit 16 bzw. 116 angibt. Die mit 92 bzw. 192
bezeichnete Signalleitung symbolisiert die Möglichkeit, daß weitere
Sensoren vorhanden sind, die der Steuereinheit 16 bzw. 116 Informationen
zuführen, etwa über Zustände des Kraftfahrzeugs, etwa Fahrzustände wie
Geschwindigkeit, Gierrate usw., oder/und über Zustände von Fahrzeugkom
ponenten, etwa des Fahrzeugmotors. In den Figuren wurden nicht alle
Hydraulikleitungen und Steuerleitungen mit eigenen Bezugszeichen
versehen. Insbesondere wurden die von den Proportionalventilen zum
Ausgleichsbehälter führenden, gepunktet dargestellten Hydraulikleitungen
nicht extra benannt. Zusätzlich zu bei den Druckregelventilen 64, 66, 164
und 166 vorgesehenen, gepunktet dargestellten Druckrückführungen, bei
denen es sich in der Regel um ventilinterne Rückführungen handelt, können
auch weitere Hydraulikverbindungen vorgesehen sein, insbesondere
ventilinterne Druckausgleichsverbindungen (etwa zum Druckausgleichs
behälter). Die Art der Proportionalventile läßt sich auch aus in den Figuren
neben den Ventilen gezeigten kleinen Diagrammen ersehen. Bei den
Diagrammen neben den Ventilen 44, 62 und 162 handelt es sich um
Darstellungen des Flusses Q [L/min] als Funktion eines Erregungsstroms I [A]
eines Proportionalmagnets und bei den Diagrammen neben den Ventilen 64,
66 und 164 und 166 handelt es sich um Diagramme, die den Druck P [Bar]
als Funktion des Erregungsstroms I [A] eines Proportionalmagnets angeben.
Die gezeigten schematischen Kennlinien sind nur als Beispiele anzusehen.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine hydraulische Betätigungsein
richtung zur Betätigung einer Reibungskupplung eines automatisierten
Schaltgetriebes eines Fahrzeugs mit einer Hydraulikquelle einer ersten und
einer zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung und einer ersten und einer
zweiten Hydraulikventilanordnung, die jeweils wenigstens ein Proportional
ventil umfassen. Es wird vorgeschlagen, ein Schaltventil vorzusehen, um
eine der Hydraulikventilanordnungen nur fallweise mit Hydraulikmedium in
Abhängigkeit von einem von der anderen Hydraulikventilanordnung
einstellbaren Hydraulikdruck mit Hydraulikmedium zu versorgen. Ferner wird
vorgeschlagen, ein Schaltventil in einer Hydraulikverbindung zwischen einer
einer Reibungskupplung zugeordneten Hydraulik-Stellzylinderanordnung und
wenigstens einem zugeordneten Hydraulikventil vorzusehen, um die
Kupplung im Sinne einer Notfunktion im ausgerückten Zustand unabhängig
von Leckageverlusten des wenigstens einen Hydraulikventils halten zu
können.
Claims (13)
1. Hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Reibungs
kupplung und eines automatisierten Schaltgetriebes eines Fahrzeugs,
umfassend:
ein Schaltventil (54; 154) in einer Hydraulikverbindung zwischen der zweiten Hydraulikventilanordnung (62, 64, 66; 164, 166) und der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zum Unterbrechen dieser Hydraulikverbindung in einem ersten Schaltzustand und zum Freigeben dieser Hydraulikverbindung in einem zweiten Schaltzu stand, wobei das Schaltventil (54; 154) in Abhängigkeit von einem mittels der ersten Hydraulikventilanordnung (44; 162) einstellbaren Hydraulikdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand umschaltbar ist.
- - eine Hydraulikquelle (28; 38; 128, 138) zum Bereitstellen von Hydraulikdruckmedium;
- - eine einer zu betätigenden Reibungskupplung (12; 112) zugeordnete erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46; 146)
- - eine einer Schaltmechanik (74; 174) eines zu betätigenden Schaltgetriebes (14; 114) zugeordnete zweite Hydraulik- Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170);
- - eine wenigstens ein Proportionalventil (NZ; WW) umfassende erste Hydraulikventilanordnung (44; 162), über die zur Betätigung wenigstens der Reibungskupplung (12; 112) wenigstens der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46; 146) Hydraulikdruckmedium von der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zuführbar ist;
- - eine wenigstens ein Proportionalventil (WW, SW1, SW2; SW1, SW2) umfassende zweite Hydraulikventilanordnung (62, 64, 66; 164, 166), über die zur Betätigung wenigstens des Schaltgetriebes (14; 114) wenigstens der zweiten Hydraulik- Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170) Hydraulikdruckme dium von der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zuführbar ist;
ein Schaltventil (54; 154) in einer Hydraulikverbindung zwischen der zweiten Hydraulikventilanordnung (62, 64, 66; 164, 166) und der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zum Unterbrechen dieser Hydraulikverbindung in einem ersten Schaltzustand und zum Freigeben dieser Hydraulikverbindung in einem zweiten Schaltzu stand, wobei das Schaltventil (54; 154) in Abhängigkeit von einem mittels der ersten Hydraulikventilanordnung (44; 162) einstellbaren Hydraulikdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand umschaltbar ist.
2. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil (54; 154) ein hydraulisch
steuerbares Schaltventil ist, das einen hydraulischen Steueranschluß
aufweist, der an einer von der ersten Hydraulikventilanordnung (44;
162) zur ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46; 146) führenden
Hydraulikverbindung (60; 160a, 160b) angeschlossen ist.
3. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulik-Stellzylinderanord
nung einen Gassenwahlzylinder (68) und einen Schaltzylinder (70)
umfaßt, die beide über die zweite Hydraulikventilanordnung (62, 64,
66) ansteuerbar sind.
4. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hydraulikventilanordnung
(44) ein 3/3-Wege-Proportionalventil (NZ) umfaßt zum Steuern/Regeln
eines Hydraulikdruckmediumflusses zwischen der Hydraulikquelle
(28, 38) bzw. einem Druckausgleichsbehälter (32) einerseits und der
ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46) andererseits.
5. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulikventilanordnung
(62, 64, 66) ein 3/3-Wege-Proportionalventil (WW) umfaßt zum
Steuern/Regeln eines Hydraulikdruckmediumflusses zwischen der
Hydraulikquelle (28, 38) bzw. einem Druckausgleichsbehälter (32)
einerseits und der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (68, 70),
insbesondere dem Gassenwahlzylinder (68) andererseits.
6. Hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Reibungs
kupplung und eines automatisierten Schaltgetriebes eines Fahrzeugs,
gegebenenfalls nach Anspruch 1, umfassend:
in einer Hydraulikverbindung (160a, 160b) zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung (162) und der ersten Hydraulik-Stellzylin deranordnung (146) ein zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand umschaltbares Schaltventil (NZ) zum Unterbrechen dieser Hydraulikverbindung (160a, 160b) im ersten Schaltzustand und zum Freigeben dieser Hydraulikverbindung (160a, 160b) im zweiten Schaltzustand vorgesehen ist, wobei eine Hydrau likverbindung (172) zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung (162) und der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170) vorgesehen ist, welche Hydraulikverbindung (172) unabhängig vom Schaltzustand dieses Schaltventils (NZ) freigegeben oder freigebbar ist.
- - eine Hydraulikquelle (128, 138) zum Bereitstellen von Hydrau likdruckmedium;
- - eine einer zu betätigenden Reibungskupplung (112) zugeord nete erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung (146);
- - eine einer Schaltmechanik (174) zu betätigenden Schaltgetrie bes (114) zugeordnete zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170);
- - eine wenigstens ein Proportionalventil (WW) umfassende erste Hydraulikventilanordnung (162) über die zur Betätigung der Reibungskupplung (112) und des Schaltgetriebes (114) der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (146) und der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170) Hydraulikdruck medium von der Hydraulikquelle (128, 138) zuführbar ist;
- - eine wenigstens ein Proportionalventil (SW1, SW2) um fassende zweite Hydraulikventilanordnung (164, 166), über die zur Betätigung wenigstens des Schaltgetriebes (114) wenig stens der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170) Hydraulikmedium von der Hydraulikquelle (128, 138) zuführbar ist;
in einer Hydraulikverbindung (160a, 160b) zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung (162) und der ersten Hydraulik-Stellzylin deranordnung (146) ein zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand umschaltbares Schaltventil (NZ) zum Unterbrechen dieser Hydraulikverbindung (160a, 160b) im ersten Schaltzustand und zum Freigeben dieser Hydraulikverbindung (160a, 160b) im zweiten Schaltzustand vorgesehen ist, wobei eine Hydrau likverbindung (172) zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung (162) und der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170) vorgesehen ist, welche Hydraulikverbindung (172) unabhängig vom Schaltzustand dieses Schaltventils (NZ) freigegeben oder freigebbar ist.
7. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung
einen Gassenwahlzylinder (168) und einen Schaltzylinder (170)
umfaßt, von denen der eine, insbesondere der Gassenwahlzylinder
(168), über die erste Hydraulikventilanordnung (162) und der andere,
insbesondere der Schaltzylinder (170), über die zweite Hydraulikven
tilanordnung (164, 166) ansteuerbar ist.
8. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hydraulikventilanordnung
(162) ein 3/3-Wege-Proportionalventil (WW) umfaßt zum Steuern/
Regeln eines Hydraulikdruckmediumflusses zwischen der Hydraulik
quelle (128, 138) bzw. einem Druckausgleichsbehälter (132)
einerseits und der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (146) bzw.
der zweiten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (168, 170), ins
besondere dem Gassenwahlzylinder (168), andererseits.
9. Hydraulische Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Reibungs
kupplung und eines automatisierten Schaltgetriebes eines Fahrzeugs,
umfassend:
daß wenigstens eine der beiden Hydraulik-Stellzylinderanordnungen, insbesondere die zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170), wenigstens einen doppelt wirkenden, gegebenenfalls als Schaltzylinder (70; 170) dienenden, Stellzylinder (70; 170) umfaßt, der über ein erstes (SW1) und ein zweites (SW2) Proportionalventil der dem Stellzylinder (70; 170) zugeordneten Hydraulikventilanord nung (64, 66; 164, 166), insbesondere der zweiten Hydraulikventil anordnung (64, 66; 164, 166) ansteuerbar ist, wobei eine Kolben anordnung (80, 180) des Stellzylinders (70; 170) über das erste Proportionalventil (SW1) im Sinne einer Bewegung der Kolbenanord nung (80; 180) in eine erste Stellrichtung und über das zweite Proportionalventil (SW2) im Sinne einer Bewegung der Kolbenanord nung (80; 180) in eine zweite, zur ersten entgegengesetzte Stell richtung mit Hydraulikdruckmittel beaufschlagbar ist.
- - eine Hydraulikquelle (28; 38; 128, 138) zum Bereitstellen von Hydraulikdruckmedium;
- - eine einer zu betätigenden Reibungskupplung (12; 112) zugeordnete erste Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46; 146)
- - eine einer Schaltmechanik (74; 174) eines zu betätigenden Schaltgetriebes (14; 114) zugeordnete zweite Hydraulik- Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170);
- - eine vorzugsweise wenigstens ein Proportionalventil (NZ; WW) umfassende erste Hydraulikventilanordnung (44; 162), über die zur Betätigung wenigstens der Reibungskupplung (12; 112) wenigstens der ersten Hydraulik-Stellzylinderanordnung (46; 146) Hydraulikdruckmedium von der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zuführbar ist;
- - eine wenigstens ein Proportionalventil (WW, SW1, SW2; SW1, SW2) umfassende zweite Hydraulikventilanordnung (62, 64, 66; 164, 166), über die zur Betätigung wenigstens des Schaltgetriebes (14; 114) wenigstens der zweiten Hydraulik- Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170) Hydraulikdruckme dium von der Hydraulikquelle (28, 38; 128, 138) zuführbar ist;
daß wenigstens eine der beiden Hydraulik-Stellzylinderanordnungen, insbesondere die zweite Hydraulik-Stellzylinderanordnung (68, 70; 168, 170), wenigstens einen doppelt wirkenden, gegebenenfalls als Schaltzylinder (70; 170) dienenden, Stellzylinder (70; 170) umfaßt, der über ein erstes (SW1) und ein zweites (SW2) Proportionalventil der dem Stellzylinder (70; 170) zugeordneten Hydraulikventilanord nung (64, 66; 164, 166), insbesondere der zweiten Hydraulikventil anordnung (64, 66; 164, 166) ansteuerbar ist, wobei eine Kolben anordnung (80, 180) des Stellzylinders (70; 170) über das erste Proportionalventil (SW1) im Sinne einer Bewegung der Kolbenanord nung (80; 180) in eine erste Stellrichtung und über das zweite Proportionalventil (SW2) im Sinne einer Bewegung der Kolbenanord nung (80; 180) in eine zweite, zur ersten entgegengesetzte Stell richtung mit Hydraulikdruckmittel beaufschlagbar ist.
10. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß über das erste (SW1) und das zweite (SW2)
Proportionalventil dem Stellzylinder (70; 170) Hydraulikdruckmedium
mit steuerbarem/regelbarem Druck zuführbar ist.
11. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hydraulik-
Stellzylinderanordnung (46; 146) einen über die erste Hydraulikventil
anordnung (44; 162) ansteuerbaren hydraulischen Nehmerzylinder
(46; 146) umfaßt, der auf eine Ausrückgabel (48; 148) oder/und ein
Ausrücklager (50; 150) der Reibungskupplung (12; 112) wirkt.
12. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (54; 154)
in der Hydraulikverbindung zwischen der zweiten Hydraulikventil
anordnung (62, 64, 66; 164, 166) und der Hydraulikquelle (28, 38;
128, 138) oder/und das Schaltventil (NZ) in der Hydraulikverbindung
zwischen der ersten Hydraulikventilanordnung (162) und der ersten
Hydraulik-Stellzylinderanordnung (146) ein 2/2-Wegeventil vorzugs
weise vom Type ohne Kolbenschieber, beispielsweise ein 2/2-Wege-
Kugelsitzventil, ist.
13. Kraftfahrzeug mit einer Betätigungseinrichtung (10; 110) nach einem
der vorangehenden Ansprüche und einem Schaltgetriebe (14; 114)
und einer Reibungskupplung (12; 112), die mittels der Betätigungs
einrichtung (10; 110) betätigbar sind.
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