DE19958874A1 - Betätigungseinrichtung für die Betätigung, insbesondere pneumatische Betätigung einer Reibungskupplung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung (10) für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplung, die eine Positionierservoanordnung (14, 42) mit einer auf einer Ausrücklageranordnung wirkenden Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß einem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) und ein Steuerventil (42) der Positionierservoanordnung umfassenden Druckmittel-Teilsystem eine Druckausgleichsöffnung (202) zugeordnet ist, die wenigstens in einem Haltezustand der Positionierservoanordnung einen definierten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionierverhalten der Positionierservoanordnung zu beeinflussen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs, zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnete Reibungskupplung, umfassend eine Ausrücklageranordnung zur Betätigung der Reibungskupp­ lung; eine Positionierservoanordnung mit einer auf die Ausrücklageranord­ nung wirkenden Druckmittelkraftzylinderanordnung, die über ein mit einer Druckmittelquelle verbundenes Steuerventil abhängig von einer eine Sollposition repräsentierenden Führungsgröße und einer eine Position der Ausrücklageranordnung repräsentierenden Ist-Größe betätigbar ist; wobei das Steuerventil eine zwischen einem ersten, die Druckmittelkraftzylinderan­ ordnung mit der Druckmittelquelle verbindenden Steuerzustand und einem zweiten, die Druckmittelkraftzylinderanordnung mit einer ersten Druckaus­ gleichsöffnung verbindenden Steuerzustand verstellbare Ventilanordnung umfaßt, die abhängig von der Ist-Größe und der Führungsgröße, vorzugs­ weise abhängig von einer der Ist-Größe und der Führungsgröße zugeord­ neten Differenzgröße, zwischen den beiden Steuerzuständen umschaltbar ist.

Eine derartige Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 16 600 A1 bekannt, auf die als "Bezugsdokument 1" Bezug genommen wird und deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Erfindungsbeschreibung aufgenommen wird. Weitere derartige Betätigungseinrichtungen sind aus der DE 197 16 641 A1 (auf diese wird als " Bezugsdokument 2" Bezug genommen), DE 197 14 226 A1 (auf diese wird als "Bezugsdokument 3" Bezug genommen) und DE 198 00 232 A1 (auf diese wird als "Bezugsdokument 4" Bezug genommen) bekannt. Die Offenbarung der Bezugsdokumente 2, 3 und 4 wird ebenfalls durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Erfindungsbeschreibung einbezogen.

Unabhängig von der Ausbildung des Steuerventils (die Bezugsdokumente 1 bis 4 offenbaren verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der Positionier­ servoanordnung und des Steuerventils) hat sich gezeigt, daß das Positionier­ verhalten derartiger Betätigungseinrichtungen in mancher Hinsicht nicht befriedigt. So ist die Exaktheit der Positionierung und das Ansprechverhalten im Sinne eines direkteren Ansprechens verbesserungsbedürftig. Ins­ besondere zeigte sich ein Hystereseverhalten der Positionierservoanordnung in der Zuordnung von Sollposition und Istposition mit einer sogenannten "Lose beim Ausfahren" und "Lose beim Einfahren" (allgemein eine Stellweg- Lose). Auch konnte das zeitliche Ansprechverhalten der bekannten Positionierservoanordnungen nicht allen Ansprüchen genügen. Die genannten Begrenzungen des Leistungsvermögens der bekannten Betäti­ gungseinrichtung dürften wenigstens teilweise auf Haft- und Gleitreibung in der Ausrücklageranordnung oder/und der Druckmittelkraftzylinderanord­ nung oder/und zwischen relativ zueinander bewegten Komponenten des Steuerventils oder allgemein der Positionierservoanordnung zurückzuführen sein und zeigen sich auch in der Größe eines minimalen Stellinkrements der Positionierservoanordnung, das nicht allen Anforderungen genügt.

Demgegenüber ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die gegenüber den genannten Problemen Verbesserungen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in einem die Druckmittel­ kraftzylinderanordnung und das Steuerventil umfassenden Druckmittel- Teilsystem eine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, die wenigstens in einem Haltezustand der Positionierservoanordnung einen definierten, gegenüber einem von der ersten Druckausgleichsöffnung im zweiten Steuerzustand zugelassenen ersten Druckmittel-Druckausgleichsfluß kleineren zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionierverhalten der Positionierservoanordnung zu beeinflussen.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß eine an sich äußerst einfache Maßnahme, nämlich das Vorsehen eines definierten Lecks im genannten Druckmittel-Teilsystem, beispielsweise in der Druckmittelkraft­ zylinderanordnung oder/und einer das Steuerventil mit der Druckmittelkraft­ zylinderanordnung verbindenden Druckmittelverbindung oder/und in einem druckmittelkraftzylinderanordnungsseitigen Abschnitt des Steuerventils ausreicht, um das Positionierverhalten der Positionierservoanordnung zur Anpassung an zu erfüllende Anforderungen zu beeinflussen. Es kann beispielsweise ein Ansprechverhalten der Positionierservoanordnung verbessert werden, beispielsweise im Sinne eine Reduktion einer der Positionierservoanordnung zugeordneten Totzeit. Ferner ist es mittels der zweiten Druckausgleichsöffnung möglich, ein minimales Stellinkrement der Positionierservoanordnung zu reduzieren oder/und einen Stellfehler der Positionierservoanordnung zu reduzieren. Für manche Fahrsituationen ist es besonders wichtig, daß die zweite Druckausgleichsöffnung im Sinne einer Reduktion einer Stellhysterese der Positionierservoanordnung wirken kann oder/und eine Stellweg-Lose der Positionierservoanordnung reduzieren kann.

Nach gegenwärtigem Kenntnisstand ist die beobachtete Modifikation, speziell Verbesserung des Ansprechverhaltens der Positionierservoanord­ nung durch die zweite Druckausgleichsöffnung unabhängig von der Ausbildung der Positionierservoanordnung und speziell des Steuerventils im Einzelnen. Beispielsweise kann die Ventilanordnung des Steuerventils in Abhängigkeit von der Differenzgröße in einen dritten Steuerzustand verstellbar sein, indem die Druckmittelkraftzylinderanordnung weder mit der Druckmittelquelle, noch mit der ersten Druckausgleichsöffnung verbunden ist. Auch ist nach gegenwärtigem Kenntnisstand die Modifikation bzw. Verbesserung des Ansprechverhaltens durch die zweite Druckausgleichsöff­ nung unabhängig vom Funktionsprinzip der Positionierservoanordnung und speziell des Steuerventils.

Generell wird vorgeschlagen, daß im Falle einer in den dritten Steuerzustand verstellbaren Ventilanordnung die zweite Druckausgleichsöffnung im dritten Steuerzustand sowie vorzugsweise im ersten Steuerzustand oder/und im zweiten Steuerzustand den zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt und daß im Falle einer nur zwischen dem ersten Steuerzustand und dem zweiten Steuerzustand verstellbaren Ventilanordnung die zweite Druckaus­ gleichsöffnung wenigstens im ersten Steuerzustand, vorzugsweise im ersten und im zweiten Steuerzustand, den zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt.

Bei dem Druckmittel kann es sich um ein hydraulisches oder um ein pneumatisches Druckmittel handeln. Im Falle eines hydraulischen Druck­ mittels ist die Druckmittelquelle dann als Hydraulikquelle ausgebildet. Im Falle eines pneumatischen Druckmittels ist die Druckmittelquelle als Pneumatikquelle ausgebildet. Es wird hier speziell an eine Pneumatiküber­ druckquelle gedacht, die einen gegenüber Umgebungsdruck größeren Druck abgibt. Es kommt aber auch eine Pneumatikunterdruckquelle in Betracht, die zur Erzeugung eines gegenüber Umgehungsdruck geringeren Unterdrucks in der Druckmittelkraftzylinderanordnung dient.

Bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten der Positionierservoanordnung und speziell des Steuerventils sind in den Unteransprüchen 10 bis 26 angege­ ben, die an sich aus den Bezugsdokumenten 1 bis 4 bekannte Ausführungs­ varianten angeben. Betreffend die Unteransprüche 10 bis 24 wird ins­ besondere auf das Bezugsdokument 1 und dessen Ansprüche und Erläu­ terungen in der Beschreibungseinleitung verwiesen, betreffend die Ansprüche 25 bis 26 wird speziell auf die Bezugsdokumente 2 und 4, deren Ansprüche und die zugehörigen Erläuterungen in der Beschreibungsein­ leitung verwiesen. Den Bezugsdokumenten 1 bis 4 einschließlich deren Figuren und Figurenbeschreibungen können weitere Einzelheiten möglicher Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung entnommen werden, die ebenso wie die in den Unteransprüchen 10 bis 26 angegeben möglichen Ausgestaltungen in Verbindung mit der erfindungs­ gemäßen Ausbildung der Betätigungseinrichtung mit der zweiten Druckaus­ gleichsöffnung je nach Anwendungssituation der Betätigungseinrichtung und zu erfüllenden Spezifikationen sinnvoll sind und wenigstens teilweise zu synergistischen Effekten führen, die eine Optimierung des Positionier­ verhaltens der Positionierservoanordnung ermöglichen.

Die Wirksamkeit des Erfindungsgedankens im Sinne einer Beeinflussung und Optimierung des Positionierverhaltens der Positionierservoanordnung konnte anhand von verschiedenen Positionierservoanordnungen, speziell anhand von verschiedenen Steuerventilen, gezeigt werden, beispielsweise anhand eines nach dem Druckwaageprinzip arbeitenden Steuerventil entsprechend den Unteransprüchen 19 und 20. Ferner konnte die Wirksamkeit des Erfindungsgedankens anhand eines elektrisch angesteuerten Proportional­ ventils demonstriert werden, dem der Sollwert und der von einem Weggeber erfaßte Istwert elektrisch zugeführt wurden. Ein derartiges Steuerventil umfaßt wenigstens ein elektromagnetisch verstellbares Ventilelement, beispielsweise wenigstens ein Solenoid-betätigbares Ventilelement.

Um für manche Betriebszustände einen durch die zweite Druckausgleichs­ öffnung bedingten Druckmittelverlust zu verringern, kann die zweite Druckausgleichsöffnung wahlweise aktivierbar und deaktivierbar sein. Bei der Druckmittelkraftzylinderanordnung handelt es sich vorzugsweise um eine einfach-wirkende Druckmittelkraftzylinderanordnung, die beispielsweise mit einer der Ausrücklageranordnung zugeordneten Federanordnung, beispielsweise Membranfeder der Reibungskupplung, kooperiert. Bei der Druckmittelkraftzylinderanordnung kann es sich aber auch um eine doppelt­ wirkende Druckmittelkraftzylinderanordnung handeln. Hierzu wird vor­ geschlagen, daß die zweite Druckausgleichsöffnung einer einem Ausrücken der Reibungskupplung zugeordneten Druckmittelkammer oder einer einem Einrücken der Reibungskupplung zugeordneten Druckmittelkammer der Druckmittelkraftzylinderanordnung zugeordnet ist oder wahlweise zu­ geordnet werden kann. Alternativ ist es möglich, daß der dem Einrücken und der dem Ausrücken zugeordneten Druckmittelkammer jeweils eine eigene zweite Druckausgleichsöffnung zugeordnet ist, die gewünschtenfalls wahlweise (vorzugsweise wechselseitig) aktivierbar und deaktivierbar sind.

Generell sollte die zweite Druckausgleichsöffnung im Hinblick auf das gewünschte Positionierverhalten einen Strömungsquerschnitt aufweisen, der auf einen engsten Strömungsquerschnitt (Zuführ-Strömungsquerschnitt) im die Druckmittelquelle mit der Druckmittelkraftzylinderanordnung ver­ bindenden Druckmittelsystem oder/und auf ein Zylindervolumen (ggf. ein Zylindervolumenbereich) der Druckmittelkraftzylinderanordnung oder/und auf ein in einem Betätigungszustand der Positionierservoanordnung in der Druckmittelkraftzylinderanordnung herrschendes charakteristisches Druckmitteldruckniveau abgestimmt ist, etwa um ein gewünschtes Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise auf ein gewünschtes Rangierverhalten des Kraftfahrzeugs, zu erreichen.

Für viele Anwendungssituationen und Auslegungen der Betätigungsein­ richtung dürfte im Falle eines pneumatischen Druckmediums ein Strömungs­ querschnitt von etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm, vorzugsweise von etwa 0,6 mm, der Druckausgleichsöffnung vorteilhaft sein, beispielsweise im Zusammenhang mit einem Zylindervolumen von etwa 0,3 l bis etwa 0,8 l und einem engsten Zuführ-Strömungsquerschnitt von etwa 4 mm bis etwa 10 mm, vorzugsweise von etwa 7 mm oder/und einem in einem Betäti­ gungszustand der Positionierservoanordnung im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 3,5 bar liegenden Pneumatikdruck in der als Pneumatikkraftzylinder­ anordnung ausgebildeten Druckmittelkraftzylinderanordnung. Im Falle eines anderen Zylindervolumens oder/und im Falle eines anderen engsten Zuführ- Strömungsquerschnitts oder/und im Falle eines anderen Pneumatikdruckbe­ reichs kann der Strömungsquerschnitt der zweiten Druckausgleichsöffnung angepaßt sein, vorzugsweise derart, daß ein entsprechendes Positionier­ verhalten erreicht wird.

Der zweite Druckmittel-Druckausgleichsfluß kann nutzbringend für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Kühlfluß oder Staubschutz­ fluß. In entsprechender Weise kann der erste Druckausgleichsfluß eingesetzt werden. Dementsprechend wird vorgeschlagen, daß Führungsmittel zum Führen des zweiten oder/und des ersten Druckausgleichsflusses zu wenigstens einer zugeordneten Stelle der Betätigungseinrichtung, der Reibungskupplung oder des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, um an der zugeordneten Stelle als Behandlungs- oder/und Hilfsfluß, beispielsweise als Kühlfluß oder Staubschutzfluß, zu dienen. Der dem Anspruch 36 zugrunde­ liegende Gedanke ist unabhängig von dem Vorhandensein oder Nicht­ vorhandensein einer zweiten Druckausgleichsöffnung. Man könnte auch daran denken, anstelle eines mit der Funktionsweise der Positionierservo­ anordnung zusammenhängenden Druckausgleichsflusses einen dezitiert als Behandlungs- oder/und Hilfsfluß dienenden Druckmittelfluß vorzusehen, der vom Druckmittelsystem bereitgestellt wird, der nicht zwingend mit der Funktionsweise der Positionierservoanordnung zusammenhängt oder diese beeinflußt. Der dem Anspruch 36 zugrundeliegende Erfindungsgedanke ist dementsprechend unabhängig von der Funktionsweise und dem Aufbau der Betätigungseinrichtung; es reicht prinzipiell aus, daß die Betätigungsein­ richtung eine mit einer Druckmittelquelle verbindbare Druckmittelkraftzylin­ deranordnung aufweist.

Die Erfindung betrifft allgemein ferner eine Betätigungs- oder/und Positio­ niereinrichtung, umfassend eine Servoanordnung mit einer auf wenigstens ein zu betätigendes oder/und zu positionierbares Element wirkenden Druckmittelkraftzylinderanordnung, die über ein mit einer Druckmittelquelle verbundenes Steuerventil abhängig von einer eine Sollposition oder einem Soll-Betätigungszustand repräsentierenden Führungsgröße und einer eine Ist- Position oder einen Ist-Betätigungszustand des Elements repräsentierenden Ist-Größe betätigbar ist; wobei das Steuerventil eine zwischen einem ersten, die Druckmittelkraftzylinderanordnung mit der Druckmittelquelle verbinden­ den Steuerzustand und einem zweiten, die Druckmittelkraftzylinderanord­ nung mit einer ersten Druckausgleichsöffnung verbindenden Steuerzustand verstellbare Ventilanordnung umfaßt, die abhängig von der Ist-Größe und der Führungsgröße, vorzugsweise abhängig von einer der Ist-Größe und der Führungsgröße zugeordneten Differenzgröße, zwischen den beiden Steuerzuständen umschaltbar ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in einem die Druckmittelkraftzylinder­ anordnung oder das Steuerventil umfassenden Druckmittel-Teilsystem eine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, die wenigstens in einem Haltezustand der Servoanordnung einen definierten, gegenüber einem von der ersten Druckausgleichsöffnung im zweiten Steuerzustand zugelassenen ersten Druckmittel-Druckausgleichsfluß kleineren zweiten Druckmittel- Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionier- oder/und Betätigungsverhalten der Servoanordnung zu beeinflussen. Die Betätigungs- oder/und Positioniereinrichtung kann weitere Merkmale der vorstehend beschriebenen, sich auf eine Reibungskupplung beziehenden Betätigungsein­ richtung aufweisen, wobei die Positionierservoanordnung mit der Servo­ anordnung und die Ausrücklageranordnung mit dem zu betätigenden oder/und zu positionierenden Element korrespondiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehreren in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen und bei Versuchen ermittelten Meßergebnissen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen, teilweise geschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung mit einer Druckmittel-Kraftzylinderanordnung in Form eines Druckmittel- Ringzylinders, insbesondere Pneumatik-Ringzylinders.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Betätigungsein­ richtung gemäß Fig. 2 mit einem Steuerventil des "Druck­ waage-Typs".

Fig. 3 zeigt in Teilfigur 3a schematisch den Regelkreis einer erfin­ dungsgemäßen, ein bevorzugtes grundlegendes Ausführungs­ prinzip verwirklichenden Betätigungseinrichtung mit einer Positionsregeleinrichtung und in Teilfigur 3b eine Führungs­ signal-Sollposition-Positionierkennlinie, nach der die Positionie­ rung der Ausrücklageranordnung der Betätigungseinrichtung der Teilfigur 3a erfolgen kann.

Fig. 4 zeigt ein minimales Stellinkrement einer ein elektrisches Steuerventil aufweisenden Betätigungseinrichtung ohne erfindungsgemäße zweite Druckausgleichsöffnung betreffende Meßergebnisse.

Fig. 5 zeigt das minimale Stellinkrement betreffende Meßergebnisse für die Fig. 4 zugeordnete Betätigungseinrichtung im Falle einer Einführung einer erfindungsgemäßen zweiten Druckausgleichs­ öffnung mit einem Strömungsquerschnitt von 0,6 mm.

Fig. 6 zeigt eine schematische Istwert-Sollwert-Kennlinie einer Betätigungseinrichtung mit Hystereseverhalten und Stellweg- Lose und die durch Einführung einer durch die erfindungs­ gemäße zweite Druckausgleichsöffnung bewirkten definierten Leckage erreichbaren Verbesserungen.

Fig. 7 zeigt Meßergebnisse für eine Betätigungseinrichtung mit einem Steuerventil des Druckwaage-Typs ohne erfindungsgemäße zweite Druckausgleichsöffnung, die Rückschlüsse auf die Funktionsweise des Steuerventils, auf den Zusammenhang zwischen Sollwert und resultierendem Istwert, einem resultie­ renden hydraulischen Steuerdruck und einem resultierenden Druckmitteldruck sowie auf Auswirkungen von Sollwert­ änderungen auf die genannten Größen ermöglichen.

Fig. 8 zeigt den Meßergebnissen der Fig. 7 entsprechende Meßergeb­ nisse für den Fall, daß eine zweite Druckausgleichsöffnung mit einem Strömungsquerschnitt von 0,5 mm vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 10 für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brenn­ kraftmaschine und einem Getriebe in einer Gehäuseglocke 12 angeordnete Reibungskupplung, hier eine gedrückte Kupplung, gezeigt. Die Betätigungs­ einrichtung 10 umfaßt eine als Baueinheit ausgeführte Druckmittel- Kraftzylinderanordnung 14, hier eine Pneumatik-Kraftzylinderanordnung, die im folgenden auch als Betätigungszylinderbaueinheit bezeichnet wird. Die Betätigungszylinderbaueinheit 14 umfaßt einen Druckmittel-Ringzylinder, hier einen Pneumatik-Ringzylinder 16, der von einer ringzylindrischen Ausnehmung 18 in einem stationären Körperteil 20 sowie einem Pneumatik- Ringkolbenelement 22 gebildet ist. Das Pneumatik-Ringkolbenelement 22 ist 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, ins­ besondere über Membranfederzungen auf die Kupplung, um diese zur Unterbrechung des Kraftflusses zwischen dem Getriebe und der Brenn­ kraftmaschine auszurücken.

Die Betätigungszylinderbaueinheit 14 trägt eine an der Betätigungszylin­ derbaueinheit lösbar befestigte Steuerventilbaueinheit 40, die ein in Fig. 1 nur schematisch gezeigtes Steuerventil 42 umfaßt. Die Steuerventilbau­ einheit 40 ist derart angeordnet, daß sie durch eine zugeordnete Öffnung 44 in der Gehäuseglocke 12 über die Außenseite der Glocke vorsteht und bei mit der Brennkraftmaschine und dem Getriebe verbundener Gehäuseglocke ausbaubar ist.

Das Steuerventil 42 ist über eine Pneumatikleitung 46 innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40, über einen Pneumatikanschluß 48 an dem über die Außenseite der Gehäuseglocke 12 vorstehenden Abschnitt der Steuerventilbaueinheit und über eine weitere Pneumatikleitung 50 mit einer Pneumatikquelle 51 verbunden. Das Steuerventil 42 ist ferner über eine Leitung 52 innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40, einen Anschluß 54 an dem über die Außenseite der Gehäuseglocke 12 vorstehenden Abschnitt der Steuerventilbaueinheit 40 und über eine weitere Leitung 56 mit einer Führungssignalgebereinheit 60 verbunden. Bei der Führungssignalgeberein­ heit 60 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine Kupplungspedalanord­ nung 60 mit einem Kupplungspedal 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 Hydrauliklei­ tungen, die über den als Hydraulikanschluß ausgebildeten Anschluß 54 in Verbindung stehen.

Das Steuerventil 42 ist ferner über eine Pneumatikleitung 64 innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40 und eine Pneumatikleitung 66 innerhalb der Betätigungszylinderbaueinheit 14 mit dem Ringzylinderraum des Pneumatik- Ringzylinders 16 verbunden. Ferner ist das Steuerventil 42 über eine Pneumatikleitung 68 innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40 mit einer Druckausgleichsöffnung 70 in der kupplungsseitigen Oberfläche der Steu­ erventilbaueinheit verbunden.

Die momentane Axialposition der Ausrücklageranordnung 32 wird dem Steuerventil 42 über mechanische Koppelelemente 72 und 74 in Form eines einen Weg repräsentierenden Ist-Wert-Signals zugeführt, wie durch die gestrichelte Verbindung 76 innerhalb der Steuerventilbaueinheit 40 schematisch dargestellt ist.

Gemäß aus der DE 197 16 641 A1 (Bezugsdokument 2) und der DE 198 00 232 A1 (Bezugsdokument 4) bekannten Ausführungsvarianten ist das Ist- Wert-Signal ein mechanisches Signal. Hierzu kann das aus der Steuerventil­ baueinheit 40 vorstehende stangenartige Koppelelement 74 mit einem Ventilelement einer zwei Ventilelemente umfassenden Ventilanordnung bewegungsverkoppelt sein. Von den beiden Ventilelementen kann ein erstes Ventilelement der Führungssignalgebereinheit 60 zugeordnet, und ein zweites (das schon genannte) Ventilelement kann der Ausrücklageranord­ nung zugeordnet und über die Koppelelemente 72 und 74 mit dieser hinsichtlich der Axialbewegung der Ausrücklageranordnung bewegungs­ verkoppelt sein. Die beiden relativ zueinander und relativ zur Steuerventil­ baueinheit 40 beweglich gelagerten Ventilelemente dienen dazu, ver­ schiedene Steuerzustände des Steuerventils 42 zu realisieren. Zu bevor­ zugten Ausführungsformen des Steuerventils 42 wird auf die Bezugs­ dokumente 2 und 4 verwiesen.

Das Steuerventil 42 schaltet in Abhängigkeit von dem von der Führungs­ signalgebereinheit 60 ausgegebenen Führungssignal, das eine Soll-Axialposi­ tion der Ausrücklageranordnung 32 vorgibt, und von dem die momentane Axialposition der Ausrücklageranordnung 32 angebenden Ist-Wertsignal zwischen drei Steuerzuständen um. In einem ersten Steuerzustand ist über das Steuerventil 42 eine Pneumatikverbindung zwischen dem Pneumatik- Ringzylinder 16 und der Pneumatikquelle 51 hergestellt, so daß dem Pneumatik-Ringzylinder von der Pneumatikquelle 52 Pneumatikmedium, hier Druckluft, zugeführt wird und das Pneumatik-Ringkolbenelement 22 ent­ sprechend aus der Ausnehmung in Richtung zur Kupplung ausrückt. In einem zweiten Steuerzustand des Steuerventils 42 ist über das Steuerventil 42 eine Pneumatikverbindung zwischen dem Pneumatik-Ringzylinder 16 und der Druckausgleichsöffnung 70 hergestellt, so daß das ausgerückte Pneumatik-Ringkolbenelement 22 durch die Druckkraft der Kupplungs­ hauptfeder, z. B. einer Membranfeder oder dergleichen, wieder in die Ausnehmung 18 einrückt, wobei die im Ringzylinderraum des Pneumatik- Ringzylinders 16 befindliche Druckluft aus der Druckausgleichsöffnung 70 ausströmt. In einem dritten Steuerzustand ist der Ringzylinderraum des Pneumatik-Ringzylinders 16 bis auf eine noch zu erläuternde, durch eine erfindungsgemäße zweite Druckausgleichsöffnung gegebene zusätzliche Druckausgleichsmöglichkeit im wesentlichen pneumatikdicht abgeschlossen, so daß das Pneumatik-Ringkolbenelement 22 seine momentane Axialposition entsprechend dieser zusätzlichen Druckausgleichsmöglichkeit hält bzw. ändert. Der Einfluß dieser zusätzlichen Druckausgleichsmöglichkeit wird in der folgenden Beschreibung der Funktionsweise der verschiedenen Steuerventile noch nicht berücksichtigt, bevor dann auf die erfindungs­ gemäße Druckausgleichsöffnung und die zusätzliche Druckausgangs­ möglichkeit im Einzelnen eingegangen wird.

Das Steuerventil 42 kann mit seinen Ventilelementen, der Pneumatik- Kraftzylinderanordnung 14, dem ein Geberelement für das Ist-Wertsignal darstellenden Koppelelement 72 und dem Koppelelement 74 eine mecha­ nische Positionsregelanordnung bilden, die durch entsprechendes Um­ schalten zwischen den drei Steuerzuständen die Axialposition der Aus­ rücklageranordnung 32 auf die durch das Führungssignal von der Füh­ rungssignalgebereinheit 60 angegebene Soll-Position einstellt. Hierzu wird gemäß den genannten Ausführungsvarianten die momentane Position der Ausrücklageranordnung 42 als Ist-Größe durch die Position des zweiten Ventilelements repräsentiert und die Soll-Position der Ausrücklageran­ ordnung als Führungsgröße durch die Position des ersten Ventilelements repräsentiert. Der Ist-Größe und der Führungsgröße ist eine Differenzgröße zugeordnet, die durch die Position des ersten und des zweiten Ventil­ elements relativ zueinander repräsentiert ist und den Wert Null annimmt, wenn die tatsächliche Axialposition der Ausrücklageranordnung 32 der Soll- Position entspricht.

Gemäß aus der DE 197 16 600 A1 (Bezugsdokument 1) und der DE 197 14 226 A1 (Bezugsdokument 3) bekannten Ausführungsvarianten arbeitet das Steuerventil nach dem Druckwaageprinzip. Es wird auf Fig. 2 verwiesen, in der analoge Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind.

Das Steuerventil 42 umfaßt einen in einer Bohrung der Steuerventilbau­ einheit 40 längs einer Ventilachse verschiebbar gelagerten Ventilkörper 170, der eine nicht gezeigte, durch ein Deckelelement 172 zur Pneumatikleitung 46 hin verschließbare Axialbohrung und in die Axialbohrung mündende Radialbohrungen aufweist, von denen in Fig. 1 eine Radialbohrung 174 zu erkennen ist.

In der Fig. 2 ist der Ventilkörper unter der Einwirkung einer an ihm angreifenden Druckfeder gegenüber dem Deckelelement 172 nach rechts verschoben, so daß über die Pneumatikleitungen 66, 64, einen den Ventil­ körper 170 aufnehmenden Ventilraum, die genannte Axialbohrung und die genannten Radialbohrungen im Ventilkörper eine Entlüftungsverbindung zwischen dem Ringzylinderraum des Pneumatik-Ringzylinders und der Entlüftungsöffnung hergestellt ist. Wird der Ventilkörper 170 so weit nach links verschoben, daß das Deckelelement 172 die Axialbohrung verschließt, aber noch nicht gegen die auf ihn wirkende Federkraft einer zugeordneten Druckfeder von einem Deckelsitz abgehoben ist, ist der Ringraum des Pneumatik-Ringzylinders bis auf die noch zu erläuternde, durch eine erfindungsgemäße (zweite) Druckausgleichsöffnung gegebene zusätzliche Druckausgleichsmöglichkeit im wesentlichen pneumatikdicht abgeschlossen. Wird der Ventilkörper 170 unter Mitnahme des Deckelelements 172, dieses von seinem Deckelsitz abhebend, weiter nach links bewegt, so ist eine Belüftungsverbindung zwischen der Pneumatikleitung 46 und dem Ringraum des Pneumatik-Ringzylinders 16 über den Ventilraum und die Pneumatiklei­ tungen 64 und 66 hergestellt.

Die jeweils sich einstellende Position des Ventilkörpers 170 hängt vom Hydraulikdruck in einer durch einen Hydraulikleitungsabschnitt gebildeten Hydraulikkammer 176 des Steuerventils 42 ab, der auf den Ventilkörper 170 in Richtung einer Verlagerung des Ventilkörpers nach links gegen die Federkraft der an dem Ventilkörper 170 angreifenden Druckfeder wirkt. Die Hydraulikkammer 176 steht über einen Hydraulikleitungsabschnitt 178 mit dem Zylinderraum 180 eines hydraulischen Meßzylinders 182 in Verbin­ dung. Der Meßzylinder 182 umfaßt einen mit einem Dichtungsring 184 versehenen Kolben 186 an einer Kolbenstange 188. Der den Zylinderraum des hydraulischen Meßzylinders 182 begrenzende Kolben ist längs einer zur Kupplungsachse A parallelen, zur Kolbenstange 188 koaxialen Bewegungs­ achse B verschiebbar und durch eine Druckfeder 190 in Richtung zur Kupplung vorgespannt, also in der Ausrückrichtung der Ausrücklageranord­ nung 32 bei Betätigung der Kupplung zum Auskuppeln. Die Kolbenstange 188 steht durch eine Öffnung in der Steuerventilbaueinheit 40 über einen Körper bzw. ein Gehäuse 192 der Steuerventilbaueinheit 40 in Richtung zur Kupplung vor und weist an seinem kupplungsseitigen Ende ein einteilig mit der Kolbenstange 188 ausgebildetes Folgerelement 194 in Form eines von der Kolbenstange 188 in Richtung zur Kupplungsachse A vorstehenden stangenförmigen Arms auf. Die Kolbenstange 188, das Folgerelement 194 und der Kolben 186 können als Teile eines integral oder sogar einteilig ausgebildeten Geberelements einer durch den hydraulischen Meßzylinder 182 gebildeten Geberelementanordnung aufgefaßt werden.

Der Ringabschnitt 30 des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 trägt einen starr befestigten Mitnehmer 196 mit einem radial nach außen vorstehenden Mitnehmerarm, gegen den das Folgerelement 194 durch die Druckkraft der Druckfeder 90 mit einem freien Endabschnitt vorgespannt ist. Der Mit­ nehmerarm 196 bildet also einen Anschlag für das Folgerelement 194. Beim Ausrücken des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 folgt das vom Kolben 186, der Kolbenstange 188 und dem Folgerelement 194 gebildete Geberele­ ment 198 unter Einwirkung der Druckfeder 190 der Bewegung des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 nach links. Beim Einrücken des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 drückt dieses über den Mitnehmer 196 gegen das Geberelement 198 und nimmt dieses auf seiner Bewegung nach rechts mit. Das Geberelement 198 und das Pneumatik-Ringkolbenelement 122 sind also für die Bewegung in axialer Richtung miteinander bewegungs­ verkoppelt. Die Axialbewegung des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 wird somit in eine Volumenvergrößerung bzw. Volumenverkleinerung des Zylinderraums des hydraulischen Meßzylinders 182 umgesetzt. Hierdurch wird die Axialposition des Pneumatik-Ringkolbenelements 22 und damit der Ausrücklageranordnung 32 zum Steuerventil 42 zurückgeführt. Der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 176 hängt somit einerseits von dem durch Betätigung des Kupplungspedals 62 verdrängten Hydraulikmittel­ volumen in der Führungssignalgebereinheit und andererseits vom im Zylinderraum des hydraulischen Meßzylinders 182 aufgenommenen Hydraulikölvolumen und damit von der Axialposition der Ausrücklageranord­ nung 32 ab. Das Steuerventil 42 ist derart ausgebildet, daß durch entspre­ chende Be- und Entlüftung des Ringzylinderraums des Pneumatik-Ringzylin­ ders 16 während der Kupplungsbetätigung stets etwa ein konstanter Hydraulikmitteldruck in der Hydraulikkammer 176 aufrecht erhalten wird. Hinsichtlich der Funktionsweise des Steuerventils wird ergänzend auf das Bezugsdokument 1 verwiesen. Falls gewünscht, kann ein übermäßiger Anstieg des Hydraulikmitteldrucks durch einen in die Steuerventilbaueinheit 40 integrierten (Fig. 2) oder an anderer Stelle vorgesehener Druckbegren­ zungszylinder oder dergleichen verhindert werden, um Beschädigungen zu vermeiden.

Abstrahierend von den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 1 und Fig. 2 zeigt Fig. 3 eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Betätigungs­ einrichtung in einer schematischen, bevorzugte Funktionsprinzipien und Ausführungsmöglichkeiten veranschaulichenden Darstellung. Neben der eigentlichen Kraftzylinderanordnung 14 umfaßt die Betätigungseinrichtung das schon erwähnte Steuerventil 42, das über eine Verbindungsstrecke y (Stellgröße Y) die Kraftzylinderanordnung 14 in Abhängigkeit von einer Füh­ rungsgröße betätigt. Die Führungsgröße wird von einem Führungssignal W abgeleitet, das bei dem gezeigten Beispiel von dem Kupplungspedal 62 über eine Verbindungsstrecke w dem Steuerventil 42 zugeführt wird. Gegenüber den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 verallgemeinernd könnten zur Umwandlung des Führungssignals W in die Führungsgröße dem entspre­ chenden Signalanschluß 54 des Steuerventils Wandlermittel 100 zugeordnet sein.

Die Ansteuerung der Kraftzylinderanordnung 14 erfolgt in Abhängigkeit von der die Sollposition der Ausrücklageranordnung repräsentierenden Führungs­ größe und einer die Ist-Position der Ausrücklageranordnung repräsentieren­ den Ist-Größe. Die Ist-Größe wird von einem Istwertsignal X abgeleitet, das dem Steuerventil 42 von einer der Ausrücklageranordnung zugeordneten Geberelementanordnung 200 über eine Verbindungsstrecke x zugeführt wird. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verallgemeinert, können dem entsprechenden Signalanschluß 102 des Steuerventils 42 ebenfalls Wandlermittel 104 zugeordnet sein, die zur Umwandlung des Istwertsignals X in die Ist-Größe dienen.

Das Steuerventil 42, die Kraftzylinderanordnung 14, die der Ausrücklager­ anordnung zugeordnete Geberelementanordnung 200 (umfassend beispiels­ weise den hydraulischen Meßzylinder 182 und das Geberelement 198) und die Strecken x, y bilden bevorzugt einen Regelkreis, der die Position der Ausrücklageranordnung entsprechend den Vorgaben des Führungssignals W regelt. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 erfolgt die Regelung durch Umschalten des Steuerventils 42 zwischen drei Ventilzu­ ständen, nämlich einem Befüllungssteuerzustand I, in dem die Druckmittel­ quelle (hier Pneumatikquelle) über die Ventilanschlüsse 48 und 106 mit der Kraftzylinderanordnung 14 verbunden ist, einem Entleerungssteuerzustand II, in dem die Kraftzylinderanordnung 14 über die Ventilanschlüsse 106 und 108 mit einem Ausgleichsvolumen (insbesondere Atmosphäre) verbunden ist und einem Haltesteuerzustand III, in dem das Druckmittel aus der Kraftzylinderanordnung 14 über den Ventilanschluß 108 des Steuerventils 42 nicht entweichen kann. Es sei angemerkt, daß ein gesonderter Haltesteu­ erzustand des Steuerventils nicht unbedingt erforderlich ist. Sofern ein eigener Haltesteuerzustand des Steuerventils vorgesehen ist, so kann dieser auch durch ein fortwährendes Umschalten zwischen der Befüllungsver­ bindung 48-106 und der Entleerungsverbindung 106-108 realisiert sein. Ist kein eigener Haltesteuerzustand des Steuerventils vorgesehen, so wird es doch die Funktion "Halten" der Betätigungseinrichtung geben, nämlich derart, daß es in gewissen Betriebszuständen zu einem fortwährenden Umschalten des Steuerventils zwischen dem Befüllungssteuerzustand I und dem Entleerungssteuerzustand II kommt.

Gegenüber den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 verallgemeinernd, können sowohl das die Sollposition angebende Führungssignal W als auch das Rückkopplungs- oder Istwertsignal X unabhängig voneinander durch alle geeigneten Signalarten realisiert sein. Bei den Signalen kann es sich jeweils um ein hydraulisches, pneumatisches, mechanisches, elektrisches oder optisches Signal handeln, um die wichtigsten Signalarten zu nennen. Je nach Signalart kann das jeweilige Signal durch einen Druck, ein Volumen, eine Kraft, einen Weg, einen Winkel, einen Strom, eine Spannung oder eine Lichtintensität repräsentiert sein, um wiederum nur die wichtigsten physikalischen Signalrepräsentationen zu nennen. Wichtig ist, daß das Führungssignal W und das Istwertsignal X auch verschiedenartige Signale sein können bzw. daß das Führungssignal W und das Istwertsignal X durch verschiedene physikalische Größen repräsentiert sein können. Sind das Führungssignal W und das Istwertsignal X verschiedenartig bzw. durch verschiedene physikalische Größen repräsentiert, so kann durch die genannten Wandlermittel 100 und 104 eine Umwandlung der Signale auf gleichartige Größen (Führungsgröße bzw. Ist-Größe) erfolgen. Hinsichtlich des Istwertsignals X sei darauf hingewiesen, daß die jeweils vorgesehene Signalart unabhängig von der zur Aufnahme der Axialposition der Ausrück­ lageranordnung vorgesehenen Geberelementanordnung ist. So kann eine gewisse Kräfte auf die Ausrücklageranordnung oder das Ringkolbenelement ausübende Geberelementanordnung, beispielsweise eine Geberelement­ anordnung mit einem hydraulischen Meßzylinder, wie beim Ausführungs­ beispiel der Fig. 2, oder eine rein mechanische Geberelementanordnung mit Wandlermitteln vorgesehen sein, die ein nicht-hydraulisches bzw. ein nicht­ mechanisches Signal erzeugen, das dem Steuerventil zugeführt wird.

Aus der Ist-Größe und der Führungsgröße kann eine Differenzgröße abgeleitet werden, die den Steuerzustand des Steuerventils 42 bestimmt. Bei dem gezeigten Beispiel nimmt das Steuerventil den Befüllungssteuerzu­ stand I an, wenn die Führungsgröße größer als die Ist-Größe ist, und den Entleerungssteuerzustand II, wenn die Führungsgröße kleiner als die Ist- Größe ist. Ist die Führungsgröße gleich der Ist-Größe, so nimmt das Steuerventil 42 des Ausführungsbeispiels der Fig. 3a den Haltesteuerzu­ stand III an.

Gegenüber den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 verallgemeinernd, kann es sich bei der Ist-Größe, der Führungsgröße und gegebenenfalls der Differenzgröße jeweils um eine hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektrische Größe, insbesondere ein Druck, ein Volumen, eine Kraft, ein Weg, ein Winkel, ein Strom oder eine Spannung handeln, oder auch nur um eine Rechengröße, die vorzugsweise unter entsprechender Digitalisierung in Speicherbereichen einer elektronischen Steuereinrichtung, insbesondere Mikroprozessor, des Steuerventils vorliegen.

Für die Praxis ist es häufig zweckmäßig, wenn zwischen dem Führungs­ signal W und der sich unter der Steuerung bzw. Regelung des Steuerventils 42 einstellenden Axialposition der Ausrücklageranordnung kein linearer Zusammenhang besteht. Beispielsweise ist es für ein gefühlvolles, manuelles Einkuppeln durch entsprechende Betätigung des Kupplungspedals 62 vorteilhaft, wenn einem mittleren Sollpositionsbereich der Kupplung, der von einer Position beginnender Drehmomentübertragung S und einer für im wesentlichen maximale Drehmomentübertragung eingekuppelten Position EK begrenzt ist, in den zugeordneten Führungssignalen W gegenüber den übrigen Sollpositionsbereichen gespreizt ist. Eine entsprechende Positio­ nierkennlinie, die jedem Führungssignal W eine Soll-Axialposition W' zuordnet, ist in Fig. 3b gezeigt.

Es sollte noch erwähnt werden, daß das Steuerventil 42 und die Druck­ mittelkraftzylinderanordnung, insbesondere Pneumatikkraftzylinderanord­ nung 14, als Teile einer Positionierservoanordnung der Betätigungsein­ richtung aufgefaßt werden können, wobei der Begriffsbestandteil "Servo" so zu verstehen ist, daß er eine Betätigung der Reibungskupplung sowohl auf Grundlage einer "Fremdkraft" als auch auf Grundlage einer "Hilfskraft" (Hilfskraftunterstützung oder Hilfskraftbetätigung) umfaßt. So ist es möglich, daß die Betätigung mittels der Druckmittelkraftzylinderanordnung die einzige Möglichkeit der Betätigung der Reibungskupplung ist. Es ist aber auch möglich, daß weitere oder zusätzliche Möglichkeiten der Betätigung der Reibungskupplung bestehen, beispielsweise mittels einer zusätzlichen Hydraulikzylinderanordnung, die gewünschtenfalls als hydraulische Meßzylinderanordnung im Sinne des hydraulischen Meßzylinders 182 (Fig. 2) dient. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Notbetätigung der Kupplung vorgesehen werden, wenn eine Betätigung über die Druckmittel­ kraftzylinderanordnung, beispielsweise aufgrund fehlenden Druckmittels, nicht möglich ist. Es wird in diesem Zusammenhang speziell auf das Bezugsdokument 1 verwiesen.

Zusätzlich zur in Fig. 1 dargestellten Druckausgleichsöffnung 70 bzw. einer entsprechenden, in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellten (im Falle der Fig. 3 mit dem Ventilanschluß 108 in Verbindung stehenden oder von diesen gebildeten) Druckausgleichsöffnung, die im folgenden als erste Druckaus­ gleichsöffnung bezeichnet wird und im zweiten Steuerzustand des Steuerventils einen ersten Druckmittel-Druckausgleichsschluß (im Falle der Ausführungsbeispiele ein Pneumatikdruckausgleichsfluß) zuläßt, ist erfindungsgemäß in einem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (ggf. Pneumatikkraftzylinderanordnung) und das Steuerventil umfassenden Druckmittelteilsystem eine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen, die wenigstens im dritten Steuerzustand des Steuerventils (oder allgemeiner wenigstens in einem Haltezustand oder Positionierservoanordnung) einen definierten, gegenüber dem ersten Druckmittel-Druckausgleichsfluß kleineren zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß (bei den Ausführungsbei­ spielen Pneumatik-Druckausgleichsfluß) zuläßt. Die zweite Druckausgleichs­ öffnung ist in den Fig. 1 bis 3a mit 202 bezeichnet. Im Falle der Fig. 1 ist die zweite Druckausgleichsöffnung 202 von einer Öffnung in der kupplungs­ fernen Oberfläche der Steuerventilbaueinheit gebildet, die über eine Pneumatikleitung 204 mit der Pneumatikleitung 64 verbunden ist. Im Falle der Fig. 2 ist die zweite Druckausgleichsöffnung 202 in der Betätigungs­ zylinder-Baueinheit 14 vorgesehen und steht über eine Pneumatikleitung 204 mit dem Pneumatikringzylinder 16 in Verbindung. Im Falle der Fig. 3a ist die zweite Druckausgleichsöffnung 202 im Steuerventil 42 ausgebildet und steht ventilintern über eine Verbindung 204 permanent mit dem Ventilanschluß 106 in Verbindung. Gewünschtenfalls könnte man die Verbindung 204 zwischen dem Ventilanschluß 106 und der zweiten Druckausgleichsöffnung 202 auch zwischen einem Verbindungszustand und einem Nicht-Verbindungszustand umschaltbar ausführen. Entsprechendes gilt für zweite Druckausgleichsöffnungen an anderer Stelle, denen gewüsch­ tenfalls ein zwischen einem Durchlaßzustand und einem Sperrzustand umschaltbares Schaltventil zugeordnet sein kann.

Durch die zweite Druckausgleichsöffnung, die bei den gezeigten Aus­ führungsbeispielen in allen drei Steuerzuständen (I, II und III) des Steuerven­ tils mit dem Pneumatikringzylinder 16 bzw. allgemein der Druckmittel- Kraftzylinderanordnung 14 in Verbindung steht und wie ein Soll-Leck des pneumatikzylinderseitigen Pneumatiksystems wirkt, wird eine signifikante Verbesserung des Positionier- und Betätigungsverhaltens der erfindungs­ gemäßen Betätigungseinrichtung gegenüber vergleichbaren Betätigungsein­ richtungen ohne derartige zweite Druckausgleichsöffnung erreicht. So kann beispielsweise das minimale Stellinkrement der Betätigungseinrichtung von etwa 2% des Gesamthubs ohne zweite Druckausgleichsöffnung mittels der durch die zweite Druckausgleichsöffnung ermöglichten "Leckage" auf etwa 0,5% des Gesamthubs verringert werden. Ohne zweite Druckausgleichsöff­ nung werden unter Umständen sogar schon Stellinkremente von 3% des Gesamthubs unsauber ausgeführt.

Das minimale Stellinkrement kann dadurch ermittelt werden, daß der Sollwert moduliert wird, wobei man den Hub der Sollwertmodulation so lange reduziert, bis der resultierende Istwert dem Sollwert nicht mehr exakt folgen kann oder gar keine Modulation mehr zeigt. Bei Versuchen, bei denen als zweite Druckausgleichsöffnung eine Leckagebohrung mit einem Durchmesser von 0,6 mm vorgesehen war, durch die während der Kupplungsbetätigung Druckluft aus dem Zylinder entweichen konnte, wurden Sollwertänderungen von 0,5% des Gesamthubs von der Betäti­ gungseinrichtung noch sauber ausgeführt. Es wird hierzu auf beispielhafte Meßergebnisse verwiesen, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind. Die Messungen wurden an einer Betätigungseinrichtung mit einem elektrischen Steuerventil, und zwar mit einem elektrisch angesteuerten Proportionalventil durchgeführt, das den Sollwert als elektrisches Signal und den Istwert als elektrisches Signal (von einem dem Ausrücklager zugeordneten Weggeber) empfing. Fig. 4 zeigt eine Modulation des Sollwerts mit einem Hub von 3% des maximalen Gesamthubs (hier ein maximaler Gesamthub von 12 mm entsprechend 100% Sollwertänderung) und eine Modulation des Sollwerts mit einem Hub von 1% des maximalen Gesamthubs sowie die resultierende Modulation des Istwerts über einer Zeitachse im Falle einer Meßsituation ohne zweite Druckausgleichsöffnung. Wie in der Figur zu erkennen, kann schon bei der Modulation von 3% der Istwert dem Sollwert nur unvoll­ kommen folgen, da die Modulationsspitzen des Sollwerts im Istwert abgeschnitten sind. Die Modulation von 1% ist im Istwert nicht mehr zu erkennen. Es zeigen sich nur Störungen mit gegenüber der Modulation des Sollwerts größerer Frequenz in einem rechten Teil der Meßkurve.

Durch Einführung einer beispielsweise von einer 60er-Vergaserdüse gebildeten zweiten Druckausgleichsöffnung mit einem Durchmesser (Strömungsquerschnitt) von 0,6 mm wird das Positionierverhalten hinsicht­ lich des minimalen Stellinkrements wesentlich verbessert, wie aus den Meßergebnissen der Fig. 5 zu ersehen ist. Der Istwert (PCA-Weg; PCA = Pneumatic Clutch Actuator) kann den Modulationen des Sollwerts mit einem Modulationshub von 2%, 1,5%, 0,7% und 0,5% des maximalen Gesamthubs einwandfrei folgen, ohne daß die Modulationsspitzen abgeschnitten werden.

Bei den Messungen wurde ein Pneumatikzylinder mit einem Zylindervolumen in einer Größenordnung von etwa 0,75 l verwendet und ein einen maxima­ len Pneumatikmediumfluß zum Steuerventil bestimmender engster Zulaufleitungsquerschnitt betrug etwa 6 bis 7 mm.

Neben der anhand der Fig. 4 und 5 erläuterten Verringerung des minimalen Stellinkrements der Betätigungseinrichtung verbessert die zweite Druckaus­ gleichsöffnung die Dosierbarkeit der Kupplungsbetätigung in signifikanter Weise, indem die Lose im Steuerventil stark verringert wird. Hierdurch kann beispielsweise eine Proportionalität zwischen einem eventuell vorgesehenen Kupplungspedal und dem Übertragungsmoment erreicht werden. Es ist also ein direkter Bezug zwischen der Kupplungspedalbewegung und der Fahrzeugbewegung möglich, so daß ähnlich wie bei herkömmlicher rein mechanischer Kupplungsbetätigung das Fahrzeug gewissermaßen am Kupplungspedal "hängt". Ohne zweite Druckausgleichsöffnung zeigt sich ein Zusammenhang zwischen dem Istwert (PCA-Weg) und dem Sollwert (ggf. Pedalweg), der in Fig. 6 schematisch gezeigt ist und durch eine ausgeprägte Hysterese gekennzeichnet ist. Die mit "Loseweg" bezeichnete Breite der Hysteresekurve hängt davon ab, ob eine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist oder nicht und wie groß der durch die zweite Druckaus­ gleichsöffnung zugelassene zweite Druckmittel-Druckausgleichsfluß ist, also welchen Strömungsquerschnitt die zweite Druckausgleichsöffnung aufweist. Wie Fig. 6 veranschaulicht, kann durch Vorsehen der durch die zweite Druckausgleichsöffnung gewährleisteten definierten Leckage der Loseweg, also die Breite der Hysteresekurve, wesentlich reduziert werden. Je geringer die Lose ist, desto direkter ist das Ansprechverhalten der Betätigungsein­ richtung (kein oder nur ein geringer Phasengang der Betätigungseinrichtung). Die Dosierbarkeit kann durch eine Kenngröße beschrieben werden, die aus dem Quotienten Loseweg zu Betätigungsweg gebildet ist. Je kleiner die Kenngröße (ggf. in Prozent angegeben) ist, desto geringer ist die Lose und desto direkter wird der Istwert dem Sollwert nachgeführt. Die Kenngröße wurde von etwa 22% in Auskuppelrichtung und etwa 20% in Ein­ kuppelrichtung für eine herkömmliche Serien-Betätigungseinrichtung durch Einführung einer erfindungsgemäßen zweiten Druckausgleichsöffnung (60er- Vergaserdüse) auf etwa 12% in Auskuppelrichtung und etwa 6% in Einkuppelrichtung reduziert.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Hysterese handelt es sich um ein unabhängig von der zeitlichen Ansteuerung der Betätigungseinrichtung auftretendes Phänomen. Die Hysterese in Fig. 6 ist so zu verstehen, daß sie ein quasistatisches Verhalten der Betätigungseinrichtung beschreibt. Die Lose zeigt sich also auch dann, wenn dem Istwert beliebig viel Zeit gegeben wird, dem Sollwert zu folgen. Neben diesem Hystereseverhalten zeigt eine Betätigungseinrichtung der hier zugrundegelegten Art auch ein dynamisches Verhalten, wobei Totzeiten auftreten können, die dazu führen, daß der Istwert dem Sollwert nur mit zeitlicher Verzögerung folgt. Es wurde beobachtet, daß auch derartige Totzeiten durch Einführung einer zweiten Druckausgleichsöffnung nennenswert reduziert werden können.

Das Ansprechverhalten einer Betätigungseinrichtung der hier zugrundegeleg­ ten Art wird wesentlich durch Haft- und Gleitreibung in der Betätigungsein­ richtung einschließlich der Druckmittelkraftzylinderanordnung und dem Steuerventil bestimmt. Wenigstens die im Steuerventil auftretende Haft- und Gleitreibung zwischen Ventilelementen, einem Ventilgehäuse und einer Dichtungsanordnung kann in ihren Auswirkungen auf das Positionier­ verhalten der Betätigungseinrichtung durch die erfindungsgemäße zweite Druckausgleichsöffnung wesentlich reduziert werden, so daß sich die erläuterten Vorteile ergeben. Dies gilt generell unabhängig von dem Aufbau und der Funktionsweise des Steuerventils. So kann als elektrisches Ventil beispielsweise ein proportionales Sitzventil, ein getaktetes Schaltventil und ein proportionales Schiebeventil in einer erfindungsgemäßen Betätigungsein­ richtung in Verbindung mit der zweiten Druckausgleichsöffnung eingesetzt werden. Ferner ist es möglich, ein hydraulisches Steuerventil des Druckwaa­ getyps in einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in Verbindung mit der zweiten Druckausgleichsöffnung einzusetzen (vgl. Ausführungs­ beispiel der Fig. 2). Ferner können Ventile mit gegeneinander verstellbaren Ventilelementen eingesetzt werden, von denen eines den Sollwert und ein anderes den Istwert repräsentiert (vgl. die vorstehenden Erläuterungen zu Fig. 1).

Mittels der Einführung einer definierten, durch die zweite Druckausgleichs­ öffnung erreichten Leckage im arbeitsverrichtenden Medium stellt sich in der Betätigungseinrichtung (auch als Aktuator bezeichenbar) ein Gleichgewicht zwischen einer Arbeitslast und dem Aktuator ein, die dazu führt, daß die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (die Positionierservoanordnung) auf Dauer gewissermaßen unter "Vorspannung" steht, so daß diese auf Dauer, und zwar auch in Haltepositionen die Ausrücklageranordnung, nachstellen muß, wodurch ein Großteil der Hysterese (Haft- und Gleitreibung) eliminiert bzw. in ihren Auswirkungen auf das Positionierverhalten reduziert wird, wodurch das minimale Stellinkrement auf einen Bruchteil reduzierbar ist und das Ansprechverhalten der Betätigungseinrichtung bei Positionsänderungen wesentlich direkter und damit vorteilhafter sein kann. Diese Vorteile werden erreicht ohne große Mehrkosten. Es sind sogar Einsparungen möglich, da hinsichtlich der Reduktion der Reibung eventuell geringerer Aufwand ausreicht. Es können vor allem auch einfacher ausgebildete Steuerventile eingesetzt werden mit dementsprechenden Kostenvorteilen.

Noch einmal Bezugnehmend auf die Darstellung der Fig. 6 kann zum technischen Hintergrund des Auftretens des Losewegs beim Ausfahren und beim Einfahren eines Kobens der Druckmittelkraftzylinderanordnung noch folgender Erklärungsversuch unternommen werden. Zur Änderung des Stellwegs des Kolbens vor dem Beginn des Ausfahrens muß zusätzlich zur beispielsweise durch eine Membranfeder der Reibungskupplung aufgebrach­ ten Gegenlast eine auf der Haft- und Gleitreibung in der Positionierservo­ anordnung beruhende Hystereselast in Form eines Druckmitteldruckes aufgebracht werden. Vor dem Beginn des Einfahrens muß umgekehrt der Druckmitteldruck so weit reduziert werden, daß die Gegenlast zuzüglich der nunmehr entgegengesetzt wirkenden Hystereselast unterschritten wird. Für eine exakte Positionierung muß also bei jeder Richtungsänderung des Kolbens die Steuergröße um eine Mindest-Steuergrößenänderung geändert werden, um eine Änderung des Druckmitteldrucks um einen der Hysterese­ last entsprechenden Differenzdruck gegenüber dem im Haltezustand herrschenden Druckniveau zu erreichen. Je stärker die Hysterese ausgeprägt ist, desto stärker muß die Steuergröße für die Positionierung geändert werden mit entsprechenden Auswirkungen auf die Stellgröße (Istwert), die ungleichmäßiger und ungenauer wird.

Im folgenden soll die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Betätigungs­ einrichtung unter Einbeziehung der Auswirkungen der zweiten Druckaus­ gleichsöffnung anhand einer sogenannten "hydraulischen PCA" näher erläutert werden, die im grundsätzlichen Aufbau dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 entspricht und ein Steuerventil des Druckwaagetyps und einen die Position der Ausrücklageranordnung erfassenden hydraulischen Meßzylinder aufweist. Es wird auf das Steuerventil 42 der Fig. 2 Bezug genommen.

Ein wesentlicher Effekt der zweiten Druckausgleichsöffnung ist, daß durch das stetige Entweichen von Druckluft aus dem pneumatikzylinderseitigen Teil des Pneumatiksystems das Steuerventil im Rangierbetrieb (kleine Hübe, langsame Betätigungen) und in Haltestellungen in einem effektiven Arbeitsbereich gehalten oder - aufgrund des Entweichens von Druckluft gemäß der als Zeitglied wirkenden zweiten Druckausgleichsöffnung - auf diesen Arbeitsbereich "eingeschränkt" wird.

Es wurden Messungen im Rahmen von Versuchen durchgeführt, bei denen ein Testfahrzeug am Berg zunächst mit der Reibungskupplung gegen Zurückrollen gehalten wurde, anschließend das Kupplungspedal so weit kommengelassen wurde (Einkuppeln), bis das Fahrzeug minimal nach vorne anfährt, darauf eine Kupplungsposition eingestellt wurde, die das Fahrzeug erneut am Berg hält und schließlich eine Kupplungsposition in Richtung Auskuppeln eingestellt wurde, bei der das Fahrzeug minimal zurückrollt, bis es wieder über eine entsprechende Kupplungsstellung zum Halten gebracht wurde. Bei einer derartigen Situation steht der Druckmittelzylinder in einer Zwischenposition zwischen vollständiger Einkuppelstellung (Zylinder eingefahren) und vollständiger Auskuppelstellung (Zylinder ausgefahren). Ohne Leckage liegt der vom Ventilkörper 170 gebildete Steuerkolben mit seinem deckelelementseitigen Ende am Deckelelement 172 (auch als Dichthut bezeichenbar) an, während das Deckelelement 172 am Deckelsitz dichtend angreift. Der Pneumatikzylinder ist dann somit pneumatikdicht abgeschlossen, wenn keine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist.

Aufgrund natürlicher Haft- und Gleitreibung des Ventilkörpers 170 und des Deckelelements 172 und aufgrund zwingend notwendiger Rückstellkräfte der am Ventilkörper 170 und der am Deckelelement 172 angreifenden Druckfedern sowie auch aufgrund der Einwirkung der Druckluft (allgemein des Pneumatikmediums) auf Projektionsflächen des Deckelelements 162 und des Ventilkörpers 170 stellt sich beispielsweise ein hydraulischer Steuer­ druck zwischen 4 und 8 bar ein. Überschreitet der hydraulische, im Meßzylinder 182 herrschende hydraulische Steuerdruck 8 bar, so geht das Steuerventil in den ersten Steuerzustand (I) über, in dem über das Steuer­ ventil eine Pneumatikverbindung zwischen dem Pneumatikzylinder und der Pneumatikquelle hergestellt ist. Unterschreitet der hydraulische Steuerdruck im hydraulischen Meßzylinder 182 einen Druck von 4 bar, so geht das Steuerventil in den zweiten Steuerzustand über, in dem über das Steuerven­ til eine Pneumatikverbindung zwischen dem Pneumatikzylinder und der ersten Druckausgleichsöffnung hergestellt ist. Die genannten Druckwerte sind typische Werte, die bei diversen, im Zusammenhang mit Betätigungs­ einrichtungen für Reibungskupplung eingesetzten Steuerventilen des Druckwaagetyps in dieser oder ähnlicher Höhe auftreten. Grundsätzlich ist es aber denkbar, daß deutlich andere, das Umschalten des Steuerventils zwischen den Steuerzuständen charakterisierende Steuerdruckschwellen auftreten.

Fig. 7 zeigt in zwei Teildiagrammen Änderungen des Sollwerts (hier ein Pedalweg), eines resultierenden Istwerts (PCA-Weg), eines resultierenden Steuerkolbenwegs (Weg des Ventilkörpers 170), des resultierenden hydraulischen Steuerdrucks im hydraulischen Meßzylinder und des resultierenden Pneumatikdrucks im Pneumatikzylinder über der Zeit für eine Meßsituation ohne Leckage durch eine zweite Druckausgleichsöffnung. Der Sollwert wurde mit 2%-Sprüngen, bezogen auf den Maximalhub, geändert. Die linke Y-Achse des oberen Diagramms repräsentiert den hydraulischen Steuerdruck im Bereich von 4 bis 10 bar mit einer linearen Unterteilung in Inkrementen von 1 bar. Die rechte Y-Achse des oberen Diagramms repräsentiert den Pneumatikdruck im Bereich von 1 bar bis 4 bar mit einer linearen Unterteilung in Inkrementen von 0,5 bar. Die X-Achse repräsentiert die Zeit in einem Zeitraum von 0 bis 10 s mit einer linearen Unterteilung in Inkrementen von 0,25 s. Im unteren Diagramm ist zusätzlich zum Sollwert, zum Istwert und zum Steuerkolbenweg noch ein zweiter, an anderer Stelle gemessener Istwert eingetragen.

Wie aus dem oberen Diagramm der Fig. 7 erkennbar, nimmt der hydrau­ lische Steuerdruck überwiegend Druckwerte von 6 und 8 bar ein, wobei eine Änderung des Sollwerts ggf. zu einem Umschalten zwischen den Druckniveaus führt. Ist für die Nachführung des Istwerts an den Sollwert eine zusätzliche Zufuhr von Druckluft in den Pneumatikzylinder erforderlich, so muß der hydraulische Steuerdruck von einem Ausgangsdruckniveau von etwa 6 bar auf etwa 8 bar ansteigen, um Druckluft dem Pneumatikzylinder zuzuführen. Ein geringerer Anstieg des Hydraulikdrucks ist nicht ausreichend und hat keine entsprechende Änderung des Istwerts und des Pneumatik­ drucks zur Folge.

Fig. 8 zeigt demgegenüber die Situation, wenn eine zweite Druckausgleichs­ öffnung mit einem Strömungsquerschnitt von 0,5 mm vorgesehen ist. Der hydraulische Steuerdruck nimmt nunmehr überwiegend ein Druckniveau von etwa 0,8 bar ein. Durch die durch die zweite Druckausgleichsöffnung erreichte definierte Leckage wird das Steuerventil dazu gebracht, die stetig entweichende Druckluft stetig wieder nachströmen zu lassen, wodurch das Steuerventil in einem Arbeitsbereich seiner Kennlinie gehalten wird, in dem der Ventilkörper 170 das Deckelelement 172 minimal vom Deckelsitz abhebt, also eine Belüftungsverbindung zwischen dem Pneumatikzylinder und der Pneumatikquelle über das Steuerventil hergestellt ist. Der hydrau­ lische Steuerdruck wird also beispielsweise in einem Rangierbereich der Betätigungseinrichtung bzw. des Kraftfahrzeugs durch die erfindungs­ gemäße zweite Druckausgleichsöffnung (man kann auch von dem "Zeitglied Leckage" sprechen) auf einen eingeschränkten Druckbereich um 8 bar gehalten, wodurch die Positionierservoanordnung, ggf. das Regelsystem, gewissermaßen vorgespannt wird und deshalb in der Lage ist, unmittelbar anzusprechen. Dies führt zu der schon erläuterten signifikanten Reduzierung Lose in der Positionierservoanordnung.

Die vorstehenden Erläuterungen Lassen sich auch anhand des in Fig. 7 und 8 angegebenen resultierenden Steuerkolbenweg nachvollziehen. Ist die zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen, so wird der Steuerkolben an einer einem Steuerkolbenweg von - 2,2 mm (rechte Y-Achse des unteren Diagramms, Repräsentation des Steuerkolbenwegs von 0 bis - 3 mm mit einer linearen Aufteilung in Weginkrementen von 0,25 mm) entsprechenden Stellung nahezu konstant gehalten. Nach einer Sollwertänderung wird eine resultierende Änderung des Steuerkolbenwegs auf den Wert von etwa - 2,2 mm zurückgeführt, gemäß einer von dem Strömungsquerschnitt der zweiten Druckausgleichsöffnung abhängigen Zeitkonstante (Fig. 8). Ohne die zweite Druckausgleichsöffnung nimmt der Steuerkolben Wegpositionen bis - 1,8 mm ein. Für eine Zufuhr von Druckluft zum Pneumatikzylinder muß der Steuerkolben erst zu einer - 2,2 mm entsprechenden Position verlagert werden, was zu der Lose und Ansprechverzögerungen der Betätigungsein­ richtung führt.

Es sollte noch erwähnt werden, daß die zweite Druckausgleichsöffnung nicht zwingend von einer einzigen, als Druckausgleichsöffnung dienenden Druckmitteldurchlaßöffnung gebildet sein muß. Die zweite Druckausgleichs­ öffnung kann auch durch mehrere verschiedene Druckmitteldurchlaßöff­ nungen gebildet sein, die hier im Sinne einer funktionellen Angabe als "die zweite Druckausgleichsöffnung" angesprochen werden. Man könnte die Erfindung somit auch dadurch charakterisieren, daß erfindungsgemäß wenigstens eine zweite Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist.

Es sollte ferner noch erwähnt werden, daß durch die zweite Druckaus­ gleichsöffnung gewissermaßen ein "Stellfehler" der Positionierservoanord­ nung eingeführt wird, da in einem Haltezustand der Positionierservoanord­ nung zwingend der Druckmittelkraftzylinderanordnung über das Steuerventil Druckmittel von der Druckmittelquelle zugeführt wird. Ohne zweite Druckausgleichsöffnung würde dieser einer Zufuhr von Druckmittel entsprechende Zustand des Steuerventils einer Abweichung zwischen Istwert und Sollwert entsprechen. Im Gegensatz dazu ist im Falle der zweiten Druckausgleichsöffnung ein derartiger Zustand des Steuerventils einem Haltezustand bei Übereinstimmung von Sollwert und Istwert zugeordnet. Der durch die zweite Druckausgleichsöffnung gegenüber einer Betätigungseinrichtung ohne zweite Druckausgleichsöffnung eingeführte "Stellfehler" ist bei der Zuordnung von Sollgröße zu Istgröße (beispielsweise gemäß einer Kennlinie entsprechend Fig. 3b) zu berücksichtigen, so daß im Endeffekt tatsächlich kein echter Stellfehler auftritt, sondern sogar die Betätigungseinrichtung wesentlich exakter positionierbar ist.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Betätigungsein­ richtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplung, die eine Positionierservoanordnung mit einer auf einer Ausrücklageranordnung wirkenden Druckmittelkraftzylinderanordnung aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß einem die Druckmittelkraft­ zylinderanordnung und ein Steuerventil der Positionierservoanordnung umfassenden Druckmittel-Teilsystem eine Druckausgleichsöffnung zugeordnet ist, die wenigstens in einem Haltezustand der Positionierservo­ anordnung einen definierten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionierverhalten der Positionierservoanordnung zu beeinflussen.

Claims (38)

1. Betätigungseinrichtung (10) für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Nutz-Kraftfahrzeugs, zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnete Reibungskupp­ lung, umfassend

• - eine Ausrücklageranordnung (32) zur Betätigung der Reibungs­ kupplung;
• - eine Positionierservoanordnung (14, 42) mit einer auf die Ausrücklageranordnung (32) wirkenden Druckmittelkraft­ zylinderanordnung (14), die über ein mit einer Druckmittel­ quelle (51) verbundenes Steuerventil (42) abhängig von einer eine Sollposition repräsentierenden Führungsgröße und einer eine Position der Ausrücklageranordnung repräsentierenden Ist- Größe betätigbar ist;

wobei das Steuerventil (42) eine zwischen einem ersten, die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) mit der Druckmittelquelle (51) verbindenden Steuerzustand (I) und einem zweiten, die Druckmit­ telkraftzylinderanordnung (14) mit einer ersten Druckausgleichsöff­ nung (70) verbindenden Steuerzustand (11) verstellbare Ventilanord­ nung (170, 172) umfaßt, die abhängig von der Ist-Größe und der Führungsgröße, vorzugsweise abhängig von einer der Ist-Größe und der Führungsgröße zugeordneten Differenzgröße, zwischen den beiden Steuerzuständen (I, II) umschaltbar ist, gekennzeichnet durch
eine in einem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) und das Steuerventil (42) umfassenden Druckmittel-Teilsystem vorgesehene zweite Druckausgleichsöffnung (202), die wenigstens in einem Haltezustand der Positionierservoanordnung (14, 42) einen definier­ ten, gegenüber einem von der ersten Druckausgleichsöffnung (70) im zweiten Steuerzustand (II) zugelassenen ersten Druckmittel-Druckaus­ gleichsfluß kleineren zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionierverhalten der Positionierservoanordnung (14, 42) zu beeinflussen.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im Sinne einer Verbesserung eines Ansprechverhaltens der Positionierservoanord­ nung (14, 42) wirkt.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im Sinne einer Reduktion einer der Positionierservoanordnung (14, 42) zugeordneten Totzeit wirkt.

4. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im Sinne einer Reduktion eines minimalen Stellinkrements der Positionier­ servoanordnung (14, 42) wirkt.

5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im Sinne einer Reduktion eines Stellfehlers der Positionierservoanord­ nung (14, 42) wirkt.

6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im Sinne einer Reduktion einer Stellhysterese der Positionierservoanord­ nung (14, 42) wirkt oder/und eine Stellweg-Lose der Positionierser­ voanordnung (14, 42) reduziert.

7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung in Abhängigkeit von der Differenzgröße in einem dritten Steuerzustand (III) verstellbar ist, in dem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) weder mit der Druckmittelquelle (51), noch mit der ersten Druckausgleichsöffnung (70) verbunden ist.

8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer in den dritten Steuerzustand (III) verstellbaren Ventilanordnung die zweite Druckausgleichsöffnung (202) im dritten Steuerzustand (III) sowie vorzugsweise im ersten Steuerzustand (I) oder/und im zweiten Steuerzustand (II) den zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt und daß im Falle einer nur zwischen dem ersten Steuerzustand (I) und dem zweiten Steuerzu­ stand (II) verstellbaren Ventilanordnung die zweite Druckausgleichs­ öffnung (202) wenigstens im ersten Steuerzustand (I), vorzugsweise im ersten und im zweiten Steuerzustand (I, II), den zweiten Druck­ mittel-Druckausgleichsfluß zuläßt.

9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein hydraulisches oder pneuma­ tisches Druckmittel ist und die Druckmittelquelle (51) als Pneumatik­ quelle, vorzugsweise Pneumatiküberdruckquelle (51), bzw. als Hydraulikquelle ausgebildet ist.

10. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Größen - Füh­ rungsgröße, Ist-Größe und gegebenenfalls Differenzgröße - eine hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektrische Größe, insbesondere ein Druck, ein Volumen, eine Kraft, ein Weg, ein Winkel, ein Strom oder eine Spannung, ist.

11. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (42) einen ersten Signalanschluß (54) zum Empfang eines die Führungsgröße angeben­ den Führungssignals (W) gewünschtenfalls von einer Kupplungspedal­ anordnung (60) oder einer Steuereinheit und einen zweiten Signal­ anschluß (102) zum Empfang eines die Ist-Größe angebenden Istwertsignals (X) von einer der Ausrücklageranordnung (32) zugeordneten Geberelementanordnung (72, 74; 182; 200) aufweist.

12. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungssignal (W) ein insbesondere durch einen Druck, ein Volumen, eine Kraft, einen Weg, einen Winkel, einen Strom, eine Spannung oder eine Lichtintensität repräsentiertes hydraulisches, pneumatisches, elektrisches oder optisches Signal ist, wobei dem ersten Signalanschluß (54) gegebenenfalls Wandlermittel (100) zum Wandeln des Führungssignals (W) in die Führungsgröße zugeordnet sind.

13. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Istwertsignal (X) ein insbesondere durch einen Druck, ein Volumen, eine Kraft, einen Weg, einen Winkel, einen Strom, eine Spannung oder eine Lichtintensität repräsentiertes hydraulisches, pneumatisches, mechanisches, elektrisches oder optisches Signal ist, wobei dem zweiten Signalanschluß (102) gegebenenfalls Wandlermittel (104) zum Wandeln des Istwertsignals (X) in die Ist-Größe zugeordnet sind.

14. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Positionierservoanordnung (14, 42) eine Positions­ regeleinrichtung (14, 42, 72, 74; 14, 42, 182; 14, 42, 200) umfaßt, die die Position der Ausrücklageranordnung (32) in Abhängigkeit von dem Führungssignal (W), dem Istwertsignal (X) und einer vor­ gegebenen Positionierkennlinie (Fig. 3b) regelt.

15. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierkennlinie (Fig. 3b) jedem Führungssignal (W) eine Sollposition (W') der Ausrücklageranordnung (32) zuordnet, vorzugs­ weise derart, daß ein im wesentlichen durch eine Position beginnen­ der Drehmomentübertragung (S) und einer für im wesentlichen maximale Drehmomentübertragung eingekuppelten Position (EK) begrenzter Sollpositionsbereich ein verhältnismäßig größerer Führungssignalbereich zugeordnet ist als die übrigen Sollpositions­ bereiche.

16. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierservoanordnung (14, 42) eine elektrische Positionsregelschaltung (14, 42, 200) mit einem die Position der Ausrücklageranordnung direkt oder indirekt erfassenden, elektrischen Meßwertgeber (200) umfaßt.

17. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Positionierservoranordnung (14, 42) eine mechanische Positionsregelanordnung (14, 42, 72, 74) mit einem die Position der Ausrücklageranordnung direkt oder indirekt erfassenden, mechanisch angekoppelten Geberelement (14, 42) umfaßt.

18. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierservoanordnung (14, 42) eine hydraulische Positionsregelanordnung (14, 42, 182) mit einer die Position der Ausrücklageranordnung direkt oder indirekt erfassenden, hydraulischen Meßzylinderanordnung (182), gewünschtenfalls mit einem einzigen Meßzylinder (182), umfaßt.

19. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (170, 172) abhängig von der Differenzkraft zwischen einer dem Hydraulikdruck in der Meßzylinderanordnung (182) entsprechenden Ist-Kraft und einer Vorlast zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerzustand (I, II) und ggf. dem dritten Steuerzustand (III) umschaltbar ist.

20. Bestätigungseinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das vorzugsweise nach dem Druckwaageprinzip arbeitende Steuerventil (42) durch Umschalten zwischen den Steu­ erzuständen zumindest während einer Kupplungsbetätigungsphase einen im wesentlichen konstant bleibenden, ggf. vom Druckmittel­ druck oder/und von einer Bewegungsrichtung einer Ausrücklager­ anordnungsseite (22) der Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) abhängigen Hydraulikdruck in der Meßzylinderanordnung (182) auf­ rechterhält.

21. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzylinderanordnung als auf die Ausrücklageranordnung wirkende Nehmerzylinderanord­ nung ausgebildet ist, die zur Notbetätigung der Kupplung mit einem insbesondere kupplungspedalbetätigbaren Geberzylinder hydraulisch verbunden oder verbindbar ist.

22. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere im Falle einer nicht als eine Notbetätigung der Kupplung ermöglichender Nehmerzylinder ausgebildeten Meßzylinderanordnung (182), Hydraulikdruckbegren­ zungsmittel vorgesehen sind, die einem Ansteigen des Hydraulik­ drucks im Hydrauliksystem über einen vorgegebenen Höchstwert entgegenwirken.

23. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Ausrücklageranord­ nung zusätzlich eine hydraulische Nehmerzylinderanordnung vorgesehen ist, die vorzugsweise mittels eines pedalbetätigbaren Geberzylinders betätigbar ist.

24. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Nehmerzylinderanordnung als Meßzylinder­ anordnung dient.

25. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung zwei relativ zueinander und relativ zu einem Ventilgehäuse bewegbare Ventil­ elemente umfaßt und die Führungsgröße durch die Position eines ersten der beiden Ventilelemente und die Ist-Größe durch die Position eines zweiten der beiden Ventilelemente relativ zum Ventilgehäuse re­ präsentiert ist und die Differenzgröße durch die Position der beiden Ventilelemente relativ zueinander repräsentiert ist.

26. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 25 und nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungssignal und das lstwertsi­ gnal jeweils unabhängig von dem jeweils anderen Signal auf genau ein Ventilelement der beiden Ventilelemente, das Führungssignal auf das erste Ventilelement und das Istwertsignal auf das zweite Ventilelement, direkt wirken.

27. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil wenigstens ein elektromagnetisch verstellbares Ventilelement umfaßt.

28. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventil wenigstens ein Solenoid-betätigbares Ventil­ element umfaßt.

29. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung wahlweise aktivierbar und deaktivierbar ist.

30. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) eine einfach-wirkende Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) ist.

31. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelkraftzylinderanordnung eine doppeltwirkende Druckmittelkraftzylinderanordnung ist, wobei die zweite Druckausgleichsöffnung einer einem Ausrücken der Reibungs­ kupplung zugeordneten Druckmittelkammer oder einer einem Einrücken der Reibungskupplung zugeordneten Druckmittelkammer der Druckmittelkraftzylinderanordnung zugeordnet ist oder wahlweise zugeordnet werden kann oder wobei der dem Einrücken und der dem Ausrücken zugeordneten Druckmittelkammer jeweils eine eigene zweite Druckausgleichsöffnung zugeordnet ist, die gewünschtenfalls wahlweise, vorzugsweise wechselseitig, aktivierbar und deaktivierbar sind.

32. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckausgleichsöffnung (202) einen Strömungsquerschnitt aufweist, der auf einen engsten Zuführ-Strömungsquerschnitt im die Druckmittelquelle (51) mit der Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) verbindenden Druckmittel­ system oder/und auf ein Zylindervolumen der Druckmittelkraftzylin­ deranordnung (14) oder/und auf ein in einem Betätigungszustand der Positionierservoanordnung (14, 42) in der Druckmittelkraftzylinder­ anordnung (14) herrschendes charakteristisches Druckmitteldruck­ niveau oder/und auf ein gewünschtes Fahrverhalten des Kraftfahr­ zeugs, vorzugsweise auf ein gewünschtes Rangierverhalten des Kraftfahrzeugs, abgestimmt ist.

33. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (202) im Falle eines pneumatischen Druckmediums einen Strömungsquerschnitt von etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm, vorzugsweise von etwa 0,6 mm, aufweist.

34. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der zweiten Druckausgleichsöffnung (202) von etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm, vorzugsweise von etwa 0,6 mm, einem Zylindervolumen von etwa 0,3 l bis etwa 0,8 l oder/und einem engsten Zuführ-Strömungsquerschnitt von etwa 4 mm bis etwa 10 mm, vorzugsweise von etwa 7 mm oder/und einem in einem Betätigungszustand der Positionierservoanordnung (14, 42) im Bereich von etwa 2,5 bar bis etwa 3,5 bar liegenden Pneumatikdruck in der als Pneumatikkraftzylinderanordnung (14) ausgebildeten Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) zugeordnet ist.

35. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 33 und 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der zweiten Druckausgleichs­ öffnung (202) im Falle eines anderen Zylindervolumens oder/und im Falle eines anderen engsten Zuführ-Strömungsquerschnitts oder/und im Falle eines anderen Pneumatikdruckbereichs angepaßt ist, vorzugsweise derart, daß ein entsprechendes Positionierverhalten erreicht wird.

36. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel zum Führen des zweiten oder/und des ersten Druckausgleichsflusses zu wenigstens einer zugeordneten Stelle der Betätigungseinrichtung, der Reibungskupp­ lung oder des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, um an der zugeord­ neten Stelle als Behandlungs- oder/und Hilfsfluß, beispielsweise als Kühlfluß oder Staubschutzfluß, zu dienen.

37. Betätigungs- oder/und Positioniereinrichtung (10), umfassend eine Servoanordnung (14, 42) mit einer auf wenigstens ein zu betätigen­ des oder/und zu positionierbares Element (32) wirkenden Druckmittel­ kraftzylinderanordnung (14), die über ein mit einer Druckmittelquelle (51) verbundenes Steuerventil (42) abhängig von einer eine Soll­ position oder einem Soll-Betätigungszustand repräsentierenden Führungsgröße und einer eine Ist-Position oder einen Ist-Betätigungs­ zustand des Elements 132) repräsentierenden Ist-Größe betätigbar ist;
wobei das Steuerventil (42) eine zwischen einem ersten, die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) mit der Druckmittelquelle (51) verbindenden Steuerzustand (I) und einem zweiten, die Druckmittel­ kraftzylinderanordnung (14) mit einer ersten Druckausgleichsöffnung (70) verbindenden Steuerzustand (II) verstellbare Ventilanordnung (170, 172) umfaßt, die abhängig von der Ist-Größe und der Füh­ rungsgröße, vorzugsweise abhängig von einer der Ist-Größe und der Führungsgröße zugeordneten Differenzgröße, zwischen den beiden Steuerzuständen (I, II) umschaltbar ist, gekennzeichnet durch
eine in einem die Druckmittelkraftzylinderanordnung (14) und das Steuerventil (42) umfassenden Druckmittel-Teilsystem vorgesehene zweite Druckausgleichsöffnung (202), die wenigstens in einem Haltezustand der Servoanordnung einen definierten, gegenüber einem von der ersten Druckausgleichsöffnung (70) im zweiten Steuerzu­ stand (II) zugelassenen ersten Druckmittel-Druckausgleichsfluß kleineren zweiten Druckmittel-Druckausgleichsfluß zuläßt, um wenigstens ein Positionier- oder/und Betätigungsverhalten der Servoanordnung (14, 42) zu beeinflussen.

38. Betätigungs- oder/und Positioniereinrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch wenigstens ein Merkmal der Betätigungsein­ richtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 36, wobei die Positionierservoanordnung (14, 42) mit der Servoanordnung (14, 42) und die Ausrücklageranordnung (32) mit dem zu betätigenden oder/und zu positionierenden Element (32) korrespondiert.