DE3618525A1 - Kupplungsnehmerzylinder fuer eine druckmittelbetaetigte kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kupplungsnehmer­ zylinder für eine druckmittelbetätigte Kupplung, mit einem in einem zylindrischen Gehäuse axial verschieb­ baren Ausrückkolben, der über eine Druckstange auf eine von einer Rückzugfeder beaufschlagte Kupplungs- Ausrückgabel einwirkt. Eine derartige Anordnung ist bei hydraulischer Kupplungsbetätigung allgemein be­ kannt.

Bei Fahrzeugen mit Antriebsschlupfregelung wird unter be­ stimmten Bedingungen die Antriebsleistung des Motors vorübergehend vermindert. Um einerseits das damit ver­ bundene Motorschleppmoment zu eliminieren und andererseits ein komfortables Anfahren, z. B. am Berg, zu ermöglichen, ist ein elektronisch geregelter Eingriff in die Kupplungs­ betätigung zweckmäßig.

Wie bei allen Eingriffen in Antrieb und Bremsen eines Fahrzeuges, z. B. Antriebsschlupfregelung und Anti­ blockiersystem, ist ein hohes Maß an Sicherheit er­ forderlich. So darf durch die elektronische Regelung nie weiter eingekuppelt werden, als vom Fahrer über das Kupplungspedal vorgegeben ist. Wenn über die Regelung ausgekuppelt wird, darf sich der Gegendruck am Kupplungs­ pedal nicht ändern. Eine von der Regelung vorgenommene teilweise Betätigung der Kupplung (halb ausgekuppelt) muß vom Fahrer jederzeit überspielt werden können, d. h., daß er darüber hinaus durch Pedalbetätigung voll aus­ kuppeln kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine bekannte druckmittel­ betätigte Kupplung dahingehend zu erweitern, daß der pedalbetätigten Kupplung eine geregelte Kupplungsbetätigung überlagert wird, wobei die obengenannten Sicherheits­ bedingungen unbedingt erfüllt werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Wie nachstehend gezeigt, werden von dieser Vorrichtung alle geforderten Sicherheitsbedingungen erfüllt.

Der besondere Vorteil dabei ist der einfache Aufbau und infolgedessen die preiswerte Herstellung, lange Lebens­ dauer und sichere Funktion.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Es bezieht sich auf einen Kupplungsnehmerzylinder, da hier die gewünschte Funktion am einfachsten der pedalbetätigten Funktion zu überlagern ist. Es wäre jedoch auch denkbar, den Kupplungsgeberzylinder entsprechend zu gestalten oder parallel zum Kupplungsnehmerzylinder auf die Ausrückgabel einzuwirken.

In der Zeichnung ist ein Kupplungsnehmerzylinder darge­ stellt, dessen zylindrisches Gehäuse 1 durch eine Trenn­ wand 2 in zwei ungleich große Kammern getrennt ist. Etwa in der Mitte der ersten, größeren Kammer ist der an sich bekannte Ausrückkolben 3 in seiner Ruhelage angeordnet. Mit ihm verbunden ist die Druckstange 3 a, die durch die End­ wand 1 b des Gehäuses 1 hindurchragt und in bekannter Weise auf eine von einer Rückzugfeder 9 beaufschlagte, im Punkt 11 gelagerte Ausrückgabel 10 der Kupplung einwirkt.

Ebenfalls in der größeren Kammer ist ein zweiter koaxialer Kolben 4 vorgesehen, der in Ruhelage nahe der Trennwand 2 angeordnet ist.

Ein dritter koaxialer Kolben 5 ist in der zweiten, kleineren Kammer vorgesehen und zwischen diesem und der Trennwand 2 ist eine Schraubenfeder 6 angeordnet, welche den Kolben in Ruhelage an der Endwand 1 a des Gehäuses anlegt.

Der zweite Kolben 4 weist beidseitig Kolbenstangen auf, deren eine (4 a) in Ruhelage der Kolben den Ausrück­ kolben 3 abstützt und deren andere (4 b) durch eine Bohrung der Trennwand 2 hindurchreicht und in Ruhelage der Kolben den dritten Kolben berührt.

Eine vom nicht dargestellten Kupplungsgeberzylinder kommende Druckmittelleitung (7) führt einerseits durch die Endwand 1 a des Gehäuses in die kleinere Kammer und andererseits nahe der Ruhelage des Ausrückkolbens 3 zwischen diesem und dem zweiten Kolben 4 in die größere Kammer.

Eine weitere, mit einem nicht dargestellten Druckspeicher verbundene, absperrbare Druckmittelleitung 8 führt zwischen Trennwand 2 und zweitem Kolben 4 in die größere Kammer.

Die Räume, die sich zwischen Endwand 1 b und Ausrückkolben einerseits und zwischen Trennwand 2 und drittem Kolben 5 andererseits befinden, stehen durch Öffnungen in der End­ wand 1 b bzw. in der Gehäusewand nahe der Trennwand 2 mit der Außenatmosphäre in Verbindung. Die Räume zwischen Aus­ rückkolben 3 und zweitem Kolben 4 (12), zwischen zweitem Kolben 4 und der Trennwand 2 (13), sowie zwischen drittem Kolben 5 und der Endwand 1 b (14) sind mit Druckmittel, hier Hydraulik- oder Bremsöl, gefüllt und gegeneinander und gegen Atmosphäre entsprechend abgedichtet, was der schematischen Darstellung wegen nicht in der Zeichnung enthalten ist. Ebenso sind neben dem Druckspeicher auch die Absperrung der Druckmittelleitung 8 und die Steuer­ elektronik nicht dargestellt, diese sind jedoch wie bei Antriebsschlupfregelung bekannt aufgebaut, also mit Einlaß- und Auslaßventil, Vorratsbehälter und Lade­ möglichkeit für den Druckspeicher. Dies ist jedoch kein Teil der Erfindung und an sich bekannt.

Die Funktionsweise dieses Kupplungsnehmerzylinders wird im folgenden beschrieben.

Wird das Kupplungspedal betätigt, so wird der vom Geber­ zylinder aufgebaute Druck über die Druckmittelleitung 7 zu den Räumen 12 und 14 übertragen. Der über die Druckmittel­ leitung 7 b in den Raum 12 gelangte Druck stützt sich gegen den Kolben 4 ab und verschiebt den Ausrückkolben 1. Der gleiche Druck befindet sich im Raum 14, deshalb wird der Kolben 5 nicht verschoben, da er über die Kolbenstange 4 b am Kolben 4 anliegt. Auf diese Weise kann über das Kupplungspedal aus- und wieder eingekuppelt werden.

Wird über die elektronische Regelung ausgekuppelt, so ge­ langt Druck über die Druckmittelleitung 8 in den Raum 13 und verschiebt Kolben 4 und damit auch den Ausrückkolben 3 in Richtung auf die Endwand 1 b. Raum 12 hält dabei sein Volumen konstant. Kolben 5 liegt dann nur noch an der Schraubenfeder 6 an, die in ihrer Auslegung Kuppel­ charakteristik hat.

Infolge der Betätigung der Ausrückgabel 10 wird ausge­ kuppelt, obwohl das Kupplungspedal in Ruhestellung verharrt.

In dem Fall, daß ein stärkeres Auskuppeln, als über das Kupplungspedal vorgenommen, erforderlich ist, gelangt über die Druckmittelleitung 8 vom Druckspeicher Druck in den Raum 13. Der Kolben 4 verschiebt sich dadurch in Richtung auf den Ausrückkolben 3, der infolge der Pedalbetätigung nicht in seiner Ruhestellung ist. Dadurch wird das Volumen des Raums 12 verkleinert, bis die Kolbenstange 4 a den Ausrückkolben 3 erreicht. Das in den Raum 12 verdrängte Volumen wird über die Leitung 7 b, 7 a in den sich ver­ größernden Raum 14 aufgenommen, wobei es den Kolben 5 in Richtung auf die Trennwand 2 verschiebt. Der Geberzylinder und damit das Kupplungspedal verbleibt in seiner Stellung.

Wird von der elektronischen Regelung zuerst teilweise ausgekuppelt, so wird, wie bereits oben beschrieben, durch den zunehmenden Druck im Raum 13 der Kolben 4 und damit der Ausrückkolben 3 verschoben, ohne daß das Volumen im Raum 12 verändert wird. Der Kolben 5 liegt nur noch an der Schraubenfeder 6 an. Wird nun über das Kupplungspedal ausgekuppelt, so gelangt über die Druck­ mittelleitung 7, 7 a Druck in den Raum 14, der Kolben 5 verschiebt sich gegen die Kraft der Schraubenfeder 6, bis er an der Kolbenstange 4 b anliegt.

In dieser Stellung verbleiben dann die beiden Kolben 4 und 5, sofern der elektronisch geregelte Druck in der Druck­ mittelleitung 8 konstant bleibt, während der Ausrückkolben 3 über den durch das Kupplungspedal, den Geberzylinder und die Druckmittelleitung 7, 7 b zugeführten Druck bis in seine Endstellung, bei der vollkommen ausgekuppelt ist, ver­ schiebbar ist. Nach Abbau aller Drücke kehren die Kolben 3, 4 und 5, von den Kräften der Rückzugfeder 9 und der Schraubenfeder 6 beaufschlagt, in ihre Ruhestellungen zurück.

Aus der Beschreibung der Funktion des Kupplungsnehmer­ zylinders geht hervor, daß die gestellten Forderungen voll erfüllt sind. Der Fahrer tritt bei der Betätigung des Kupplungspedals nicht ins Leere, wenn die elektronische Regelung bereits vorher ausgekuppelt hat, es kann nie von der elektronischen Regelung weiter eingekuppelt werden, als durch das Kupplungspedal vorgegeben und es kann ent­ weder über das Kupplungspedal oder über die elektronische Regelung voll ausgekuppelt werden, wenn die Kupplung nur teilweise ausgekuppelt ist.

Claims (1)

1. Kupplungsnehmerzylinder für eine druckmittelbetätigte Kupplung, insbesondere für eine im Antriebsstrang eines mit einer Regelung der Vortriebskraft ausgestatteten Kraftfahrzeuges angeordnete Kupplung, mit einem in einem zylindrischen Gehäuse axial verschiebbaren Ausrückkolben, der über eine Druckstange auf eine von einer Rückzugfeder beaufschlagte Kupplungs-Ausrückgabel einwirkt, dadurch gekennzeichnet,
   daß das Gehäuse (1) durch eine Trennwand (2) in zwei Kammern unterteilt ist,
   daß der Ausrückkolben (3) in Ruhelage im Mittelbereich der ersten Kammer angeordnet ist,
   daß ein zweiter koaxialer Kolben (4) in der ersten Kammer vorgesehen ist, der in Ruhelage nahe der Trennwand (2) angeordnet ist,
   daß ein dritter koaxialer Kolben (5) in der zweiten Kammer vorgesehen ist, und daß zwischen diesem und der Trennwand (2) eine Feder (6) angeordnet ist, welche den dritten Kolben (5) in Ruhelage an der einen Endwand (1 a) anlegt,
   daß der zweite Kolben (4) beidseitig Kolbenstangen (4 a; 4 b) aufweist, deren eine (4 a) in Ruhelage der Kolben den Ausrückkolben (3) abstützt und deren andere (4 b) durch die Trennwand (2) hindurchreicht und in Ruhelage der Kolben den dritten Kolben (5) berührt,
   daß eine von einem Geberzylinder der Kupplung kommende Druckmittelleitung (7) sowohl durch die Endwand (1 a) in die zweite Kammer führt (7 a) als auch nahe der Ruhelage des Ausrückkolbens (3) zwischen diesem und dem zweiten Kolben (4) in die erste Kammer führt (7 b), und
   daß eine weitere, mit einem Druckspeicher verbundene, absperrbare Druckmittelleitung (8) in die erste Kammer zwischen Trennwand (2) und zweitem Kolben (4) führt.