DE4441098C2

DE4441098C2 - Actuator supported by external power

Info

Publication number: DE4441098C2
Application number: DE19944441098
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Reinhard
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2014-11-19
Also published as: DE4441098A1

Description

Die Erfindung betrifft eine fremdkraftunterstützte Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an externally powered actuator according to the preamble of claim 1.

Ein Beispiel für eine derartige fremdkraftunterstützte Betätigungsvorrichtung ist aus der WO 91/17372 bekannt. Hieraus ist eine Kraft- oder Druckverstärkungseinrichtung bekannt, die als servounterstützte Kupplungsbetätigung ausgeführt ist. Dabei ist mit einem Geberzylinder ein Nehmerzylinder verbunden, dessen Kolbeneinheit zwei wirksame Flächen aufweist. Der Druckraum der ersten wirksamen Fläche ist mit dem Geberzylinder verbunden und der Druckraum des zweiten wirksamen Fläche wird mittels eines Steuerventiles so mit einer Fremdkraftquelle verbunden, daß die auf dem Geberzylinder ausgeübte Kraft ab einem Höchstwert in im wesentlichen konstant bleibt.An example of such a power-assisted actuation device is from the WO 91/17372 known. From this, a force or pressure boosting device is known, which as servo-assisted clutch actuation. It is with a master cylinder Slave cylinder connected, the piston unit has two effective surfaces. Of the The pressure space of the first effective area is connected to the master cylinder and the pressure space the second effective area is by means of a control valve with an external power source connected that the force exerted on the master cylinder from a maximum value in remains essentially constant.

Bei einem Ausfall der Fremdkraft erfolgt keine Unterstützung mehr, so daß nun die auf den Geberzylinder auszuübende Kraft nicht mehr begrenzt ist, und damit die Betätigungskraft Werte erreicht, die nicht mehr aufgebracht werden können.If the external power fails, there is no longer any support, so that now the Master cylinder force to be exerted is no longer limited, and thus the actuating force values achieved that can no longer be applied.

Ferner ist aus der DE 16 30 331 B2 eine fremdkraftunterstützte hydraulische Betätigungsvorrichtung be kannt, wobei die hydraulische Einbindung des Servosystemes so konstruiert ist, daß keine Unterbrechung der Verbindung von Geber- und Nehmerzylinder erforderlich ist, weswegen das System bei Servosystemfehler noch arbeitsfähig bleibt.Furthermore, from DE 16 30 331 B2 an externally powered hydraulic actuation device be knows, the hydraulic integration of the servo system is designed so that no interruption of the Connection of master and slave cylinders is required, which is why the system in the event of servo system errors still remains workable.

Schließlich zeigt die WO 81/01692 eine Übersetzungseinheit für eine fremdkraftunterstützte hydraulische Be tätigungsvorrichtung mit Ventilen und einem Kolben mit unterschiedlichen Kolbenflächen. Der Druck des über den Verstärker erzeugten Servodruckes ist dabei durch Ventile nach oben hin begrenzt.Finally, WO 81/01692 shows a translation unit for a power-assisted hydraulic loading Actuating device with valves and a piston with different piston surfaces. The pressure of over the servo pressure generated by the amplifier is limited by valves.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine fremdkraftunterstützte Betätigungsvorrichtung zu schaffen, deren Betätigungskraft bei fehlender Fremdkraft vermindert ist.In contrast, it is an object of the invention to provide a power-assisted actuating device to create, the actuating power is reduced in the absence of external power.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ergänzend zur gattungsbildenden Betätigungsvorrichtung parallel zum Nehmerzylinder an den Geberzylinder eine Übersetzungseinheit angeschlossen ist, deren Kolbeneinheit zwei wirksame Flächen aufweist. Mit dem Geberzylinder ist der Druckraum der dritten wirksamen Fläche verbunden, während der Druckraum der vierten wirksamen Fläche mit einem Einspeisungspunkt der Fremdkraftquelle verbunden ist. Die beiden Druckräume sind dabei so ausgebildet, daß sie gegeneinander wirken.This object is achieved in that in addition to the generic Actuator parallel to the slave cylinder on the master cylinder Transmission unit is connected, the piston unit has two effective surfaces. The pressure chamber of the third effective area is connected to the master cylinder during the Pressure space of the fourth effective area with an infeed point of the external power source connected is. The two pressure chambers are designed so that they work against each other.

Bei bestehender Fremdkraftversorgung ist die Übersetzungseinheit in ihrer Ruhestellung gehalten, da der vom Geberzylinder erzeugte Druck nicht ausreicht, um die Kolbeneinheit gegen die im Druckraum der vierten wirksamen Fläche wirkende Fremdkraft zu verschieben. Bei fehlender Fremdkraftversorgung hingegen entfällt diese Gegenkraft und der im Druckraum der dritten wirksamen Fläche wirkende und vom Geberzylinder erzeugte Druck bewegt die Kolbeneinheit und der Druckraum der vierten wirksamen Fläche wird verkleinert. Dadurch wird am Einspeisungspunkt der Fremdkraftquelle wieder eine Zusatzkraft aufgebaut, die ihrerseits durch das Steuerventil, das durch den vom Geberzylinder erzeugten Druck geöffnet ist, auf den Druckraum der zweiten wirksamen Fläche des Nehmerzylinders wirkt und so eine Unterstützung erzeugt. Das vom Druckraum der dritten wirksamen Fläche der Übersetzungseinheit aufgenommene Volumen steht hierbei nicht mehr zur Verschiebung des Nehmerzylinders zur Verfügung, so daß der von der Kolbeneinheit des Nehmerzylinders zurückgelegte Weg geringer ist. Dabei nimmt mit sinkender Betätigungskraft bei Ausfall der Fremdkraftversorgung auch der am Nehmerzylinder zur Verfügung stehende Verschiebeweg der Kolbeneinheit ab.If there is an external power supply, the translation unit is held in its rest position since the pressure generated by the master cylinder is not sufficient to counter the piston unit against the To shift the pressure space of the fourth effective surface acting external force. If there is no External power supply, however, does not have this counterforce and that in the pressure chamber of the third effective area and pressure generated by the master cylinder moves the piston unit and the pressure space of the fourth effective area is reduced. This will on Incoming point of the external power source again built up an additional force, which in turn by the control valve, which is opened by the pressure generated by the master cylinder, on the Pressure space of the second effective surface of the slave cylinder acts and thus a support generated. That from the pressure space of the third effective area of the translation unit The volume taken up is no longer available for displacement of the slave cylinder Available so that the distance traveled by the piston unit of the slave cylinder is less is. When the external power supply fails, the am Slave cylinder available displacement of the piston unit.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach den Unteransprüchen ist es daher vorgesehen, das Verhältnis der wirksamen Flächen des Nehmerzylinders zu den wirksamen Flächen der Übersetzungseinheit so auszulegen, daß an der Kolbeneinheit des Nehmerzylinders gerade der minimale noch zulässige Weg erreicht wird.It is therefore in an advantageous development of the invention according to the subclaims provided the ratio of the effective areas of the slave cylinder to the effective Areas of the translation unit to be designed so that on the piston unit of the slave cylinder just the minimum still permissible path is reached.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Übersetzungseinheit im Druckraum der vierten wirksamen Fläche eine Feder vorgesehen, die die Übersetzungseinheit erst oberhalb einer bestimmten, auf den Geberzylinder ausgeübten Betätigungskraft wirksam werden läßt und so das von der Übersetzungseinheit aufgenommene Volumen vermindert. Hiermit kann der von der Kolbeneinheit des Nehmerzylinders zurückzulegende Weg vergrößert werden. Die Feder hat zusätzlich die Aufgabe, eine in der Übersetzungseinheit vorgesehene Kolbeneinheit definiert wieder in die Ausgangslage zu schieben, wenn, beispielsweise bei mehrfacher Betätigung, der Geberzylinder in seine Ruhelage zurückbewegt werden soll.According to a further advantageous embodiment of the invention in the translation unit Pressure space of the fourth effective area, a spring is provided, which the translation unit only effective above a certain actuating force exerted on the master cylinder can be and thus reduces the volume taken up by the translation unit. Herewith the distance to be covered by the piston unit of the slave cylinder can be increased. The spring also has the task of a piston unit provided in the transmission unit defined to push back into the starting position if, for example in the case of multiple Actuation, the master cylinder is to be moved back to its rest position.

Insgesamt ist mit der Erfindung der Vorteil verbunden, daß sie einfach aufgebaut ist und daher nur eine geringe Fehlerwahrscheinlichkeit bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellung aufweist. Ein Ausfall der Übersetzungseinheit durch Verklemmen o. ä. hat keine Beeinträchtigung der Betätigungsvorrichtung zur Folge, sondern es entfällt ausschließlich die Reduzierung der Betätigungskraft. Schließlich kann das vorgeschlagene Betätigungssystem durch seine Auslegung an die verschiedensten Einsatzzwecke angepaßt werden. Als mögliche Fremdkraftquellen können beispielsweise hydraulische oder pneumatische Systeme eingesetzt werden.Overall, the advantage of the invention is that it is simple and therefore only has a low probability of error while at the same time being inexpensive to manufacture. On Failure of the translation unit due to jamming or the like does not affect the Actuator result, but there is only the reduction of Operating force. Finally, the proposed actuation system can be designed can be adapted to a wide variety of uses. As possible sources of external power For example, hydraulic or pneumatic systems can be used.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the single figure Embodiment explained.

Die einzige Figur zeigt einen Geberzylinder 1 und einen Nehmerzylinder 2. Der Nehmerzylinder 2 weist eine Kolbeneinheit 3 mit zwei verbundenen Kolben 4 und 5 auf, die wirksame Flächen A1 und A2 aufweisen. Auf den Kolben 4 wirkt ein erster Druckraum 6 und auf den Kolben 5 ein zweiter Druckraum 7. Eine Übersetzungseinheit 8 besteht aus einer Kolbeneinheit 9 mit zwei verbundenen Kolben 10 und 11, die wirksame Flächen A3 und A4 aufweisen. Auf den Kolben 10 wirkt ein Druckraum 12 und auf den Kolben 11 ein Druckraum 13; im Druckraum 13 ist ferner eine Feder 14 angeordnet, die die Kolbeneinheit 9 in ihrer dargestellten Ruhelage hält.The single figure shows a master cylinder 1 and a slave cylinder 2 . The slave cylinder 2 has a piston unit 3 with two connected pistons 4 and 5 , which have effective surfaces A1 and A2. A first pressure chamber 6 acts on the piston 4 and a second pressure chamber 7 acts on the piston 5 . A translation unit 8 consists of a piston unit 9 with two connected pistons 10 and 11 , which have effective areas A3 and A4. A pressure chamber 12 acts on the piston 10 and a pressure chamber 13 acts on the piston 11 ; In the pressure chamber 13 there is also a spring 14 which holds the piston unit 9 in the rest position shown.

Ein Steuerventil 15 ist als 3/3-Proportional-Wegeventil ausgeführt und federbelastet in seiner gezeichneten Ruhelage gehalten. Es wird über einen Steueranschluß 16 betätigt. Seine Eingänge 17 und 18 können in zwei Schaltstellungen (Füll- bzw. Lüftstellung) wahlweise mit einem Ausgang 19 verbunden werden oder in einer Sperrstellung abgeschlossen sein.A control valve 15 is designed as a 3/3-way valve and is spring-loaded in its drawn rest position. It is operated via a control connection 16 . Its inputs 17 and 18 can be optionally connected to an output 19 in two switching positions (filling or venting position) or locked in a locked position.

Schließlich sind ein Sitzventil 20 und eine hydraulische Versorgungseinheit 21 vorgesehen. Die hydraulische Versorgungseinheit 21 besteht in bekannter Weise aus einer Hydraulikpumpe 22, einem Drucksteuerventil 23, einem Rückschlagventil 24 sowie einem Hydraulikspeicher 25.Finally, a seat valve 20 and a hydraulic supply unit 21 are provided. The hydraulic supply unit 21 consists in a known manner of a hydraulic pump 22 , a pressure control valve 23 , a check valve 24 and a hydraulic accumulator 25 .

Ebenfalls zum hydraulischen Versorgungssystem 21 ist ein Vorratsbehälter 26 für die Hydraulikflüssigkeit zu rechnen.A reservoir 26 for the hydraulic fluid is also to be included in the hydraulic supply system 21 .

Eine erste Leitung 27 verbindet den Geberzylinder 1 mit dem Druckraum 7 des Nehmerzylinders 2 sowie parallel hierzu mit dem Druckraum 12 der Übersetzungseinheit 8, einem Steueranschluß des Sitzventiles 20 und dem Steueranschluß 16 des Steuerventiles 15. Eine zweite Leitung 28 verbindet den Ausgang 19 des Steuerventiles 15 mit dem Druckraum 6 des Nehmerzylinders 2. Von der zweiten Leitung 28 führt über eine Rückschlagventil 31 eine Saugleitung 32 in die im Vorratsbehälter 26 stehende Hydraulikflüssigkeit. Das Rückschlagventil 31 öffnet in Richtung der zweiten Leitung 28. Der Eingang 17 des Steuerventiles 15 ist mit dem Vorratsbehälter 26 verbunden und der zweite Eingang 18 ist über eine dritte Leitung 29 mit der hydraulischen Versorgungseinheit 21 verbunden. In der dritten Leitung 29 ist das Sitzventil 20 angeordnet, das in Richtung der hydraulischen Versorgungseinheit 21 sperrt. Das Sitzventil 20 ist federbelastet und vorgesteuert ausgeführt, wobei auslegungsgemäß der Öffnungsdruck höher als der Systemdruck gewählt ist. Zur Vorsteuerung ist das Sitzventil 20 mit der ersten Leitung 27 verbunden; im Ausführungsbeispiel öffnet das Sitzventil 20 bei einem Druck von 4 bar in der ersten Leitung 27. Schließlich führt eine vierte Leitung 30 vom Druckraum 13 der Übersetzungseinheit 8 zu einem vor dem Sitzventil 20 liegenden Punkt in der dritten Leitung 29.A first line 27 connects the master cylinder 1 to the pressure chamber 7 of the slave cylinder 2 and, parallel to this, to the pressure chamber 12 of the transmission unit 8 , a control connection of the seat valve 20 and the control connection 16 of the control valve 15 . A second line 28 connects the outlet 19 of the control valve 15 to the pressure chamber 6 of the slave cylinder 2 . A suction line 32 leads from the second line 28 via a check valve 31 into the hydraulic fluid in the reservoir 26 . The check valve 31 opens in the direction of the second line 28 . The input 17 of the control valve 15 is connected to the reservoir 26 and the second input 18 is connected to the hydraulic supply unit 21 via a third line 29 . The seat valve 20 , which blocks in the direction of the hydraulic supply unit 21, is arranged in the third line 29 . The seat valve 20 is spring-loaded and pilot-controlled, the opening pressure being selected higher than the system pressure by design. For pilot control, the seat valve 20 is connected to the first line 27 ; In the exemplary embodiment, the seat valve 20 opens at a pressure of 4 bar in the first line 27 . Finally, a fourth line 30 leads from the pressure space 13 of the transmission unit 8 to a point in front of the seat valve 20 in the third line 29 .

Die Anordnung aus Geberzylinder 1, Nehmerzylinder 2 und Steuerventil 15 samt der zugehörigen Leitungen 27 bis 29 entspricht im wesentlichen der aus der WO 91/17372 bekannten Betätigungsvorrichtung.The arrangement of master cylinder 1 , slave cylinder 2 and control valve 15 together with the associated lines 27 to 29 essentially corresponds to the actuating device known from WO 91/17372.

Die dargestellte fremdkraftunterstützte Betätigungsvorrichtung wirkt wie folgt:
Bei nicht betätigtem Geberzylinder 1 ist die erste Leitung 27 zunächst drucklos, das Steuerventil 15 befindet sich in seiner dargestellten Ruhelage, in der der Druckraum 6 des Nehmerzylinders 2 zum Vorratsbehälter 26 hin über die zweite Leitung 28 entlüftet ist, und das Sitzventil 20 ist geschlossen. Bei arbeitender hydraulischer Versorgungseinrichtung 21 herrscht in der dritten Leitung 29 bis zum Sitzventil 20 der durch das Drucksteuerventil 23 vorgegebene Druck von 70 bar. Hinter dem Sitzventil 20 liegt in der dritten Leitung ggf. noch ein Restdruck an, der über die vierte Leitung 30 auf den Druckraum 13 wirkt und zusätzlich zur Feder 14 die Kolbeneinheit 9 der Übersetzungseinheit 8 in der dargestellten Ruhelage hält. The power-assisted actuation device shown acts as follows:
When the master cylinder 1 is not actuated, the first line 27 is initially depressurized, the control valve 15 is in the rest position shown, in which the pressure chamber 6 of the slave cylinder 2 is vented to the reservoir 26 via the second line 28 , and the seat valve 20 is closed. When the hydraulic supply device 21 is working , the pressure of 70 bar specified by the pressure control valve 23 prevails in the third line 29 up to the seat valve 20 . Behind the seat valve 20 there is possibly a residual pressure in the third line, which acts on the pressure chamber 13 via the fourth line 30 and, in addition to the spring 14, holds the piston unit 9 of the transmission unit 8 in the rest position shown.

Zur Betätigung wird auf den Geberzylinder 1 eine Kraft Fb ausgeübt, woraufhin sich der Geberzylinder 1 bewegt und ein Volumen in die erste Leitung 27 einschiebt. In der ersten Leitung 27 baut sich ein Druck auf, der auf den Druckraum 7 des Nehmerzylinders 2 wirkt und am Nehmerzylinder 2 eine Stellkraft Fn sowie an der Kolbeneinheit 3 eine Verschiebung sn erzeugt. Das für die Verschiebung sn im ersten Druckraum 6 notwendige Volumen an Hydraulikflüssigkeit wird über die zweite Leitung 28, das in dieser Richtung geöffnete Rückschlagventil 31 und die Saugleitung 32 aus dem Vorratsbehälter 26 angesaugt. Die Kolbeneinheit 9 der Übersetzungseinheit 8 bewegt sich nicht, da auslegungsgemäß der in der ersten Leitung 27 herrschende Druck über die wirksame Fläche A3 die Kolbeneinheit 9 nicht gegen den auf die wirksame Fläche A4 wirkenden Druck, der zudem durch die Feder 14 unterstützt wird, die Kolbeneinheit 9 bewegen kann.For actuation, a force Fb is exerted on the master cylinder 1 , whereupon the master cylinder 1 moves and inserts a volume into the first line 27 . A pressure builds up in the first line 27 , which acts on the pressure chamber 7 of the slave cylinder 2 and generates an actuating force Fn on the slave cylinder 2 and a displacement sn on the piston unit 3 . The volume of hydraulic fluid required for the displacement sn in the first pressure chamber 6 is sucked out of the reservoir 26 via the second line 28 , the check valve 31 opened in this direction and the suction line 32 . The piston unit 9 of the transmission unit 8 does not move because, by design, the pressure prevailing in the first line 27 via the effective area A3 means the piston unit 9 does not counter the pressure acting on the effective area A4, which is also supported by the spring 14 , the piston unit 9 can move.

Mit steigender Betätigungskraft Fb und damit steigendem Druck in der ersten Leitung 27 öffnet das Sitzventil 20 und das Steuerventil 15 wird zunächst in seine Sperrstellung und nachfolgend mit weiter steigendem Druck in der ersten Leitung 27 in seine Füllstellung, in der der Kolbenraum 6 des Nehmerzylinders 2 über die zweite Leitung 28 und die dritte Leitung 29 mit Systemdruck beaufschlagt ist, geschoben. In der zweiten Leitung 28 stellt sich dabei ein Druck ein, der einem Kräftegleichgewicht am Nehmerzylinder 2 (und am Schieber des Steuerventiles 15) entspricht.With increasing actuation force Fb and thus increasing pressure in the first line 27 , the seat valve 20 opens and the control valve 15 is first in its blocking position and subsequently with further increasing pressure in the first line 27 into its filling position, in which the piston chamber 6 of the slave cylinder 2 over the second line 28 and the third line 29 is pressurized with system pressure. A pressure is established in the second line 28 , which corresponds to a balance of forces on the slave cylinder 2 (and on the slide of the control valve 15 ).

Der auf diese Weise in der zweiten Leitung 28 eingestellte Druck wirkt auf die wirksame Fläche A1. Die Verschiebung sn der Kolbeneinheit 3 stellt sich entsprechend der Flächenverhältnisse der Druckräume 1 und 7 am Geberzylinder 1 und am Nehmerzylinder 2 ein. Sofern der Kolben des Geberzylinders 1 nicht weiter bewegt wird, sinkt durch die Verschiebung der Kolbeneinheit 3 und die damit einhergehende Vergrößerung des Druckraumes 7 der Druck in der ersten Leitung 27 und das Steuerventil 15 schaltet entsprechend in seine Sperrstellung.The pressure set in this way in the second line 28 acts on the effective area A1. The displacement sn of the piston unit 3 is set in accordance with the area ratios of the pressure spaces 1 and 7 on the master cylinder 1 and on the slave cylinder 2 . If the piston of the master cylinder 1 is not moved any further, the displacement of the piston unit 3 and the associated enlargement of the pressure chamber 7 reduce the pressure in the first line 27 and the control valve 15 switches accordingly into its blocking position.

Bei sinkender Betätigungskraft Fb sinkt auch der Druck in der ersten Leitung 27, das Steuerventil 15 schaltet in seine Lüftstellung und der Kolbenraum 6 des Nehmerzylinders 2 wird entlüftet, so daß sich eine negative Verschiebung sn der Kolbeneinheit 3 ergibt.When the actuating force Fb falls, the pressure in the first line 27 also drops, the control valve 15 switches to its release position and the piston chamber 6 of the slave cylinder 2 is vented, so that there is a negative displacement sn of the piston unit 3 .

In einem Anwendungsfall ist die dargestellte Betätigungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug angeordnet, um dort eine nicht dargestellte Kupplung zu betätigen. Die Pumpe 22 ist mit einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Fahrzeuges verbunden, so daß zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine nur der im Hydraulikspeicher 25 anstehende Druck zur Verfügung steht. Andererseits soll zum Anlassen der Brennkraftmaschine die besagte Kupplung geöffnet sein, um für diesen Vorgang die Brennkraftmaschine von einem ebenfalls nicht gezeigten Getriebe abzukoppeln. In one application, the actuating device shown is arranged in a motor vehicle in order to actuate a clutch (not shown) there. The pump 22 is connected to an internal combustion engine (not shown) of the vehicle, so that only the pressure in the hydraulic accumulator 25 is available at the time the internal combustion engine is started. On the other hand, for starting the internal combustion engine, said clutch should be opened in order to decouple the internal combustion engine from a transmission, also not shown, for this process.

Für den Fall, daß in dieser Situation der Druck im Hydraulikspeicher sehr klein oder 0 ist, wirkt die dargestellte Betätigungsvorrichtung wie folgt:
Eine Betätigungskraft Fb baut über den Geberzylinder 1 in der ersten Leitung 27 wiederum einen Druck auf, der in der oben beschriebenen Weise die Kolbeneinheit des Nehmerzylinders 2 verschiebt. Ein mit steigendem Druck in der ersten Leitung 27 einsetzendes Umschalten des Steuerventiles 15 bleibt ohne Wirkung, da mangels Systemdruck die dritte Leitung 29 drucklos ist. Somit sind trotz geschalteter Füllstellung des Steuerventiles 15 auch die zweite Leitung 28 und der Druckraum 6 drucklos. Der steigende Druck in der ersten Leitung 27 öffnet ferner das Sitzventil 20 und stellt damit eine Verbindung zwischen der vierten Leitung 30 und der dritten Leitung 29 her.In the event that the pressure in the hydraulic accumulator is very low or 0 in this situation, the actuating device shown acts as follows:
An actuating force Fb in turn builds up a pressure in the first line 27 via the master cylinder 1 , which displaces the piston unit of the slave cylinder 2 in the manner described above. A switching of the control valve 15 which begins with increasing pressure in the first line 27 has no effect since the third line 29 is depressurized due to a lack of system pressure. Thus, despite the switched filling position of the control valve 15 , the second line 28 and the pressure chamber 6 are also depressurized. The increasing pressure in the first line 27 also opens the seat valve 20 and thus establishes a connection between the fourth line 30 and the third line 29 .

In diesem Fall sind nun auch die vierte Leitung 30 und der Druckraum 13 der Übersetzungseinheit 8 drucklos, so daß nur noch die Feder 14 über die Kolbeneinheit 9 gegen den auf die wirksame Fläche A3 wirkenden Druck der ersten Leitung 27 wirksam ist. Die Feder 14 ist dabei so ausgelegt, daß der bei einer vertretbaren Betätigungskraft Fb in der ersten Leitung 27 herrschende Druck ausreicht, um die Kolbeneinheit 9 der Übersetzungseinheit 8 zu verschieben. Durch diese Verschiebung wird der Kolbenraum 13 verkleinert und Hydraulikflüssigkeit wird über die vierte Leitung 30, die dritte Leitung 29, das Steuerventil 15 und die zweite Leitung 28 in den Kolbenraum 6 des Nehmerzylinders 2 gefördert und unterstützt die Verschiebung sn der Kolbeneinheit 3 des Nehmerzylinders 2.In this case, the fourth line 30 and the pressure chamber 13 of the translation unit 8 are now depressurized, so that only the spring 14 via the piston unit 9 is effective against the pressure of the first line 27 acting on the effective area A3. The spring 14 is designed such that the pressure prevailing in the first line 27 with an acceptable actuating force Fb is sufficient to displace the piston unit 9 of the transmission unit 8 . This displacement reduces the piston space 13 and hydraulic fluid is conveyed into the piston space 6 of the slave cylinder 2 via the fourth line 30 , the third line 29 , the control valve 15 and the second line 28 and supports the displacement sn of the piston unit 3 of the slave cylinder 2 .

Nach den Gesetzen der Hydraulik stehen dabei Verschiebung sn und Stellkraft Fn am Nehmerzylinder 2 in einem festen Verhältnis zueinander, das vom Verhältnis der wirksamen Flächen A1 bis A4 in folgender Weise voneinander abhängt:According to the laws of hydraulics, displacement sn and positioning force Fn on slave cylinder 2 are in a fixed relationship to one another, which depends on the ratio of the effective areas A1 to A4 in the following manner:

mit Vg = Volumen des Geberzylinders 1.with Vg = volume of master cylinder 1 .

Gleichung 1 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Volumen des Geberzylinders Vg und der hieraus erreichbaren Verschiebung sn der Kolbeneinheit 3 des Nehmerzylinders 2 abhängig von den Flächenverhältnissen auf. Zu beachten ist hierbei, daß die Kolbeneinheiten 3 und 9 nicht miteinander mechanisch gekoppelt sind, d. h. unterschiedliche Wege zurücklegen können. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß es sich bei der wirksamen Fläche A1 um die hydraulisch wirksame Kolbenfläche handelt, die im vorliegenden Fall des als Stufenzylinder ausgebildeten Nehmerzylinders 2 eine Ringfläche ist. Equation 1 shows the relationship between the volume of the master cylinder Vg and the displacement sn that can be achieved therefrom of the piston unit 3 of the slave cylinder 2 depending on the surface conditions. It should be noted here that the piston units 3 and 9 are not mechanically coupled to one another, ie they can travel different distances. It should also be pointed out that the effective surface A1 is the hydraulically active piston surface, which in the present case is a ring surface of the slave cylinder 2 designed as a stepped cylinder.

Mit Hilfe von Gleichung 1 ist die Betätigungsvorrichtung nun so ausgelegt, daß beim vollem Weg des Geberzylinders 1 eine Verschiebung sn am Nehmerzylinder erreicht ist, die gerade ausreicht, um die nicht gezeigte Kupplung zu trennen. Nun kann die Brennkraftmaschine angelassen werden und die hydraulische Versorgungseinheit 21 baut rasch den normalen Systemdruck von 70 bar auf. Mit steigendem Systemdruck steigt auch der Druck im Druckraum 13 und schiebt die Kolbeneinheit 9 der Übersetzungseinheit 8 wieder in ihre Ruhelage zurück. Dabei wird das vom Druckraum 12 der Übersetzungseinheit 8 aufgenommene Volumen wieder in die erste Leitung 27 zurückgefördert und sorgt so, vorausgesetzt die Stellung des Geberzylinders 1 wird nicht verändert, für eine weitere Verschiebung sn am Nehmerzylinder 2 bis zu der Position, die die Kolbeneinheit 3 des Nehmerzylinders 2 eingenommen hätte, wenn bei Betätigung des Geberzylinders 1 voller Systemdruck bzw. Druck im Hydraulikspeicher 25 geherrscht hätte. Durch die gezeigte Anordnung der Übersetzungseinheit 8 wird also mit sich aufbauendem Systemdruck der Zustand der Betätigungsvorrichtung hergestellt, der sich bei herrschendem Systemdruck eingestellt hätte.With the help of equation 1, the actuating device is now designed so that when the master cylinder 1 is fully displaced, a shift sn on the slave cylinder is just sufficient to separate the clutch, not shown. Now the internal combustion engine can be started and the hydraulic supply unit 21 quickly builds up the normal system pressure of 70 bar. With increasing system pressure, the pressure in the pressure chamber 13 also increases and pushes the piston unit 9 of the translation unit 8 back into its rest position. The volume taken up by the pressure chamber 12 of the translation unit 8 is conveyed back into the first line 27 and thus, provided the position of the master cylinder 1 is not changed, ensures a further displacement sn on the slave cylinder 2 up to the position which the piston unit 3 of the Slave cylinder 2 would have taken if there had been full system pressure or pressure in the hydraulic accumulator 25 when the master cylinder 1 was actuated. Due to the arrangement of the translation unit 8 shown , the state of the actuating device, which would have occurred had the system pressure prevailed, is established with the system pressure building up.

Das bei der Betätigung ohne Systemdruck vom Druckraum 12 der Übersetzungseinheit 8 aufgenommene Volumen wird insoweit durch die Größe der Feder 14 bestimmt als sich die Kolbeneinheit 9 erst dann zu bewegen beginnt, und damit der Druckraum 12 erst dann Volumen aufnimmt, wenn der in der ersten Leitung 27 herrschende Druck die Kolbeneinheit 9 gegen die Feder 14 verschieben kann. Die Feder 14 wird daher vorteilhafterweise so gewählt werden, daß eine Verschiebung der Kolbeneinheit 9 erst bei der Betätigungskraft Fb einsetzt, die ungefähr der im fremdkraftunterstützten Betrieb herrschenden Betätigungskraft Fb entspricht.The volume absorbed by the pressure chamber 12 of the transmission unit 8 when actuated without system pressure is determined by the size of the spring 14 insofar as the piston unit 9 only begins to move, and thus the pressure chamber 12 only takes up volume when it is in the first line 27 prevailing pressure can move the piston unit 9 against the spring 14 . The spring 14 will therefore advantageously be chosen so that a displacement of the piston unit 9 only begins at the actuating force Fb, which corresponds approximately to the actuating force Fb prevailing in power-assisted operation.

In der dritten Leitung 29 ist vor der Verbindung zur vierten Leitung 30 ein weiteres Rückschlagventil 33 dann vorzusehen, wenn bei Notbetätigung der Druck in der vierten Leitung 30 bzw. im ersten Druckraum 6 über dem Speichervordruck des Hydraulikspeichers liegt.A further check valve 33 is to be provided in the third line 29 before the connection to the fourth line 30 if the pressure in the fourth line 30 or in the first pressure chamber 6 is above the accumulator pressure of the hydraulic accumulator in the event of an emergency actuation.

Claims

1. Power-assisted actuator consisting of

- a source of external power ( 21 ),
- a master cylinder ( 1 ),
- A slave cylinder ( 2 ), the piston unit ( 3 ) of which has two different effective surfaces (A1, A2), a pressure chamber ( 7 ) of the second effective surface (A2) being connected to the master cylinder ( 1 ), and
- A control valve ( 15 ) which, depending on the pressure of the external force generated by the master cylinder ( 1 ), connects or blocks a pressure chamber ( 6 ) of the first effective surface (A1) of the slave cylinder ( 2 ) with the external power source ( 21 ) or with one External force return ( 26 ) connects that the pressure generated by the master cylinder ( 1 ) remains constant,
characterized in that
- A translation unit ( 8 ) is provided, the piston unit ( 9 ) has two effective surfaces (A3, A4), wherein
- A pressure chamber ( 12 ) of the third effective area (A3) with the master cylinder ( 1 ) and
- A pressure chamber ( 13 ) of the fourth effective area (A4) is connected to a feed point of the external power source ( 21 ).

2. Power-assisted actuating device according to claim 1, characterized in that the ratio of the effective areas (A1, A2) of the slave cylinder ( 2 ) to the effective areas (A3, A4) of the translation unit ( 8 ) is selected so that no power assistance on the slave cylinder ( 2 ) a minimum required displacement (sn) is reached.

3. Power-assisted actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that a spring ( 14 ) is arranged in the pressure chamber ( 13 ) of the translation unit ( 8 ), which holds the piston unit ( 9 ) in its rest position or returns it to this.