DE68902234T2 - Anordnung zur steuerung einer hydraulisch betaetigten reibungsscheibenkupplung mit tellerfeder. - Google Patents

Anordnung zur steuerung einer hydraulisch betaetigten reibungsscheibenkupplung mit tellerfeder.

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DE68902234T2 DE1989602234 DE68902234T DE68902234T2 DE 68902234 T2 DE68902234 T2 DE 68902234T2 DE 1989602234 DE1989602234 DE 1989602234 DE 68902234 T DE68902234 T DE 68902234T DE 68902234 T2 DE68902234 T2 DE 68902234T2
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Technisches Gebiet
  • Zur Betätigung einer herkömmlichen Reibungskupplung zwischen einem Motor und einem Getriebe, z. B. in einem Kraftfahrzeug, ist es bereits bekannt, hydraulische Betätigungseinrichtungen mit einem durch das Kupplungspedal betätigten Hauptzylinder und einem an der Kupplung angeordneten Servozylinder einzusetzen. Dieser Zylinder zieht entweder an einer oder übt Druck auf eine federgespannte Scheibenkupplung zur Ausrückung aus. Eine Druckkupplung dieser Art ist beispielsweise im US-Patent 3 489 257 dargestellt.
  • Die Entwicklung von Kupplungsanordnungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, geht jedoch in Richtung mehr oder weniger automatisierter Kupplungsfunktionen. Bei automatisierten Kupplungsanordnungen kann ein elektronisches Steuergerät den gesamten Einrückungs- und Ausrückungsvorgang regeln, so daß die Kupplung immer einen optimalen Schlupf bei jeder Drehzahldifferenz erreicht, die zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle der Kupplung auftreten kann. Eine automatisierte Kupplung kann auch den Schlupf in der Kupplung regeln, um eine Dämpfung von Drehmomentpulsen zu erzielen. Diese Methode ist beispielsweise in den US-Patenten 4 253 414 und 4 457 411 beschrieben.
  • Eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugkupplungen weist eine die Reibscheiben zusammenpressende Tellerfeder auf. Eine Lösung zum Ausrücken von Reibscheibenkupplungen, die durch eine Tellerfeder zusammengehalten werden, ist bereits im britischen Patent 2 117 076 offenbart. Dabei wird ein Elektromotor mit niedriger Leistungsabgabe eingesetzt, beispielsweise ein Scheibenwischermotor, der in der Lage ist, die Reibscheibenkupplung mittels einer über den gesamten Ausrückhub wirkenden Ausgleichsfederanordnung auszurücken. Die Ausgleichsfedern sorgen für eine der Tellerfeder entgegenwirkende Kraft, die der Kraft- und Durchbiegungscharakteristik der Tellerfeder über den gesamten Hub folgt. Auf diese Weise kann der Leistungsbedarf des Elektromotors niedrig gehalten werden, wodurch es möglich ist, mit einem kleinen und billigen Motor eine Anordnung zu erzielen, die für eine automatisierte Kupplungsfunktion geeignet ist. Die Ausgleichsfederkonstruktion ist jedoch relativ kompliziert, da die Tellerfeder keine lineare Kraft- und Durchbiegungscharakteristik über den gesamten Ausrückhub hat. Ferner hat die Anordnung nicht das gleiche schnelle Ansprechen einer hydraulischen Anordnung.
  • Der Vorteil einer von einer Tellerfeder zusammengehaltenen Scheibenkupplung ist, daß die Axialabmessung der Kupplung gering gehalten werden kann. Im Fall einer herkömmlich manuell bewirkten Ausrückung tritt am Ende der Ausrückbewegung auch ein verringerter Leistungsbedarf auf. Auf diese Weise kann der Fahrer das Kupplungspedal über eine längere Zeitspanne in der getretenen Stellung halten, ohne zu ermüden. Die Tellerfedern, die in Kupplungen heutiger Autos vorhanden sind, führen auch zu einer extrem zuverlässigen und funktionellen Kupplung mit einem vernünftigen Preis und mit einer extrem langen Lebensdauer der Tellerfeder selbst.
  • Ziel der Erfindung
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatisierte hydraulische Betätigung einer mit einer Tellerfeder zusammengehaltenen Reibscheibenkupplung und mit einem einfachen Hydraulikkolbenzylinder bereitzustellen. Um eine hydraulisch betätigte Tellerfederkupplung zu automatisieren, kann die Anordnung so modifiziert werden, daß bei jedem spezifischen Arbeitsdruck die Kupplung einen vorbestimmten Ausrückgrad erreicht. Dieses beseitigt die Notwendigkeit eines teuren Stellungsanzeigers in der Kupplung. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Anordnung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gekennzeichnet.
  • Die Erfindung kann sowohl in Anordnungen mit einem unmittelbar auf die Tellerfeder wirkenden Betätigungszylinder, als auch in Systemen mit Haupt- und Servozylinder verwendet werden. Das Integrieren der proportionalitätsherstellenden Feder in einen Hydraulikzylinder bedeutet, daß dieser Feder eine gut geschützte Lage gegeben wird, so daß Betriebssicherheit und Funktionieren sichergestellt sind.
  • In einer Anordnung mit Haupt- und Servozylinder kann eine proportionalitätsherstellende Feder in den Hauptzylinder oder in den Servozylinder oder in beide dieser Zylinder integriert werden. Das ermöglicht es, die proportionalitätsherstellende Feder beim Konstruieren der Anordnung dort vorzusehen, wo im betreffenden Automodell und der Kupplungsanordnung Platz ist, entweder in einem von der Kupplung entfernt befestigten Hauptzylinder oder im der Kupplung nahen Servozylinder.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer Haupt-Servozylinderausführung entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung kann der Hauptzylinder so konstruiert sein, daß während die Scheiben in der Kupplung verschleißen, gleichzeitig eine Spieleinstellung der Ausrückmechanik erreicht und eine konstante Vorspannung des Servozylinders gegen die Tellerfeder ermöglicht wird. Zu diesem Zweck ist die Anordnung durch die Merkmale gekennzeichnet, die im Kennzeichen des Anspruchs 4 genannt sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Hauptzylinderkolben so konstruiert, daß bei einem vorgegebenen Druckniveau ein Proportionalventil ein Schließen eines spieleinstellenden und vorspannungsherstellenden Kanals gewährleistet. Der Aufbau des Hauptzylinderkolbens sorgt auch für einen Kraftanstieg, aufgrund dessen eine kleinere und weniger teuere Hydraulikpumpe gewählt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Anordnung durch die Merkmale gekennzeichnet, die im Kennzeichen des Anspruchs 5 genannt sind.
  • Das wesentliche Merkmal entsprechend dem Patentanspruch 1 sorgt für einen extrem einfachen und billigen Hydraulikzylinderaufbau zur Proportionalregelung einer Kupplung mit im wesentlichen nur einem verschiebbaren Kolben, der unmittelbar auf die Tellerfeder mit im Hydraulikzylinder angeordneten und auf den Kolben einwirkenden Federn wirkt.
  • Die Merkmale gemäß den Ansprüchen 4 und 5 in Verbindung mit dem wesentlichen Merkmal im Anspruch 1 erlauben auch eine Spieleinstellung, ein Vorspannen der Kupplung und eine zuverlässige Ausrückfunktion bei vorbestimmten Druckpegeln, ohne daß sich die Hauptzylinderkonstruktion von ihrem einfachen Grundentwurf entfernt.
  • Ein gemäß den Patentansprüchen als Hauptzylinder konstruierter Hydraulikzylinder ermöglicht es auch für eine Servozylinderausführung, die in eine manuelle Anordnung eingebaut ist, in einer automatisierten Kupplung mit über den Ausrückhub proportional steigenden Leistungsanforderungen eingesetzt zu werden. Somit kann dieselbe Antriebsstranganordnung sowohl in manuellen als auch in automatisierten Kupplungsanordnungen eingesetzt werden. Dies ist von besonders großer Bedeutung bei Kraftfahrzeugen, bei denen die Komponenten im Antriebsstrang - Motor, Kupplung und Getriebe - einen begrenzten Platz im Motorraum haben. Die Hauptzylinderanordnung kann im im Motorraum verfügbaren Platz wo immer gewünscht und nicht notwendigerweise nahe der Kupplung angeordnet werden.
  • Andere kennzeichnende Merkmale gehen aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung hervor. In der Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Figuren genommen.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hauptzylinder in axialem Teilschnitt mit dem Kolben in einer Neutralstellung, in der die Kupplung in Eingriff ist.
  • Fig. 2 zeigt den Hauptzylinder, wobei nur das Hauptzylindergehäuse, die Federn und die Dichtungsringe des Kolbens im Schnitt dargestellt sind. Hier ist der Hauptzylinderkolben in einer Zwischenstellung, in der der Kolben gegen eine proportionalitätsherstellende Feder einzugreifen beginnt, wobei die Kupplung in dieser Stellung teilweise ausgerückt ist.
  • Fig. 3 zeigt den Hauptzylinder im gleichen Schnitt wie in Fig. 2 mit dem Kolben in einer Arbeitsendstellung, in der die Kupplung vollständig ausgerückt ist.
  • Fig. 4 zeigt einen Grundaufbau der Anordnung, in die der erfindungsgemäße Hauptzylinder eingebaut ist.
  • Fig. 5 zeigt die Wirkung der proportionalitätsherstellenden Feder auf den erforderlichen Regeldruck für den Hauptzylinder.
  • Beschreibung einer exemplarischen Ausführungsform
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Hauptzylinder 1 in drei verschiedenen Arbeitsstellungen.
  • Der Hauptzylinder 1 hat ein aus einem Stück gefertigtes Gehäuse 2 mit einem durch eine abgedichtete Abschlußkappe 3 verschlossenen offenen Ende. Das Gehäuse wird vorteilhaft in axialer Richtung vom Ende in zwei Stufen aufgebohrt, mit einer ersten äußeren Bohrung, die nahe dem Ende angeordnet ist und einen größeren Durchmesser hat als eine zweite, innere Bohrung. Die Bohrungen nehmen einen Kolben 4 auf, der zwischen zwei in den Fig. 1 und 3 dargestellten Endstellungen axial verschiebbar ist.
  • Der Kolben ist entsprechend den Bohrungen gestuft ausgeführt, mit einem in der ersten Bohrung laufenden, auf das Ende gerichteten größeren Teil und einem in der zweiten Bohrung laufenden, von dem Ende weggerichteten kleineren Teil. Der größere Teil des Kolbens 4 ist mittels einer Radialdichtung 11 gegen die Wand der ersten Bohrung abgedichtet, während der kleinere Teil des Kolbens 4 mittels zweier Radialdichtungen 10a, 10b gegen die Wand der zweiten Bohrung abgedichtet ist. Am Grund der kleineren Bohrung ist auch eine Federzentriereinrichtung 20 angeordnet. Auf der Federzentriereinrichtung ist eine Rückstellfeder 14 angeordnet, die gegen den Kolben 4 gespannt ist, so daß der Kolben in der Neutralstellung gemäß Fig. 1 gegen einen an der Abschlußkappe 3 ausgebildeten Endanschlag 18 gedrückt wird. Die Rückstellfeder 14 ist an einem äußeren Teil 22 der Federzentriereinrichtung 20 und einer axialen Bohrung 30 im Kolben 4 zentriert. Die Rückstellfeder 14 hat eine niedrige Federkonstante und ist einfach aufgebaut, um sicherzustellen, daß der Kolben vollständig in die neutrale Endstellung zurückkehrt, in der er gegen den Endanschlag 18 drückt und in der kein Regeldruck auf den Kolben wirkt.
  • Auf der Federzentriereinrichtung 20 ist auch eine kräftige proportionalitätsherstellende Feder 13, die nachstehend als Hauptfeder bezeichnet wird, mit einer bedeutend größeren Federkonstanten als die der Rückstellfeder 14 angeordnet. Die Hauptfeder 13 ist auf einem großen Aufnahmeteil 21 der Einrichtung 20 zentriert und liegt koaxial außerhalb der Rückstellfeder 14. Die Länge der Hauptfeder 13 ist so ausgelegt, daß sie nur in Federeingriff zwischen dem Kolben 4 und dem Grund der kleineren Bohrung kommt, wenn der Kolben 4 seine Neutralstellung gemäß Fig. 1 verlassen und eine in Fig. 2 dargestellte Zwischenstellung erreicht hat. Auf diese Weise stellt die Hauptfeder 13 eine gegengerichtete und zunehmende Kraft während der andauernden Bewegung des Kolbens in Richtung auf die in Fig. 3 dargestellte Arbeitsendstellung bereit. Die von der Hauptfeder 13 aus der Zwischenstellung kommende Kraft wird zu der Kraft einer in die Kupplung eingebauten Tellerfeder addiert, wobei diese Kräfte zur vollständigen Ausrückung vom Regeldruck des Hauptzylinders überwunden werden müssen.
  • Die Stellung des Hauptzylinderkolbens 4 wird mit Hilfe eines auf die Oberseite 31 des Kolbens aus den Fig. 1 bis 3 wirkenden Hydraulikdrucks geregelt. Der Regeldruck wird über einen Kanal 5 im Hauptzylindergehäuse 2 der Einlaßkammer 16 zugeführt, wodurch der in der Einlaßkammer 16 vorherrschende Hydraulikdruck eine Kraft bereitstellt, die auf die Einlaßseite 31 des Kolbens wirkt und den Kolben 4 nach links in Richtung auf die in Fig. 3 dargestellte Arbeitsendstellung drücken wird. Bei einem ausreichend hohen Regeldruck in der Einlaßkammer 16 bewegt sich der Kolben 4 aus der Neutralstellung in Fig. 1 in die in Fig. 3 dargestellte Arbeitsendstellung, während ein sich im Raum 17 befindendes Hydraulikfluidvolumen durch einen Auslaßkanal 6 herausgedrückt wird und auf einen Servozylinder zum Ausrücken einer Tellerfederkupplung wirkt.
  • Das Hauptzylindergehäuse 2 weist auch einen eingeengten Einlaßkanal 7 auf, der in der Wand der zweiten Bohrung mündet. Der eingeengte Kanal 7 ist zum Raum 17 nur offen, wenn der Kolben 4 in seiner neutralen Endstellung gemäß Fig. 1 ist. In dieser Endstellung läßt die Radialdichtung 10a die Kanalöffnung bezüglich einer Fase 9 am Kolben 4 frei. Mittels eines mäßigen, dem Kanal 7 zugeführten Hydraulikdrucks kann das Ölvolumen zwischen dem Hauptzylinder und dem Servozylinder automatisch in die neutrale Endstellung gesteuert werden. Dies gleicht einen Verschleiß der Scheiben in der Tellerfederkupplung aus, der sonst dazu führt, daß der Servozylinder seine Neutralstellung ändert. Ein mäßiger Druck sorgt auch für eine gewisse Vorspannung des Servozylinders gegen die Tellerfeder in der neutralen Endstellung. Das Vorspannen beseitigt jedes mögliche Spiel zwischen der Hauptzylinderbewegung und der anschließenden Tellerfederbetätigung.
  • Der Raum 15 auf der anderen Seite des unter Druck gesetzten Raums 16 des Kolbens 4 ist zur Atmosphäre über einen Kanal 8 drainiert. Das verhindert, daß jeglicher Leckstrom an der Radialdichtung 11 des Kolbens vorbei einen Gegendruck aufbaut. Der kleinere Teil des Kolbens 4 weist auch eine zweite Radialdichtung 10b auf, die jeglicher Leckage von Hydraulikfluid aus dem Kanal 7 zum drainierten Raum 15 entgegenwirkt, wenn der Kolben nicht in seiner neutralen Endstellung ist.
  • Der Hauptzylinder 1 ist in eine hydraulisch betätigte Kupplungsanordnung eingebaut, die schematisch in Fig. 4 dargestellt ist. Eine Pumpe 40 mit einem Druckspeicher 42 stellt einen erforderlichen Systemdruck bereit. Die Saugseite der Pumpe entnimmt Hydraulikfluid über die Leitung 50 aus einem Tank 41 und stellt einen Hydraulikdruck über die Leitung 51 in einem Druckspeicher 42 bereit. Über die Leitung 52 kann dann ein Proportionalventil 43 einen verminderten Systemdruck über die Leitung 53 dem Hauptzylinder 1 bereitstellen. Ein elektronisches Steuergerät 44 regelt die Höhe des Hydraulikdrucks zum Hauptzylinder durch Aussenden eines Steuersignals über die elektrische Leitung 47, wobei der Signalpegel proportional zum gewünschten Regeldruck für den Hauptzylinder 1 und einem entsprechenden Ausrückgrad einer herkömmlichen Reibungskupplung 60 ist. Der Pegel des Steuersignals wird von dem Steuergerät 44 als Funktion von Eingangssignalen über die elektrischen Leitungen 45 geregelt. Diese Eingangssignale können unterschiedliche Fahrzeugparameter wie beispielweise die Drehzahl des Motors und der des Getriebeeingangswelle darstellen. Durch Ermitteln dieser Drehzahlen kann der Schlupf der Kupplung gesteuert werden. Bei automatischen Getriebeanordnungen kann ein Eingangssignal auch von einem Gangschaltfühler kommen, der anzeigt, daß der Fahrer eine Kraftübertragung angeordnet hat, worauf das Steuergerät die Kupplung schnell mittels eines über die elektrische Leitung 47 ausgesandten Hochpegelsignals ausrückt. Sobald der neue Gang in Eingriff ist, geben Bestätigungskontakte am Getriebe ein einen Eingriff betreffendes Eingangssignal ab. Eine Anzahl anderer Eingangssignale, die Parameter wie beispielsweise Bremspedalbetätigung und Gaspedalstellung darstellen, können vom Steuergerät zum Betreiben der Kupplung benutzt werden.
  • Der Hauptzylinder 1 erhält den zum Steuersignal 47 proportionalen Regeldruck über die Zweigleitungen 53a und 53b, die jeweils mit den Eingängen 5 und 7 am Hauptzylindergehäuse verbunden sind. Der Auslaßkanal 6 des Hauptzylinders 1 ist wiederum über die Druckleitung 54 mit einem Servozylinder 61 verbunden. In diesem Fall ist der Servozylinder mit einem ringförmigen Servozylinderkolben 62 zentral um die Antriebswelle 67 des Getriebes herum befestigt. Der Servozylinderkolben 62 wirkt über einen Kupplungskragen 63 auf eine in die Kupplung eingebaute Tellerfeder 64. Die Kupplung in Fig. 4 ist vom Drucktyp, bei dem eine Ausrückung erzielt wird, wenn der Servozylinder auf die Tellerfeder 34 drückt und die Tellerfeder sich um das Widerlager 69 biegt, das nur schematisch dargestellt ist. Die Klemmkraft der Tellerfeder 64 auf die Druckplatte 65 und die Reibscheiben 66 auf dem Gegenflächenteil 70 der Achse 67 wird beim Ausrücken freigegeben, wodurch die Kraftübertragung zwischen der Schwungscheibe 68 des Motors und der Eingangswelle 67 des Getriebes unterbrochen wird.
  • Abgeflossenes Hydraulikfluid wird aus dem Kanal 8 über die Leitung 55 in den Tank zurückgeführt. Hydraulikflüssigkeit wird auch über die Leitung 56 vom Hauptzylinder 1 zum Tank 41 zurückgeführt, wenn das Proportionalventil 43 die Zufuhr vom Speicher 42 schließt und der Kolben in seine neutrale Endstellung zurückkehrt.
  • Wenn die beiden Eingänge 5 und 7 des Hauptzylinders durch denselben Regeldruck vom Proportionalventil 43 unter Druck gesetzt werden, beginnt der Hauptzylinderkolben 4 seine neutrale Endstellung gemäß Fig. 1 nur zu verlassen, wenn die Nettodruckkraft die Kraft der Rückstellfeder 14 auf den Kolben 4 übersteigt. Die Nettodruckkraft ist durch die Flächendifferenz zwischen dem größeren und kleineren Teilen des Kolbens 4 multipliziert mit dem Regeldruck gegeben. Folglich verschließt der Kolben 4 den Kanal 7 bei einem durch die Rückstellfederkraft und die Flächendifferenz gegebenen, vorbestimmten Regeldruck. Bei niedrigeren Druckpegeln verschiebt sich der Kolben nicht aus der neutralen Endstellung, dem Servozylinder wird jedoch eine bestimmte Vorspannung gegen die Tellerfeder mittels des Hydraulikdrucks im eingeengten Kanal 7 aufgegeben.
  • Fig. 5 zeigt die Wirkung der proportionalitätsherstellenden Hauptfeder 13 auf den erforderlichen Regeldruck für den Hauptzylinder zum Ausrücken der Tellerfederkupplung. Die Kurve 80 ist aus Gründen der Klarheit etwas in die negative x-Richtung verschoben. Das Diagramm zeigt den Regeldruck P als Funktion des Ausdrückgrades X. Die Kurve 81 zeigt, wie der erforderliche Regeldruck P zur Ausrückung einer Tellerfederkupplung bis zu einem Ausrückgrad X zunimmt, der einer Hauptzylinderkolbenverschiebung von ungefähr 4 mm entspricht. In dem Maße, in dem der Ausrückgrad zunimmt, nimmt jedoch der erforderliche Regeldruck ab. Das bedeutet, daß aufgebrachter Regeldruck zwei Ausrückstellungen entsprechen kann. Eine Automatisierung einer solchen Anordnung hat den Nachteil, daß die Anordnung Stellungsanzeiger beispielsweise am Servozylinderkolben aufweisen muß. Die Stellungsanzeiger versorgen dann das Steuergerät mit Information über den Ausrückgrad der Kupplung.
  • Die Kurve 80 zeigt statt dessen, wie der erforderliche Regeldruck mit einer erfindungsgemäßen proportionalitätsherstellenden Feder zunimmt. Wenn die Hauptfeder beginnt, mit dem Hauptzylinderkolben in der Zwischenstellung gemäß Fig. 2 zusammenzuwirken, nimmt die Regeldruckanforderung für die Kammer 16 von der Zwischenstellung an zu. Der Anstieg an erforderlichem Regeldruck, den die Hauptfeder fordert, ist in Fig. 5 durch die schaffierte Fläche A dargestellt. Die Zwischenstellung ist direkt durch die Federkonstante der proportionalitätsherstellenden Feder 13 und die Tellerfedercharakteristik festgelegt. Um für die Kupplung eine gegebene Ausrückstellung für jeden Regeldruck zu erhalten, muß die Zwischenstellung auf jeden Fall auftreten, bevor die Tellerfederkraft beginnt, für einen zunehmenden Ausrückgrad abzunehmen. Die Federkonstante und die Länge des Federbauteils 13 müssen dann an die Tellerfedercharakteristik angepaßt werden, so daß die Zwischenstellung so früh im Ausrückhub auftritt, daß das Federbauteil Zeit hat, eine Kraft zu entwickeln, die die Kraftabnahme der Tellerfeder am Ende des Ausrückhubs übersteigt. Das bedeutet, das in einer frühen Phase während des Ausrückhubs ein Federbauteil 13 mit niedriger Federkonstante auf den Hauptzylinderkolben wirken muß und die Zwischenstellung, in der die Feder mit einer hohen Federkonstanten auf den Kolben wirkt, zurückverschoben ist. Somit ist mit einer proportionalitätsherstellenden Feder im erfindungsgemäßen Hauptzylinder eine hydraulisch betätigte Tellerfederkupplung erzielt worden, bei der der Regeldruckpegel proportional zum Ausrückgrad ist. Das Erfordernis separater Stellungsanzeiger am Haupt- oder Servozylinder ist damit nicht mehr vorhanden.
  • Die Erfindung soll nicht als auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt betrachtet werden, sondern kann im Rahmen der anschließenden Patentansprüche in eine Anzahl Ausführungsformen abgewandelt werden.

Claims (9)

1. Anordnung zur Steuerung einer hydraulisch betätigten Reibscheibenkupplung (60) mit Tellerfeder (64), bei der die Betätigungseinheit ein Regelbauteil (43) zum Regeln des Drucks eines Druckmediums aufweist, welches auf einen Hydraulikkolben (4, 62) wirkt, der auf die Tellerfeder der Kupplung wirkt, wobei der Hydraulikkolben zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät (44) über eine Leitung (47) mit dem Regelbauteil (43) verbunden ist, über die das Steuergerät (44) ein Steuersignal abgibt, dessen Signalpegel proportional zum Ausrückgrad der Reibscheibenkupplung (60) ist, daß das Regelbauteil aus einem Proportionalventil (43) besteht, das an eine Druckquelle (40, 42) angeschlossen ist und das über eine Zuleitung (53) einen Regeldruck entsprechend dem Steuersignalpegel auf die erste Seite (31) des Hydraulikkolbens (4, 62) aufgibt, wobei der Regeldruck proportional zum Signalpegel des Steuersignals ist, und daß der Hydraulikkolbenzylinder (1) ein Federbauteil (13) aufnimmt, welches mit dem Hydraulikzylinderkolben (4, 62) nur dann federnd zusammenwirkt, wenn letzterer eine Zwischenstellung zwischen der ersten und der zweiten Endstellung erreicht hat, wobei das Federbauteil so bemessen ist, daß es einen zunehmenden Kraftbedarf zur weiteren Ausrückung in einer Stellung bewirkt, in der die Kraft der Tellerfeder abnimmt, so daß ein im wesentlichen proportional zunehmender Kraftbedarf über im wesentlichen den gesamten Ausrückhub erzielt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Betätigungseinheit einen Hauptzylinder (1) mit einem Kolben (4), der zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung axial verschiebbar ist, einen Servozylinder (61) mit einem axial verschiebbaren Kolben (62), und eine Druckleitung (54) aufweist, die den Hauptzylinder (1) mit dem Servozylinder (61) zur hydrostatischen Übertragung der Verschiebung des Hauptzylinderkolbens (4) auf den Servozylinderkolben (62) verbindet, so daß der Servozylinderkolben (62) bei Betätigung des Regelbauteils (43) zum Ausrücken auf die Tellerfeder (64) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federbauteil (13) zumindest entweder im Hauptzylinder (1) oder im Servozylinder (61) aufgenommen ist, wo das Federbauteil mit dem entsprechenden Zylinderkolben (4, 62) nur dann federnd zusammenwirkt, wenn letzterer eine Zwischenstellung zwischen seiner ersten und zweiten Endstellung erreicht hat.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das proportionalitätsherstellende Federbauteil im wesentlichen aus einer im Hauptzylinder (1) angeordneten Feder (13) besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder einen eingeengten Kanal (7) aufweist, der die Zuleitung (53) mit einem Flüssigkeitsvolumen, das zwischen dem Hauptzylinderkolben (4) und dem Servozylinderkolben (62) angeordnet ist, verbindet, wenn der Hauptzylinderkolben (4) in seiner ersten, neutralen Endstellung ist, in der eine erste, auf dem Kolben angeordnete Radialdichtung (10a) die Mündung des eingeengten Kanals (7) nicht überdeckt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinderkolben (4) in Axialrichtung gestuft ist, so daß die erste, vom Regeldruck beaufschlagte Zylinderseite (31) eine Fläche hat, die größer ist als die Fläche einer zweiten Seite (32) des Hauptzylinderkolbens, auf die das Flüssigkeitsvolumen zwischen dem Hauptzylinderkolben und dem Servozylinderkolben wirkt, und daß eine Rückstellfeder (14) im Hauptzylinder angeordnet ist, um den Kolben in die neutrale Endstellung zu drängen.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstellung, in der das Federbauteil (13) in Eingriff mit dem Kolben (4) gerät, vor einer gegebenen Ausrückstellung der Kupplung und Tellerfeder auftritt, in der die Tellerfederkraft bei zunehmendem Ausrückgrad abnimmt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstellung für eine gegebene Reibkupplung direkt durch die Federkonstante des proportionalitätsherstellenden Federbauteils (13) bestimmt ist, so daß es bei einer niedrigen Federkonstante zu einer frühen Zwischenstellung im Ausrückhub und bei einer hohen Federkonstante zu einer späten Zwischenstellung im Ausrückhub kommt, so daß die von dem Federbauteil (13) ausgeübte Kraft von der Zwischenstellung aus über den verbleibenden Teil des Ausrückhubs eine so große Kraft entwickeln kann, daß die Kraftabnahme der Tellerfeder am Ende des Ausrückhubs kompensiert wird.
8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinderkolben ein zweites radial abdichtendes Bauteil (10b) in einem Abstand von der ersten Radialdichtung (10a) in Richtung zu der ersten Seite des Hauptzylinderkolbens aufweist, wobei der Abstand dem Verschiebungshub des Hauptzylinderkolbens zwischen der ersten und zweiten Endstellung entspricht, wodurch Druckfluid daran gehindert ist, aus dem eingeengten Kanal (7) zur ersten Seite des Hauptzylinderkolbens zu strömen.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der an die erste Seite (31) angrenzende Teil des Hauptzylinderkolbens (4) ein drittes radial abdichtendes Bauteil (11) aufweist, und daß der Raum (51) zwischen dem zweiten (10b) und dritten (11) Dichtungsbauteil über einen Abflußkanal (8) gegen Atmosphärendruck entleert wird.
DE1989602234 1988-04-22 1989-04-20 Anordnung zur steuerung einer hydraulisch betaetigten reibungsscheibenkupplung mit tellerfeder. Expired - Fee Related DE68902234T2 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004031484B4 (de) 2003-07-10 2022-02-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulisches System

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