DE102011080799A1 - Actuator for a clutch with emergency closing function - Google Patents
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Abstract
Aktor (2) zur Ansteuerung einer Kupplung (4) in einem Fahrzeug, aufweisend einen Elektroantrieb (12) und ein Hydrauliksystem (24), wobei der Aktor (2) unter Verwendung des Hydrauliksystems (24) an ein Kupplungselement (4) des Fahrzeugs anschließbar ist, wobei der Elektroantrieb (12) mit dem Hydrauliksystem (24) gekoppelt ist, und wobei unter Verwendung des Elektroantriebes (12) das Kupplungselement (4) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (2) weiterhin aufweist eine Zusatzschließeinrichtung (32) zur redundanten Betätigung des Kupplungselementes (4).Actuator (2) for controlling a clutch (4) in a vehicle, comprising an electric drive (12) and a hydraulic system (24), wherein the actuator (2) can be connected to a coupling element (4) of the vehicle using the hydraulic system (24) wherein the electric drive (12) is coupled to the hydraulic system (24), and wherein the coupling element (4) can be actuated using the electric drive (12), characterized in that the actuator (2) furthermore has an additional closing device (32) for redundant actuation of the coupling element (4).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungstechnik in Fahrzeugen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Aktoren für Kupplungen in Hybridfahrzeugen. Weiter insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Kupplungsaktor mit Notschließfunktion.The present invention relates to clutch technology in vehicles. In particular, the present invention relates to actuators for clutches in hybrid vehicles. Further particularly, the present invention relates to a clutch actuator with emergency closing function.
Stand der TechnikState of the art
Hybridfahrzeuge in der Ausführung als Parallelhybrid, Strong Hybrid und Plug-in Hybrid weisen zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor eine Kupplung auf, die es insbesondere ermöglicht, einen Verbrennungsmotor in den Antriebsstrang nachfolgend einer elektrischen Maschine einzukoppeln bzw. von dieser zu trennen. Hierdurch wird erreicht, dass beispielsweise bei rein elektrischem Fahrbetrieb der Verbrennungsmotor nicht mitgeschleppt werden muss, somit Energie eingespart werden kann. Entsprechendes gilt auch für konventionelle Fahrzeuge ohne elektrische Maschine, bei denen zum Zweck der Energieeinsparung beim Ausrollen des Fahrzeugs automatisiert ausgekuppelt werden kann.Hybrid vehicles in the parallel hybrid, strong hybrid and plug-in hybrid design have a clutch between an internal combustion engine and an electric motor, which in particular makes it possible to couple or separate an internal combustion engine into the drive train following an electric machine. This ensures that, for example, in purely electric driving the internal combustion engine does not have to be dragged, so energy can be saved. The same applies to conventional vehicles without electric machine, which can be automatically disengaged for the purpose of energy saving when rolling out of the vehicle.
Eine solche Kupplung wird bei herkömmlicher Ausgestaltung durch einen elektrohydraulischen Aktor geöffnet. Der Aktor verschiebt dabei ein Volumen einer hydraulischen Flüssigkeit über eine Druckleitung in einen Nehmerzylinder eines Kupplungsausrückers. Ist die Kupplung unbetätigt geschlossen, so arbeitet der Aktor zum Öffnen der Kupplung gegen die Kupplungsfeder.Such a coupling is opened in conventional design by an electro-hydraulic actuator. The actuator displaces a volume of a hydraulic fluid via a pressure line in a slave cylinder of a clutch release. If the clutch is closed unconfirmed, the actuator operates to open the clutch against the clutch spring.
Am Antriebsstrang
Aktor
In solch einem beschriebenen System, ist die Kupplung bevorzugt drucklos geschlossen ausgebildet. Hieraus ergibt sich insbesondere, dass bei einem Defekt des Aktors, bei entsprechender Konstruktion desselben, ein Schließen der Kupplung mittels der Kraft der Kupplungsfeder möglich ist. Dies ermöglicht dem Fahrzeug eine konventionelle Weiterfahrt allein mit dem Verbrennungsmotor, jedoch ohne hybridischen Betrieb.In such a system described, the clutch is preferably formed without pressure closed. It follows in particular that when a defect of the actuator, with a corresponding construction of the same, a closing of the clutch by means of the force of the clutch spring is possible. This allows the vehicle a conventional onward journey with the internal combustion engine alone, but without hybrid operation.
Die Spindelsteigung ist hierbei derart geeignet zu wählen, dass in einem Fehlerfall ein Schließen der Kupplung aus der Federkraft der (nicht näher dargestellten) Kupplungsfeder möglich ist.The spindle pitch is in this case suitable to choose that in an error case, a closing of the clutch from the spring force of the (not shown) the clutch spring is possible.
Falls hierbei aufgrund der konstruktiven Auslegung des Kupplungssystems der Kolben nicht in seine Ruheposition gefahren wird, in der Darstellung der
Ein solcher Druckaufbau kann dabei derart kontinuierlich erfolgen, dass ein Losdrehen der Spindel nicht sichergestellt ist, weil die Haftreibung zwischen Spindelwelle
Energetisch günstiger sind in diesem Zusammenhang jedoch selbstsperrende Getriebe, die beim Offenhalten der Kupplung keine Stellenergie benötigen. Diese ermöglichen jedoch wiederum regelmäßig kein selbstständiges Schließen der Kupplung im Fehlerfall. Auch hierbei kann ein erfindungsgemäßer Aktor verwendet werden und durch ein, möglicherweise verlangsamtes, Schließen der Kupplung ein Weiterfahren ermöglichen.Energetically cheaper in this context, however, self-locking gears that require no job energy when holding open the clutch. However, these in turn regularly do not allow independent closing of the clutch in the event of a fault. In this case too, an actuator according to the invention can be used and make it possible to continue driving through a, possibly slowed, closing of the clutch.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist die redundante Betätigung eines Kupplungselementes.An object of the invention is the redundant operation of a coupling element.
Demgemäß wird ein Aktor zur Ansteuerung einer Kupplung in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, aufweisend zumindest einen erfindungsgemäßen Aktor, gemäß der unabhängigen Patentansprüche angezeigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Accordingly, an actuator for driving a clutch in a vehicle and a vehicle, comprising at least one actuator according to the invention, according to the independent claims are displayed. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims.
Zur Überwindung der Selbstsperrung wird ein Aktor bereitgestellt, welcher über eine Zusatzeinrichtung zur redundanten Betätigung des Kupplungselementes verfügt, somit zum Schließen des Kupplungselementes in einem Fehlerfall. To overcome the self-locking an actuator is provided, which has an additional device for redundant operation of the coupling element, thus closing the coupling element in case of failure.
Eine Ansteuerung dieser Zusatzeinrichtung kann beispielsweise aus der Aktorelektronik selbst erfolgen, welche einen Fehlerfall detektiert hat oder aber, beispielsweise zur Realisierung erhöhter Verfügbarkeit, aus einem separaten Steuergerät. Besonders bevorzugt ist hierbei die Ansteuerung aus dem Steuergerät des Verbrennungsmotors oder dem Fahrzeugsteuergerät selbst. Hierdurch wird ein sicheres Zurückführen des Aktors bis in die Ruhestellung realisiert, somit auch ein Schließen der Kupplung im Fehlerfall und damit der Anbindung des Verbrennungsmotors an den Antriebsstrang.A triggering of this additional device can be done, for example, from the actuator electronics themselves, which has detected a fault or, for example, to realize increased availability, from a separate control unit. Particularly preferred is the control of the control unit of the engine or the vehicle control unit itself. This ensures a safe return of the actuator is realized to the rest position, thus closing the clutch in case of failure and thus the connection of the engine to the drive train.
Eine solche Zusatzeinrichtung, zum Beispiel eine elektromechanische Zusatzschließeinrichtung, muss hierbei nicht zwingend eine dem Normalbetrieb des Aktors vergleichbare Dynamik aufweisen. Vielmehr kann der Schließvorgang der Kupplung unter Verwendung der Zusatzschließeinrichtung, somit das Notschließen der Kupplung im Fehlerfall, verlangsamt erfolgen. Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich, dass die Zusatzschließeinrichtung bzw. einzelne Komponenten derselben, wie zum Beispiel ein Elektromagnet oder ein Elektromotor, für das Notschließen gesteuert und nicht geregelt betrieben werden müssen.Such an additional device, for example an electromechanical additional closing device, does not necessarily have to have a dynamic comparable to the normal operation of the actuator. Rather, the closing operation of the clutch using the additional closing device, thus the emergency closing of the clutch in case of failure, can be slowed down. This makes it possible, for example, that the additional closing device or individual components thereof, such as an electromagnet or an electric motor, must be controlled for emergency closing and not operated in a regulated manner.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigenShow it
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die einzelnen Komponenten des Fahrzeuges bleiben hierbei im Wesentlichen unverändert, einzig der Aktor
Während der Aktor
Im Falle, dass Aktor
Weiter Bezug nehmend auf
Aktor
Diese Motorwelle
Die Notschließeinrichtung vermag somit unter Verwendung des Zahnrades
Weiter Bezug nehmend auf
Die exemplarische Ausgestaltung der Notschließeinrichtung
Elektromagnet
Eine Feder
Über eine Achse
Die Notschließeinrichtung
Hierbei ist vorteilhaft, dass die Bewegung der für den Notschließvorgang der Kupplung
Weiterhin mag Anschlag
Weiterhin Bezug nehmend auf
Eine weitere Ausführungsform gemäß
Der Motor
Ein erfindungsgemäßes Notantriebskonzept mit einem Elektromagneten gemäß
Claims (8)
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