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Die Erfindung betrifft ein Kupplungsausrücksystem zum Ausrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kupplungspedal, das mit einer der Kupplung zugeordneten Ausrückeinrichtung gekoppelt ist, und mit einer Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ausrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem derartigen Kupplungsausrücksystem.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 014 472 A1 ist eine Anordnung zum Betätigen eines Geberzylinders eines hydraulischen Systems zur Kupplungsbetätigung bekannt, mit einem drehbar karosseriefest gelagerten Pedal, das mittels einer Übertragungseinrichtung in Wirkverbindung mit dem Geberzylinderkolben steht, wobei die Übertragungseinrichtung ein Zahnradgetriebe umfasst. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 059 787 A1 ist ein Hydrauliksystem für Kraftfahrzeuge mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder bekannt, die durch eine hydraulische Strecke miteinander verbunden sind, in der eine Pumpe und eine Servoventileinrichtung so angeordnet sind, dass die Wirkung einer auf den Geberzylinder aufgebrachten Betätigungskraft auf den Nehmerzylinder verstärkt wird, wobei in der hydraulischen Strecke eine zusätzliche Pumpenflut mit einem Eingang und einem Ausgang und eine Schaltventileinrichtung so angeordnet sind, dass die Wirkung einer auf den Geberzylinder aufgebrachten Betätigungskraft auf den Nehmerzylinder bedarfsabhängig zusätzlich verstärkt wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 049 246 A1 ist eine Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung bekannt, die über eine hydraulische Strecke mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder verbunden ist, in der eine Pumpe, eine Rückschlagventileinrichtung und eine Servoventileinrichtung mit einem hin und her bewegbaren Ventilschieber so angeordnet sind, dass die Wirkung einer auf den Geberzylinder aufgebrachten Betätigungskraft auf den Nehmerzylinder verstärkt wird, wobei an dem Ventilschieber eine Dichtkante oder Dichtfläche vorgesehen ist, die mit einer feststehenden Sitzfläche oder Sitzkante am Gehäuse der Servoventileinrichtung einen Ventilsitz darstellt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Ausrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einem Kupplungsausrücksystem zum Ausrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kupplungspedal, das mit einer der Kupplung zugeordneten Ausrückeinrichtung gekoppelt ist, und mit einer Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung, dadurch gelöst, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung mit einer fahrzeuginternen Energiequelle verbunden ist. Bei der fahrzeuginternen Energiequelle handelt es sich vorzugsweise um eine fahrzeuginterne Energiequelle, die bereits für andere Zwecke im Kraftfahrzeug vorhanden ist. Dadurch wird der konstruktive Aufwand zur Darstellung der Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung erheblich reduziert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung eine fahrzeuginterne Energiequelle einer Servolenkung und/oder eine fahrzeuginterne Energiequelle einer Bremskraftverstärkung und/oder einen fahrzeuginternen Elektromotor und/oder eine fahrzeuginterne Hydraulikpumpe umfasst. Die aufgeführten fahrzeuginternen Energiequellen können einzeln, in beliebigen Kombinationen kombiniert oder alle zusammen verwendet werden, um Energie für die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung bereitzustellen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung eine hydraulische Energiequelle umfasst. Bei der hydraulischen Energiequelle handelt es sich zum Beispiel um eine Hydraulikpumpe, wie eine im Fahrzeug vorhandene Motorölpumpe.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung eine pneumatische Energiequelle umfasst. Bei der pneumatischen Energiequelle handelt es sich zum Beispiel um eine Unterdruckdose beziehungsweise um eine fahrzeuginterne Vakuumpumpe.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung eine elektrische Energiequelle umfasst. Bei der elektrischen Energiequelle handelt es sich zum Beispiel um eine fahrzeuginterne Batterie.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung eine Ventileinrichtung umfasst, die steuerungsmäßig mit dem Kupplungspedal verbunden ist. Die Ventileinrichtung ist zum Beispiel als 2/2-Wegeventil ausgeführt. Die Ventileinrichtung ist vorteilhaft mit einem Rückschlagventil kombiniert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung einen Druckspeicher umfasst. Bei dem Druckspeicher handelt es sich zum Beispiel um einen Hydraulikdruckspeicher, der mit Hilfe einer hydraulischen Energiequelle, wie einer Hydraulikpumpe, mit Druck beaufschlagt werden kann. Der in dem Druckspeicher gespeicherte Hydraulikdruck kann dann über die Ventileinrichtung bedarfsabhängig zur Kupplungspedalkraftunterstützung genutzt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung einen Kraftverstärker umfasst. Der Kraftverstärker kann so oder so ähnlich ausgeführt sein wie ein herkömmlicher Bremskraftverstärker des Kraftfahrzeugs.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsausrücksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung einen Signalgeber, zum Beispiel ein Potentiometer, umfasst, der beziehungsweise das mit dem Kupplungspedal betätigt wird und das einen Elektromotor steuert, mit dem die Kupplung betätigt wird. Zu diesem Zweck ist der Signalgeber, insbesondere das Potentiometer, an eine elektrische Energiequelle, wie eine Batterie, angeschlossen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ausrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem vorab beschriebenen Kupplungsausrücksystem. Die Ausrückkraft wird gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung mit einer bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Energiequelle hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch unterstützt. Ein zusätzlicher hydraulischer Druck kann zum Beispiel mittels einer vorhandenen Servolenkung des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine fahrzeuginterne Ausrückeinrichtung elektromotorisch betätigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Niederdruck in einem fahrzeuginternen Bremskraftverstärker über einen Pneumatikschlauch zu einem Kupplungsnehmerzylinder geführt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Darstellung eines Antriebsstrangs mit einem Kupplungsausrücksystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Druckspeicher;
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2 eine vereinfachte Darstellung eines Antriebsstrangs mit einem Kupplungsausrücksystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Kraftverstärkter und
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3 eine vereinfachte Darstellung eines Antriebsstrangs mit einem Kupplungsausrücksystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit einem Potentiometer.
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In den 1 bis 3 ist jeweils ein Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs mit einem Motor 3 und einem Getriebe 8 vereinfacht dargestellt. Bei dem Motor handelt es sich um einen Verbrennungsmotor, der auch als Brennkraftmaschine bezeichnet wird. Bei dem Getriebe 8 handelt es sich zum Beispiel um ein Handschaltgetriebe.
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Eine Kupplung 5 ist zwischen den Motor 3 und das Getriebe 8 geschaltet. Die Kupplung 5 wird mit Hilfe einer Ausrückeinrichtung 6 ausgerückt, wenn in dem Getriebe ein anderer Gang eingelegt wird. Eine zum Ausrücken benötigte Ausrückkraft wird über ein Kupplungspedal 9 mit dem Fuß eines Fahrers aufgebracht.
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Eine Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 10; 20; 30 dient dazu, die vom Fuß des Fahrers aufgebrachte Pedalkraft zu verstärken. Das führt dazu, dass bei der Betätigung beziehungsweise beim Ausrücken der Kupplung weniger Kraft mit dem Fuß des Fahrers auf das Kupplungspedal 9 aufgebracht werden muss. Dadurch wird die Auslegung der Kupplung 5 vereinfacht.
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Die Pedalkraft muss nicht mehr als Hauptmerkmal betrachtet werden. Aus diesem Grund können andere Parameter verbessert werden, wie ein Abhub, eine Verschleißreserve, ein Ausrückdurchmesser, ein Einkuppelpunkt und/oder ein Auskuppelpunkt der Kupplung.
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Bei der in 1 dargestellten Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 10 wird die zur Unterstützung der Pedalkraft benötigte Energie von einer hydraulischen Energiequelle 11 bereitgestellt. Bei der hydraulischen Energiequelle 11 handelt es sich um eine Motorölpumpe.
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Alternativ oder zusätzlich kann die zur Unterstützung der Pedalkraft benötigte Energie von einer hydraulischen Energiequelle 12 bereitgestellt werden. Bei der hydraulischen Energiequelle 12 handelt es sich zum Beispiel um eine Hydraulikpumpe einer Servolenkung des Kraftfahrzeugs.
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Die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 10 umfasst des Weiteren einen Druckspeicher 13. Bei dem Druckspeicher 13 handelt es sich um einen Hydraulikdruckspeicher, mit dem von der hydraulischen Energiequelle 11, 12 bereitgestellte hydraulische Energie gespeichert werden kann.
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Ein Rückschlagventil 14 verhindert einen unerwünschten Druckabbau im Druckspeicher 13. Die in dem Druckspeicher 13 gespeicherte hydraulische Energie kann über eine Ventileinrichtung 15 bedarfsabhängig verwendet werden, um die hydraulische Ausrückeinrichtung 6 in 1 zu betätigen.
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Eine Hydraulikleitung 16 verbindet einen Ausgang der hydraulischen Energiequelle 11 beziehungsweise 12 mit dem Druckspeicher 13. Das Rückschlagventil 14 ist in der Hydraulikleitung 16 angeordnet. Die Hydraulikleitung 16 ist an einer Verzweigung 19 mit einer Hydraulikleitung 17 verbunden.
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Die Hydraulikleitung 17 geht von dem Druckspeicher 13 aus und ist an einen Anschluss der Ventileinrichtung 15 angeschlossen. An einem weiteren Anschluss der als 2/2-Wegeventil ausgeführten Ventileinrichtung 15 ist eine Hydraulikleitung 18 angeschlossen. Die Hydraulikleitung 18 schafft eine Verbindung zwischen der Ventileinrichtung 15 und der hydraulischen Ausrückeinrichtung 6.
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Die Ventileinrichtung 15 ist durch eine symbolisch angedeutete Feder in ihre in 1 dargestellte Schließstellung vorgespannt. In der Schließstellung ist eine Verbindung zwischen den Hydraulikleitungen 17 und 18 unterbrochen. Die Ventileinrichtung 15 kann mit Hilfe des Kupplungspedals 9 aus ihrer Schließstellung in eine Öffnungsstellung umgeschaltet werden.
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In der Öffnungsstellung der Ventileinrichtung 15 wird die Verbindung zwischen der Hydraulikleitung 17 und der Hydraulikleitung 18 freigegeben, so dass die in dem Druckspeicher gespeicherte Hydraulikdruckenergie verwendet werden kann, um die hydraulische Ausrückeinrichtung 6 zu betätigen.
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Die als Hydraulikpumpe ausgeführte hydraulische Energiequelle 12 kann elektrisch angetrieben werden. Das liefert den Vorteil, dass die Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 10, insbesondere der Druckspeicher 13, auch bei ausgeschaltetem Motor 3 mit Hydraulikdruck versorgt werden kann.
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Die in 2 dargestellte Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 20 umfasst eine zum Beispiel als Vakuumpumpe ausgeführte pneumatische Energiequelle 21. Die pneumatische Energiequelle 21 ist an einen Kraftverstärker 22 angeschlossen.
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Der Kraftverstärker 22 umfasst eine Membran 23. Der Kraftverstärker 22 umfasst des Weiteren einen Arbeitskolben 24, der mechanisch mit dem Kupplungspedal 9 gekoppelt ist. Mit Hilfe der pneumatischen Energiequelle 21 kann bedarfsabhängig ein Unterdruck an den Kraftverstärker 22 angelegt werden.
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Über den Arbeitskolben 4 wird der Kraftverstärker 22 mit dem Kupplungspedal 9 gesteuert. Der in dem Kraftverstärker 22 verstärkte Druck wird über eine Hydraulikleitung 25 auf die hydraulische Ausrückeinrichtung 6 aufgebracht.
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Die in 3 dargestellte Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung 30 umfasst als Signalgeber ein Potentiometer 32, das an eine elektrische Energiequelle 31, zum Beispiel eine Fahrzeugbatterie, angeschlossen ist. Das Potentiometer 32 wird mit dem Kupplungspedal 9 betätigt.
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Über eine Steuerleitung 34 ist das Potentiometer 32 steuerungsmäßig mit der elektromotorischen Ausrückeinrichtung 6 verbunden. Die elektromotorische Ausrückeinrichtung 6 umfasst zum Beispiel einen Elektromotor, mit dem die Kupplung 5 ausgerückt und/oder eingerückt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsstrang
- 3
- Motor
- 5
- Kupplung
- 6
- Ausrückeinrichtung
- 8
- Getriebe
- 9
- Kupplungspedal
- 10
- Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung
- 11
- Energiequelle
- 12
- Energiequelle
- 13
- Druckspeicher
- 14
- Rückschlagventil
- 15
- Ventileinrichtung
- 16
- Hydraulikleitung
- 17
- Hydraulikleitung
- 18
- Hydraulikleitung
- 19
- Verzweigung
- 20
- Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung
- 21
- Energiequelle
- 22
- Kraftverstärker
- 23
- Membran
- 24
- Arbeitskolben
- 25
- Hydraulikleitung
- 30
- Kupplungspedalkraftunterstützungseinrichtung
- 31
- Energiequelle
- 32
- Potentiometer
- 34
- Steuerleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009014472 A1 [0002]
- DE 102008059787 A1 [0002]
- DE 102009049246 A1 [0002]
