DE10311482A1

DE10311482A1 - Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10311482A1
Application number: DE2003111482
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. Esser
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2003-03-15
Filing date: 2003-03-15
Publication date: 2004-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug, mit einem dem Kupplungspedal (2) zugeordneten Geberzylinder (6) und einem die Kupplung beaufschlagenden Nehmerzylinder (10), wobei Geber- und Nehmerzylinder (6, 10) in einer zwischen Kupplungspedal (2) und Kupplung (14) verlaufenden Hydraulikleitung (8) integriert sind, sowie mit einer in der Hydraulikleitung (8) angeordneten hydraulischen Drosseleinrichtung (16), die einen in einem Zylindergehäuse (18) längsverschieblich geführten Kolben (20) aufweist, der den Zylinderraum in zwei Druckräume (22, 24) unterteilt. Es wird vorgeschlagen, dass im Kolben (20) zwei die Druckräume (22, 24) verbindende Öffnungen (28, 30) vorgesehen sind, von denen die erste Öffnung (28) von einem Rückschlagventil (32) überwacht ist, während die zweite Öffnung (30) als Drosselstelle für den Einrückvorgang der Kupplung ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei hydraulischen Kupplungsbetätigungen, bei denen der im Druckraum des Geberzylinders erzeugte Flüssigkeitsdruck am Kolben des ebenfalls in einer Hydraulikleitung integrierten Nehmerzylinders eine Kraft erzeugt, mit deren Hilfe die Kupplung ausgerückt wird, ist es bekannt, mit Hilfe einer in der Hydraulikleitung integrierten Drosseleinrichtung eine von der Strömungsrichtung abhängige, unterschiedliche Durchflusscharakteristik zu erzeugen. Für den Ausrückvorgang der Reibungskupplung ist ein ungedrosselter Durchfluss gewünscht, während für den Einrückvorgang ein gedrosselter Durchfluss erwünscht ist, wenn ein zu schnelles Einrücken der Fahrzeugkupplung, insbesondere beim ungewollten Abrutschen vom Kupplungspedal, im Antriebsstrang Spitzenmomente erzeugt, die zu Zerstörungen von Antriebstrangbauteilen führen können. Dazu sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ausführungsformen von Drosseleinrichtungen bekannt (siehe z. B. DE 198 11 337 A1 oder DE 41 42 324 C2 ).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus wenigen Bauteilen bestehende Drosseleinrichtung zu entwickeln, mit der zuverlässig der insbesondere eingangs beschriebene „misuse" der Kupplung abgefangen wird, ohne jedoch den gesamten Zeitablauf des Ein- bzw. Auskuppelns spürbar zu verlängern.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, durch den dennoch gewährleistet ist, dass zum Einrückzeitpunkt der Kupplung der Volumenstrom zwischen Nehmer- und Geberzylinder verringert ist, wodurch der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders ansteigt und damit die Pedalgeschwindigkeit bzw.

Einrückgeschwindigkeit der Kupplung reduziert ist. Durch eine zweite im Kolben vorhandene Öffnung, die durch ein Rückschlagventil überwacht ist, wird sicher gestellt, dass der Ausrückvorgang bzw. das Auskuppeln nahezu ohne Zeitverlust erfolgen kann, da der Volumenstrom mit nur geringem Druckverlust vom Geberzylinder über das geöffnete Rückschlagventil zum Nehmerzylinder geleitet wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.

Die als Drosselstelle wirkende Öffnung im Kolben ist auf vorteilhafte Art und Weise als feste Drosselblende ausgebildet.

Die in dem einen Druckraum der Drosseleinrichtung angeordnete Feder stellt sicher, dass sich der Kolben bei ausgerückter Kupplung immer in der vorgesehenen Anschlagposition befindet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher beschrieben ist.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Kupplungsbestätigung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges,
2 einen Querschnitt durch die Drosseleinrichtung und
3 ein Diagramm zur Darstellung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung.
In 1 ist das Kupplungspedal 2 eines Kraftfahrzeugs erkennbar, das über einen Drehpunkt an einem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert ist. Eine Kolbenstange 4 eines insgesamt mit 6 bezeichneten Geberzylinders greift gelenkig gelagert am Kupplungspedal 2 an. Vom Geberzylinder 6 führt eine Hydraulikleitung 8 zu einem Nehmerzylinder 10. Eine Kolbenstange 12 des Nehmerzylinders 10 betätigt den Ausrückmechanismus einer aus dem Stand der Technik bekannten Reibungskupplung 14, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Zwischen Geberzylinder 6 und Nehmerzylinder 10 ist in der Hydraulikleitung 8 eine Drosseleinrichtung 16 angeordnet, deren Aufbau anhand der 2 im folgenden näher beschrieben ist.
Die Drosseleinrichtung 16 weist ein zylinderförmiges Außengehäuse 18 auf, in dem ein Kolben 20 längsverschieblich angeordnet ist. Der Kolben 20 unterteilt den Zylinderraum in zwei Druckräume 22 und 24, wobei Druckraum 22 über den Druckleitungsabschnitt 8b mit dem Nehmerzylinder 10 in Verbindung steht, während Druckraum 24 über den Druckleitungsabschnitt 8a mit dem Geberzylinder 6 in Verbindung steht. Der Kolben 20 weist einen Kolbenboden 26 auf, in dem zwei die Druckräume 22 und 24 verbindende Öffnungen 28 und 30 angeordnet sind. Die Öffnung 28 ist von einem Rückschlagventil 32 überwacht, das ein Federelement 34 und ein Kugelelement 36 aufweist, wobei letzteres aufgrund der Federkraft die Öffnung 28 verschließt.
Im Druckraum 24 ist eine Spiralfeder 38 angeordnet, die dafür sorgt, dass der Kolben 20 im ausgerückten Zustand der Kupplung gegen eine linke Anschlagfläche 40 des Zylindergehäuses 18 gedrückt ist. Der Kolben 20 weist an seinen beiden mantelseitigen Enden zwei Absätze 42 und 44 auf, die als Führung für den Kolben 20 und als Abdichtung gegenüber den beiden Druckräumen 22 und 24 dienen.
Im nachfolgenden wird die Funktionsweise der Drosseleinrichtung näher erläutert:
1. Einkupplungsvorgang
Durch das Loslassen des Kupplungspedals 2 wird aufgrund des vom Nehmerzylinders 10 zum Geberzylinder 6 strömenden Hydrauliköls der Kolben 20 zunächst ungebremst und gegen die Kraft der Feder 38 zur rechten Anschlagfläche 46 des Zylindergehäuses 18 bewegt. Sobald der Kolben 20 das Ende des Zylindergehäuses 18 erreicht hat, muss das Hydrauliköl den Weg über die Blende 30 im Kolben 20 nehmen, wodurch der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders 10 ansteigt und der Volumenstrom damit verringert wird. Damit kann die Pedal- bzw. Einrückgeschwindigkeit der Kupplung auf zulässige Werte reduziert werden, so dass der Antriebsstrang im Eingriffsbereich der Kupplung vor unzulässig hohen Spitzenmomenten geschützt ist. In 3 ist anhand der Kurven a und b der Unterschied einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit und ohne Drosseleinrichtung dargestellt. Während die Kurve a die Pedal- bzw. Einrückgeschwindigkeit einer Kupplung darstellt, bei der – insbesondere beim Abrutschen vom Kupplungspedal – Einrückgeschwindigkeiten von über 300mm/s erreicht werden, zeigt die Kurve b den Verlauf mit der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung. Unzulässig hohe Einrückgeschwindigkeiten werden verhindert, indem zum Einrückzeitpunkt der Kupplung eine Drosselung des Volumenstromes über die Drosselblende 30 erfolgt, so dass der Antriebsstrang trotz eines derartigen „misuse" der Kupplung vor Beschädigung geschützt ist.
2. Auskuppelvorgang
Beim Auskuppeln wird der Kolben 20 zunächst zur linken Anschlagfläche 40 verschoben; bei Erreichen der Anschlagfläche 40 wird der Volumenstrom vom Geberzylinder 6 mit nur geringem Druckverlust über das die Öffnung 28 freigebende Rückschlagventil 32 zum Nehmerzylinder 10 weitergeleitet. Damit wird trotz der Drosseleinrichtung 16 der Auskuppelvorgang zeitlich nicht beeinträchtigt. Die Spiralfeder 38 sorgt dafür, dass der Kolben 20 sich bei ausgerückter Kupplung immer in der linken Anschlagposition 40 befindet.
Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung kann sowohl als separates Bauteil zwischen Kupplungsnehmer- und Kupplungsgeberzylinder angeordnet sein, als auch in den beiden zuletzt genannten Bauteilen integriert sein.

Claims

Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug, mit einem dem Kupplungspedal (2) zugeordneten Geberzylinder (6) und einem die Kupplung beaufschlagenden Nehmerzylinder (10), wobei Geber- und Nehmerzylinder (6, 10) in einer zwischen Kupplungspedal (2) und Kupplung (14) verlaufenden Hydraulikleitung (8) integriert sind, sowie mit einer in der Hydraulikleitung (8) angeordneten hydraulischen Drosseleinrichtung (16), die einen in einem Zylindergehäuse (18) längsverschieblich geführten Kolben (20) aufweist, der den Zylinderraum in zwei Druckräume (22, 24) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben (20) zwei die Druckräume (22, 24) verbindende Öffnungen (28, 30) vorgesehen sind, von denen die erste Öffnung (28) von einem Rückschlagventil (32) überwacht ist, während die zweite Öffnung (30) als Drosselstelle für den Einrückvorgang der Kupplung ausgebildet ist.
Hydraulische Kupplungsbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (30) als feste Drosselblende ausgebildet ist.
Hydraulische Kupplungsbetätigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Druckraum (24) ein Federelement (28) angeordnet ist, das den Kolben (20) im ausgerückten Zustand der Kupplung in eine Anschlagposition (40) drückt.