DE10360784A1 - Apparatus for engaging and disengaging the clutch of a vehicle whereby the force of the clutch follows a curve and is greater on engaging than disengaging - Google Patents
Apparatus for engaging and disengaging the clutch of a vehicle whereby the force of the clutch follows a curve and is greater on engaging than disengaging Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrücken und Einrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 7 oder 10The The invention relates to a device for disengaging and engaging a Coupling of a motor vehicle, in particular a passenger car, according to the preamble of claim 1, 7 or 10
Bei einer im Kraftfahrzeugbau üblichen Vorrichtung zum Ausrücken und Einrücken einer Kupplung mit einem Pedal, das mit der Kupplung in Antriebsverbindung steht, ist das Pedal zum Ausrücken gegen eine im System vorhandene Einrückkraft auf einem ersten und zweiten Wegabschnitt eines Betätigungsweges vor zu bewegen, wobei die Einrückkraft zu überwinden ist. Zum Einrücken ist bei der Rückbewegung eine Einrückgegenkraft aufzubringen, die geringer ist als die Einrückkraft, mit der Folge, dass das Pedal zurückbewegt und die Kupplung eingerückt wird. Bei der Vorbewegung und Rückbewegung ergibt sich bezüglich der Einrückkraft eine Hysterese in der Weise, dass die Einrückkraft beim Rückbewegen im Vergleich mit der beim Vorbewegen verringert ist. Dies ist durch in der Mechanik der Vorrichtung enthaltene Reibungsverluste bedingt. Ein Wandler zum gezielten Verändern der Einrückkraft ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.at a customary in the automotive industry Device for disengaging and indenting a clutch with a pedal that is in drive connection with the clutch stands, the pedal is to disengage against an engaging force present in the system on a first and second path portion of a Betätigungsweges before to move, with the engagement force to overcome is. To indent is in the return movement an engaging counterforce to apply, which is less than the engagement force, with the result that the pedal is moved back and the clutch engaged becomes. In the forward movement and return movement arises with respect the engagement force a hysteresis in the way that the engagement force when moving back compared with that is reduced when moving forward. This is through caused in the mechanics of the device friction losses. One Transducer for targeted modification the engagement force is not provided in this known device.
Eine
Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist in folgenden Druckschriften
beschrieben. In der
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrücken und Einrücken einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs bezüglich ihrer ergonomischen Wirksamkeit beim Betätigen durch den Fahrer zu verbessern.Of the Invention is based on the object, a device for disengaging and indent a clutch of a motor vehicle with regard to its ergonomic efficiency when pressed to improve by the driver.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 8 oder 11 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1 or 8 or 11.
Die zugehörigen Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The associated under claims form advantageous developments of the invention.
Der Erfindung gemäß dem Anspruch 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim die Kupplung betätigenden Fahrer eine Erwartung dahingehend vorliegt, dass sich beim Rückbewegen des Pedals die Einrückkraft vermindert, was auch aus ergonomischen Gründen vorteilhaft erscheint.Of the Invention according to the claim 1 is based on the finding that when the clutch actuated Driver has an expectation that when moving back the pedal the engagement force reduced, which also appears advantageous for ergonomic reasons.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 1 ist der Verlauf der Einrückkraft beim Rückbewegen in dem zweiten Wegabschnitt bezüglich dem Verlauf der Einrückkraft beim Vorbewegen in dem zweiten Wegabschnitt degressiv. Hierdurch ergibt sich für den Fahrer bei der Einrückbewegung nicht nur ein über die Hysterese hinaus verringerter Kraftaufwand, sondern es wird auch die Ergonomie verbessert, weil der vom Fahrer aufzubringende Kraftaufwand beim Rückbewegen in dem zweiten Wegabschnitt vermehrt der Erwartung des Fahrers entspricht, die durch die Rückbewegung vorgegeben ist.at according to the embodiment of the invention Claim 1 is the course of the engagement force when moving back in the second path section with respect to the course of the engagement force when advancing in the second path section degressive. hereby arises for the driver at the Einrückbewegung not only one over the hysteresis also reduces power, but it becomes also improves the ergonomics, because of the force applied by the driver when moving back in the second path section, more and more corresponds to the expectation of the driver, by the return movement is predetermined.
Diese Erwartungshaltung ist insbesondere dann ausgeprägt, wenn die Einrückkraft am Ende des Betätigungsweges kleiner ist als im mittleren Bereich des Betätigungsweges.These Expectancy is particularly pronounced when the engaging force at the end of the actuation path smaller than in the middle area of the actuation path.
Dabei kann der Verlauf der Einrückkraft beim Rückbewegen auf dem zweiten Wegabschnitt mit einer Steigung ansteigend oder im wesentlichen gleichbleibend oder mit einer Neigung abfallend sein. Hierdurch ist ein Bereich für den Verlauf der Einrückkraft beim Rückbewegen im zweiten Wegabschnitt angegeben, in dem der Verlauf bei Wahrung der Vorteile anpassbar ist, z. B. unter Berücksichtigung besonderer Merkmale der Vorrichtung und/oder besonderer Wünsche des Fahrers. Der Größenbereich erlaubt dann eine optimale Ausnutzung der Größenbereichsabschnitte oberhalb und unterhalb der Steigung bzw. der Neigung Null, wenn der Größenbereichabschnitt zwischen maximaler Steigung und der Steigung Null etwa gleich ist dem Größenbereichabschnitt zwischen maximaler Neigung und der Neigung Null.there can the course of the engagement force when moving back ascending or ascending on the second path section substantially constant or sloping with a slope be. This is an area for the course of the engagement force when moving back specified in the second path section, in which the course in currency the benefits is customizable, z. B. taking into account special features the device and / or special wishes of the driver. The size range then allows optimal utilization of the size range sections above and below the slope zero when the size range portion between maximum slope and zero slope is about the same the size range section between maximum tilt and zero tilt.
Bezüglich des unabhängigen Anspruches 7 liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein vorteilhafter Größenbereich für die Einrückkraft ein bestimmtes Verhältnis zu der Einrückkraft am Anfang und am Ende des Betätigungsweges hat.With regard to the independent claim 7, the invention is based on the finding that a advantageous size range for the engagement force has a certain ratio to the engagement force at the beginning and at the end of the actuation path.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist die Einrückkraft im mittleren Bereich des Betätigungsweges in einem Größenbereich angeordnet, zu dessen oberen Grenze die Einrückkraft beim Rückbewegen vom Ende des Betätigungsweges mit einer Steigung ansteigt und zu dessen unteren Grenze die Einrückkraft beim Rückbewegen vom Ende des Betätigungsweges mit einer Neigung abfällt, wobei der Größenunterschied zwischen der oberen und unteren Grenze etwa 1/2 bis 3/4, vorzugsweise etwa 2/3, der Differenz zwischen der Größe der Einrückkraft am Anfang und am Ende des Betätigungsweges entspricht. Bei einer solchen Ausgestaltung ergeben sich im gesamten Größenbereich der Einrückkraft ergonomisch günstige Kraftunterschiede bezüglich den Einrückkräften am Anfang und am Ende des Einrückweges.at according to the embodiment of the invention Claim 7 is the engagement force in the middle area of the actuation path arranged in a size range, to its upper limit the engagement force when moving back from the end of the actuation path increases with a slope and at its lower limit the engagement force when moving back from End of the actuation path falls off with a slope, the size difference between the upper and lower limits about 1/2 to 3/4, preferably about 2/3, the difference between the size of the engagement force at the beginning and at the end the actuation path equivalent. In such a configuration arise throughout Size range of apply force ergonomically favorable Force differences with respect to the engagement forces on Beginning and end of the Einrückweges.
Dabei ist es auch bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung aus ergonomischen Gründen vorteilhaft, dass die Einrückkraft beim Vorbewegen auf einem ersten Wegabschnitt mit einer Steigung ansteigt und auf einem zweiten Wegabschnitt zum Ende des Betätigungsweges hin mit einer Neigung wieder abfällt.there It is also ergonomic in this embodiment of the invention establish advantageous that the engagement force when advancing on a first path section with a slope rises and on a second path section to the end of the actuation path back down with a slope again.
Bezüglich des unabhängigen Anspruches 10 liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass Änderungen der Einrückkraft sich durch ein gezieltes Bremsen der Vorbewegung oder der Rückbewegung erreichen lassen.Regarding the independent Claim 10, the invention is based on the knowledge that changes the engagement force can be achieved by a targeted braking of the forward movement or the return movement to let.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 10 ist dem Wandler eine seitliche Bremsfläche zugeordnet ist, wobei der Wandler ein gegen die Bremsfläche bewegbares Bremsglied zum Vergrößern und Verringern der Bremskraft aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist es durch Bremsen möglich, die Einrückkraft zu verändern und durch eine Steuervorrichtung gezielt zu steuern, um die erforderliche Ausrückkraft und/oder Einrückgegenkraft an vom Fahrer gewünschte Größen und/oder Verläufe anzupassen.at the device according to the invention Claim 10, the converter is associated with a lateral braking surface is, wherein the transducer is a movable against the braking surface braking member for zooming in and Reducing the braking force has. In this embodiment it possible by braking, the engagement force to change and to control by a control device targeted to the required disengaging and / or Einrückgegenkraft desired by the driver Sizes and / or Adjust gradients.
Da durch die Bremskraft eine dieser entgegengerichtete Reaktionskraft erzeugt wird, ist es vorteilhaft, auf der der Bremsfläche gegenüberliegenden Seite des Wandlers eine sich etwa parallel zur Bremsfläche erstreckende Führungs- und Stützfläche für den Wandler anzuordnen, an der sich der Wandler abstützt und entlastet ist.There by the braking force one of these opposing reaction force is generated, it is advantageous on the opposite side of the braking surface of the converter is a guide extending approximately parallel to the braking surface. and support surface for the transducer to arrange at which the transducer is supported and relieved.
Wenn das Bremsglied an dem einen Ende eines sich quer zur Bewegungsrichtung des Pedals erstreckenden Hebels angeordnet ist und der Hebel an seinem anderen Ende durch ein Gelenk parallel zur Bewegungsebene des Pedals schwenkbar gelagert ist, das vorzugsweise im der Bremsfläche gegenüberliegenden Seitenbereich des Wandlers angeordnet ist, kann das Bremsglied oder ein daran schwenkbar gelagerter Bremsschuh dadurch in seine Bremsstellung gebracht werden, dass der Hebel gesteuert oder aufgrund des Reibkontaktes selbsttätig gegen die Bremsfläche schwenkt.If the brake member at one end of a transverse to the direction of movement of the pedal extending lever is arranged and the lever on his other end by a joint parallel to the plane of movement of the pedal is pivotally mounted, preferably in the braking surface opposite Side region of the converter is arranged, the brake member or thereby pivotally mounted brake shoe thereby in its braking position be brought that the lever controlled or due to the frictional contact automatic against the braking surface swings.
Um ein Blockieren an der Bremsfläche zu vermeiden, kann ein die Schwenkbewegung in der Bremsstellung begrenzender Anschlag angeordnet werden.Around a blockage on the braking surface To avoid, can the pivoting movement in the braking position limiting stop are arranged.
Die Veränderungen der Einrückkraft können in Abhängigkeit von der Größe der jeweiligen Ausrückkraft oder Einrückgegenkraft gesteuert werden. Dies lässt sich durch einen dem Wandler zugeordneten Sensor zum Messen der Größe der betreffenden Kraft und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Bremskraft in Abhängigkeit von der Größe der Ausrück- oder Einrückgegenkraft realisieren.The changes the engagement force can in dependence on the size of each disengaging or Einrückgegenkraft to be controlled. This leaves by a sensor associated with the transducer for measuring the Size of the force involved and a control device for controlling the braking force depending the size of the release or Einrückgegenkraft realize.
Eine einfache und vorteilhafte mechanische Lösung besteht darin, den Körper des Wandlers aus einem elastisch komprimierbaren Material, wie z. B. Kunststoff oder Gummi, auszubilden und eine seitliche Dehnung des Körpers zur Beaufschlagung des Bremsgliedes oder Bremsschuhes auszunutzen.A simple and advantageous mechanical solution is the body of the Transducer made of an elastically compressible material, such. B. plastic or rubber, and lateral stretching of the body to form Take advantage of loading the brake member or brake shoe.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawing.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiment described in more detail. In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing are those listed in the list below Reference numerals used terms and associated reference numerals uses. In the drawing:
Die
in
Im
Rahmen der Erfindung kann der Wandler
Nachfolgend
wird die Funktion der Vorrichtung
In
der Ruhestellung befindet sich die Vorrichtung
Beim
Einrücken
der Kupplung bringt der Fahrer eine ebenfalls als Kennlinie KFg
dargestellte und der Einrückkraft
Fe entgegengerichtete Einrückgegenkraft
Fg auf, die etwas geringer ist als die Einrückkraft Fe, wodurch das Pedal
Bei
der Erfindung wird die wirksame Größe der Einrückkraft im Vergleich mit ihrer
Größe beim Ausrücken so
verringert, dass sich beim Einrücken wesentlich
geringere Einrückkräfte Fe1,
Fe2, Fe3 ergeben, die durch wesentlich flachere Kennlinien KFe1,
KFe2, KFe3 mit flacheren Steigungen S3, SO bis negativen Steigungen
und somit Neigungen N2 verdeutlicht sind. Bei einer solchen Vorrichtung
Diese
Vorteile lassen sich erreichen, wenn die Einrückkräfte Fe1, Fe2, Fe3 jeweils so
groß sind, dass
sie sich im mittleren Bereich des Betätigungsweges W, in einem Größenbereich
B befinden, dessen obere und untere Grenze bezüglich der Größe der Einrückkraft
Fea am Ende E des Betätigungsweges
W vorzugsweise einen etwa gleichen Größenunterschied Ba, Bb aufweisen.
Die obere und untere Grenze dieses vorteilhaften Größenbereichs
B sind durch die Kennlinien KFe1, KFe3 verdeutlicht, die am Ende
E zur zugehörigen
Größe Fea der
Einrückkraft auslaufen
und am Anfang A zur zugehörigen
Größe der Einrückkraft
Feb auslaufen, die wegen der vorhandenen Hysterese etwas geringer
ist als die Ausrückanfangskraft
Faa.
Vom
mittleren Bereich des Betätigungsweges
W, nämlich
auf dem Wegabschnitt Wa, verlaufen alle Einrückkräfte Fe, Fe1, Fe2, Fe3 bzw.
die zugehörigen
Kennlinien KFe, KFe1, KFe2, KFe3 mit jeweils einer Neigung N3, N4,
N5, N6 zum Anfang A des Betätigungsweges
W. Dabei können
die Neigungen N4, N5, N6 der Kennlinien KFe1, KFe2, KFe3 der Einrückkräfte Fe1,
Fe2, Fe3 bezüglich
der Steigung St3 der Kennlinie KFa der Ausrückkraft Fa progressiv sein.
Dass heißt,
dass der Größenabstand
zur Kennlinie KFa der Ausrückkraft
Fa abnimmt. Beim in
Beim
Ausführungsbeispiel
nach
Das
Ausführungsbeispiel
nach den
Beim
Ausführungsbeispiel
nach
Dem
Hebel
Die
Funktion der Vorrichtung
Zum Ausrücken wird ein Weg-Kraft-Verlauf gemäß der Kennlinie KFa angestrebt, dessen Kraftverlauf, zunächst ansteigend und dann wieder fallend ist. Die Steilheit des Kraftanstiegs ist beim Ausrücken im vorderen Bereich des Betätigungsweges W größer als im hinteren Bereich, s. Steigung S1 und Neigung N1. Nach dem Überschreiten des Kraftmaximums wird der Betätigungsfuß des Fahrers entlastet. Diese Entlastung findet vermehrt auch beim Einrücken statt, da die Steilheit der Kennlinie KFe1 bezüglich der Einrückkraft Fe1 degressiv ist, siehe die Divergenz zwischen der Neigung N1 und der Steigung S2. Dies gilt auch für die übrigen Kennlinien KFe2, KFe3, deren Steilheit noch geringer ist, und z. B. die Steilheit SO haben kann oder sogar negativ sein kann, s. Neigung N2, die abfallend ist. Die untere Grenze des Größenbereichs B bildende Kennlinie KFe3 ist nur abfallend.To the disengage becomes a path-force curve according to the characteristic KFa sought, whose force curve, initially rising and then again is falling. The steepness of the force increase is when disengaged front area of the actuation path W greater than in the back, s. Slope S1 and slope N1. After passing the maximum force becomes the operator's foot relieved. This relief takes place increasingly when engaged, because the steepness of the characteristic KFe1 with respect to the engagement force Fe1 is degressive, see the divergence between the slope N1 and the slope S2. This also applies to the other characteristic curves KFe2, KFe3, whose steepness is even lower, and z. B. have the steepness SO may or may even be negative, s. Tilt N2, the sloping is. The lower limit of the size range B characteristic curve KFe3 is only sloping.
Beim
Ausführungsbeispiel
nach
Beim
Ausführungsbeispiel
nach
In
der Funktionsstellung nach
Wenn
der Wandler
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- Pedalpedal
- 1414
- Gelenkjoint
- 1616
- Gelenkjoint
- 1818
- Betätigungsstangeactuating rod
- 2020
- Betätigungsstangeactuating rod
- 2222
- Wandlerconverter
- 2424
- Gelenkjoint
- 2626
- GeberzylinderMaster cylinder
- 2828
- Gleitflächesliding surface
- 3030
- Bremsgliedbraking member
- 30a30a
- Bremsschuhbrake shoe
- 3232
- Hebellever
- 3434
- Führungsflächeguide surface
- 3636
- Bremsflächebrake surface
- 3838
- Gelenkjoint
- 4040
- Körperbody
- 40a40a
- Hohlraumcavity
- 4242
- Gelenkjoint
- 4444
- Seitenflächeside surface
- 4646
- Stützteilsupporting part
- 4848
- Hohlraumcavity
- 5050
- Druckgliedpressure member
- 5252
- Ausrückbewegungdisengagement
- 5454
- Einrückbewegungengaging movement
- 5656
- Expansionskraftexpansive force
- AA
- AnfangBeginning
- BB
- Größenbereichsize range
- BaBa
- GrößenunterschiedSize difference
- Bbbb
- GrößenunterschiedSize difference
- Ee
- EndeThe End
- Fafa
- Ausrückkraftdisengaging
- FaaFaa
- AusrückanfangskraftAusrückanfangskraft
- FabFab
- EndausrückkraftEndausrückkraft
- FeFe
- Einrückkraftapply force
- Fgfg
- EinrückgegenkraftEinrückgegenkraft
- FeaFea
- Einrückkraft am Endeapply force at the end
- FebFebruary
- Einrückkraft am Anfangapply force at the beginning
- KFaKFa
- Kennlinie Ausrückkraftcurve disengaging
- KFeKFe
- Kennlinie Einrückkraftcurve apply force
- KFgKFG
- Kennlinie Einrückgegenkraftcurve Einrückgegenkraft
- KFe1KFE1
- Kennlinie Einrückkraftcurve apply force
- KFe2KFE2
- Kennlinie Einrückkraftcurve apply force
- KFe3KFe3
- Kennlinie Einrückkraftcurve apply force
- N1N1
- NeigungTilt
- N2N2
- NeigungTilt
- N3N3
- NeigungTilt
- N4N4
- NeigungTilt
- N5N5
- NeigungTilt
- N6N6
- NeigungTilt
- S1S1
- Steigungpitch
- S2S2
- Steigungpitch
- S3S3
- Steigungpitch
- WW
- Betätigungswegactuating
- WaWa
- Wegabschnittpath segment
- Wbwb
- Wegabschnittpath segment
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