DE10394027T5

DE10394027T5 - Kupplungsbetätigungssysteme

Info

Publication number: DE10394027T5
Application number: DE10394027T
Authority: DE
Inventors: Yannick Frank Theophile Emile Christiaen
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK France SAS
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2006-02-02
Also published as: WO2004063590A1; AU2003288473A1; GB0300515D0; DE10394027T8

Abstract

Kupplungsbetätigungssystem, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine der Betätigungsvorrichtung zugeordnete Fühleinrichtung, die ein für die Schwingung der Betätigungsvorrichtung charakteristisches Signal erzeugt, eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des Schwingungssignals und Liefern eines Ausgangssignals, das relativ zu dem Schwingungssignal phasenverschoben ist und eine Schwingungseinrichtung zum Schwingenlassen der Betätigungsvorrichtung in Einklang mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingung zu annullieren.

Description

Die Erfindung betrifft Betätigungssysteme für Fahrzeugkupplungen.
Ein mit solchen Kupplungsbetätigungssystemen verbundenes Problem besteht darin, dass eine in der Kupplung oder in dem zugehörigen Motor oder dem zugehörigen Antriebsstrang erzeugte Schwingung über das Kupplungsbetätigungssystem auf die Insassen des Fahrzeugs mit unangenehmen/lästigen Folgen übertragen werden kann.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Form eines Kupplungsbetätigungssystems bereitzustellen, das das oben genannte Problem mindestens abschwächt.
Erfindungsgemäß wird somit ein Kupplungsbetätigungssystem bereitgestellt, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine der Betätigungsvorrichtung zugeordnete Fühleinrichtung, die ein für die Schwingung der Betätigungsvorrichtung charakteristisches Signal erzeugt, eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des Schwingungssignals und zum Liefern eines Ausgangssignals, das relativ zu dem Schwingungssignal phasenverschoben ist, und eine Schwingungseinrichtung zum Schwingenlassen der Betätigungsvorrichtung in Einklang mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingung zu annullieren, enthält.
Das Betätigungssystem kann hydraulisch betätigt werden, bei dem zum Beispiel ein Geberzylinder mit einem Nehmerzylinder durch Leitungsmittel verbunden ist und die Fühleinrichtung ein für die Schwingung des Nehmerzylinders charakteristisches Signal erzeugt, wobei in einer solchen Anordnung eine Membran oder ein Kolben, die oder der dem Hydraulikdruck des Systems ausgesetzt ist, in Einklang mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung in Schwingungen versetzt werden kann.
Als Alternative dazu, kann zum Beispiel die Betätigungsvorrichtung eine Kabelbetätigungsvorrichtung oder eine elektrische Betätigungsvorrichtung (zum Beispiel eine mit einem Elektromotor betriebene Schraubenvorrichtung) sein und das phasenverschobene Ausgangssignal von der Verarbeitungseinrichtung kann elektrisch der Betätigungsvorrichtung zugeführt werden.
Die Erfindung ist ebenso auf Kupplungsbetätigungssysteme, die von einem Fahrzeugfahrer zum Beispiel über ein herkömmliches Pedal betätigt werden, oder auf Systeme anwendbar, die automatisch betrieben werden und die zum Beispiel Teil eines automatisierten manuellen Getriebes sind.
Die Erfindung stellt auch ein Kupplungsbetätigungssystem zur Verfügung, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine der Betätigungsvorrichtung zugeordnete Fühleinrichtung, die ein für die axiale Lage der Betätigungsvorrichtung relativ zu einem Betätigungsteil der zugehörigen Kupplung charakteristisches Signal erzeugt, eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des Lagesignals und Berechnen diagnostischer Parameter, wie zum Beispiel dem Abnutzungszustand der Kupplung, aus der Lage der Betätigungsvorrichtung, wenn die Betätigungsvorrichtung in einem nicht-betriebsmäßigen (d.h. in ihrer Ruhe- oder Kupplungseingerücktstellung) ist, enthält.
Die oben genannte diagnostische Eigenschaft kann leicht in die Schwingungsdämpfungsform der Erfindung durch geeignete Software-Programmmierung und ohne die Notwendigkeit für eine zusätzliche Hardware integriert werden.
Die Erfindung liefert auch ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen in einem Kupplungsbetätigungssystem, umfassend

– Fühlen der Schwingungen einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung;
– Liefern eines für die Schwingungen charakteristischen Signals;
– Anlegen einer Phasenverschiebung an das Schwingungssignal, um ein Dämpfungssignal zu erzeugen; und
– Schwingenlassen von Teilen des Systems in Einklang mit dem Dämpfungssignal, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingungen zu annullieren.

Die Erfindung wird nun nur anhand eines Beispiels mit Bezug auf die beiliegende Zeichnungen beschrieben, die schematisch ein Kupplungsbetätigungssystem gemäß der Erfindung zeigt.
Das Kupplungsbetätigungssystem umfasst einen Geberzylinder 10, der durch ein Pedal 11 betätigt wird und mit einem konzentrischen Nehmerzylinder 12 über eine Leitung 13 verbunden ist. Der konzentrische Nehmerzylinder enthält einen Kolben 14, der ein zugehöriges Kupplungsausrücklager 15 bewegt, um eine Kupplungsklemmmembranfeder 16 auf eine herkömmliche Art und Weise zu verstellen, um den Kontaktdruck zwischen der Kupplungsdruckscheibe 17 und der getriebenen Kupplungsscheibe 18 zu entfernen. Wie es zum Trennen der Kupplung herkömmlich ist, wird das Pedal 11 gedrückt, wodurch der Geberzylinder 10 betätigt wird, um den konzentrischen Nehmerzylinder 12 zu betätigen und die Kupplung zu trennen.
Gemäß der Erfindung ist der konzentrische Nehmerzylinder 12 mit einer Lagefühleinrichtung 19 versehen, die irgendeine geeignete Form haben kann. Ein Hall-Effekt-Sensor ist besonders geeignet, da er ein geeignetes elektrisches Ausgangssignal liefert. In der dargestellten Anordnung umfasst der Sensor einen ortsfesten Sensorteil 20, der Teil des Gehäuses des konzentrischen Nehmerzylinders ist, und einen beweglichen Teil 21, der zum Beispiel einen Magnet umfasst, der entweder an dem Kolben 14 oder dem zugehörigen Ausrücklager 15 angebracht ist. Die Hall-Effekt-Sensoranordnung, die in der ebenfalls anhängigen britischen Patentanmeldung Nr. 03 00514.7 der Anmelderin beschrieben ist, ist für die Verwendung zusammen mit der Erfindung besonders geeignet.
Somit wird die Axialbewegung des Ausrücklagers 15 relativ zu dem Gehäuse des konzentrischen Nehmerzylinders von der Fühleinrichtung 19 abgefühlt, und die Ausgabe der Fühleinrichtung 19 ist schematisch bei A in der Zeichnung gezeigt. Diese Ausgabe wird über eine Verbindung 23 einer Verarbeitungseinrichtung 24 zugeführt, die eine Ausgabeverbindung 25 hat, die mit einem elektrischen Schwingungserzeuger 26 verbunden ist, der eine Membran oder den Kolben 27, der mit der Leitung 13 verbunden ist, in Schwingungen versetzt.
Das Ausgangssignal von der Verarbeitungseinrichtung 24, das in der Ausgabeverbindung 25 vorhanden ist, ist so gestaltet, dass es um 180° außer Phase mit dem Eingangssignal in die Verarbeitungseinrichtung 24 von der Verbindung 23 ist. Der Schwingungserzeuger 26 läßt die Membran/den Kolben 27 in Einklang mit dem Ausgangssignal in der Leitung 25 schwingen und erzeugt somit eine Schwingung in der Leitung 13, die um 180° außer Phase mit irgendeiner hydraulischen Schwingung ist, die von einer Schwingung des Ausrücklagers 15 kommt, die durch Schwingungen erzeugt wird, die von der Kupplung, dem Motor oder dem Antriebsstrang usw. darauf übertragen werden. Diese phasenverschobene Signalanordnung ist schematisch bei B in der Zeichnung gezeigt.
Somit werden die Stösse in der Leitung 13, die durch Schwingungen des Ausrücklagers 15 verursacht werden, annulliert, um eine relativ schwingungsfreie Flüssigkeitssäule in der Leitung 13 bereitzustellen, wie schematisch bei C in der Zeichnung angezeigt ist.
Wie erkannt werden dürfte, da die Fühleinrichtung 19 die Lage des Ausrücklagers relativ zu dem Gehäuse des konzentrischen Nehmerzylinders auf eine ununterbrochene Art und Weise misst, können die Lagesignale von der Fühleinrichtung 19 in der Verarbeitungseinrichtung 24 verarbeitet werden, um eine Anzeige bezüglich der Ruhelage des Ausrücklagers 15 zu liefern, wenn die Betätigungsvorrichtung 12 nicht im Betrieb ist. Somit kann die Verarbeitungseinrichtung 24 eine diagnostische Information liefern, die den Abnützungszustand der Kupplung auf der Grundlage der Ruhe- (nicht-betätigten) Lage des Ausrücklagers 15 anzeigt. Diese diagnostische Information kann durch Verbinden eines geeigneten Monitors mit einem Ausgang der Verarbeitungseinrichtung 24, der schematisch bei 28 in der Zeichnung gezeigt ist, erhalten werden.
Obwohl die Erfindung oben in Bezug auf ein hydraulisch betätigtes Kupplungsbetätigungssystem beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung auch auf alle anderen Arten von Kupplungsbetätigungssystemen anwendbar ist, egal, ob die Kupplung durch ein Kabel oder zum Beispiel einen Elektromotor betätigt wird. Wenn die Kupplung mechanisch oder elektrisch betätigt wird, kann das Betätigungssystem elektrisch in Schwingungen gemäß dem Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung 24 gebracht werden, um jede Schwingung, die auf das Pedal 11 durch die Betätigungsvorrichtung übertragen wird, zu annullieren.
ZUSAMMENFASSUNG
KUPPLUNGSBETÄTIGUNGSSYSTEME
Ein Kupplungsbetätigungssystem ist bereitgestellt, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung (12), eine Fühleinrichtung (19), die der Betätigungsvorrichtung zugeordnet ist und ein Signal (A) erzeugt, das für die Schwingung der Betätigungsvorrichtung charakteristisch ist, eine Verarbeitungseinrichtung (24) zum Empfangen des Schwingungssignals und zum Liefern eines Ausgangssignals (B), das bezüglich des Schwingungssignals phasenverschoben ist, enthält. Eine Schwingungseinrichtung (26) ist auch bereitgestellt, um die Betätigungsvorrichtung in Einklang (12) mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal (B) in Schwingungen zu versetzen, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingung (A) zu annullieren.

Claims

Kupplungsbetätigungssystem, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine der Betätigungsvorrichtung zugeordnete Fühleinrichtung, die ein für die Schwingung der Betätigungsvorrichtung charakteristisches Signal erzeugt, eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des Schwingungssignals und Liefern eines Ausgangssignals, das relativ zu dem Schwingungssignal phasenverschoben ist und eine Schwingungseinrichtung zum Schwingenlassen der Betätigungsvorrichtung in Einklang mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingung zu annullieren.
System nach Anspruch 1, das von einem Geberzylinder, der durch Leitungsmittel mit einem Nehmerzylinder verbunden ist, hydraulisch betätigt wird, wobei die Fühleinrichtung ein für die Schwingung des Nehmerzylinders charakteristisches Signal erzeugt und eine Membran oder ein Kolben, die oder der dem Hydraulikdruck des Systems ausgesetzt ist, in Einklang mit dem phasenverschobenen Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung in Schwingungen versetzt wird.
System nach Anspruch 1, bei dem ein Kabel oder eine elektrische Betätigungsvorrichtung verwendet wird und das phasenverschobene Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung elektrisch der Betätigungsvorrichtung zugeführt wird.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das von der Fühleinrichtung erzeugte Signal von der Verarbeitungseinrichtung verarbeitet wird, um ein Signal zu liefern, das für die axiale Lage der Betätigungsvorrichtung relativ zu einem Betätigungsteil der zugehörigen Kupplung charakteristisch ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung diagnostische Parameter, wie den Abnutzungszustand der Kupplung, aus der Lage der Betätigungsvor richtung berechnet, wenn die Betätigungsvorrichtung in einer nicht-betriebsmäßigen Lage (d.h. in ihrer Ruhe- oder Kupplungseingerücktlage) ist.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Betätigungsvorrichtung von einem Fahrzeugfahrer betätigt wird.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Betätigungsvorrichtung automatisch durch ein zugehöriges Kupplungsteuersystem betätigt wird.
Automatisiertes manuelles Getriebe mit einem Kupplungssteuersystem gemäß Anspruch 6.
Kupplungsbetätigungssystem, das eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine der Betätigungsvorrichtung zugeordnete Fühleinrichtung, die ein Signal erzeugt, das für die axiale Lage der Betätigungsvorrichtung relativ zu einem Betätigungsteil der zugehörigen Kupplung charakteristisch ist, eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfangen des Lagesignals und zum Berechnen von diagnostischen Parametern, wie der Abnutzungszustand der Kupplung aus der Lage der Betätigungsvorrichtung, wenn die Betätigungsvorrichtung in einer nicht-betriebsmäßigen Lage (d.h. in ihrer Ruhe- oder Kupplungseingerücktlage) ist.
Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen in einem Kupplungsbetätigungssystem mit – Fühlen der Schwingungen einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung; – Liefern eines für die Schwingungen charakteristischen Signals; – Anwenden einer Phasenverschiebung auf das Schwingungssignal, um ein Dämpfungssignal zu erzeugen, und – Schwingenlassen eines Teils des Systems in Einklang mit dem Dämpfungssignal, um die Neigung zu erzeugen, den Effekt der gefühlten Schwingungen zu annullieren.
Kupplungsbetätigungssystem, das im Wesentlichen wie zuvor beschrieben mit Bezug auf die und wie in den Zeichnungen gezeigt, ausgebildet und angeordnet ist.