DE3206740A1

DE3206740A1 - Zusaetzliche kupplungsbetaetigungseinrichtung fuer eine freilaufautomatik in einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3206740A1
Application number: DE19823206740
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-09-08

Description

Zusätzliche Kuppl ungsbetätigungseinrichtung für eine
Freilaufautomatik in einem Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft eine zusätzliche Kupplungsbetätigungseirrichtung für eine Freilaufautomatik in einem Kraftfarzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1..
Wegen der zunehmenden RohölverknaPpung wird es erforderlich, Kraftfahrzeuge möglichst energiesparend zu betreiben. Ein Weg dazs ist die sog. intermittierende Fahrweise. Dabei wechseln Beschleunigungsphasen und antriebsfreies Rollen einander ab.
Um diese intermittierende Fahrweise für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs beherrschbar zu machen, wurde vom Anmelder bereits in einer älteren (nicht vorveröffentlichten) Anmeldung eine Freilaufautomatik vorgeschlagen, bei der zusätzlich zu der Betätigung mit einem Kupplungspedal eine Zylinder-Kolben-Einheit die Kupplung betätigen kann. Diese Zylinder-Kolben-Einheit wird durch einen am Gaspedal angebrachten Kontakt angesteuert, der beim Loslassen des Gaspedals schaltet und dabei einen Steuerimpuls zum Uffnen der Kupplung an die Zylinder-Kolben-Einheit abgibt. Durch Zurücknahme des Gaspedals wird somit bequem der Freilaufbetrieb herbeigeführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgestaltung und Verbesserung der vorbeschriebenen Anordnung und dazu eine Einrichtung, mit deren Hilfe eine mit einem Kupplungspedal betätigbare Kupplung durch eine Freilaufautomatik gesteuert, zusätzlich und unabhängig vom Kupplungspedal betätigt werden kann. Diese Einrichtung soll so ausgestaltet sein, daß sie an den im Fahrzeug vorhandenen Kupplungsbetätigungsorganen nachgerüstet werden kann.
Bei Kraftfahrzeugen mit üblicher Kupplung erfolgt deren Betätigung über ein Kupplungspedal entweder hydraulisch über einen nachgeschalteten Geber-Zylinder am Kupplungspedal und einen Nehmer-Zylinder am Kupplungshebel oder durch einen zwischen dem Kupplungspedal und dem Kupplungshebel angeordneten Seilzug, z. B. über ein flexibles Bowdenkabel.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsbetätigungseinrichtung zu schaffen, mit der zusätzlich zu einem Kupplungspedal eine Kupplung betätigbar ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe der zusätzlichen Kupplungsbetätigung dadurch, daß ein mit einem Zweiwegeventil verbundener hydraulischer Hilfskolben vorgesehen ist, welcher auf die einen Kupplungshebel betätigenden Mittel, wie Flüssigkeitssäule, Seilzug oder dgl. wirkend, diese auch unabhängig vom Kupplungspedal in Richtung zum offenen der Kupplung in Bewegung setzt, wobei das Zweiwegeventil mit Hilfe zweier Elektromagneten, die mit kurzen Stromstößen alternierend betätigbar sind, den Hubraum des hydraulischen Hilfskolbens entweder mit einer Druckleitung oder mit einer Abflußleitung einer Druckquelle verbindet.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kupplungsbetätigungseinrichtung so gestaltet ist, daß das Kupplungspedal auch dann betätigt werden kann, d. h. nicht gesperrt ist, wenn die Kupplung durch den Hilfskolben geöffnet ist.
Ein drittes Merkmal ermöglicht bei der hydraulischen Obertragung der Bewegung des Kupplungspedals an den Kupplungshebel den automatischen Ausgleich der Kupplungsbelagabnützung.
Die Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigen Fig. 1 eine Kupplungsbetätigungseinrichtung, bei der die Betätigung der Kupplung rein hydraulisch erfolgt, im Ruhezustand, Fig. 2 die Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Fig. 1 bei einer Betätigung durch ein Kupplungspedal, Fig. 3 die Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Fig. 1 bei der Betätigung mit Hilfe eines Hilfskolbens bei unbetätigtem Kupplungspedal, Fig. 4 die Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Fig. 1 bei der Betätigung durch den Hilfskolben und das Kupplungspedal, Fig. 5 die Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einer Seilzugbetätigung im Ruhezustand, Fig. 6 Kupplungsbetätigungseinrichtung entsprechend der Fig. 5 bei Betätigung der Kupplung mit Hilfe eines Kupplungspedals, Fig. 7 Kupplungsbetätigungseinrichtung entsprechend Fig. 5 bei Betätigung der Kupplung mit einem Hilfskolben.
In Fig. 1 ist in einen Geber-Zylinder 1 ein Kolben 2 beweglich eingesetzt und mit einer Feder 3 belastet.
Links und rechts des Kolbens 2 erstreckt sich innerhalb des Geber-Zylinders 1 je ein Kolbenhubraum 4 und 7. Der Hubraum 4 ist mit einem Ulvorratsbehälter 5 über ein Rückschlagventil 6 verbunden. Eine mit dem Kolben 2 verbundene Kolbenstange 8, die abgedichtet aus dem Geber-Zylinder 1 führt, stößt mit ihrem rechten Ende 9 auf das linke Ende einer Schubstange 11, die über ein Lager 10 von einem Kupplungspedal 12 bewegbar ist. Die Bewegung des mit einer Feder 13 belasteten Kupplungspedals 12 ist durch einen Anschlag 14 zum Fahrer hin begrenzt.
Der Hubraum 7 des Kolbens 2 ist mit einem Zweiwegeventil 15 verbunden, durch das der Hubraum 7 entweder mit einer Abflußleitung 16 - wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt -oder mit einer Druckleitung 17 - wie in Fig. 2 und Fig.3 gezeigt - verbunden werden kann. Eine Ventilstange im Zweiwegeventil 15 wird durch Elektromagnete 18 und 19 abwechselnd durch kurze Stromstöße betätigt und entsprechend in ihre linke oder rechte Position gebracht.
Der linke Hubraum 4 des Kolbens 2 ist über eine Rohrleitung 25 mit einem Hubraum 4a eines in einem Nehmer-Zylinder angeordneten und mit einer Feder 22 belasteten Nehmer-Kolbens 21 verbunden. Der Nehmer-Kolben 21 wirkt auf einen mit einer Kupplungsfeder 24 belasteten Kupplungshebel 23. Die an den Kupplungshebel 23 sich anschließende bekannte Kupplung, beispielsweise eine Einscheibentrockenkupplung, ist nicht weiter dargestellt.
Aufgrund der getroffenen Anordnung, insbesondere der beiden Federn 3, 22 sowie des Rückschlagventils 6 an dem Ulvorratsbehälter 5 wird dann, wenn die Lage des Nehmer-Kolbens 21 sich durch die Abnützung des Kupplungsbelags der Kupplung verändert (im gezeichneten Beispiel nach rechts wandert),das dasFlüssigkeitsvolumen der beiden Hubräume 4 und 4a aus dem Olvorratsbehälter 5 über das Rückschlagventil automatisch nachgeführt und ergänzt.
Die Abnützung des Kupplungsbelags beeinträchtigt somit die Funktion der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungseinrichtung nicht.
In Fig. 2 ist der Zustand dargestellt, in dem das Kupplungspedal 12 betätigt ist. Der Kolben 2, dessen Hubraum 7 nach wie vor über das Zweiwegeventil 15 mit der Abflußleitung 16 verbunden ist, d. h. es steht kein Druck im Hubraum 7 an, ist durch die Schubstange 11 bis zum Anschlag 9 am Ende der Kolbenstange 8 in den Geber-Zylinder 1 gegen die Kraft der Feder 3 geschoben. Durch die hydraulische Kopplung wird damit auch der Nehmer-Kolben 21 im Nehmer-Zylinder 20 verschoben und der Kupplungshebel 23 gegen die Kraft der Kupplungsfede-r 24 zum Uffnen der Kupplung betätigt. Nach dem Loslassen des Kupplungspedals 12 wird bei entsprechender Dimensionierung der angreifenden Federn 3, 13, 22 und 24 das Kupplungspedal 12 und die Kolben 2 und 21 in ihre Ausgangsstellung entsprechend der Fig. 1 zurückbewegt, wobei die Kupplung wieder geschlossen wird.
In Fig. 3 ist der Zustand dargestellt, bei dem das Kupplungspedal 12 nicht betätigt ist, die Kupplung jedoch durch die nicht näher dargestellte Freilaufautomatik, die die Elektromagnete 18, 19 steuert, geöffnet ist.
Dazu wurde der Elektromagnet 18 kurz unter Strom gesetzt und damit über das Zweiwegeventil 15 durch eine Verschiebung dessen Kolbenstange der Hubraum 7 des Kolbens 2 von der Abflußleitung 16 abgetrennt und mit der Druckleitung 17 verbunden. Durch den sich im Hubraum 7 aufbauenden Druck wurde der Kolben 2 unabhängig von der Stellung des Kupplungspedals 12 bis zum Anschlag 9 in den Geber-Zylinder 1 geschoben. Wie im Fall der Fig. 2 wurde damit auch der Nehmer-Kolben 21 verschoben und der Kupplungshebel 23 gegen die Kraft der Kupplungsfeder 24 zum Uffnen der Kupplung betätigt. Zum Schließen der Kupplung wird von der nicht dargestellten Steuereinrichtung ein Stromimpuls an den Elektromagneten 9 gegeben, der das Zweiwegeventil 15 wieder umsteuert und den Hubraum 7 mit der Abflußleitung 16 verbindet. Durch die Kraft der angreifenden Federn 3, 13, 22, 24 wird die sich im Hubraum 7 befindliche Hydraulikflüssigkeit in die Abflußleitung 16 zurückgedrückt, so daß sich die Kolben 2, 21 wieder in ihre Ausgangsstellung entpsrechend Fig. 1 bewegen und damit die Kupplung geschlossen wird.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß auch dann, wenn der Kolben 2 über das Zweiwegeventil 15 zum Uffnen der Kupplung betätigt wurde, das Kupplungspedal 12 gegen die Kraft der Feder 13 durchgetreten werden kann. Das Kupplungspedal 12 wird somit bei einer Betätigung durch die Freilaufautomatik nicht blockiert.
In Fig. 5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform einer Kupplungsbetätigungseinrichtung dargestellt. An einem mit einer Feder 26 belasteten Arm 27 eines Kupplungspedals 28 ist drehbar ein Bolzen 29 gelagert, durch dessen Bohrung ein Seilzug 31 oder dgl. freibeweglich geführt ist. Dieser Seilzug 31 ist mit einem Kupplungshebel 30 verbunden, der mit einer nicht dargestellten Kupplungsfeder belastet ist und zur Betätigung an einer nicht dargestellten Kupplung angreift. Am oberen Ende des Seilzugs 31 ist ein Anschlag 32 angeordnet, an dem sich der Arm 27 des Kupplungshebels 28 abstützt und damit der Seilzug 31 in die Richtung zum Uffnen der Kupplung beim Durchtreten des Kupplungspedals 28 geführt wird. In Fig. 5 ist der Zustand gezeichnet, in dem das Kupplungspedal 28 nicht durchgetreten ist und die Kupplung geschlossen ist.
Der Seilzug 31 führt weiter durch eine zentrale Bohrung eines hydraulischen Hilfskolbens 34 und durch dessen Kolbenstange 35. Der Hilfskolben 34 ist in einem Zylinder 36 freibeweglich angeordnet und die Kolbenstange 35 ist mit einer Lippendichtung 37 abgedichtet.
Am Seilzug 31 ist im Bereich des oberen Endes des Hilfskolbens 34 ein zweiter Anschlag 38 angeordnet, an den sich der Hilfskolben 34 anlegen kann und bei dessen Bewegung der Seilzug 31 in die Richtung zum Uffnen der Kupplung mitgenommen wird.
Der Hubraum des Hilfskolbens 34 ist mit einem Zweiwegeventil 39 verbunden, das mit Hilfe zweier Elektromagneten 42 alternierend betätigt werden kann und dadurch den Hubraum entweder mit einer Druckleitung 40 oder mit einer Abflußleitung 41 verbindet. In Abbildung 5 ist der Hubraum des Hilfskolbens 34 durch das Zweiwegeventil 39 mit der Abflußleitung 41 verbunden. Dadurch wird der Hilfskolben 34 über den von der nicht dargestellten Kupplungsfeder belasteten Seilzug 31 und seinen Anschlag 38 in seiner unteren Endlage gehalten.
In Fig. 6 ist die Kupplungsbetätigungseinrichtung in dem Zustand dargestellt, wenn das Kupplungspedal 28 durchgetreten ist und dadurch die Kupplung geöffnet ist. Beim Durchtreten des Kupplungspedals 28 wird der Seilzug 31 nach oben gezogen und damit der Kupplungshebel 30 gedreht und die Kupplung geöffnet, wobei der Hilfskolben 34 in seiner Ausgangsstellung verbleibt und nicht mitgenommen wird.
In Fig. 7 ist der Zustand gezeigt, bei dem die Kupplung mit Hilfe des Hilfskolbens 34 geöffnet ist. Durch einen kurzen Stromimpuls an dem Elektromagneten 43 wird der Hubraum des Hilfskolbens 34 von der Abflußleitung 41 abgetrennt und mit der Druckleitung 40 verbunden. Dadurch baut sich im Hubraum des Hilfskolbens 34 ein Druck auf, der den Hilfskolben 34 nach oben verschiebt und den Seilzug 31 mit Hilfe des Anschlags 38 mitnimmt. Dadurch wird die Kupplung geöffnet, wobei der Seilzug 31 durch den Bolzen 29 am Kupplungspedal 28 frei durchbewegt wird. Das Kupplungspedal 28 wird somit durch die Bewegung des Hilfskolbens 34 nicht beeinflußt und wird nicht mitbewegt.
Andererseits kann in diesem Zustand, d. h. bei geöffneter Kupplung durch den Hilfskolben 34, das Kupplungspedal 28 ungehindert gegen die Kraft der Feder 26 durchgetreten werden und ist nicht blockiert.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Kupplungsbetätigungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug 9 mit einer Kupplung und einem Kupplungspedal zur Betätigung der Kupplung und einer zusätzlichen, durch eine Freilaufautomatik gesteuerten Betätigungseinrichtung für die Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Zweiwegeventil (15; 39) verbundener hydraulischer Hilfskolben (2; 34) vorgesehen ist, welcher auf die einen Kupplungshebel (23; 30) betätigenden Mittel, wie Flüssigkeitssäule, Seilzug (31) oder dgl. wirkend, diese auch unabhängig vom Kupplungspedal (12; 28) in Richtung zum Offenen der Kupplung in Bewegung setzt, wobei das Zweiwegeventil (15; 39) mit Hilfe zweier Elektromagneten (18, 19; 42, 43) mit kurzen Stromstbßen alternierend betätigbar sind und den Hubraum (7) des hydraulischen Hilfskolbens (2; 34) entweder mit einer Druckleitung (17; 40) einer Druckquelle oder mit einer Abflußleitung (16; 41) verbindet.
2. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Verbindung zwischen dem Kupplungspedal (12) und dem die Kupplung betätigenden Kupplungshebel (23) allein durch Hydraulik erfolgt, der mit dem Kupplungspedal (12) verbundene hydraulische Geber-Kolben (2) zwei Kolbenhubräume (4, 7) besitzt, von welchen der eine mit dem den Kupplungshebel (23) betätigenden Nehmer-Kolbenhubraum (4a) und der andere mit dem Zweiwegeventil (15) verbunden ist.
3. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Geber-Kolbens (2) auf einen bestimmten Weg beschränkt ist.
4. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (8) des Geber-Kolbens (2) auf dem Kupplungspedal (12) anstößt und aufliegt.
5. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des mit einer Feder (13) belasteten Kupplungspedals (12) im unbetätigten Zustand durch einen Anschlag (14) bestimmt ist.
6. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Verbindung zwischen dem Kupplungspedal (28) und dem die Kupplung betätigenden Kupplungshebel (30) mechanisch, z. B. durch einen Seilzug (31) oder dgl. erfolgt, ein hydraulisch arbeitender Kolben (34) mit einer Kolbenstange (35) vorgesehen ist, wobei die Kolbenstange (35) mit einer durchgehenden zentralen Bohrung versehen ist, durch die den Kupplungshebel (30) betätigende Mittel, wie ein Seilzug (31) oder dgl. freibeweglich durchgeführt sind, und an den den Kupplungshebel (30) betätigenden Mitteln ein Anschlag (38) angeordnet ist, den der unter Druck gesetzte Kolben (34) in Richtung zum Uffnen der Kupp- lung mitnimmt und der Kolbenhubraum mit einem durch zwei Elektromagnete (42, 43) alternierend betätigbaren Zweiwegeventil (39) wahlweise zum Uffnen der Kupplung mit der Druckleitung (40) oder zum Schließen der Kupplung mit der Abflußleitung (41) verbindbar ist.
7. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kupplung betätigende Seilzug (31) oder dgl. mit dem Kupplungspedal (28) in der Weise verbunden ist, daß der Seilzug (31) durch die Bohrung eines Bolzens (29) am Kupplungspedal (28) freibeweglich durchgeführt ist und durch das Kupplungspedal (28) über einen am Seilzug (31) befestigten Anschlag (32) in Richtung zum Uffnen der Kupplung mitgenommen wird.