WO2008009547A1 - Kupplungssteller zur automatischen betätigung einer reibungskupplung - Google Patents

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WO2008009547A1
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electric machine
piston
control device
pressure chamber
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Martin Miller
Kai BORNTRÄGER
Karl-Hermann Ketteler
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402—Actuator parameters
    • F16D2500/70418—Current

Definitions

  • the invention relates to a coupling divider according to the preamble of patent claim 1 and a method for controlling a clutch actuator according to the preamble of patent claim 10.
  • stick-slip effects can occur in the clutch actuation device for various reasons, for example due to wear, jamming, contamination in bearings or due to other influences.
  • the stick-slip effect is understood to mean the jerking of solids moved against one another.
  • the surface parts of the clutch actuating device which are in frictional relationship with each other, exert a rapid sequence of movements of adhesion, distortion, separation and slipping.
  • teeth of a synchronization device of the transmission are in a tooth-on-tooth position.
  • the teeth located in the tooth-on-tooth position are rotated against each other, so that, for example, a sliding sleeve can engage in a toothing of a toothed wheel.
  • the effective closing force must be increased by further venting the actuating cylinder of the pneumatic clutch actuator , When Los breaking from the static friction, the counter-force of the pneumatic clutch actuator is then no longer sufficient to prevent engagement of the clutch on the slip or driving point. If the time from breakaway to reaching the pickup point is no longer sufficient for counteracting by venting the actuating cylinder, the driving point is exceeded and an undesirably wide and jerky closing of the clutch occurs.
  • the known method works by using a position measuring system and an adjustable ventilation valve or a throttle and an adjustable vent valve or a throttle, in addition, this method is based on a specific applied supply pressure or input pressure at the throttle and a defined outlet pressure of the throttle, wherein by opening both or one of the two throttles, the piston is displaced from a first to a second position, and wherein for the latter position, the said parameters are determined.
  • a generic clutch actuator is known, the pneumatic actuating cylinder is connected on the pressure side via a switchable valve arrangement either with a compressed air source or with a venting device, wherein in the switched on when engaging the clutch compressed air path, a throttle arrangement with depending on the Position of the actuator and / or the engine speed controllable air flow is switched.
  • the valve arrangement which includes primarily two 2/2-way valves, the piston of the Kupplungsstel- lers and an associated with him actuator can move pneumatically, so that the clutch can be opened or closed. Suggestions for solving the problem of the stick-slip effect can not be found in this document.
  • the further adjusting means of the electric motor ball screw combination is directly mechanically driven.
  • the advantage of this rather complex clutch actuation device is the rapid, virtually sudden opening of the clutch when the working pressure chamber of the actuation cylinder is pressurized with compressed air.
  • the clutch actuation position at which the clutch engagement begins can be set quite accurately by the hydraulic or electromotive positioning of said further actuating means. Subsequently or at the same time, the actuating cylinder is vented by compressed air, so that the first piston moves in the direction of the further actuating means until they touch the front side.
  • a disadvantage of the known from DE 697 28 009 72 Kupplungsstel- ler is that the first piston can be subject to the initially described stick-slip effect in its movement in the clutch closing direction, in which the actuation ungsaktuatorik briefly clamps due to wear, so to speak.
  • the first piston then bounces abruptly on the axially already displaced hydraulically or electromotively engageable actuating means in the actuating cylinder, which is adversely associated with a Aufschlaggehoffsch and at least on hydraulic actuation of this actuating means leads to undesirable pressure oscillations in the actuation system
  • the invention has the object to improve a clutch plate of the last-mentioned type so that with this uncontrollable engagement of a clutch, for example, caused by the said stick-slip effect, do not occur.
  • the coupling divider should be constructed comparatively simple and inexpensive.
  • the invention is also intended to specify a method for operating such a clutch actuator, with the stick-slip effect avoidable bar and a comparatively quiet operation of the clutch actuator is possible.
  • the solution to this problem arises for a clutch actuator from the features of the main claim and in terms of a method for operating the clutch actuator from the independent method claim.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention are the respective associated subclaims removed.
  • the invention is based on the finding that the stated object can be achieved in that the said stick-slip effect can be prevented by a decoupling of Wegpositionsvorgabe and force control of the clutch actuator and can be avoided its effects.
  • This particular fact that the only piston in the working pressure chamber of the associated pneumatic cylinder is not only operated pressure medium controlled, but is also positively and drivably connected via a transmission gear with an electric machine. This allows exact positioning of the piston of the pneumatic cylinder.
  • pressure and force peaks which are characteristic for the occurrence of stick-slip effects, are intercepted by an electric motor / gearbox combination according to the invention.
  • the electric machine is designed so that it can be operated by electric motor and generator.
  • the drive motor connected to the piston via the transmission gear primarily serves for the axial fine adjustment of the piston position.
  • the forces acting on the coupling forces are provided mainly by the pneumatic pressure or by venting the actuating cylinder.
  • the electric machine mainly acts on the piston in a driving manner when the control device detects a condition which probably makes the presence of a stick-slip effect appear, so that increased actuating forces are necessary.
  • the control device is informed by the absence of generator-generated current, that is, when the spring-loaded piston, the electric machine no longer drives, although he should do this according to system-internal setpoints. From this information, the control device can close to an unwanted sticking or clamping example of the piston.
  • the counteracts the control device by the fact that they are the electric motor motor works and the clutch is brought into the desired Kupplungsbetuschistorspositi- on.
  • the invention is based on a clutch divider for automatically actuating a motor vehicle friction clutch, consisting of a controllable pneumatic cylinder with a piston displaceable in a cylinder housing, the pneumatic cylinder divided into a transmitter chamber and a working pressure chamber, wherein the working pressure chamber by means of a switchable valve assembly with a compressed air source or with a venting device is connectable.
  • the single piston of the pneumatic cylinder is positively and drivably connected to an electric machine via a low-friction transmission gear, that the electric motor is designed to be operated by a motor or generator, and that by supplying or discharging compressed air in or from the working pressure chamber and a motor or generator operation of the electric machine, a predetermined clutch actuation position of the piston is adjustable,
  • This clutch plate is relatively simple and inexpensive to manufacture. Any occurring stick-slip effects in the clutch operation can be easily determined and eliminated by this, which will be discussed in detail in the context of an embodiment shown below.
  • the valve arrangement and the electric machine are connected to an electronic control device by signal and control technology.
  • the coupling divider is advantageously designed so that during this operation of the electric machine, the piston by the transmission transmission in a linear movement is displaceable, that the electric machine in the generator mode by a spring force drivable axial displacement of the piston in a current-generating rotary motion is displaceable. and that the generated current in the generator mode is usable by the control device as an actual value for detecting a default-conforming or a default-deviating actuation state, wherein the electric machine can be driven by a motor at least in the case of a preselected operating state.
  • the spring force which drives the electric machine for generator operation, is generated by a spring acting on the piston in the actuating cylinder and / or by a plate spring or diaphragm spring in the clutch
  • control device and the electric machine are designed such that a predetermined predetermined clutch actuation position can be maintained by regenerative or motorized operation of the electric machine with a high holding torque to prevent unwanted movement.
  • a predetermined predetermined clutch actuation position can be maintained by regenerative or motorized operation of the electric machine with a high holding torque to prevent unwanted movement.
  • valve arrangement in the coupling divider has a valve connected to a compressed air source and a valve connected to an exhaust air space, of which at least one valve is designed as a 2/2 way valve.
  • Another embodiment provides that the piston of the pneumatic cylinder on the pressure chamber side has a piston rod which by means of the overlay tragungsgetriebes with the electric machine is positively connected and drive effective.
  • the piston catch is in operative connection with a position measuring sensor, wherein the distance measuring sensor is connected to the electronic control device for detecting the current clutch actuating position.
  • the invention also relates to a method for controlling a clutch actuator with at least a part of the aforementioned features.
  • this method is provided to solve the task that is set to set a desired clutch operating position of the working pressure chamber in the pneumatic cylinder with compressed air or vented simultaneously or at the latest after filling or venting the working pressure chamber, the electric motor for adjusting the exact clutch actuation position by motor or driven by a spring force is operated as a generator, and that after reaching the desired clutch actuation position, the electric machine is operated in such a generator or motor that it generates a sufficiently large holding torque for holding the clutch actuator in this Kupplungsbetuschistifion and to prevent unwanted movement.
  • the electricity generated by the electric machine is fed into the electric vehicle electrical system. Likewise, it can be provided to convert the power generated by the electric machine in the control device into heat, if the vehicle electrical system is not receptive.
  • the generated electric current is first fed to the control device, in which the current intensity is used as an actual value for Delektieren a default or a default deviating operating state, wherein in a default different operating state, the electric machine is operated by a motor to achieve the desired clutch actuation position.
  • the current clutch actuation position is detected on the piston rod by means of a distance measuring sensor and the control device is supplied.
  • a clutch plate 1 which acts on an only indicated motor vehicle friction clutch 2.
  • the clutch actuator 1 consists of a pneumatic cylinder 3, which has a housing 4, in which axially displaceably a piston 5 is arranged.
  • the piston 5 divides the pneumatic cylinder 3 in a transmitter chamber 6 and in a working pressure chamber 7.
  • the piston 5 is connected on the side of the encoder chamber 6 in a conventional manner with an actuator 8, which with an only indicated release bearing 9 and a plate spring 10 of Clutch 2 is in operative connection.
  • the closed position of the clutch 2 is shown, in which the plate spring 10 presses friction elements 11 and 12 of the clutch 2 against each other
  • the pneumatic cylinder 3 is connected to its working pressure chamber 7 to a valve assembly 13.
  • the valve assembly 13 has a connected to a compressed air source 14 valve 15 in the form of a 2/2 way valve and connected to the ambient air valve 16, also in the form of a 2/2-way valve.
  • the valves 15, 16 are connected to an electronic control device E.
  • the electronic control device E regulates the feeding of compressed air via the valve 15 into the working pressure chamber 7 or the discharge of compressed air from the working pressure chamber 7 via the valve 16.
  • the piston 5 has on the side of the working pressure chamber 7, a piston rod 17 which is sealed at its exit point from the housing 4 by suitable means, for example by a simple ring seal, against the same.
  • the piston rod 17 is positively and drivably connected to an only indicated low-friction transmission gear 18, which in turn is driven by an electric machine M.
  • the transmission gear 18 is dimensioned such that in engine operation, the engine rotational movement is converted into a linear movement of the piston rod 17.
  • the electric machine M is rotatable in both directions of rotation.
  • the transmission gear 18 is a ball screw gear.
  • the electric machine IvI can also be operated as a generator, in particular when the piston rod 17, driven by the spring forces of the plate spring 10 and the coil spring 19 in the pneumatic cylinder 3, is axially displaced at reduced pneumatic pressure in the working pressure chamber 7. This movement of the piston rod 17 and the piston 5 occurs in the design of the clutch 2 shown in the figure as a pressed closed friction clutch, when the previously closed clutch 2 is opened.
  • the electric machine M is connected to the electronic control device E.
  • a path measuring sensor VV likewise connected to the electronic control device E detects the axial position or the axial displacement of the piston rod 17 in a manner known per se.
  • the piston rod 17 is moved in the motor operation of the electric machine M with the transmission gear 18 against the force of the springs 10 and 19 axially to the left, the force in the working pressure chamber 7 of the pneumatic cylinder 3 by the incoming compressed air is greater than the opposing force of the two springs 10 and 19 and the frictional forces in the clutch actuator, the clutch 2 is opened to a predetermined by the controlled by the control device E motor operation of the electric machine M position.
  • the operating force of the electric machine M is quite low in comparison to the pneumatic actuating force.
  • the operation of the electric machine M is used in the embodiment shown in the figure essentially to set the desired clutch actuation position exactly.
  • valve 15 is switched to its blocking position so that the air pressure trapped in the working pressure chamber 7 keeps the piston 5 in its currently present position and the clutch 2 open.
  • the closing of the clutch 2 is effected by energizing the valve 16, which is connected to an exhaust air space or with the ambient air, and by the generator operation of the electric machine M until reaching the exact engagement position and with a predetermined by their operation engagement speed.
  • the electric machine M rotates in its opposite direction of rotation.
  • the piston rod 17 moves in the single figure accordingly to the right. If, during the closing process, a stick-slip effect occurs, in which an increased engagement force is required, then the valve 16 remains open until the counterforce is smaller than the sum of the opposing forces by reducing the pressure in the working pressure chamber 7 of the pneumatic cylinder 3 Forces in the Betreliistsaktuatorik.
  • the electric machine M can be switched from its generator operation to the motor operation, so that this electric machine M now also applies actuating forces to overcome the static friction during the occurrence of the stick-slip effect.
  • the detection of occurring stick-slip effects can either be done solely with the help of the path measuring sensor W shown, or by other sensors. So it is within the scope of the invention to detect the pressure in the working pressure chamber 7, in order to gain inferences on any occurred stick-slip effects.
  • a force sensor can be connected to the transmission gear 18 and / or the drive motor M, which indicates to the control device E that the piston rod 17 exerts a force in the direction of the transmission gear 18.
  • the clutch actuator 1 in which the electric current generated in a clutch closing operation by the generator-operated electric machine E is used as an indicator for whether the clutch operation according to a specification of the control device E runs, or whether it thereby Stick-slip effect comes. Namely, when the current generated by the electric machine M drops to a value of zero, this means nothing more than that in the Betchenistsaktuatorik no movement takes place. If the control device E, despite previously issued instructions or instructions for closing the clutch 2 determines such a behavior, it can switch the electric machine M according to the invention from the generator to the engine operation and put the clamping actuator back into operation in the closing direction. As a result, it is advantageously avoided in accordance with the stated object that undesirable force peaks in the actuation actuator as well as unwanted torque peaks in the drive train occur when setting the slip operating position of the clutch 2.
  • the electric machine M is switched by the controller E back into its regenerative mode or brought into the other way around rotating engine operation in which it applies such a high holding torque that the two springs 10th and 19, with their spring forces acting on the piston rod 17, fail to change the current clutch actuation position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kupplungssteller (1) zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugreibungskupplung (2), bestehend aus einem steuerbaren Pneumatikzylinder (3) mit einem in einem Zylindergehäuse (4) verschiebbaren Kolben (5), welcher den Pneumatikzylinder (3) in einen Geberraum (6) und einen Arbeitsdruckraum (7) unterteilt, wobei der Arbeitsdruckraum (7) mittels einer umschaltbaren Ventilanordnung (13) mit einer Druckluftquelle (14) oder mit einer Entlüftungseinrichtung verbindbar ist. Um Stick-Slip-Effekte bzw. deren Auswirkungen zu vermeiden und um ein exakteres Schalten des Kupplungsstellers zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der einzige Kolben (5) des Pneumatikzylinders (3) über ein reibungsarmes Übertragungsgetriebe (18) mit einer Elektromaschine (M) formschlüssig und antreibbar verbunden ist, dass die Elektromaschine (M) motorisch oder generatorisch betreibbar ausgebildet ist, und dass durch Zufuhr oder durch Ableitung von Druckluft in bzw. aus dem Arbeitsdruckraum (7) sowie einen motorischen oder generatorischen Betrieb der Elektromaschine (M) eine vorbestimmte Kupplungsbetätigungsposition des Kolbens (5) einstellbar ist.

Description

Kupplungssteller zur automatischen Betätigung einer Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft einen Kupplungssteiler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Kupplungs- stellers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Bei automatisierten Getrieben mit pneumatisch oder hydraulisch betätigter Kupplung kann es aus verschiedenen Gründen, beispielsweise durch Verschleiß, Klemmen, Verunreinigungen in Lagern oder aufgrund anderer Einflüsse, zu so genannten Stick-Slip-Effekten in der Kupplungsbetätigungsvorrich- tung kommen. Bekanntlich versteht man unter dem Stick-Slip-Effekt das Ruckgleiten von gegeneinander bewegten Festkörpern, Dabei üben die miteinander in Reibkonfakt befindlichen Oberflächenteile der Kupplungsbetätigungsvorrich- tung eine schnelle Bewegungsfolge aus Haften, Verspannen, Trennen und Abgleiten aus.
Bei einem automatisierten Schaltgetriebe kann es beispielsweise bei Fahrzeugstillstand vorkommen, dass sich Zähne einer Synchronisationsvorrichtung des Getriebes in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung befinden. Um diese Aufzulösen und um damit ein mechanisches Koppeln eines Zahnrades mit einer Getriebewelle zu ermöglichen, ist es bekannt, die bis dahin gegen die Kraft einer Rückstellfeder geöffnete Anfahrkupplung soweit zu schließen, bis diese im so genannten Mitnahmezustand oder Schlupfbetrieb ein gewisses Drehmoment übertragen kann. Dadurch werden die in der Zahn-auf-Zahn- Stellung befindlichen Verzahnungen gegeneinander verdreht, so dass beispielsweise eine Schiebemuffe in eine Verzahnung eines Zahnrades eingreifen kann. Beim Schließen der Anfahrkupplung vom geöffneten Zustand in Richtung zur Seh lupf Position kann es als Folge der vorgenannten Einflüsse auf die Größe der Hysterese in der Übertragung der Betätigungskraft zu einer unkontrollierbaren Einrückbewegung in der Kupplung ab überwundener Hysterese kommen, bei der die Kupplung mehr als gewünscht sowie ruckartig geschlossen wird, worauf nachfolgend genauer eingegangen wird.
Um vom geöffneten Zustand in die Schlupfposition bzw. den Mitnahmezustand der Kupplung zu gelangen, muss eine von einem druckmittelbetriebenen Kupplungsaktuator in Kupplungsöffnungsrichtung gegen die Rückstellkraft der Kupplungsrückstellfeder (Tellerfeder} aufgebrachte Betätigungskraft reduziert werden. Dies geschieht bei einem pneumatischen Kupplungsaktuator, wie er beispielsweise in Nutzfahrzeugen Verwendung findet, dadurch, dass dessen Betätigungszylinder feilweise entlüftet wird.
Reicht die aktuelle Kraftdifferenz zwischen der Kraft der Kupplungsrückstellfeder und der entgegengerichteten Kraft des pneumatischen Kupplungs- stellers nicht aus, damit ein Stellglied der Kupplungsbetätigungsvorrichtung unter Überwindung der Haftreibung in Schließrichtung bewegt wird, so muss durch weitere Entlüftung des Betätigungszylinders des pneumatischen Kupplungsaktuators die wirksame Schließkraft erhöht werden. Beim Losbrechen aus der Haftreibung ist die Gegenkraft des pneumatischen Kupplungsaktuators dann nicht mehr ausreichend, um ein Einrücken der Kupplung über den Schlupf- bzw. Mitnahmepunkt zu verhindern. Reicht die Zeit vom Losbrechen bis zum Erreichen des Mitnahmepunktes außerdem zum Gegensteuern durch Belüften des Betätigungszylinders nicht mehr aus, so wird der Mitnahmepunkt überschritten und es kommt zu einem unerwünscht weiten und ruckartigen Schließen der Kupplung. Die unveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2004 039 271 beschäftigt sich bereits mit dem Problem von Stick-Slip-Effekten in hydrostatischen Getrieben und schlägt ein Verfahren zur Ermittlung solcher Parameter an einem hydrostatischen Getriebe vor, die für das genaue Positionieren eines mit einer Kraft beaufschlagten Kolbens einer einfach wirkenden Tauchkolben-Zylinder- Einheit des Getriebes notwendig sind. Zu diesen Parametern gehören gemäß dieser Druckschrift der Zylinder-Snnendruck, etwaige Stick-Slip-Effekte der Tauchkolben-Zylinder-Einheit und/oder eine das hydrostatische Getriebe etwaig beeinflussende Hysterese.
Das bekannte Verfahren arbeitet unter Verwendung eines Wegmesssystems sowie eines einstellbaren Belüftungsventils bzw. einer Drossel und eines einstellbaren Entlüftungsventils bzw. einer Drossel, Zudem geht dieses Verfahren von einem bestimmten anliegenden Vorratsdruck bzw. Eingangs- druck an der Drossel und einem definierten Ausgangsdruck der Drossel aus, wobei durch Öffnen beider oder einer der beiden Drosseln der Kolben von einer ersten in eine zweite Position verschoben wird, und wobei für letztere Position die genannten Parameter ermittelt werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der DE 10 2004 039 271 wird in der gewählten zweiten Position des Kolbens bei definiert geöffneten Drosseln oder während definiertem weiteren öffnen einer der beiden bereits offenen Drosseln oder bei definiertem öffnen einer der beiden vorab geschlossenen Drosseln durch ein Messmittel zumindest ein Zustandswert des Getriebes erfasst und aus diesem mindestens einen erfassten Zustandswert die gesuchten Parameter errechnet oder auf diese geschlossen. Die Kupplungsbetätigung erfolgt dort also durch besonders fein dosiertes Schließen und öffnen der beiden Hydraulikdrosseln oder Hydraulikventile sowie durch besonders genaues Erfassen von Hydraulikdrücken und der Kolbenposition. Aus der DE 30 28 251 A1 ist zudem ein gattungsgemäßer Kupplungs- steller bekannt, dessen pneumatischer Betätigungszylinder druckseitig über eine umschaltbare Ventilanordnung entweder mit einer Druckluftquelle oder mit einer Entlüftungseinrichtung verbindbar ist, wobei in den beim Einrücken der Kupplung eingeschalteten Druckluftweg eine Drosselanordnung mit abhängig von der Position des Betätigungsorgans und/oder der Motordrehzahl steuerbarem Luftdurchsatz geschaltet ist. Mittels der Ventilanordnung, zu der vornehmlich zwei 2/2-Wegeventile gehören, lässt sich der Kolben des Kupplungsstel- lers und ein mit ihm verbundenes Betätigungsorgan auf pneumatischem Wege verschieben, so dass die Kupplung geöffnet oder geschlossen werden kann. Anregungen zur Lösung des Problems des Stick-Slip-Effektes sind dieser Druckschrift nicht entnehmbar.
Aus der DE 697 28 009 12 (« EP 0 834 669 81 } ist schließlich ein Kupp- lungssteller für eine automatisierte Fahrzeugkupplung bekannt, der pneumatisch und hydraulisch bzw. elektromotorisch betätigbar ist Dazu befindet sich in einem Betätigungszylinder des Kupplungsstellers ein erster Kolben, der auf den Ausrückmechanismus einer Reibungskupplung wirkt. Dieser erste Kolben wird durch das Zuführen von Druckluft in den Betätigungszylinder zum Öffnen der Kupplung axial in eine Richtung verschoben, und federbelastet beim Entlüften des Betätigungszylinders zum Schließen der Kupplung in die entgegengesetzte Richtung bewegt. In dem Betätigungszylinder befindet sich ein weiteres Stellmittel, welches dort unabhängig von dem ersten Kolben axial bewegbar ist und mit dem ersten Kolben stirnseitig zur Anlage gebracht werden kann. Die Position dieses weiteren Stell mittels ist durch einen Hydraulikdruck im gleichen Betätigungszylinder einstellbar, welcher durch einen Elektromotor mit einem Kugelgewindespindelgetriebe in einem hydraulischen Geberzylinder erzeugt wird. Gemäß einer dazu alternativen Ausgestaltungsform ist das weitere Stellmittel von der Elektromotor-Kugelgewindespindelgefriebe-Kombination direkt mechanisch antreibbar. Als Vorteil dieser recht komplex aufgebauten Kupplungsbetätigungsvor- richtung wird das schnelle, quasi schlagartige Öffnen der Kupplung bei Beaufschlagung des Arbeitsdruckraums des Betätigungszylinders mit Druckluft genannt. Zudem kann die Kupplungsbetätigungsposition, bei der der Kupplungseingriff beginnt, durch die hydraulische oder elektromotorische Positionierung des genannten weiteren Stellmittels recht genau eingestellt werden. Anschließend oder gleichzeitig wird der Betätigungszylinder von Druckluft entlüftet, so dass sich der erste Kolben so lange in Richtung zum weiteren Stellmittel bewegt, bis diese sich stirnseitig berühren.
Nachteilig an dem aus der DE 697 28 009 72 bekannten Kupplungsstel- ler ist, dass der erste Kolben bei seiner Bewegung in Kupplungsschließrichtung dem eingangs erläuterten Stick-Slip-Effekt unterliegen kann, bei dem die Betätig ungsaktuatorik kurzzeitig verschleißbedingt sozusagen klemmt. Beim Losbrechen dieser Aktuatorik prallt der erste Kolben dann schlagartig auf das axial schon verschobene hydraulisch oder elektromotorisch betäfigbare Stellmittel im Betätigungszylinder, welches nachteilig mit einem Aufschlaggeräusch verbunden ist und zumindest bei hydraulischer Betätigung dieses Stellmittels zu unerwünschten Druckschwingungen im Betätigungssystem führt
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungssteller der zuletzt geschilderten Art dahin gehend zu verbessern, dass mit diesem unkontrollierbare Einrückvorgänge einer Kupplung, beispielsweise verursacht durch den genannten Stick-Slip-Effekt, nicht auftreten. Außerdem soll der Kupplungssteiler vergleichsweise einfach und kostengünstig aufgebaut sein. Die Erfindung soll zudem ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kupplungsstellers angeben, mit dem der Stick-Slip-Effekt vermeid bar sowie ein vergleichsweise leises Betreiben des Kupplungsstellers möglich ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich für einen Kupplungssteller aus den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie hinsichtlich eines Verfahrens zum Betreiben des Kupplungsstellers aus dem unabhängigen Verfahrensanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweils zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen lässt, dass der genannte Stick-Slip-Effekt durch eine Entkoppelung von Wegpositionsvorgabe und Kraftsteuerung des Kupplungsstellers verhindert werden kann bzw. sich dessen Auswirkungen vermeiden lassen. Dies insbesondere dadurch, dass der einzige Kolben im Arbeitsdruckraum des zugeordneten Pneumatikzylinders nicht nur druckmittelgesteuert betrieben wird, sondern auch formschlüssig und antreibbar über ein Übertragungsgetriebe mit einer Elektromaschine verbunden ist. Dies ermöglicht eine exakte Positionierung des Kolbens des Pneumatikzylinders. Insbesondere werden Druck- und Kraftspitzen, welche charakteristisch für das Auftreten von Stick-Slip- Effekten sind, durch eine erfindungsgemäße Elektromaschine-Getriebe- Kombination abgefangen. Dazu ist die Elektromaschine so ausgebildet, dass diese elektromotorisch und generatorisch betrieben werden kann.
Hierdurch ergeben sich überraschende Effekte und Vorteile. Bislang wurden Antriebsmotoren in Kupplungsbetätigungsvorrichtungen entweder angetrieben oder angehalten. Entsprechend wurde der mit dem Antriebsmotor über ein Getriebe gekoppelte Kolben der Kupplungsbetätigungsvorrichtungen durch die Motorkraft axial bewegt oder nicht bewegt. Nunmehr wird die axiale Kolbenbewegung, welche durch die Kraft der Tellerfeder der Kupplung auf den Kolben ausgeübt wird, unter anderem gezielt genutzt, um die Elektromaschine als Strom erzeugenden Generator zu betreiben. Der dabei erzeugte Strom wird in das Bordnetz des Kraftfahrzeuges eingespeist und dient dabei bevorzugt als Messwert zur Erfassung eines vorgabeabweichenden Zustandes des Kupplungsstellers. Bleibt beispielsweise der von der Tellerfeder der Kupplung bei einem Kupplungsschließvorgang angetriebene Kolben aufgrund eines Stick-Siip-Effektes stehen, obwohl eine diesbezügliche Steuerungseinrichtung eine Bewegung und damit ein Antreiben der Elekt- romaschine vorgibt, so kann erkannt werden, das ein nicht gewünschter Betätigungszustand vorliegt Ein derartiger Zustand ist insbesondere dann anzunehmen, wenn der Kolben beispielsweise außerhalb einer einzustellenden Kupplungsschlupfposition verharrt. Dem wird dadurch entgegengewirkt, dass die Elektromaschine vom Generatorbetrieb auf Motorbetrieb umgeschaltet wird, wodurch der Kolben eine axiale Verschiebung oder zumindest eine die Haftreibung des Stick-Slip-Effektes überwindende Gegenkraft durch die Elektromaschine erfährt.
Der über das Übertragungsgetriebe mit dem Kolben verbundene Antriebsmotor dient in erster Linie jedoch der axialen Feineinstellung der Kolbenposition. Die auf die Kupplung einwirkenden Kräfte werden vor allem durch den Pneumatikdruck bzw. durch ein Entlüften des Betätigungszylinders bereitgestellt. Die Elektromaschine wirkt vornehmlich dann antreibend auf den Kolben ein, wenn die Steuerungseinrichtung einen Zustand detektiert, der das Vorliegen eines Stick-Slip-Effektes wahrscheinlich erscheinen lässt, so dass erhöhte Betätigungskräfte nötig sind. Hierüber wird die Steuerungseinrichtung durch das Ausbleiben von generatorisch erzeugtem Strom informiert, also dann, wenn der federkraftbelastete Kolben die Elektromaschine nicht länger antreibt, obwohl er dies entsprechend systeminterner Sollwerte tun sollte. Aus dieser Information kann die Steuerungseinrichtung auf ein ungewolltes Feststecken oder Festklemmen beispielsweise des Kolbens schließen. Dem wirkt die Steuerungseinrichtung dadurch entgegen, dass sie die Elektromaschine motorisch arbeitet lässt und die Kupplung in die gewünschte Kupplungsbetätigungspositi- on gebracht wird.
Gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs geht die Erfindung aus von einem Kupplungssteiler zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugreibungskupplung, bestehend aus einem steuerbaren Pneumatikzylinder mit einem in einem Zylindergehäuse verschiebbaren Kolben, weicher den Pneumatikzylinder in einen Geberraum und einen Arbeitsdruckraum unterteilt, wobei der Arbeitsdruckraum mittels einer umschaltbaren Ventilanordnung mit einer Druckluftquelle oder mit einer Entlüftungseinrichtung verbindbar ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist zudem vorgesehen, dass der einzige Kolben des Pneumatikzylinders über ein reibungsarmes Übertragungsgetriebe mit einer Elektromaschine formschlüssig und antreibbar verbunden ist, dass die Elekt- romaschine motorisch oder generatorisch betreibbar ausgebildet ist, und dass durch Zufuhr oder durch Ableitung von Druckluft in bzw. aus dem Arbeitsdruckraum sowie einen motorischen oder generatorischen Betrieb der Elektromaschine eine vorbestimmte Kupplungsbetätigungsposition des Kolbens einstellbar ist,
Dieser Kupplungssteller ist vergleichsweise einfach aufgebaut und kostengünstig herzustellen. Gegebenenfalls auftretende Stick-Slip-Effekte bei der Kupplungsbetätigung lassen sich durch diesen leicht feststellen und beseitigen, worauf im Zusammenhang eines weiter unten dargestellten Ausführungsbeispiels ausführlich eingegangen wird.
In Weiterbildung des Kupplungsstellers gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventilanordnung und die Elektromaschine mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung signal- und steuerungstechnisch verbunden sind. Der Kupplungssteiler ist vorteilhaft so ausgebildet dass bei diesem im Motorbetrieb der Elektromaschine der Kolben durch das Übertrag ungsgetriebe in eine Linearbewegung versetzbar ist, dass die Elektromaschine im Generatorbetrieb durch eine von einer Federkraft antreibbare axiale Verschiebung des Kolbens in eine Strom erzeugende Drehbewegung versetzbar ist. und dass die erzeugte Stromstärke im Generatorbetrieb von der Steuerungseinrichtung als Ist-Wert zum Detektieren eines vorgabekonformen oder eines vorgabeabweichenden Betätigungszustands nutzbar ist, wobei zumindest bei einem vorgabeabweichenden Betätigungszustand die Elektromaschine motorisch antreibbar ist.
Die Federkraft, welche die Elektromaschine zum Generatorbetrieb antreibt, wird von einer auf den Kolben wirkenden Feder im Betätigungszylinder und/oder von einer Tellerfeder bzw. Membranfeder in der Kupplung erzeugt
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung und die Elektromaschine derartig ausgebildet sind, dass eine erreichte vorbestimmte Kupplungsbetätigungsposition durch generatorisches oder motorisches Betreiben der Elektromaschine mit einem hohen Haltemoment zur Verhinderung einer ungewollten Bewegung beibehalten werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Schlupfbetriebsstellung der Kupplung einzustellen und zu halten, in der dieser weder vollständig geöffnet noch vollständig geschlossen ist,
Hinsichtlich der Ventilanordnung im Kupplungssteiler ist darauf hinzuweisen, dass diese ein mit einer Druckluftquelle verbundenes Ventil und ein mit einem Abluftraum verbundenes Ventil aufweist, von denen wenigstens ein Ventil als ein 2/2 -Wegeventil ausgebildet ist.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass der Kolben des Pneumatikzylinders druckraumseitig eine Kolbenstange aufweist welche mittels des Über- tragungsgetriebes mit der Elekfromaschine formschlüssig und antriebswirksam verbunden ist.
Außerdem kann vorgesehen, sein, dass die Kolbensfange mit einem Wegmesssensor in Wirkverbindung steht, wobei der Wegmesssensor zur Feststellung der aktuellen Kupplungsbetätigungsposition mit der elektronischen Steuerungseinrichtung signaltechnisch verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung eines Kupp- lungsstellers mit zumindest einem Teil der vorgenannten Merkmale. Bei diesem Verfahren ist zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgesehen, dass zur Einstellung einer gewünschten Kupplungsbetätigungsposition der Arbeitsdruckraum im Pneumatikzylinder mit Druckluft beaufschlagt oder entlüftet wird, dass gleichzeitig oder spätestens nach Befüllung oder Entlüftung des Arbeitsdruckraumes die Elektromaschine zur Einstellung der genauen Kupplungsbetätigungsposition motorisch oder, angetrieben durch eine Federkraft, generatorisch betrieben wird, und dass nach Erreichen der gewünschten Kupplungsbetätigungsposition die Elektromaschine derart generatorisch oder motorisch betrieben wird, dass diese ein ausreichend großes Haltemoment zum Festhalten des Kupplungsstellers in dieser Kupplungsbetätigungsposifion und zur Verhinderung einer ungewollten Bewegung erzeugt.
Dabei kann außerdem vorgesehen sein, dass der von der Elektromaschine erzeugte Strom in das elektrische Fahrzeugbordnetz eingespeist wird. Ebenso kann vorgesehen sein, die von der Elektromaschine erzeugte Leistung in der Steuerungseinrichtung in Wärme umzusetzen, falls das Fahrzeugbordnetz nicht aufnahmefähig ist.
Als vorteilhafter wird es jedoch beurteilt, wenn der erzeugte elektrische Strom zuerst der Steuerungseinrichtung zugeleitet wird, in der die Stromstärke als Ist-Wert zum Delektieren eines vorgabekonformen oder eines vorgabeabweichenden Betätigungszustandes genutzt wird, wobei bei einem vorgabeabweichenden Betätigungszustand die Elektromaschine zur Erreichung der gewünschten Kupplungsbetätigungsposition motorisch betrieben wird.
Des Weiteren kann verfahrensgemäß vorgesehen sein, dass die aktuelle Kupplungsbetätigungsposition an der Kolbenstange mit Hilfe eines Wegmesssensors erfasst und der Steuerungseinrichtung zugeleitet wird.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt die einzige Figur einen Kupplungssteiler gemäß der Erfindung.
Demnach ist in der Figur ein Kupplungsteller 1 dargestellt, der auf eine nur angedeutete Kraftfahrzeugreibungskupplung 2 wirkt. Der Kupplungssteller 1 besteht aus einem Pneumatikzylinder 3, welcher ein Gehäuse 4 aufweist, in welchem axial verschieblich ein Kolben 5 angeordnet ist. Der Kolben 5 unterteilt den Pneumatikzylinder 3 in einen Geberraum 6 und in einen Arbeitsdruckraum 7. Der Kolben 5 ist auf der Seite des Geberraums 6 in an sich bekannter Weise mit einem Betätigungsorgan 8 verbunden, welches mit einem nur angedeuteten Ausrücklager 9 und einer Tellerfeder 10 der Kupplung 2 in Wirkverbindung steht. In der Figur ist die geschlossene Stellung der Kupplung 2 dargestellt, bei welcher die Tellerfeder 10 Reibelemente 11 und 12 der Kupplung 2 gegeneinander presst
Der Pneumatikzylinder 3 ist an seinem Arbeitsdruckraum 7 an eine Ventilanordnung 13 angeschlossen. Die Ventilanordnung 13 weist ein mit einer Druckluftquelle 14 verbundenes Ventil 15 in Form eines 2/2 -Wegeventils sowie ein mit der Umgebungsluft verbundenes Ventil 16 auf, ebenfalls in Form eines 2/2-Wegeventils. Die Ventile 15, 16 sind an eine elektronische Steuerungseinrichtung E angeschlossen. Die elektronische Steuerungseinrichtung E regelt das Einspeisen von Druckluft über das Ventil 15 in den Arbeitsdruckraum 7 bzw. das Abführen von Druckluft aus dem Arbeitsdruckraum 7 über das Ventil 16.
Der Kolben 5 weist auf der Seite des Arbeitsdruckraumes 7 eine Kolbenstange 17 auf, die an ihrer Austrittsstelle aus dem Gehäuse 4 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch eine einfache Ringdichtung, gegen dasselbe abgedichtet ist. Die Kolbenstange 17 ist formschlüssig und antreibbar mit einem nur angedeuteten reibungsarmen Übertragungsgetriebe 18 verbunden, das seinerseits von einer Elektromaschine M antreibbar ist. Das Übertragungsgetriebe 18 ist so dimensioniert, dass im Motorbetrieb die Motordrehbewegung in eine Linearbewegung der Kolbenstange 17 umgewandelt wird. Dazu ist die Elektromaschine M in beide Drehrichtungen drehbar ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Übertragungsgetriebe 18 ein Kugelspindelgetriebe.
Die Elektromaschine IvI kann zudem als Generator betrieben werden, insbesondere dann, wenn die Kolbenstange 17, getrieben durch die Federkräfte der Tellerfeder 10 und der Schraubenfeder 19 im Pneumatikzylinder 3, bei reduziertem Pneumatikdruck im Arbeitsdruckraum 7 axial verschoben wird. Diese Bewegung der Kolbenstange 17 bzw. des Kolbens 5 tritt bei der in der Figur dargestellten Auslegung der Kupplung 2 als gedrückt geschlossene Reibungskupplung dann auf, wenn die zuvor geschlossene Kupplung 2 geöffnet wird.
Die Elektromaschine M ist an die elektronische Steuerungseinrichtung E angeschlossen. Ein ebenfalls mit der elektronischen Steuerungseinrichtung E signaltechnisch verbundener Wegmesssensor VV erfasst die axiale Position bzw. das axiale Verschieben der Kolbenstange 17 in an sich bekannter Weise, Zum Öffnen der Kraftfahrzeugreibungskupplung 2 werden die Elektro- maschine E und das Ventil 15, das mit dem Arbeitsdruckraum 7 und der Druckluftquelle 14 verbunden ist, bestromt Hierdurch strömt Druckluft in den Arbeitsdruckraum 7 ein. Gleichzeitig wird die Kolbenstange 17 im motorischen Betrieb der Elektromaschine M mit dem Übertragungsgetriebe 18 gegen die Kraft der Federn 10 und 19 axial nach links verschoben, ist die Kraft im Arbeitsdruckraum 7 des Pneumatikzylinders 3 durch die eingeströmte Druckluft größer als die Gegenkraft der beiden Federn 10 und 19 sowie der Reibungskräfte in der Kupplungsbetätigungsvorrichtung, so wird die Kupplung 2 bis zu einer durch den von der Steuerungseinrichtung E gesteuerten motorischen Betrieb der Elekfromaschine M vorgegebenen Position geöffnet. Dabei ist die Betätigungskraft der Elektromaschine M im Vergleich zu der pneumatischen Betätigungskraft recht gering. Der Betrieb der Elektromaschine M dient in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dazu, die gewünschte Kupplungsbetätigungsposition exakt einzustellen.
Sobald die Kupplung 2 geöffnet ist, wird das Ventil 15 in seine Sperrstellung umgeschaltet so dass der im Arbeitsdruckraum 7 eingeschlossene Luftdruck den Kolben 5 in seiner gerade vorliegenden Stellung und die Kupplung 2 damit offen hält.
Das Schließen der Kupplung 2 erfolgt durch Bestromen des Ventils 16, das mit einem Abluftraum oder mit der Umgebungsluft verbunden ist, sowie durch den generatorischen Betrieb der Elektromaschine M bis zum Erreichen der exakten Einrückposition und mit einer durch deren Betrieb vorgebbaren Einrückgeschwindigkeit. Dabei dreht die Elektromaschine M in ihre entgegengesetzte Drehrichtung. Die Kolbenstange 17 bewegt sich in der einzigen Figur demnach nach rechts. Tritt nun während des Schließvorgangs ein Stick-Slip-Effekt auf, bei dem eine erhöhte Einrückkraft benötig wird, so bleibt das Ventil 16 so lange geöffnet, bis die Gegenkraft durch Verringerung des Drucks im Arbeitsdruckraum 7 des Pneumatikzylinders 3 kleiner ist als die Summe der entgegengerichteten Kräfte in der Betätigungsaktuatorik. Dazu kann die Elektromaschine M von ihrem generatorischen Betrieb in den motorischen Betrieb umgeschaltet werden, so dass diese Elektromaschine M nun auch Stellkräfte zur Überwindung der Haftreibung während des Auftretens des Stick-Slip-Effektes aufbringt.
Das Erfassen auftretender Stick-Slip-Effekte kann entweder allein mit Hilfe des dargestellten Wegmesssensors W erfolgen, oder durch andere Sensoren. So liegt es im Rahmen der Erfindung, den Druck im Arbeitsdruckraum 7 zu erfassen, um hierdurch Rückschlüsse auf eventuell eingetretene Stick-Slip- Effekte zu gewinnen.
Ferner kann ein Kraftsensor mit dem Übertragungsgetriebe 18 und/oder dem Antriebsmotor M verbunden sein, welcher der Steuerungseinrichtung E anzeigt, dass die Kolbenstange 17 eine Kraft in Richtung zum Übertragungsgetriebe 18 ausübt.
Besonders bevorzugt ist ein Betrieb des Kupplungsstellers 1 gemäß der Erfindung, bei dem der bei einem Kupplungsschließvorgang durch die generatorisch betriebene Elektromaschine E erzeugte elektrische Strom als Indikator dafür verwendet wird, ob die Kupplungsbetätigung gemäß einer Vorgabe der Steuerungseinrichtung E verläuft, oder ob es dabei zu dem Stick-Slip-Effekt kommt. Wenn nämlich der von der Elektromaschine M erzeugt Strom auf einen Wert von Null abfällt so bedeutet dies nichts anderes, als das in der Betätigungsaktuatorik keine Bewegung mehr stattfindet. Wenn die Steuerungseinrichtung E trotz zuvor abgegebener Vorgaben bzw. Befehle zum Schließen der Kupplung 2 ein solches Betriebsverhalten feststellt, so kann diese die Elektromaschine M gemäß der Erfindung vom ge- neratorischen in den motorischen Betrieb umschalten und die klemmende Betätigungsvorrichtung wieder in Schließrichtung in Betrieb setzen. Dadurch wird vorteilhaft gemäß der gestellten Aufgabe vermieden, dass es bei der Einstellung der Schlupfbetriebsposition der Kupplung 2 zu unerwünschten Kraftspitzen in der Betätigungsaktuatorik sowie zu nicht gewollten Drehmomentspitzen in dem Antriebsstrang kommt.
Spätestens wenn die vorgegebene Kupplungsbetätigungsposition, also etwa die Schlupfstellung, erreicht ist, wird die Elektromaschine M von der Steuerungseinrichtung E wieder in ihre generatorischen Betriebsweise umgeschaltet oder in die andersherum drehende motorische Betriebsweise gebracht, in der diese ein derartig hohes Haltemoment aufbringt dass die beiden Federn 10 und 19 es mit ihren auf die Kolbenstange 17 wirkenden Federkräften nicht schaffen, die aktuelle Kupplungsbetätigungsposition zu verändern.
Bezuqszeichen
1 Kupplungssteiler
2 Kraftfahrzeugreibungskupplung, Kupplung
3 Pneumatikzylinder
4 Gehäuse
5 Kolben
6 Geberraum
7 Arbeitsdruckraum
8 Betätigungsorgan
9 Ausrücklager
10 Tellerfeder, Membranfeder
11 Reibelement
12 Reibelement
13 Ventilanordnung
14 Druckluftquelle
15 Ventil
16 Ventil
17 Kolbenstange
18 Qbertragungsgetriebe
19 Feder
E Elektronische Steuerungseinrichfung
M Elektromaschine
W Wegsensor

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungssteller (1) zur automatischen Betätigung einer Kraftfahrzeugreibungskupplung (2). bestehend aus einem steuerbaren Pneumatikzylinder (3) mit einem in einem Zylindergehäuse (4) verschiebbaren Kolben (5), welcher den Pneumatikzylinder (3) in einen Geberraum (6) und einen Arbeitsdruckraum (7) unterteilt, wobei der Arbeitsdruckraum (7) mittels einer umschaltbaren Ventilanordnung (13) mit einer Druckluftquelle (14) oder mit einer Entlüftungseinrichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Kolben (5) des Pneumatikzylinders (3) über ein reibungsarmes Übertragungsgetriebe (18) mit einer Elektromaschine (M) formschlüssig und antreibbar verbunden ist, dass die Elektromaschine (M) motorisch oder generatorisch betreibbar ausgebildet ist, und dass durch Zufuhr oder durch Ableitung von Druckluft in bzw. aus dem Arbeitsdruckraum (7) sowie einen motorischen oder generatorischen Betrieb der Elektromaschine (M) eine vorbestimmte Kupplungsbetätigungsposition des Kolbens (5) einstellbar ist.
2. Kupplungssteller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (13) und die Elektromaschine (M) mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung (E) verbunden sind.
3. Kupplungssteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Motorbetrieb der Elektromaschine (M) der Kolben (5) durch das Übertragungsgetriebe (18) in eine Linearbewegung versetzbar ist, dass die Elektromaschine (M) im Generatorbetrieb durch eine von einer Federkraft antreibbare axiale Verschiebung des Kolbens (5) in eine Strom erzeugende Drehbewegung versetzbar ist, und dass die erzeugte Stromstärke im Generatorbetrieb von der Steuerungseinrichfung (E) als Ist-Wert zum Detektieren eines vorgabekonformen oder eines vorgabeabweichenden Betätigungszu- stand nutzbar ist, wobei zumindest bei einem vorgabeabweichenden Betätigungszustandes die Elektromaschine (M) motorisch antreibbar ist.
4. Kupplungssteller nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die Steuerungseinrichtung (E) und die Elektromaschine (M) derartig ausgebildet sind, dass eine erreichte vorbestimmte Kupplungsbetätigungsposition durch generatorisches oder motorisches Betreiben der Elektromaschine (M) mit einem hohen Haltemoment beibehalten werden kann,
5. Kupplungssteiler nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass die Ventilanordnung (13) ein mit einer Drucklutquelle (14) verbundenes Ventil (15) und ein mit einem Abluftraum verbundenes Ventil (16) aufweist.
6. Kupplungssteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventil (15, 16) als ein 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.
7. Kupplungssteller nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass der Kolben (5) des Pneumatikzylinders (3) druckraumseitig eine Kolbenstange (17) aufweist, welche durch das Übertragungsgetriebe (18) mit der Elektromaschine (M) formschlüssig und antriebswirksam verbunden ist.
8. Kupplungssteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (17) mit einem Wegmesssensor (W) in Wirkverbindung steht, wobei der Wegmesssensor (W) mit der elektronischen Steuerungseinrichtung (E) signaltechnisch verbunden ist.
9. Kupplungssteiler nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, ciass die die Elektrαmaschine (M) antreibende Federkraft von einer auf den Kolben (5) wirkenden Feder (19) im Betätigungszylinder (4) und/oder von einer Tellerfeder (10) in der Kupplung (2) erzeugt wird.
10. Verfahren zur Steuerung eines Kupplungsstellers wenigstens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung einer gewünschten Kupplungsbetätigungsposition der Arbeitsdruckraum (7) im Pneumatikzylinder (4) mit Druckluft beaufschlagt oder entlüftet wird, dass gleichzeitig oder spätestens nach Befüllung oder Entlüftung des Arbeitsdruckraumes (7) die Elektromaschine (M) zur Einstellung der genauen Kupplungsbetätigungsposition motorisch oder, angetrieben durch eine Federkraft, generatorisch betrieben wird, und dass nach Erreichen der gewünschten Kupplungsbetätigungsposition die Elektromaschine (M) derart generatorisch oder motorisch betrieben wird, dass diese ein ausreichend großes Haltemoment zum Festhalten des Kupplungsstellers (1) in dieser Kupplungsbetätigungsposition und zur Verhinderung einer ungewollten Bewegung erzeugt,
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Elektromaschine (M) erzeugte Strom in das elektrische Fahrzeugbordnetz eingespeist wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Elekfromaschine (M) erzeugte Leistung in der Steuerungseinrichtung (E) in Wärme umgesetzt wird, wenn das Fahrzeugbordnetz nicht aufnahmefähig ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass der von der Elektromaschine (M) erzeugte Strom der Steuerungseinrichtung (E) zugeleitet wird, in der die Stromstärke als Ist-Wert zum Detektieren eines betätigungskonformen oder eines vorgabeabweichenden Betätigungszustandes genutzt wird, wobei bei einem vorgabeabweichenden Betätigungszustand die Elektromaschine (M) zur Erreichung der gewünschten Kupplungsbetätigungsposition motorisch betrieben wird.
14. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Kupplungsbetätigungsposition an der Kolbenstange (17) mit Hilfe eines Wegmesssensors (W) erfasst und der Steuerungseinrichtung (E) zugeleitet wird.
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