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DE10311482A1 - Throttle device for hydraulically operated clutch unit, comprising piston with two openings connecting the pressure chambers - Google Patents

Throttle device for hydraulically operated clutch unit, comprising piston with two openings connecting the pressure chambers Download PDF

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DE10311482A1
DE10311482A1 DE2003111482 DE10311482A DE10311482A1 DE 10311482 A1 DE10311482 A1 DE 10311482A1 DE 2003111482 DE2003111482 DE 2003111482 DE 10311482 A DE10311482 A DE 10311482A DE 10311482 A1 DE10311482 A1 DE 10311482A1
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Abstract

The throttle housing (18) is divided by the piston (20) into a first pressure chamber (24) connected to the transmitting cylinder and a second chamber (22) connected to the receiving cylinder of the clutch unit. The piston (2) is provided with two openings (28, 30) connecting the pressure chambers (22, 24). The first opening (28) is controlled by a return valve (32). The second opening (30) is designed as a throttle valve, reducing the flow and the forces acting on the drive train when the clutch pedal is released.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a hydraulic clutch actuation for a motor vehicle according to the characteristics the preamble of claim 1.

Bei hydraulischen Kupplungsbetätigungen, bei denen der im Druckraum des Geberzylinders erzeugte Flüssigkeitsdruck am Kolben des ebenfalls in einer Hydraulikleitung integrierten Nehmerzylinders eine Kraft erzeugt, mit deren Hilfe die Kupplung ausgerückt wird, ist es bekannt, mit Hilfe einer in der Hydraulikleitung integrierten Drosseleinrichtung eine von der Strömungsrichtung abhängige, unterschiedliche Durchflusscharakteristik zu erzeugen. Für den Ausrückvorgang der Reibungskupplung ist ein ungedrosselter Durchfluss gewünscht, während für den Einrückvorgang ein gedrosselter Durchfluss erwünscht ist, wenn ein zu schnelles Einrücken der Fahrzeugkupplung, insbesondere beim ungewollten Abrutschen vom Kupplungspedal, im Antriebsstrang Spitzenmomente erzeugt, die zu Zerstörungen von Antriebstrangbauteilen führen können. Dazu sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ausführungsformen von Drosseleinrichtungen bekannt (siehe z. B. DE 198 11 337 A1 oder DE 41 42 324 C2 ).In hydraulic clutch actuations in which the fluid pressure generated in the pressure chamber of the master cylinder generates a force on the piston of the slave cylinder, which is also integrated in a hydraulic line, by means of which the clutch is disengaged, it is known to use one of the flow directions with the aid of a throttle device integrated in the hydraulic line to generate dependent, different flow characteristics. For the disengagement process of the friction clutch, an unthrottled flow is desired, while for the engagement process, a throttled flow is desired if an excessive engagement of the vehicle clutch, especially when the clutch pedal slips off unintentionally, generates peak torques in the drive train that can lead to the destruction of drive train components. For this purpose, various embodiments of throttle devices are known from the prior art (see, for example DE 198 11 337 A1 or DE 41 42 324 C2 ).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus wenigen Bauteilen bestehende Drosseleinrichtung zu entwickeln, mit der zuverlässig der insbesondere eingangs beschriebene „misuse" der Kupplung abgefangen wird, ohne jedoch den gesamten Zeitablauf des Ein- bzw. Auskuppelns spürbar zu verlängern.The object of the invention is a to develop throttle device consisting of a few components, with the reliable the "misuse" of the clutch, described in particular at the beginning, is intercepted without however, the entire timing of engaging and disengaging noticeably extend.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The task is set out in the claim 1 specified features solved.

Die Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, durch den dennoch gewährleistet ist, dass zum Einrückzeitpunkt der Kupplung der Volumenstrom zwischen Nehmer- und Geberzylinder verringert ist, wodurch der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders ansteigt und damit die Pedalgeschwindigkeit bzw.The device is characterized by a simple structure, which nevertheless ensures is that at the time of engagement the clutch the volume flow between slave and master cylinder is reduced, reducing the pressure on the slave cylinder side increases and thus the pedal speed or

Einrückgeschwindigkeit der Kupplung reduziert ist. Durch eine zweite im Kolben vorhandene Öffnung, die durch ein Rückschlagventil überwacht ist, wird sicher gestellt, dass der Ausrückvorgang bzw. das Auskuppeln nahezu ohne Zeitverlust erfolgen kann, da der Volumenstrom mit nur geringem Druckverlust vom Geberzylinder über das geöffnete Rückschlagventil zum Nehmerzylinder geleitet wird.Clutch engagement speed is reduced. Through a second opening in the piston, which is monitored by a check valve, it is ensured that the disengagement process or the disengagement can be done with almost no loss of time since the volume flow with only low pressure loss from the master cylinder via the open check valve to the slave cylinder is directed.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.By the features listed in the subclaims are further advantageous refinements and developments of device according to the invention possible.

Die als Drosselstelle wirkende Öffnung im Kolben ist auf vorteilhafte Art und Weise als feste Drosselblende ausgebildet.The opening in the piston that acts as a throttle is advantageously designed as a fixed throttle orifice.

Die in dem einen Druckraum der Drosseleinrichtung angeordnete Feder stellt sicher, dass sich der Kolben bei ausgerückter Kupplung immer in der vorgesehenen Anschlagposition befindet.The one in the pressure chamber of the throttle device The arranged spring ensures that the piston moves when the clutch is disengaged is always in the intended stop position.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher beschrieben ist.In the drawing, an embodiment of the Invention shown, which is described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Kupplungsbestätigung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, 1 1 shows a schematic illustration of a hydraulic clutch confirmation in the drive train of a motor vehicle,

2 einen Querschnitt durch die Drosseleinrichtung und 2 a cross section through the throttle device and

3 ein Diagramm zur Darstellung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung. 3 a diagram showing the engagement speed of the clutch.

In 1 ist das Kupplungspedal 2 eines Kraftfahrzeugs erkennbar, das über einen Drehpunkt an einem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert ist. Eine Kolbenstange 4 eines insgesamt mit 6 bezeichneten Geberzylinders greift gelenkig gelagert am Kupplungspedal 2 an. Vom Geberzylinder 6 führt eine Hydraulikleitung 8 zu einem Nehmerzylinder 10. Eine Kolbenstange 12 des Nehmerzylinders 10 betätigt den Ausrückmechanismus einer aus dem Stand der Technik bekannten Reibungskupplung 14, die im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.In 1 is the clutch pedal 2 recognizable of a motor vehicle which is pivotally mounted on a vehicle body, not shown, via a pivot point. A piston rod 4 one overall with 6 designated master cylinder engages articulated on the clutch pedal 2 on. From the master cylinder 6 runs a hydraulic line 8th to a slave cylinder 10 , A piston rod 12 of the slave cylinder 10 actuates the release mechanism of a friction clutch known from the prior art 14 , which is arranged in the drive train of a motor vehicle.

Zwischen Geberzylinder 6 und Nehmerzylinder 10 ist in der Hydraulikleitung 8 eine Drosseleinrichtung 16 angeordnet, deren Aufbau anhand der 2 im folgenden näher beschrieben ist.Between master cylinder 6 and slave cylinder 10 is in the hydraulic line 8th a throttle device 16 arranged, the structure based on the 2 is described in more detail below.

Die Drosseleinrichtung 16 weist ein zylinderförmiges Außengehäuse 18 auf, in dem ein Kolben 20 längsverschieblich angeordnet ist. Der Kolben 20 unterteilt den Zylinderraum in zwei Druckräume 22 und 24, wobei Druckraum 22 über den Druckleitungsabschnitt 8b mit dem Nehmerzylinder 10 in Verbindung steht, während Druckraum 24 über den Druckleitungsabschnitt 8a mit dem Geberzylinder 6 in Verbindung steht. Der Kolben 20 weist einen Kolbenboden 26 auf, in dem zwei die Druckräume 22 und 24 verbindende Öffnungen 28 und 30 angeordnet sind. Die Öffnung 28 ist von einem Rückschlagventil 32 überwacht, das ein Federelement 34 und ein Kugelelement 36 aufweist, wobei letzteres aufgrund der Federkraft die Öffnung 28 verschließt.The throttle device 16 has a cylindrical outer housing 18 on in which a piston 20 is arranged to be longitudinally displaceable. The piston 20 divides the cylinder space into two pressure spaces 22 and 24 , where pressure space 22 over the pressure line section 8b with the slave cylinder 10 communicates while pressure room 24 over the pressure line section 8a with the master cylinder 6 communicates. The piston 20 has a piston crown 26 on, in which two the pressure rooms 22 and 24 connecting openings 28 and 30 are arranged. The opening 28 is from a check valve 32 monitors that a spring element 34 and a spherical element 36 has, the latter due to the spring force, the opening 28 closes.

Im Druckraum 24 ist eine Spiralfeder 38 angeordnet, die dafür sorgt, dass der Kolben 20 im ausgerückten Zustand der Kupplung gegen eine linke Anschlagfläche 40 des Zylindergehäuses 18 gedrückt ist. Der Kolben 20 weist an seinen beiden mantelseitigen Enden zwei Absätze 42 und 44 auf, die als Führung für den Kolben 20 und als Abdichtung gegenüber den beiden Druckräumen 22 und 24 dienen.In the pressure room 24 is a spiral spring 38 arranged, which ensures that the piston 20 with the clutch disengaged against a left stop surface 40 of the cylinder housing 18 is pressed. The piston 20 has two paragraphs at its two jacket ends 42 and 44 on that as a guide for the piston 20 and as a seal against the two pressure rooms 22 and 24 serve.

Im nachfolgenden wird die Funktionsweise der Drosseleinrichtung näher erläutert:Below is how it works the throttle device explained in more detail:

1. Einkupplungsvorgang1. Coupling process

Durch das Loslassen des Kupplungspedals 2 wird aufgrund des vom Nehmerzylinders 10 zum Geberzylinder 6 strömenden Hydrauliköls der Kolben 20 zunächst ungebremst und gegen die Kraft der Feder 38 zur rechten Anschlagfläche 46 des Zylindergehäuses 18 bewegt. Sobald der Kolben 20 das Ende des Zylindergehäuses 18 erreicht hat, muss das Hydrauliköl den Weg über die Blende 30 im Kolben 20 nehmen, wodurch der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders 10 ansteigt und der Volumenstrom damit verringert wird. Damit kann die Pedal- bzw. Einrückgeschwindigkeit der Kupplung auf zulässige Werte reduziert werden, so dass der Antriebsstrang im Eingriffsbereich der Kupplung vor unzulässig hohen Spitzenmomenten geschützt ist. In 3 ist anhand der Kurven a und b der Unterschied einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit und ohne Drosseleinrichtung dargestellt. Während die Kurve a die Pedal- bzw. Einrückgeschwindigkeit einer Kupplung darstellt, bei der – insbesondere beim Abrutschen vom Kupplungspedal – Einrückgeschwindigkeiten von über 300mm/s erreicht werden, zeigt die Kurve b den Verlauf mit der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung. Unzulässig hohe Einrückgeschwindigkeiten werden verhindert, indem zum Einrückzeitpunkt der Kupplung eine Drosselung des Volumenstromes über die Drosselblende 30 erfolgt, so dass der Antriebsstrang trotz eines derartigen „misuse" der Kupplung vor Beschädigung geschützt ist.By releasing the clutch pedal 2 becomes due to the from the slave cylinder 10 to the master cylinder 6 flowing hydraulic oil of the pistons 20 initially unbraked and against the force of the spring 38 to the right stop surface 46 of the cylinder housing 18 emotional. Once the piston 20 the end of the cylinder housing 18 has reached, the hydraulic oil must pass through the orifice 30 in the piston 20 take, causing the pressure on the side of the slave cylinder 10 increases and the volume flow is reduced. In this way, the pedal or engaging speed of the clutch can be reduced to permissible values, so that the drive train in the engagement area of the clutch is protected against impermissibly high peak torques. In 3 the difference between a clutch actuation device with and without a throttle device is shown on the basis of curves a and b. While curve a represents the pedal or engagement speed of a clutch, at which - especially when the clutch pedal slips - engagement speeds of over 300 mm / s are achieved, curve b shows the course with the throttle device according to the invention. Impermissibly high engagement speeds are prevented by throttling the volume flow via the throttle orifice at the time the clutch engages 30 takes place so that the drive train is protected from damage despite such a “misuse” of the clutch.

2. Auskuppelvorgang2. Disengaging process

Beim Auskuppeln wird der Kolben 20 zunächst zur linken Anschlagfläche 40 verschoben; bei Erreichen der Anschlagfläche 40 wird der Volumenstrom vom Geberzylinder 6 mit nur geringem Druckverlust über das die Öffnung 28 freigebende Rückschlagventil 32 zum Nehmerzylinder 10 weitergeleitet. Damit wird trotz der Drosseleinrichtung 16 der Auskuppelvorgang zeitlich nicht beeinträchtigt. Die Spiralfeder 38 sorgt dafür, dass der Kolben 20 sich bei ausgerückter Kupplung immer in der linken Anschlagposition 40 befindet.When disengaging the piston 20 first to the left stop surface 40 postponed; when the stop surface is reached 40 the volume flow from the master cylinder 6 with only slight pressure loss across the opening 28 releasing check valve 32 to the slave cylinder 10 forwarded. So that despite the throttle device 16 the disengagement process is not affected in time. The coil spring 38 ensures that the piston 20 always in the left stop position when the clutch is disengaged 40 located.

Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung kann sowohl als separates Bauteil zwischen Kupplungsnehmer- und Kupplungsgeberzylinder angeordnet sein, als auch in den beiden zuletzt genannten Bauteilen integriert sein.The throttle device according to the invention can both as a separate component between the clutch slave and clutch master cylinder be arranged, as well as in the last two components mentioned be integrated.

Claims (3)

Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug, mit einem dem Kupplungspedal (2) zugeordneten Geberzylinder (6) und einem die Kupplung beaufschlagenden Nehmerzylinder (10), wobei Geber- und Nehmerzylinder (6, 10) in einer zwischen Kupplungspedal (2) und Kupplung (14) verlaufenden Hydraulikleitung (8) integriert sind, sowie mit einer in der Hydraulikleitung (8) angeordneten hydraulischen Drosseleinrichtung (16), die einen in einem Zylindergehäuse (18) längsverschieblich geführten Kolben (20) aufweist, der den Zylinderraum in zwei Druckräume (22, 24) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben (20) zwei die Druckräume (22, 24) verbindende Öffnungen (28, 30) vorgesehen sind, von denen die erste Öffnung (28) von einem Rückschlagventil (32) überwacht ist, während die zweite Öffnung (30) als Drosselstelle für den Einrückvorgang der Kupplung ausgebildet ist.Hydraulic clutch actuation for a motor vehicle, with a clutch pedal ( 2 ) assigned master cylinder ( 6 ) and a slave cylinder acting on the clutch ( 10 ), whereby master and slave cylinders ( 6 . 10 ) in a between clutch pedal ( 2 ) and coupling ( 14 ) hydraulic line ( 8th ) are integrated, as well as with one in the hydraulic line ( 8th ) arranged hydraulic throttle device ( 16 ), one in a cylinder housing ( 18 ) longitudinally displaceable pistons ( 20 ) which divides the cylinder chamber into two pressure chambers ( 22 . 24 ) divided, characterized in that in the piston ( 20 ) two the pressure rooms ( 22 . 24 ) connecting openings ( 28 . 30 ) are provided, of which the first opening ( 28 ) from a check valve ( 32 ) is monitored while the second opening ( 30 ) is designed as a throttle for the clutch engagement process. Hydraulische Kupplungsbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (30) als feste Drosselblende ausgebildet ist.Hydraulic clutch actuation according to claim 1, characterized in that the second opening ( 30 ) is designed as a fixed orifice. Hydraulische Kupplungsbetätigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Druckraum (24) ein Federelement (28) angeordnet ist, das den Kolben (20) im ausgerückten Zustand der Kupplung in eine Anschlagposition (40) drückt.Hydraulic clutch actuation according to claim 1 or 2, characterized in that in a pressure chamber ( 24 ) a spring element ( 28 ) is arranged that the piston ( 20 ) with the clutch disengaged into a stop position ( 40 ) presses.
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