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Herausgeber: LuK GmbH & Co. - Schaeffler Group€¦ · In hydraulischen Zentralausrückern (CSC) sind unterschiedliche Funktionen in einer kompakten und einfach an das Getriebe zu

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Herausgeber: LuK GmbH & Co.Industriestrasse 3 • D -77815 Bühl/Baden

Telefon +49 (0) 7223 / 941 - 0 • Telefax +49 (0) 7223 / 2 69 50Internet: www.LuK.de

Redaktion: Ralf Stopp, Christa Siefert

Layout: Vera Westermann

Druck: Konkordia GmbH, BühlDas Medienunternehmen

Printed in Germany

Nachdruck, auch auszugsweise, ohneGenehmigung des Herausgebers untersagt.

Vorwort

Innovationen bestimmen unsereZukunft. Experten sagen voraus,dass sich in den BereichenAntrieb, Elektronik und Sicherheitvon Fahrzeugen in den nächsten15 Jahren mehr verändern wirdals in den 50 Jahren zuvor. DieseInnovationsdynamik stellt Herstel-ler und Zulieferer vor immer neueHerausforderungen und wirdunsere mobile Welt entscheidendverändern.

LuK stellt sich diesen Herausfor-derungen. Mit einer Vielzahl vonVisionen und Entwicklungsleistun-gen stellen unsere Ingenieure ein-mal mehr ihre Innovationskraftunter Beweis.

Der vorliegende Band fasst dieVorträge des 7. LuK Kolloquiumszusammen und stellt unsere Sichtder technischen Entwicklungen dar.

Wir freuen uns auf einen interes-santen Dialog mit Ihnen.

Bühl, im April 2002

Helmut Beier

Vorsitzenderder Geschäftsführung LuK Gruppe

LuK KOLLOQUIUM 2002

Inhalt

1 ZMS – nichts Neues? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Der Drehmomentwandler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 Kupplungsausrücksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4 Der Interne Kurbelwellendämpfer (ICD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5 Neueste Ergebnisse der CVT-Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6 Wirkungsgradoptimiertes CVT-Anpresssystem . . . . . . . . . . . . . 61

7 Das 500 Nm CVT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

8 Das Kurbel-CVT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

9 Bedarfsorientiert ansteuerbare Pumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

10 Die temperaturgeregelte Schmierölpumpe spart Sprit . . . . . . . 113

11 Der CO2 Kompressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

12 Komponenten und Module für Getriebeschaltungen . . . . . . . . 135

13 Die XSG Familie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

14 Neue Chancen für die Kupplung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

15 Elektromechanische Aktorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

16 Denken in Systemen – Software von LuK . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

17 Das Parallel-Schalt-Getriebe PSG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

18 Kleiner Startergenerator – große Wirkung. . . . . . . . . . . . . . . . . 213

19 Codegenerierung contra Manufaktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

WESTEV
3 Kupplungsausrücksysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

27LuK KOLLOQUIUM 2002

Kupplungsausrücksysteme

Matthias ZinkRené SheadRoland Welter

3

3 Kupplungsausrücksysteme

28 LuK KOLLOQUIUM 2002

EinleitungDie Verbindung zwischen Pedal und Kupp-lung, das Kupplungsausrücksystem, wird inPersonenkraftfahrzeugen und leichten Nutz-fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebeheutzutage fast ausschließlich hydraulischausgeführt. Betätigungssysteme mit Seilzugsind trotz der günstigeren Anschaffungsko-sten in der Erstausrüstung nahezu völlig vomMarkt verschwunden. Ursache für die Ver-breitung der Hydraulik sind die einfachereVerlegung der hydraulischen Druckleitung inimmer dichter gepackten Motorräumen(Rechts- und Linkslenker), die einfacheNachstellfunktion sowie die Möglichkeit, Zu-satzfunktionen mit geringem Aufwand zu in-tegrieren.

Mit dem Einsatz von hydraulischen Zentral-ausrückern, die seit 1995 einen stetig steigen-den Marktanteil in Europa errungen haben,wurde zusätzlich noch eine erhebliche Verein-fachung in der Getriebemontage erzielt.

Die Weiterentwicklung der hydraulischenAusrücksysteme konzentriert sich derzeit pri-mär auf die Kostenreduzierung, beispielswei-se durch den Einsatz von Kunststoff statt Me-tall sowie auf Maßnahmen zur Steigerung desBetätigungskomforts, wie der Reduzierungder Pedalkrafthysterese und der Vermeidungvon Pedalvibrationen [1].

Zudem erlaubt der Übergang auf das Kunst-stoffdesign die technisch und wirtschaftlichoptimale Integration von Zusatzfunktionen(Schwingungsdämpfung, Spitzenmomentbe-grenzung).

Darüber hinaus hat LuK sich zum Ziel gesetzt,durch konsequente Umsetzung des System-gedankens ’Kupplung und Betätigung’ völligneue technische Lösungen zu erarbeiten.

Erster Meilenstein auf diesem Weg ist die Ent-wicklung eines „fehlertoleranten Kupplungs-systems“.

Entwicklungs-tendenzen

KupplungsgeberzylinderBei den ersten hydraulischen Kupplungsge-berzylindern bestand das Gehäuse aus Metallmit teilweise aufwändiger Bearbeitung. Mitder Einführung der Kunststoffgeberzylinderwurden die Potenziale einer kunststoffgerech-ten Konstruktion zunächst noch nicht konse-quent ausgeschöpft.

Bild 1: Geberzylinder altes Design

Bild 2: Geberzylinder neues Design

3 Kupplungsausrücksysteme

29LuK KOLLOQUIUM 2002

Sowohl die Kolben- als auch die Dichtungs-laufbahnen bestanden aus oberflächenge-härtetem Metall, die Pleuelstangen waren üb-licherweise aus Stahl und die Zylinder besaß-en eine Vielzahl von einzelnen Dichtungen(Bild 1).

Durch konsequente Weiterentwicklung ist esLuK inzwischen gelungen, die Anzahl der Ein-zelteile auf etwa die Hälfte zu reduzieren undgleichzeitig weitgehend auf kostenaufwändi-ge Metallteile zu verzichten (Bild 2).

Funktionssichere Dichtungslaufbahnen ausKunststoff sind mit geeigneten Materialkom-binationen zu bewältigen und glasfaserver-stärkte Thermoplaste ersetzen zunehmenddie Pleuelstangen aus Stahl.

Durch die Kombination von Funktionen wurdedie Anzahl der Dichtungen von ursprünglichfünf auf zwei reduziert.

Nachteil der leichtbauenden Kunststoffge-häuse der Geberzylinder ist die stärkere Nei-gung zu Quietschgeräuschen, deren Ursachein dem geschwindigkeitsabhängigen Reib-wert zwischen den Elastomerdichtungen undder Dichtungslaufbahn liegt.

Hierzu wurden inzwischen probate Abhilfe-maßnahmen entwickelt. Wird als Kolben eineStahlbüchse verwendet, bietet sich eine Koh-lenstoff-Beschichtung an, die sehr wirkungs-voll jedoch auch kostentreibend ist. Alternativliefert LuK einen Kolben aus duroplastischemMaterial. Damit können ebenfalls störendeQuietschgeräusche mit verschiedenenBremsflüssigkeiten auch unter kritischen kli-matischen Bedingungen zuverlässig vermie-den werden.

KupplungsleitungenDie Notwendigkeit von Kostenreduktionen hatbei dem vermeintlich einfachen Bauteil hy-draulische Druckleitung zu einer Vielzahl vonEntwicklungsstufen geführt. Der Stand derTechnik bei den Kupplungsleitungen ist amdeutlichsten an der Gestaltung der Leitungs-konnektoren zu erkennen. Aktuelle Designssind in Bild 3 dargestellt.

Bild 3: Konnektorentechnik

Gegenüber Leitungen aus Stahl-Gummi ge-winnen Kunststoffleitungen aus PA12 zuneh-mend an Bedeutung. Ihre weitläufige Verbrei-tung im Markt ist noch durch die Dauerein-satztemperatur (max. 120 °C), die Tempera-turabhängigkeit der Volumenaufnahme unddie schwache Entkopplung von Druckschwin-gungen begrenzt.

Durch Weiterentwicklungen, wie z. B. verbes-serte Rohstoffe und optimierte Extrusionsver-fahren (Mehrschichtrohre), ist hier in Zukunfteine deutlich höhere Marktdurchdringung zuerwarten.

LuK als Systemlieferant beschränkt sich nichtnur auf die Abstimmung der Leitungsverlegungund die Teilelieferung, sondern entwickelt inZusammenarbeit mit kompetenten Partnerndie Leitungstechnologien weiter.

Ein Beispiel hierfür ist der in Bild 4 dargestellteneuartige Konnektor, der durch die Anord-nung innerhalb des Zylindergehäuses eineerhöhte Funktionssicherheit der Verbin-dungsstelle von Leitung zu Zylinder gewähr-leistet.

Der Herstell- und insbesondere der Prüfpro-zess der Leitung wird dadurch vereinfacht.

3 Kupplungsausrücksysteme

30 LuK KOLLOQUIUM 2002

Der Funktionstest erfolgt im Rahmen der oh-nehin notwendigen Dichtheitsprüfungen derZylinder.

Bild 4: Integration Leitungskonnektor imZylinder

KupplungsnehmerzylinderIn hydraulischen Zentralausrückern (CSC)sind unterschiedliche Funktionen in einerkompakten und einfach an das Getriebe zumontierenden Einheit integriert.

Derzeit bestehen die meisten Zentralausrücker-gehäuse aus Aluminium in druckgegosseneroder geschmiedeter Form, die eine aufwändige

Bearbeitung und nachgeschaltete Imprägnier-bzw. Eloxalbehandlung erfordern (Bild 5).

Eine deutliche Reduktion des Bear-beitungsaufwandes wird durchspritzfertig hergestellte Kunststoff-gehäuse aus glasfaserverstärktemthermoplastischem Material er-reicht (Bild 6).

Die hohe Temperaturbeständigkeitdes gewählten Materials (Polyph-talamid, PPA) garantiert, dass dieFunktion und Dauerhaltbarkeit derZentralausrücker mit Kunststoffge-häuse gegenüber denen mit Alumi-niumgehäuse nicht nennenswerteingeschränkt sind. Die Medienver-träglichkeit des eingesetzten PPA´sgegenüber Bremsflüssigkeit undanderen im Motorraum vorhande-nen Stoffen ist ausgezeichnet.

Durch eine intelligente Formge-bung des Gehäuses kann dieSpreizkraft zwischen der Führungs-hülse und dem Gehäuse so gestal-tet werden, dass die Verschrau-bung völlig entlastet ist bzw. die re-sultierende Druckkraft den Ausrük-ker sogar gegen das Getriebege-häuse drückt (Bild 7).

So führt z. B. eine Ausrückkraft von2000 N bei dem CSC (Bild 7 links)zu einer von den Befestigungs-schrauben aufzunehmenden Spreiz-kraft zwischen Führungshülse und

CSC-Gehäuse von ca. 4400 N (!). Bei demrechts dargestellten CSC ergibt sich bei identi-scher Hydraulikfläche von 630 mm² eine resul-tierende Kraft von ca. 350 N, die das CSC-Ge-häuse an das Getriebe drückt und damit die Ver-schraubung vollständig entlastet.

Die Volumenaufnahmen der Zentralausrücker-varianten in Aluminium bzw. Kunststoff sindbis zu einer Temperatur von 120 °C praktischvergleichbar (Bild 8).

3 Kupplungsausrücksysteme

31LuK KOLLOQUIUM 2002

Bild 7: Spreizkraftoptimierung am Nehmerzylindergehäuse

Bild 5: CSC altes Design Bild 6: CSC neues Design

3 Kupplungsausrücksysteme

32 LuK KOLLOQUIUM 2002

Bild 8: Vergleich Volumenaufnahme CSC

Die geringfügig größere Volumenaufnahmeder Kunststoffgehäuse bei höheren Tempera-turen ist durch eine geeignete Auslegung des

Systems Kupplung und Betätigung problem-los zu kompensieren.

Mit der Serieneinführung des LuK Kunststoff-zentralausrückers kommt eine neue Fettqua-lität zum Einsatz. Dieses Fett sorgt über diegesamte Lebensdauer des Ausrückers füreine konstant niedrige Reibung (Bild 9).

Die dadurch geringen Kraft- und Weghystere-sen sind Voraussetzung für eine exakte Mo-dulation der Kupplung in fußbetätigten undautomatisierten Systemen.

LuK nutzt konsequent die Potenziale desKunststoffdesigns, um den Grad der Funkti-onsintegration zu erhöhen. Für die Kunststoff-nehmerzylinder wurde ein Zweistufenventilentwickelt, das im Servicefall eine einfachemanuelle Bedienung ohne Werkzeug bei derBefüllung und Entlüftung ermöglicht (Bild 10).

Bild 9: Vergleich Reibung CSC

3 Kupplungsausrücksysteme

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Bild 10: Neues Entlüfterdesign

Die Funktion des Spitzenmomentbegrenzerswurde als schaltbare Blende in den Ausrückerintegriert. Durch den in Einkuppelrichtung ver-kleinerten Öffnungsquerschnitt wird der Volu-menstrom verzögert und damit die Einkuppel-zeit verlängert.

Bild 11: Integrierter Spitzenmomentbegrenzer

Beim Auskuppeln strömt das Fluid nahezu un-gehindert und ohne Druckwiderstand durchdie Zulaufbohrung (Bild 11).

Eine neue Variante des bisher als Kribbelfilterbekannten Schwingungsdämpfers löst mittelseinfacher Formdichtungen das bisherige Fe-der-Ventil-Design ab. Durch unterschiedlicheVorspannungen der Formdichtungen lässtsich der Öffnungsdruck und damit die Ampli-tude der gefilterten Druckschwankung an-wendungsspezifisch abstimmen. Das Designerlaubt eine einfache Integration in das Ge-häuse bzw. in die Anschlussadapter (Bild 12).

Bild 12: Schlauchkribbelfilter

Um den kleiner werdenden Bauräumen inner-halb der Getriebeglocke durch vergrößerteWellenlagerungen und in den Kupplungs-raum hineinragende Schaltstangenabstüt-zungen Rechnung zu tragen, bietet sich die inBild 13 dargestellte Bauform des Zentralaus-rückers mit Kunststoffgehäuse und nur nochzwei Anschraubbohrungen an.

Die Besonderheit dieser konstruktiven Varian-te ist, dass die Anschraubung nur zur Lagefi-xierung dient und unter Druckbeanspruchunglastfrei bleibt. Die Druckneutralität wird durcheine im Montageprozess an das Gehäuse an-gebördelte Führungshülse realisiert.

Gleichzeitig bietet diese Bauform den kürze-sten axialen Bauraum ohne eine Einschrän-kung des Kolbenhubes.

3 Kupplungsausrücksysteme

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Der Anschluss zur Leitung bzw. der Ausgangaus dem Getriebe wird über entsprechendeAdapter dargestellt. In diese Bauteile lassensich ebenso die Zusatzfunktionen wie Entlüf-ter, Spitzenmomentbegrenzer und Schwin-gungsdämpfer integrieren.

Durch dieses modulare Design ist es möglich,verschiedene Getriebe eines Herstellers mitdem identischen CSC - Grundkörper zu kom-binieren. Die Anpassung an die getriebespe-zifischen Randbedingungen erfolgt über dieAdapter.

Bild 13: Zwei-Punkt-CSC

Beide Bauformen sind nach LuK-Nomenkla-tur „Semi - Kunststoffausrücker“, d. h. Aus-rücker mit Kunststoffgehäuse und Stahlfüh-rungshülse.

Die Entwicklung einer Kunststoffführungshülsebzw. eines Voll - Kunststoffausrückers ist weitvorangeschritten. Der Kunststoffführungshülsewird hinsichtlich Material und Oberflächendefi-nition besondere Beachtung geschenkt, da dieHülse zusätzlich zur Funktion als Dichtungs-laufbahn auch die Abstützung und Führungdes Kolbens gewährleisten muss.

Bei den außenliegenden Nehmerzylindernhat eine vergleichbare Entwicklung wie beiden Kupplungsgeberzylindern stattgefunden(siehe Abschnitt Kupplungsgeberzylinder).Die Integration von Zusatzfunktionen ist ana-log den Zentralausrückern realisierbar(Bild 14).

Bild 14: Semihydraulischer Nehmerzylinder

Fehlertolerante KupplungssystemeDie immer empfindlicher werdenden An-triebsstränge sowie die zunehmendenSchwingungsanregungen durch höhere Un-gleichförmigkeiten der Motoren haben dieKupplungssysteme hinsichtlich der Ferti-gungstoleranzen an die Grenze des wirt-schaftlich Machbaren getrieben.

Ein großer Schritt in Richtung „fehlertoleran-tes Kupplungssystem“ lässt sich durch dieVerbindung des Zentralausrückers mit derKupplung zu einem Modul erreichen(Bild 15).

Hierbei wird ein hydraulischer Zentralausrük-ker am Gehäuse mit einem zusätzlichenWälzlager versehen, welches sich gegen denKupplungsdeckel abstützt (Bild 16).

Die Baueinheit, bestehend aus Kupplung undAusrücker, wird in der gezeigten Ausführungan das Schwungrad angeschraubt.

Axialschwingungen der Kurbelwelle, diedurch den Verbrennungsprozess des Motorsverursacht werden, stützen sich bei heutigenSystemen ’Kupplung und Betätigung’ am ge-triebefesten Ausrücker ab und führen damiteinerseits zu Druckschwankungen im Aus-rücksystem bzw. Pedalvibrationen, anderer-seits zu Momentenschwankungen im Kupp-lungsaggregat (Bild 17 links).

3 Kupplungsausrücksysteme

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Durch die Unterbrechung des Kraftflusseszwischen dem Ausrücker und dem Getriebewerden Axial- und Biegeschwingungen derKupplungsseite nicht mehr in das hydrauli-sche System übertragen. Pedalvibrationenkönnen somit effektiv bekämpft werden(Bild 17 rechts).

Messungen an einem Prototypenfahrzeugsind in Bild 18 dargestellt.

Ebenso lassen sich alle in der Schlupfphasedurch Axialschwingungen erzeugten Momen-ten- bzw. Getriebedrehzahlschwankungenauf ein Minimum reduzieren. In einem Ver-suchsfahrzeug (Dieselmotor, Direkteinsprit-zung, Hubraum 1.7 l) wurde die in Bild 19 dar-gestellte Drehzahlschwankung erreicht; diesentspricht einer Verringerung der Momenten-schwankung um � 6 Nm. Diese Reduzierung istbeträchtlich in Anbetracht der Tatsache, dassempfindliche Antriebsstränge schon ab � 1 Nmzu Rupfschwingungen neigen.

Ein weiterer Vorteil ist die völlige Entlastung derKurbelwellenlagerung von den Ausrückkräften.

Die Hubauslegung für den Ausrücker be-schränkt sich auf den Ausrück- sowie Ver-schleißweg, d. h. bezogen auf die Kurbelwel-lenanschraubung ist die Gesamteinheit umca. 11 mm kürzer, da die Toleranz Kurbelwel-lenüberstand zu Getrieberückwand bzgl. desAusrückerverfahrweges nicht mehr berück-sichtigt werden muss. Zudem bietet diesesModul die Möglichkeit, Kupplungen im ausge-rückten Zustand zu liefern und damit gegen-kraftfrei sowie verzugsarm an das Schwung-rad zu verschrauben.

Technisch sowie organisatorisch wird die An-zahl der Schnittstellen minimiert, die Kupp-lung und der Ausrücker werden als ein Modulim Motorenwerk montiert, der Ausrücker istnicht mehr – wie heute üblich – auf die Schnitt-stelle zum Getriebe abzustimmen (Anflan-schung, Radialwellendichtring etc.).

Bild 15: Modul Kupplung / Ausrücker Bild 16: Lagerdesign

3 Kupplungsausrücksysteme

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Bild 17: Momentenschwankung auf Grund von Kraftfluss zwischen Ausrücker und Getriebe

3 Kupplungsausrücksysteme

37LuK KOLLOQUIUM 2002

Bild 18: Funktion im Fahrzeug (Legende Bild 19)

Bild 19: Drehzahlungleichförmigkeit derAusrückkonzepte

Die im Vergleich zu konventionellen Systemenweiter getriebeseitig liegende Trennebene beimGetriebeausbau wurde von LuK an diversenkritischen Fahrzeugen geprüft, bislang konntekein Einbauzustand bzw. Fahrzeug gefundenwerden, in dem die Montage dieses Modulsnicht möglich ist.

Durch den Einsatz eines Ausrücklagers mitSchlagausgleich kann dem Kupplungssystemein weiterer Freiheitsgrad gegeben werden,dessen Einengung bislang bei hohen Schief-lagen der Tellerfederzungen bzw. bei emp-findlichen Antriebssträngen zu geometrischangeregtem Rupfen geführt hat.

Aktives KupplungsmomentNicht nur Fahrschüler können ein Lied von derSchwierigkeit eines kontrollierten Einkuppel-vorganges singen, sondern oft auch geübteFahrer, wenn sie auf ein ungewohntes Fahr-zeug umsteigen. Die geringen Leerlaufdreh-zahlen und -momente sowie die über derDrehzahl nahezu „explosiv“ verlaufendenDrehmomentkurven der heutigen Dieselmo-toren sind alleine über das Last- bzw. Kupp-lungspedal schwer zu modulieren [2].

Wer würde sich da nicht wünschen, dass einehelfende Hand automatisch eingreift, um dasAbwürgen des Fahrzeuges zu vermeiden?Vergleichbar sind die ABS - Funktion, die auchbei Bremsvorgängen unter Extrembedingun-gen das Blockieren der Räder verhindert, unddas ESP, welches das Fahrzeug trotz über-mütiger Fahrweise in der Kurve hält.

Um ein Abwürgen beim Anfahren zu vermei-den, wird der Anfahrvorgang überwacht undim Bedarfsfall eingegriffen. Die Überwachungübernimmt ein Steuergerät, welches auf ohne-hin schon vorhandene Signale (Motor-,Raddrehzahl, ...) zurückgreift, zusätzliche Sen-soren sind nicht erforderlich. Eine Regelstrate-gie bewertet den Anfahrvorgang im Hinblickauf ein drohendes Abwürgen. Beim Auftreteneines kritischen Zustandes wird die Schließ-geschwindigkeit der Kupplung gedrosselt.

3 Kupplungsausrücksysteme

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Diese Aufgabe übernimmt beim hydraulischenAusrücksystem ein elektromagnetisches Ventil,welches aktiv den Leitungsquerschnitt verrin-gert und damit den Strömungswiderstand er-höht. Dadurch wird der Momentenaufbau derKupplung verzögert bzw. im Bedarfsfall auchkurzzeitig gestoppt.

Durch dieses System wird das Abwürgerisikoerheblich reduziert. Im normalen Fahrbetriebist das System deaktiviert und für den Fahrernicht wahrnehmbar.

Zur Erprobung werden mit einem Testfahr-zeug Anfahrmessungen im Leerlauf durchge-führt (Bild 20). Zur Betätigung wird ein Kupp-lungspedalaktor verwendet, der ein definier-tes und reproduzierbares Einkuppeln ermög-licht [3].

Die Bilder der linken Spalte zeigen das Ergeb-nis ohne Anfahrhilfe, die Bilder der rechten

Spalte das Ergebnis mit Anfahrhilfe. OhneVerwendung des Lastpedals lässt sich derFahrzeugzustand links mit einer Einkuppelge-schwindigkeit von 25 mm/s bei starkem Ruk-keln gerade noch anfahren.

Rechts im Bild wird die oben beschriebeneAnfahrhilfe verwendet, die beim Erkennendes kritischen Zustandes das elektromagne-tische Drosselventil ansteuert. Jetzt verhältsich dieses Fahrzeug deutlich besser, dieGrenzsituation wird von dem Steuergerät er-kannt und durch die Querschnittsverengungentschärft, ein deutlicher Komfortgewinn isterkennbar. Erst bei einer Einkuppelgeschwin-digkeit von 55 mm/s stößt das System an sei-ne Grenzen (Bild 21).

Zusätzlich beinhaltet das beschriebene Sys-tem auch die Funktion eines Spitzenmoment-begrenzers.

Bild 20: Fahrzeugmessungen (22 mm/s)

3 Kupplungsausrücksysteme

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Bild 21: Grenzeinkuppelgeschwindigkeiten [3]

ZusammenfassungFür das scheinbar vollständig ausgereifte Pro-dukt der Kupplungsbetätigung werden Wegeaufgezeigt, wie durch den Einsatz von Kunst-stoffen und durch intelligente KonstruktionenKostenreduktionen erzielt werden können.Gleichzeitig wird die Funktionalität erweitert,um den Betätigungs- und Fahrkomfort zu er-höhen.

Für den Großserieneinsatz sind folgende Lö-sungen umgesetzt:

� Kupplungsgeberzylinder mit Kolben aus Du-roplast zur Geräuschvermeidung

� Zentralausrücker mit Kunststoffgehäuseund interner Druckentlastung

� optimierter Entlüfter

� integrierter Spitzenmomentbegrenzer

LuK betreibt mit Nachdruck die Entwicklungvon fehlertoleranten Systemen, mit denen diehöheren Anforderungen bzgl. Fahr- undSchaltkomfort wirtschaftlich erfüllt werdenkönnen:

� ein Modul, bestehend aus Kupplung undAusrücker

� ein intelligentes Ausrücksystem, welches inder Lage ist, den Einkuppelvorgang zu kon-trollieren

Für die Zukunft ist zu erwarten, dass dieserSystemgedanke zu völlig neuen technischenLösungen führt.

Literatur[1] Welter, Dr. R.; Zink, M.; Shead, R.:

Kupplungssysteme, ATZ-MTZ System-partner 2001, S. 42 - 47.

[2] Seebacher, R.; Zink, M.: Anfahrunter-suchungen mit Simulationsunterstüt-zung, Systemanalyse in der KFZ-An-triebstechnik, Expert-Verlag 2000.

[3] Zink, M.; Shead, R.: Kupplung und Betä-tigung als System, 6. LuK Kolloquium1998.