Die maximalen Drehmomente von Verbrennungsmotoren in Verbindung mit Handschaltgetrieben sind seit Anfang der 1990er-Jahre sehr stark gestiegen. Mit dieser Entwicklung steigen in gleichem Maße die Anforderungen an ein Kupplungssystem. Neben Auslegungskriterien wie thermischer und mechanischer Belastung muss der Betätigungskomfort optimiert werden, um den Drehmomentanstieg hinsichtlich vertretbarer Betätigungskräfte und -wege zu kompensieren. In Anbetracht einer gewünschten maximalen Pedalkraft im Bereich von 110 N liegt die Systemgrenze derzeit bei etwa 350 Nm. Darüber müssen heute bezüglich des Komforts Kompromisse akzeptiert werden. Im Beitrag wird mit einer neuen passiven Lösung von LuK gezeigt, wie die Systemgrenze bezüglich Betätigungskomfort von heute 350 Nm auf 500 Nm neu definiert wird und welches aktive Unterstützungssystem für Anwendungen oberhalb 500 Nm eine gute Alternative zur Mehrscheibenkupplung darstellt. Bei LuK wurde ein neuartiges Konzept entwickelt, bei dem die Unterstützungscharakteristik frei gewählt werden kann. Das System ist einfach und besteht aus drei Komponenten: Blattfeder, Rolle und Kulisse. Die Blattfeder dient als Energiespeicher; die Kraft wird über die Rolle auf die Kulisse übertragen. Durch die Ausgestaltung der Kulisse wird die Kraftkomponente in Bewegungsrichtung und damit die Unterstützungscharakteristik bestimmt. Die Blattfeder wurde gewählt, weil sie im Gegensatz zu einer Schraubenfeder keine Führung benötigt und dadurch nahezu reibungsfrei ist. Die seriengerechte Lösung von LuK verfolgt eine Variante mit pedalseitig fixierter Blattfeder. Die Unterstützungseinheit ist dabei als kompaktes Modul in das Kupplungspedal integriert. Das bei LuK entwickelte elektrohydraulische Pedalkraft- Unterstützungssystem CSA (Clutch Servo Assistance) ist eine aktive Lösung für Drehmomente über 500 Nm. Das Unterstützungssystem CSA besteht aus einem Elektromotor, einer Elektronik und einer Hydraulik. Die Elektronik dient lediglich zur Überwachung des Systems gegen Überlastung (Strom, Temperatur). Das Herzstück des Systems ist das Regelventil, welches ausschließlich auf der Basis des hydraulischen Kräftegleichgewichts funktioniert. Sowohl das Blattfeder-Kulisse-Konzept als auch das Unterstützungssystem CSA haben einen Entwicklungsstand, der einen baldigen Serieneinsatz erwarten lässt.
Pedalkraftunterstützung für Kupplungssysteme
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 109 , 9 ; 768-777
2007
9 Seiten, 11 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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