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2024-04-29T07:47:09Z

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{{Dieser Artikel|erläutert das [[Maschinenelement]] zur Übertragung von [[Drehmoment]]en bei [[Fahrzeuggetriebe]]n; zu anderen Bedeutungen siehe [[automatische Kupplung]] (Begriffsklärung). }}

Ein '''Automatisches Kupplungssystem (AKS),''' {{enS}} ''Automatic Clutch System'' (ACS) oder auch ''e-Clutch'', ist ein selbständiges [[Kupplung (Kraftfahrzeug)|Kupplung]]ssystem für [[Fahrzeuggetriebe|Kraftfahrzeuggetriebe]], bei dem das Öffnen (Auskuppeln) und Schließen der Kupplung (Einkuppeln) durch [[Sensor]]signale ausgelöst und durch [[Hilfsantrieb]]e getätigt wird. Da der Kuppelvorgang direkt durch den Fahrer entfällt, ist ein Kupplungspedal nicht mehr notwendig.

[[Datei:Clutchdisc.jpg|miniatur|rechts|Eine Kupplungsscheibe, das Haupttrennelement zwischen dem [[Zweimassenschwungrad|Schwungrad]] und dem [[Getriebe]]]]

== Geschichte ==
Eine vollständig mechanisch aufgebaute Lösung war der Mitte der 1950er Jahre von [[Fichtel & Sachs]] entwickelte „[[Saxomat]]“. Er wurde als Extra z. B. im [[DKW F 93]], dem [[VW Käfer]] und dem [[Ford G13|Taunus 12 M]] („Weltkugeltaunus“) von Ford angeboten. Ab 1959 war das System unter dem Namen „Olymat“ im [[Opel Rekord P1]] lieferbar.
Bei Daimler-Benz gab es ebenfalls einen ähnlichen Kupplungsautomaten von Fichtel & Sachs mit der Bezeichnung ''Hydrak'', der ab August 1957 in der [[Mercedes-Benz W105#Mercedes-Benz 219 Limousine (W105)|Mercedes 219-Limousine]] gegen 450 [[Deutsche Mark|DM]] Aufpreis, jedoch nur bei den Sechszylindermodellen, erhältlich war.
Das komplexe Hydrauliksystem des [[Citroën DS]] beinhaltete bereits 1955 eine automatische Kupplung, die mit der hydraulischen Betätigung des Schaltgetriebes verbunden war.
Ein weiteres Auto mit einer solchen Halbautomatik war der [[Saab 900]], der ab 1995 mit der Sensonic, einer elektronisch gesteuerten Kupplung, ausgestattet werden konnte.

Mit einem ähnlichen System wurde von 1965 bis 1990 der [[Trabant 601|Trabant 601 H]] ([[Hycomat]]) produziert. Die Kupplungsbetätigung erfolgte elektro-hydraulisch, daneben konnte die Kupplung in Notfällen auch per Pedal bedient werden.

Während im Saxomat/Olymat eine [[fliehkraft]]gesteuerte Anfahrkupplung eingebaut war, hatte „Hydrak“ eine hydraulische Anfahrkupplung, die technisch aufwändiger und etwas komfortabler war. Für die Schaltvorgänge war eine zusätzliche mechanische Trockenkupplung vorhanden. Der vom Unterdruck des Motors betätigte Auskuppelvorgang wird elektrisch durch Berühren des Schalthebels aktiviert.

== Vorteile ==
Je nach genauer Ausführung können mehrere der folgenden Merkmale zutreffen:
* Kein Kupplungspedal nötig
* Günstiges Verschleißverfahren für Kupplungsbelag und [[Ausrücklager]]
* Kein „Abwürgen“ des Motors beim Anfahren und Bremsen
* Drehschwingungen des Motors werden durch [[Schlupf]] in der Kupplung gedämpft.
* Weniger störende [[Lastwechselreaktion]]en.

== Beispiel ==
Im Folgenden wird ein elektronisches halbautomatisches Getriebe beschrieben, wie es um ca. 2005 im [[Renault Twingo]] "Easy", [[VW Golf#Modellvarianten|Golf Ecomatic]] oder [[Mercedes-Benz A-Klasse]] zur Anwendung kam.
Solche Systeme liefen bei den verschiedenen Herstellern unter Bezeichnungen wie "AKS" (Automatisches Kupplungssystem), "EKS" (Elektronisches Kupplungssystem) oder "EKM" (Elektronisches Kupplungsmanagement).

=== Komponenten des Kupplungssystems ===
* Kupplung: Selbsteinstellende [[Membranfederkupplung]] mit hydraulischem Zentralausrücker
* Sensoren für Schaltabsichtserkennung, Gangerkennung, Ausrückweg und Ausrückgeschwindigkeit
* [[Steuergerät]] des Kupplungssystems
* [[Aktor]]en: [[Elektromotor]], [[Schneckengetriebe]], Geberzylinder, Nehmerzylinder

=== Schaltungsauslösung ===
Die Absicht des Fahrers zur Schaltungsauslösung wird durch einen Sensor ([[Potentiometer|Drehpotentiometer]]) am [[Gangwahlhebel|Schalthebel]] erfasst.

Weitere den Steuerungsvorgang beeinflussende Sensorsignale sind:
* Zündschalter
* Motordrehzahl
* Gangerkennung
* Schaltabsichtserkennung
* Ausrückweg
* Fahrpedalstellung
* Fahrgeschwindigkeit
* Signale des [[Antiblockiersystem]]s (ABS)
* Signale der [[Antriebsschlupfregelung]] (ASR)
* Signale des [[Elektronisches Stabilitätsprogramm|Elektronischen Stabilitätsprogramms]] (ESP)
* Ausrückgeschwindigkeit

=== Gangerkennung ===
Sie wird durch zwei berührungslose [[Drehgeber|Drehwinkelsensoren]] am Schaltgestänge im [[Getriebe]] erfasst. Zusätzlich zu den Sensorsignalen für Schaltabsicht und Gangerkennung erhält das Steuergerät noch [[Signal]]e über den [[Controller Area Network|CAN-BUS]] vor den Steuergeräten der [[Motorsteuerung]] und der ABS/ASR- und ESP-[[Steuerungstechnik|Steuerung]].

=== Wirkungsweise ===
Zur Erfassung des jeweiligen Systemzustands verarbeitet das Steuergerät [[Software|softwaregesteuert]] die Eingangssignale der Sensoren und übermittelt die Ausgangssignale an die Betätigungseinrichtungen (Stellglieder). Entsprechend deren Signalen wird die Kupplung geöffnet oder geschlossen.

==== Anfahren ====
Aus den von den Sensoren für den Anfahrzustand weitergegebenen Eingangssignalen und den in der Software enthaltenen [[Kennfeld]]ern errechnet das Steuergerät den optimalen [[Schlupf]] für den Anfahrvorgang.

==== Gangwechsel ====
Der Sensor am Schalthebel meldet die Schaltabsicht des [[Fahrer]]s. Das Steuergerät bewirkt über einen [[Elektromotor]] mit [[Schneckengetriebe]] eine Druckerzeugung im Geberzylinder. Dieser [[Druck (Physik)|Druck]] öffnet über den hydraulischen Zentralausrücker (Nehmerzylinder) die Kupplung.

Nach dem Schalten melden die Gangerkennungssensoren, welcher Gang geschaltet wurde. Nun gibt das Steuergerät ein Signal an den Elektromotor mit Schneckengetriebe, was das Schließen der Kupplung mit einem definierten Schlupf bewirkt.

Das Fahrpedal muss beim Schalten nicht unbedingt zurückgenommen werden. Die Einspritzmenge wird über das Steuergerät automatisch reduziert und danach wieder erhöht.

==== Normaler Fahrbetrieb ====
Um Drehschwingungen zu dämpfen, errechnet das Steuergerät aus den Signalen für die Motordrehzahl und Getriebeeingangsdrehzahl die [[Subtraktion|Differenz]], so dass bei Bedarf ein kontrollierter Schlupf eingestellt wird.

==== Lastwechsel ====
Beim ruckartigen Betätigen des Fahrpedals wird das Aufschaukeln des Fahrzeuges ([[Bonanza-Effekt]]) in Grenzen gehalten, da die Kupplung kurzzeitig öffnet. Dadurch kann ruckfrei beschleunigt werden.

==== Zurückschalten auf glatter Fahrbahn ====
Das Signal der blockierenden Antriebsräder wird vom Steuergerät so verarbeitet, dass die Kupplung beim Blockierbeginn öffnet und die Räder freigibt.

== Alternativen ==
Im [[Smart Fortwo]] BR 450/451 gibt es ein [[automatisiertes Schaltgetriebe]], bei welchem sowohl Kupplungsbedienung wie auch Gangwechsel automatisiert ablaufen können. In der Softtip-Ausführung ist nur per Software die Gangwechselfunktion stark eingeschränkt, funktioniert aber an den Enden des Drehzahlbereiches jeden Ganges immer noch.

In Fahrzeugen mit [[Getriebe|Automatikgetrieben]] wird die manuelle Gangwahl manchmal als [[Halbautomatik]]-Betriebsart bezeichnet. Dabei wird der Schaltwunsch (herauf- oder herunterschalten) der Getriebeelektronik z. B. über Lenkradtasten mitgeteilt, das Kuppeln und Schalten übernimmt aber letztendlich das (Voll-)Automatikgetriebe (z. B. [[Tiptronic]]).

== Literatur ==
* [[Vogel Medien Gruppe]]: ''Auto Fachmann,'' 06/2004.
* [[Lexus]] SC – Reparaturleitfaden.
* Europa-Lehrmittel: ''Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik.'' 2001, ISBN 3-8085-2067-1, S. 392.
* [[Robert Bosch (Unternehmen)|Bosch]]: ''Kraftfahrtechnisches Taschenbuch.'' 22. Auflage, S. 516.

[[Kategorie:Fahrzeugkupplung]]

Automatisches Kupplungssystem - Versionsgeschichte

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