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Es sind Vorrichtungen zur Steuerung des Einkuppelns bei automatisch betätigten Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren bekannt, bei denen die Kupplung zur Erzielung eines weichen Eingriffes zunächst nur einen Teil ihres vollen Drehmomentes überträgt. Dies wird z. B. bei federbelasteten Reibungskupplungen, welche durch druck- bzw. unterdruckbeaufschlagte Kolben oder Membranen (Servomotoren) ausgerückt werden, dadurch erreicht, dass die zum Ausrücken vorhandene Druckdifferenz zunächst nur, z.
B. mit Hilfe eines Druckreglerventiles, bis zu einem bestimmten Teilbetrag rasch abgebaut wird, während der restliche Druckausgleich langsam über eine Drosseldüse erfolgt, so dass normalerweise die Kupplung erst nach einigen Sekunden das volle Drehmoment übertragen. kann. Wird nun durch Gasgeben das Motordrehmoment vor dem endgültigen Abbau der zur Ausrückung benützten Druckdifferenz erhöht, dann wäre die Kupplung bei dem alleinigen Vorhandensein der genannten Einrichtung kurzzeitig nicht in der Lage, das Motordrehmoment zu übertragen, die Kupplung würde durchrutschen.
Es sind deshalb zusätzlich Einrichtungen notwendig, welche den Abbau der restlichen Druckdifferenz beschleunigen, wenn das Motordrehmoment unmittelbar nach einer Betätigung der Kupplung erhöht wird.
Dies kann durch ein zusätzliches Ventil bzw. durch eine Einwirkung auf das erwähnte Druckventil im Sinne eines raschen Druckausgleiches erfolgen, wobei diese Einwirkung in bekannter Weise durch die Stellung der Drosselklappe im Vergaser bzw. des Reglergestänges oder durch den annähernd dem Drehmoment proportionalen Unterdruck im Saugrohr von Vergasermotoren oder auch in Abhängigkeit von den im Fahr- zeug wirksamen Verzögerungs-und Beschleunigungskräften gesteuert werden kann. Die beiden erstgenannten Steuerfunktionen weisen den Nachteil auf, dass sowohl die Bewegung der Drosselklappe bzw. des Reglergestänges wie auch die Änderung des Saugrohrunterdruckes zeitlich der Leistungszunahme des Motors vorauseilen. Dies kann dazu führen, dass z.
B. nach dem Zurückschalten in einen niedrigeren Getriebegang und damit bei verhältnismässig hoher Drehzahl der Kupplungsabtriebsseite die Kupplung zu einem Zeitpunkt voll fasst, in dem die Motordrehzahl trotz der geöffneten Drosselklappe niedriger als die Drehzahl der Abtriebsseite ist. In diesem Falle wirkt der Motor kurzzeitig stark verzögernd auf das Fahrzeug, um gleich anschliessend zu beschleunigen, so dass ein störender Ruck entstehen kann.
Erfindungsgemäss wird dieser Nachteil durch eine Steuerung des Kupplungseingriffes mit Hilfe des im Vergaser-Lufttrichter entstehenden dynamischen Unterdruckes vermieden. Der genannte Unterdruck im Lufttrichter des Vergasers, der primär die Kraftstoffdosierung im Vergaser steuert, ist eine reine Funktion der Luftgeschwindigkeit und nimmt daher annähernd proportional der Motorleistung zu, d. h. gleicherma- ssen mit dem Motordrehmoment und mit der Motordrehzahl. Damit kann einmal die Bedingung erfüllt werden, dass das übertragbare Kupplungsdrehmoment mit dem Motordrehmoment zunimmt, zum andern muss aber der Motor erst eine bestimmte Drehzahl erreichen, damit die Kupplung voll zum Fassen kommt.
Auf Grund dieser Tatsache ist bei dieser Arbeit der Steuerung die Gefahr eines Fassens der Kupplung bei zu niedrigen Motordrehzahlen und damit auch des obenerwähnten Ruckes vermieden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass im Bereich hoher Motordrehzahlen, in dem normalerweise Reibungskupplungen infolge der höheren Differenzdrehzahlen innerhalb der Kupplung nach Schaltvorgängen zu längeren Rutschzeiten neigen, die restliche Belüftung des Servomotors infolge der drehzahlabhängigen Zunahme des Steuerunterdruckes besonders rasch erfüllt und so das Fassen der Kupplung von der Steuerung her beschleunigt wird.
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Die genannte Steuerungseinrichtung kann zur Beeinflussung eines Reduzierventils allein oder auch zusammen mit andern bekannten, bereits erwähnten Steuerungseinrichtungen verwendet werden ähnlicher Weise können durch die Kraftwirkung einer vom Lufttrichterunterdruck beaufschlagten Membran z. B. die Steuerwiderstände einer elektromagnetisch arbeitenden Kupplung zur Regelung des Kupplungseingriffes betätigt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt : es zeigen : Fig. I schematisch die gesamte Anordnung einer derartigen automatischen Kupplung, Fig. 2 die Lage der Druckentnahmebohrung im Lufttrichter des Vergasers, Fig. 3 die Ausführung eines Ventiles zur Steuerung des Servounterdruckes für die Betätigung einer automatischen Kupplung mit Hilfe der DruckSnderung im Vergaserlufttrichter, Fig. 3a eine Ausführungsform des Steuer ventiles. bei welcher die Restbelüftung des Servomotors nach einem Kupplungsvorgang sowohl in Abhängigkeit des im Vergaser-Lufttrichter herrschenden dynamischen Unterdruckes als auch des im Ansaugrohr des Motors herrschenden statischen Unterdruckes erfolgt und Fig.
4 die Kombination einer derartigen Einrichtung mit einer an sich bekannten beschleunigungsabhängigen Regeleinrichtung.
In Fig. I ist 1 das Gehäuse des Servomotors, der bei Beaufschlagung mit Unterdruck über den Hebel 2 die Kupplung des Motor-Getriebeblockes auskuppelt. Der Unterdruck wird dabei dem Saugrohr 3 des Motors entnommen und über die Leitung 4 dem Steuerventil 5 zugeführt. Bei jeder Bewegung des Getriebeschalthebels 6 wird über den dort eingebauten Kontaktgeber der Stromkreis für den im Steuerventil 5 eingebauten Magneten geschlossen und mit dessen Hilfe in bekannter Weise der Servomotor über die Leitung 7 mit dem Saugrohr verbunden, wodurch ausgekuppelt wird. Über die Leitung 8 ist das Steuerventil mit dem Lufttrichterraum des Vergasers 9 verbunden.
Fig. 2 zeigt die Lage der Druckentnahmebohrung 10 im Lufttrichter des Vergasers 9, an welcher die Leitung 8 angeschJossen wird.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Steuerventiles 5, bei dem die Restbelüftung des Servomotors nach einem Kupplungsvorgang ausschliesslich mit Hilfe des Lufttrichter-Unterdruckes gesteuert wird. Das Auskuppeln erfolgt bei diesem Steuerventil mit Hilfe des Elektromagneten 11, der bei Stromdurchgang die Ventilplatte 12 auf den gegenüberliegenden Ventilsitz drückt, wodurch die Unterdruck-Leitung 4 vom Saugrohr mit der Leitung 7 zum Servomotor verbunden wird. Nach Beendigung des Stromdurchganges drückt die Feder 13 das Ventil 12 wieder auf den ursprünglichen Sitz und schliesst die Leitung 7 gegenüber dem Unterdruck ab. Gleichzeitig wird über das Druckventil 14 die Verbindung zum Aussenlufteintritt 15 hergestellt. Der Unterdruck im Servomotor wird dabei auf eine mit Hilfe der Feder 16 und der Schraube 17 einstellbare Höhe rasch abgebaut.
Falls anschliessend nicht Gas gegeben wird, baut die restliche Druckdifferenz über die Düse 18 langsam ab. Sobald aber Gas gegeben wird, wird über die Leitung 8 die Membran 19 mit im Vergaser-Lufttrichter entstehendem Unterdruck beaufschlagt und wirkt über die Stange 20 auf das Druckventil 14. Die Membran 21 dient zur Abdichtung und zur Führung der Stange 20. Die Feder 22 kann eingebaut werden, um die Membranen mit Sicherheit in eine bestimmte Endlage zu bringen.
Durch die Kräftewirkung der Membran 19 wird entsprechend dem zunehmenden Unterdruck im Vergaser die Kraft der Schliessfeder 16 verringert bzw. aufgehoben und so ein entsprechender Abbau des Restunterdruckes im Servomotor und damit ein stärkeres bzw. völliges Greifen der Kupplung bewirkt. Durch die Drosselbohrung 23 können die Steuervorgänge gegebenenfalls im gewünschten Masse verzögert werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3a ist zwischen dem von den Membranen 19 und 21 eingeschlossenen Raum, der mit dem Lufttrichter im Vergaser in Verbindung steht und dem Druckventil 14 eine weitere Kammer zwischengeschaltet, die von den Membranen 21 und 30 begrenzt wird. Dieser Raum steht über eine Verbindungsleitung 32 über die Leitung 4 mit dem Saugrohr des Motors in Verbindung. Die mit der Membran 19 in Verbindung stehende Membran 21 und die über den Stift 20 mit dem Druckventil 14 in Verbindung stehende Membran 30 werden durch eine Feder 31 auseinandergedrückt.
Die Arbeitsweise der Anordnung ist folgende : Wenn nach dem Kupplungsvorgang bei verhältnismässig niedriger Motordrehzahl die Drosselklappe des Vergasers plötzlich stark geöffnet wird, nimmt der statische Unterdruck im Saugrohr ebenso plötzlich stark ab, während der dynamische Unterdruck im Lufttrichter noch sehr gering ist. Diese Abnahme des statischen Unterdruckes hat also zur Folge, dass auch der Unterdruck in der zwischen der Membran 21 und 30 liegenden Kammer plötzlich stark verringert wird, was zur Folge hat, dass die Feder 31 den Abstand der beiden Membranen vergrössert und zugleich über den Stift 20 den Schliessdruck auf das Reduzierventil verringert, wodurch ein schneller Kupplungseingriff erfolgt. Die Membran 19 bleibt, da der dynamische Unterdruck sehr gering ist, annähernd in der äussersten in Fig. 3a dargestellten Lage.
Wenn hingegen nach dem Schaltvorgang bei hoher Motordrehzahl die Drosselklappe plötzlich ge- öffnet wird, ergibt sich ein hoher dynamischer Unterdruck im Lufttrichter des Vergasers, der ein Anhe-
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ben der Membran 19 gegen die Feder 22 bewirkt und damit über die Feder 31 und den Stift 20 den Schliess- druck auf das Druckventil 14 abbaut. Bei diesem Fahrzustand ist der statische Unterdruck im Saugrohr (infolge der hohen Motordrehzahlen) höher als bei dem vorerwähnten Fahrzustand, so dass die Feder 31 etwas unter Spannung gehalten wird.
Mit der erfindungsgemässen Kombination des dynamischen und statischen Unterdruckes wird erreicht, dass der Kupplungseingriff bei niedriger Motordrehzahl nicht zu langsam und bei hoher Motordrehzahl nicht zu schnell erfolgt, wie dies bei einer Steuerung durch den dynamischen Unterdruck allein, vor allem bei Motoren bestimmter Kennung, insbesondere bei Sportmotoren, der Fall sein könnte.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausführung des Steuerventiles, bei der die Restbelüftung des Servomotors nach einem Kupplungsvorgang durch eine an sich bekannte Regelasse erfolgt, deren Kraftwirkung gegen die Feder 16 durch die Wirkung des Saugrohrunterdruckes bei Zunahme der Motorleistung unterstützt wird. Die Wirkungsweise ist im einzelnen folgende : solange das Fahrzeug, z. B. infolge der Bremswirkung des Motors, verzögert wird, bewegt sich die auf der Achse 24 drehbar gelagerte Regelasse 25 entsprechend der angegebenen Fahrrichtung nach rechts und übt so keine Wirkung auf das Reduzierventil 14 aus. Mit dem Einsetzen einer Beschleunigung des Fahrzeuges wird die Regelasse nach links bewegt und hebt über das Verbindungsstück 26 das Reduzierventil 14 an, wodurch der Abbau des Arbeitsunterdruckes beschleunigt wird.
Eine alleinige Anwendung dieser Art der Regelung hat den Nachteil, dass einem bestimmten, durch die Wirkungsweise der automatischen Kupplung begrenzten Antriebsmoment mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit geringer werdende Beschleunigungsmomente entsprechen, da ein zunehmender Teil des Antriebsmomentes für die steigenden Fahrwiderstände aufgebraucht wird. Daher reichen ab bestimmten Geschwindigkeiten die Kräfte derRegelmasse nicht mehr zu einer genügend raschen Belüftung des Servomotors aus, die Kupplung rutscht dann zu lange.
Erfindungsgemäss wird dieser Nachteil dadurch vermieden, dass die Regelasse infolge ihrer Lage bereits in Ruhestellung. d. h. ohne Beschleunigung eine Kraft auf das Ventil 14 ausüben kann, dass diese Kraft aber zunächst über die Feder 27 aufgehoben wird. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und damit auch zunehmender Motordrehzahl wird mit Hilfe des über die Leitung 28 auf die Membran 29 wirkenden Lufttrichter-Unterdruckes die Kraft der Feder 27 verringert bzw. aufgehoben und so die Wirkung'der Regelmasse 25 im erwünschten Masse verstärkt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Steuerung des Kupplungseingriffes bei automatisch betätigten Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, unter Verwendung eines über ein Steuerventil in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen im Ansaugerohr beaufschlagten Servomotors, dadurch gekennzeichnet, dass in das Steuerventil (5) ein zusätzliches, in einer Verbindungsleitung (15) zwischen dem Servomotor (1) und der Aussenluft liegendes Regelorgan, beispielsweise ein Reduzierventil (14), eingebaut und dieses Regelorgan durch einen von dem Unterdruck in dem Lufttrichter des Vergasers (9) beaufschlagten Kolben oder eine Membran (19) gesteuert ist, wobei bei dem in Abhängigkeit von dem Unterdruck in dem Lufttrichter erfolgenden Öffnen dieses Regelorgans die Restbelüftung des Servomotors durch Anheben der Platte des Reduzierventiles (14) durch den Kolben oder die Membran erfolgt.