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Regelvorrichtung für eine durch ein Druckmittel selbsttätig ausrückbare
Kupplung von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine
durch ein Druckmittel selbsttätig ausrückbare Kupplung von Kraftfahrzeugen, bei
der der Zu- und Ablauf des Druckmittels zum bzw. vom Ausrückzylinder der Kupplung
mittels eines durch einen Fliehkraft regler entgegen einer Federkraft mit zunehmender
Moi tordrehzahl im Sinne des Kupplungseinrückens verschiebbaren Schiebers steuerbar
ist, auf den außerdem. mindestens noch eine mit ihm verbundene druckbeaufschlagte
Membran einwirkt.
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Bei einem mit einer selbsttätig ausrückbaren Kupplung ausgerüsteten
Kraftfahrzeug werden häufig sogenannte Fliehkraftkupplungen verwendet, die unterhalb
einer bestimmten Mindestdrehzahl (von meist unter 1000 Umdr./Min.) selbsttätig ausgekuppelt
werden. Dabei ist jedoch nachteilig, daß man das abgestellte Fahrzeug am Hang nicht
mehr durch Einschalten einer Gangstufe sichern kann. Ein weiterer Nachteil liegt
darin, daß die Kupplung für manche Anfahrverhältnisse - etwa beim Anfahren an einem
steileren Berg - zu schnell selbsttätig eingekuppelt wird und hierfür das meist
oberhalb 1000 Umdr./Min. Hegende größere Drehmoment des Motors nicht ausgenutzt
werden kann.
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Dem erstgenannten Mangel einer bei stehendem Fahrzeug ausgekuppelten
Kupplung kann man dadurch begegnen, daß man zum Ausrücken der Kupplung den Unterdruck
in der Ansaugleitung oder den Öldruck des Schmierölkreislaufes des Motors heranzieht.
Hierdurch wird die Kupplung bei abgestelltem Motor - und dementsprechend fehlendem
Ansaugunterdruck bzw. Öldruck - selbsttätig wieder eingerückt. Damit besteht aber
trotzdem noch der zweitgenannte Mangel einer ungenügenden Ausnutzung des Motor-Drehmoments
beim Anfahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung für
eine durch im Druckmittel selbsttätig ausrückbare Kupplung so zu vervollkommnen,
daß zum Anfahren - trotz bei Stillstand des Motors eingekuppelter Kupplung und ruckfreier
Kupplungsbetätigung - das volle Motor-Drehmoment ausgenutzt werden kann.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Schieber ein bei seiner Auskupplungsstellung dem Druck des zugleich das Druckmittel
bildenden Motorschmieröles ausgesetzter Differentialschieber und der die Membran
beaufschlagendeDruck der Ansaugdruck des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges ist,
wobei sowohl der Öldruck als auch der Ansaugunterdruck am Differentialschieber der
Feder- . kraft entgegenwirken.
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Eine solche Ausgestaltung der Regelvorrichtung bringt den Vorteil
mit sich, daß beim Anfahren - mit geöffneter Drosselklappe und entsprechend geringem
Ansaugunterdruck - an der Membran des Membranreglers der Regelvorrichtung nur ein
verhältnismäßig kleiner Druck wirksam ist, der erst in Verbindung mit einer höheren
Motordrehzahl, einem entsprechend höheren Ansaugunterdruck, einem entsprechend höheren
Öldruck am Schieber und einer entsprechend höheren Kraft des Fliehkraftreglers in
der Lage ist, die am Differentilschieber entgegenwirkende Federkraft im Sinne dessen
Verschiebung und der Einkupplung der Motorkupplung zu überwinden. Zwar bleibt auch
hier der Differentialschieber bei stehendem Motor in seiner Ausrückstellung; da
jedoch bei stehendem Motor kein Öldruck des Schmierstoffkreislaufs vorhanden ist,
befindet sich die Kupplung doch in ihrer eingerückten Stellung, weshalb es ohne
weiteres möglich ist, das an einem Hang stehende Fahrzeug durch Einlegen eines Ganges
an einem Abwärtsrollen zu hindern.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zum Ausrückzylinder
führende Steuerkanal des Schiebergehäuses mit einer durch eine Drosselstelle zu
Schmierstellen
des Fliehkraftreglers führenden und von dort weiter zum Ölsumpf des Motors abfallenden
Abzweigung versehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung
nach der Erfindung in einem axialen Längsschnitt veranschaulicht.
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Die dargestellte Regelvorrichtung weist einen Reglerkörper 1 auf,
in dessen axialer Bohrung die Welle 2 eines Fliehkraftreglers gelagert ist, der
aus anZapfen 3 einer mit der Welle 2 fest verbundenen Platte schwenkbar gelagerten
Fliehgewichten 4 besteht. Der Fliehkraftregler ist in einem etwa glockenförmigen
Schiebergehäuse 5 der Regelvorrichtung eingeschlossen, in dem axial zur Welle 2
ein vom Fliehkraftregler her axial aus dem Schiebergehäuse 5 herausschiebbarer Differentialschieber
6 gelagert ist.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die den Differentialschieber
6 aufnehmende Bohrung 5' des Schiebergehäuses 5 oberhalb des Fliehkraftreglers auf
einen größeren Durchmesser abgesetzt, während der Differentialschieber dort im Anschluß
an eine geringfügige Eindrehung einen dem größeretf Durchmesser entsprechenden Kolbenteil
6' aufweist. Beiderseits der Eindrehung ergeben sich dadurch Kolbenflächen unterschiedlichen
Durchmessers, von denen die untere (kleinere) mit einem Steuerkanal 8 und die obere
(größere) mit einem Steuerkanal 9 so zusammenwirkt, daß in der dargestellten Mittelstellung
des Differentialschiebers 6 beide Steuerkanäle 8 und 9 gerade abgeschlossen sind.
Außerdem geht vom Schiebergehäuse 5 an einer zwischen den beiden Steuerkanälen 8
und 9 gelegenen Stelle ein Steuerkanal ? aus, der in nicht dargestellter Weise mit
dem Ausrückzylinder der Kupplung verbunden ist.
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Von den beiden Steuerkanälen 8 und 9 ist der untere 8 in nicht dargestellter
Weise an eine Druckleitung des Schmierölkreislaufes und der obere 9 an eine zum
Ölsumpf bzw. Kurbelgehäuse des Motors hin abfallende (ebenfalls nicht dargestellte)
Leitung angeschlossen.
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Der Differentialschieber 6 ragt mit seinem Kolbenteil 6' aus dem Schiebergehäuse
5 heraus und ist an einer dortigen Verlängerung von einer - unten auf dem Kolbenteil
6' abgestützten - Schraubenfeder 10 umgeben, die oben an Teilen eines auf dem Schiebergehäuse
5 befestigten Membranreglergehäuses 11 abgestützt ist und dadurch den Differentialschieber
6 in eine untere Endstellung vorspannt, bei der der Steuerkanal 7 mit dem unteren
Steuerkanal 8 in Verbindung steht. Das obere Ende des Differentialschiebers 6 ist
fest mit einer Membran 12 des Membranreglers verbunden, die vom- übrigen Innenraum
des Membranreglergehäuses 11 einen besonderen, mit einer Anschlußöffnung 13 versehenen
Druckraum abteilt.
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Aus der Zeichnung ist weiterhin ersichtlich, daß der aus der axialen
Bohrung des Schiebergehäuses 5 zum Steuerkanal ? führende Kanal eine nach unten
führende Abzweigung aufweist, die über eine Drosselstelle 14 mit dem Innenraum des
Fliehkraftreglers in Verbindung steht, während der Innenraum des Fliehkraftreglers
in nicht besonders dargestellter Weise eine Abflußverbindung zum Ölsumpf bzw. Kurbelgehäuse
des Motors aufweist. Die Einmündung des Abzweigungskanals in den Innenraum des Fliehkraftreglers
ist dabei so angeordnet, daß das durch die Drosselstelle 14 in den Raum des Fliehkraftreglers
eintretende Schmieröl zugleich zur Schmierung der Lagerstellen des Fliehkraftreglers
ausgenutzt wird. Die beschriebene Regelvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Befindet
sich der Motor des Kraftfahrzeuges im Stillstand, so ist der Differentialschieber
6 lediglich der Kraft der Schraubenfeder 10 ausgesetzt und befindet sich deshalb
in seiner unteren Endstellung, bei der der Steuerkanal 7 mit dem Steuerkanal 8 in
Verbindung steht. Da der Motor abgestellt ist, ist im Steuerkanal 8 und der zum
Ausrückzylinder führenden, an den Steuerkanal ? anschließenden Leitung kein Druck
vorhanden, so daß die Kupplung eingerückt ist. Das Fahrzeug kann deshalb durch Einschalten
einer Gangstufe gegenüber einem selbsttätigen Vorwärts- oder Rückwärtsrollen am
Hang gesichert werden.
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Wird der Motor angelassen, so bewirkt der entstehende Öldruck des
Schmierölkreislaufes ein Ausrücken der Kupplung, noch bevor der drehzahlabhängig
arbeitende Fliehkraftregler den Differentialschieber 6 nennenswert verschieben konnte.
Beim weiteren Betätigen des Gaspedals und entsprechendem Öffnen der im Ansaugsystem
des Motors befindlichen Drosselklappe erfolgt zwar ein erstes Anheben des Differentialschiebers
6, das jedoch so lange noch nicht zum Abschließen des Steuerkanals 8 ausreicht,
wie die Motordrehzahl noch klein ist. Bei kleinen Motordrehzahlen reicht nämlich
der bei geöffneter Drosselklappe an der Membran 12 wirksame Saugrohrunterdruck
und die vom Fliehkraftregler her wirksame Kraft noch nicht aus, die Kraft der Schraubenfeder
10 ausreichend zu überwinden.
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In dem Augenblick, wo bei der weiteren Motorbeschleunigung die Druckölzufuhr
durch den Steuerkanal 8 - und damit zum Ausrückzylinder der Kupplung hin - gedrosselt
wird, wirkt sich der an der Drosselstelle 14 vorhandene Ölabfluß im Sinne
einer Druckabsenkung an der unteren Kolbenfläche des Kolbenteiles 6' des Differentialschiebers
6 aus, wodurch dieser trotz der bereits erreichten Motordrehzahl durch die Kraft
der Schraubenfeder 10 wieder etwas abgesenkt wird. Damit die Kupplung richtig eingerückt
werden kann, ist es deshalb notwendig, die Motordrehzahl weiter zu erhöhen, wodurch
schließlich die Regelkräfte des Fliehkraftreglers und des Membranreglers auch ohne
unter dem Kolbenteil 6' mitwirkenden Öldruck ausreichen, den Differentialschieber
6 über seine dargestellte Mittelstellung hinaus in seine obere Endstellung zu verschieben,
bei der der Ausrückzylinder bei abgeschlossenem Steuerkanal 8 über den Steuerkanal
7 und den Steuerkanal 9 an den Ölsumpf des Motors angeschlossen und die Kupplung
endgültig eingerückt ist.
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Aus der beschriebenen Funktion der Regelvorrichtung geht hervor, daß
der Einkupplungsvorgang auch beim Anfahren am Berg stets weich und ruckfrei vor
sich geht und im übrigen in einen so hohen Drehzahlbereich des Motors verlagert
wird, daß das maximale Drehmoment des Motors auch schon beim Anfahren voll ausgenutzt
werden kann.