DE1138325B

DE1138325B - Device for actuating a clutch unit for motor vehicles

Info

Publication number: DE1138325B
Application number: DED30644A
Authority: DE
Inventors: Rainer Schick
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-05-12
Filing date: 1959-05-12
Publication date: 1962-10-18

Description

Vorrichtung zum Betätigen eines Kupplungsaggregates für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen eines aus einer hydraulischen Kupplung und aus einer Trennkupplung bestehenden Kupplungsaggregates für Kraftfahrzeuge mit einem beim Schalten der Getriebestufen durch Kontaktgabe am Gangschalthebel gesteuerten Elektromotor, der mechanisch die Trennkupplung ausrückt, und: mit einer pneumatischen Vorrichtung, welche die Trennkupplung während des Gangschaltvorganges in ausgerückter Stellung festhält und die Einrückbewegung der Trennkupplung nach Ausführung des Schaltvorganges dämpft.Device for actuating a clutch unit for motor vehicles The invention relates to a device for actuating one of a hydraulic Coupling and a clutch unit consisting of a separating clutch for motor vehicles with one when shifting the gear stages by making contact on the gearshift lever controlled electric motor that mechanically disengages the clutch, and: with a pneumatic device that disengages the clutch during gear shifting holds in the disengaged position and the engagement movement of the disconnect clutch after Execution of the switching process dampens.

Beim Betrieb derartiger Vorrichtungen hat sich herausgestellt, daß beim Ausführen eines Schaltvorganges, bei dem in der Regel der Gangschalthebel in aufeinanderfolgenden Phasen in mehreren Ebenen bewegt werden muß, oft unfreiwillig der Kontaktschluß im Stromkreis zum Steuern des Elektromotors unterbrochen wird, und daß der Gangschalthebel nach Beendigung des Schaltvorganges manchmal nicht sogleich losgelassen wird und deshalb der Kontaktschluß durch den Gangschalthebel aufrechterhalten bleibt. Als nachteilige Folgen dieser Umstände tritt ein nicht ordnungsgemäßes Aus- und Einrücken der Trennkupplung ein. Bei bekannten vollkommen automatischen Steuerungen der Fahrzeugkupplung und des Wechselgetriebes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße des Fahrzeugmotors, z. B. der Drehzahl, können zwar die erwähnten nachteiligen Folgen nicht auftreten, weil kein Gangschalthebel in mehreren Ebenen betätigt werden muß. Wenn bei anderen automatischen Steuerungen der Fahrzeugkupplung und des Wechselgetriebes ein Handschalter zur Einstellung der verschiedenen Geschwindigkeitsstufen benutzt wird, dann ist dieser Handschalter lediglich in einer Ebene zu bewegen, so daß auch hier keine Fehlschaltungen auftreten können. Ein nicht ordnungsgemäßes Ein- und Ausrücken der Fahrzeugkupplung ist auch deshalb ausgeschlossen, weil mit dem Handschalter über eine Schalttrommel ein Elektromotor in Betrieb gesetzt wird, der über .eine Nockenwelle mechanisch sowohl gleichzeitig die Kupplung betätigt als auch die Geschwindigkeitsstufen im Getriebe einstellt. Derartige Steuerungen sind jedoch sehr aufwendig und kostspielig.In the operation of such devices it has been found that when performing a gearshift in which the gearshift lever is usually in successive phases must be moved in several planes, often involuntarily the contact closure in the circuit for controlling the electric motor is interrupted, and that the gearshift lever is sometimes not immediately after the shift has been completed is released and therefore the contact closure is maintained by the gearshift lever remain. The disadvantageous consequences of these circumstances is an improper exit and engaging the disconnect clutch. With known fully automatic controls the vehicle clutch and the gearbox as a function of an operating size the vehicle engine, e.g. B. the speed, although the aforementioned adverse consequences do not occur because no gear shift lever has to be operated in several planes. If with other automatic controls of the vehicle clutch and the gearbox a manual switch is used to set the various speed levels is, then this hand switch is only to move in one plane, so that too no incorrect switching can occur here. An improper entry and Disengaging the vehicle clutch is also excluded because the manual switch An electric motor is put into operation via a switching drum, which via .eine Camshaft mechanically actuates both the clutch and the speed levels at the same time sets in the gearbox. However, such controls are very complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ordnungsgemäßes Ein- und Ausrücken der Trennkupplung auch bei einfacheren Vorrichtungen zu erzielen, bei denen die Schaltung des Getriebes in üblicher Weise von Hand mit einem Gangschalthebel vorgenommen und die Betätigung des Gangschalthebels lediglich zur Kontaktgabe für die Kupplungsbetätigung benutzt wird. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl eine erste Steuervorrichtung, welche während des Umlaufes des Elektromotors die Stromzufuhr zu diesem auch dann sicherstellt, wenn der beim Schalten der Getriebestufen zu schließende Schalter unterbrochen ist, als auch eine zweite Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche kurz vor Vollendung eines vollen Umlaufes der Schaltnocken in Verbindung mit der ersten Steuervorrichtung den Elektromotor unabhängig von der Kontaktgabe am Gangschalthebel abschaltet.The invention is based on the object of a proper entry and disengagement of the disconnect clutch even with simpler devices, where the gearbox is shifted in the usual way by hand with a gearshift lever made and the operation of the gearshift lever only to make contact for the clutch actuation is used. The invention is that both a first control device, which the power supply during the rotation of the electric motor to ensure this even if the one to be closed when shifting the gear stages Switch is interrupted, and a second control device is provided, which shortly before completion of a full cycle of the switching cams in connection with the first control device, the electric motor independently of the contact switches off at the gearshift lever.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann bei einer Vorrichtung mit einem Elektromotor, der in üblicher Weise über ein Getriebe im Verlauf einer halben Umdrehung einer Kurbel die Trennkupplung ausrückt und der nach Abschaltung der Stromzufuhr elektrisch abgebremst wird, die erste Steuervorrichtung in einfacher Weise aus einem Stromkreis bestehen, der parallel zu dem beim Schalten der Getriebestufen gesteuerten Stromkreis liegt und in dem ein Schalter angeordnet ist, der nach dem Anlaufen des Elektromotors durch einen mit der Kurbel umlaufenden ersten Nocken geschlossen und durch diesen geöffnet wird, ehe die Kurbel einen vollen Umlauf vollzogen hat, wobei der öffnungszeitpunkt abhängig von dem Bremsweg des Elektromotors ist.In a further embodiment of the subject matter of the invention, a Device with an electric motor, which in the usual way via a gear in the course half a turn of a crank disengages the clutch and that after switching off the power supply is electrically braked, the first control device in a simple Way consist of a circuit that runs parallel to that when shifting the gear stages controlled circuit and in which a switch is arranged, which after The electric motor is started by a first cam rotating with the crank is closed and opened by this before the crank completed a full revolution has, the opening time is dependent on the braking distance of the electric motor.

Die zweite Steuervorrichtung kann hierbei aus einem durch ein Relais betätigbaren Schalter in dem beim Schalten der Getriebestufen gesteuerten Stromkreis und aus einem die Stromzufuhr zu diesem Relais steuernden zweiten Schalter bestehen, der durch einen mit der Kurbel umlaufenden zweiten Nocken vorübergehend geschlossen wird, bevor der erste Nocken der ersten Steuervorrichtung den ihm zugeordneten Schalter geöffnet hat. Der Nocken der zweiten Steuervorrichtung kann gegenüber dem Nokken der ersten Steuervorrichtung einen Vorlaufwinkel von etwa 30° aufweisen. In einfacher Weise kann der zweite Schalter an den Stromkreis angeschlossen sein, in welchem der Schalter der ersten Steuervorrichtung angeordnet ist.The second control device can consist of a relay actuatable switch in the circuit controlled when the gear stages are switched and consist of a second switch controlling the power supply to this relay, which is temporarily closed by a second cam rotating with the crank is before the first cam of the first control device the switch assigned to it has opened. The cam of the second control device can opposite the cam of the first control device have a lead angle of about 30 °. In a simple way, the second switch can be connected to the circuit, in which the switch of the first control device is arranged.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt: In dem Antriebsstrang eines Kraftwagens ist zwischen dem Motor und dem Wechselgetriebe die aus einer hydraulischen Kupplung 1 und einer nachgeschalteten Trennkupplung 2 bestehende Kupplungsvorrichtung angeordnet. Die Trennkupplung 2 wird mit Hilfe des Elektromotors 3 ausgerückt, wenn mittels des Gangschalthebels 4 eine Getriebestufe im Wechselgetriebe geschaltet wird. Zu diesem Zweck ist am Gangschalthebel 4 ein Schalter 5 vorgesehen, dessen Kontakt schon bei geringer Belastung des Gangschalthebels 4 durch die Hand der Bedienungsperson geschlossen wird und die an die Fahrzeugmasse angeschlossene Leitung 6 mit der zum Elektromotor 3 führenden Leitung 7 verbindet. Durch den Elektromotor 3, der als Getriebemotor beispielsweise mit einer Übersetzung von 1: 80 ausgebildet ist und der; elektrisch abgebremst, unter Berücksichtigung der übersetzung einen Bremsweg von 90° Winkelweg aufweist, wird die an der Scheibe 8 angeordnete Kurbel 9 in Pfeilrichtung 10 um 360° bewegt. An der Kurbel 9 ist die Stange 11 angelenkt, die innerhalb des am Ausrückhebel 12 für die Trennkupplung 2 angelenkten Rohres 13 geführt ist. Wenn die Kurbel 9 aus der gezeichneten Stellung heraus in Pfeilrichtung 10 um 180° bewegt wird, schiebt die Stange 11 das Rohr 13 vor sich her und schwenkt damit den Ausrückhebel 12 um seine Anlenkstelle 14 im Sinn eines Ausrückens der Trennkupplung 2. In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically: In the drive train of a motor vehicle, the clutch device consisting of a hydraulic clutch 1 and a downstream separating clutch 2 is arranged between the engine and the gearbox. The separating clutch 2 is disengaged with the aid of the electric motor 3 when a gear stage in the change gear is switched by means of the gear shift lever 4. For this purpose, a switch 5 is provided on the gearshift lever 4, the contact of which is closed by the operator's hand even when the gearshift lever 4 is under low load and connects the line 6 connected to the vehicle ground to the line 7 leading to the electric motor 3. By the electric motor 3, which is designed as a gear motor, for example with a translation of 1:80 and the; electrically braked, taking into account the gear ratio, has a braking distance of 90 °, the crank 9 arranged on the disc 8 is moved in the direction of the arrow 10 by 360 °. The rod 11 is hinged to the crank 9 and is guided within the tube 13 hinged to the release lever 12 for the separating clutch 2. When the crank 9 is moved 180 ° out of the position shown in the direction of arrow 10 , the rod 11 pushes the tube 13 in front of it and thus pivots the release lever 12 about its articulation point 14 in the sense of disengaging the separating clutch 2.

Mit dem Ausrückhebel 12 steht mittels einer weiteren Stange 15 die pneumatische Bremsvorrichtung 16 in Verbindung. Die Membrane 17 dieser Vorrichtung schiebt beim Ausrücken der Trennkupplung 2 Luft aus der Kammer 18 durch die Leitung 19 und durch das Ventil 20 ins Freie. Befindet sich der Ausrückhebel 12 in dar Stellung, in welcher die Trennkupplung 2 ausgerückt ist, dann schließt der Ausrückhebel 12 den in der Leitung 21 angeordneten Schalter 22, und das Ventil 20, welches elektromagnetisch arbeitet, schließt die Leitung 19 ab. Durch den Unterdruck in der Leitung 19 und in der Kammer 18 hält die Membrane 17 die Trennkupplung 2 über den Ausrückhebe112 so lange ausgerückt, bis nach Beendigung des Schaltvorganges durch Loslassen des Gangschalthebels 4 dar Schalter 5 geöffnet wird, das Ventil 20 stromlos wird und öffnet und die Kammer 18 belüftet wird. Die Trennkupplung 2 rückt dann ein und schiebt über den Ausrückhebel 12 das Rohr 13 auf die Stange 11, die mit der Kurbel 9 schon zuvor ihre Ausgangsstellung erreicht hat.The pneumatic braking device 16 is connected to the release lever 12 by means of a further rod 15. The membrane 17 of this device pushes air out of the chamber 18 through the line 19 and through the valve 20 into the open when the separating clutch 2 is disengaged. If the release lever 12 is in the position in which the separating clutch 2 is disengaged, the release lever 12 closes the switch 22 arranged in the line 21 , and the valve 20, which operates electromagnetically, closes the line 19. Due to the negative pressure in the line 19 and in the chamber 18, the membrane 17 keeps the separating clutch 2 disengaged via the Ausrückhebe112 until switch 5 is opened by releasing the gearshift lever 4 after the shift is completed, the valve 20 is de-energized and opens and the chamber 18 is ventilated. The separating clutch 2 then engages and, via the release lever 12, pushes the tube 13 onto the rod 11, which has already reached its starting position with the crank 9.

Bei Kontaktschluß am Schalter 5 mittels des Gangschalthebels 4 wird über die Leitung 7, in welche der Schalter 23 eingebaut ist, das Relais 24 erregt, das dadurch den Schalter 25 schließt und damit Strom zum Elektromotor 3 fließen läßt. Damit eine Stromzufuhr zum Elektromotor 3 auch dann sichergestellt ist, wenn während der Ausführung des Schaltvorganges mit dem Gangschalthebel 4 der Kontaktschluß am Schalter 5 unbeabsichtigt unterbrochen werden sollte, ist der Schalter 26 vorgesehen, der in der parallel zur Leitung 7 geschalteten Leitung 27 angeordnet ist und der von dem Nocken 28 betätigt wird. Der Nocken 28 sitzt an der Scheibe 29, die mit der Scheibe 8 umläuft, und erstreckt sich über 90° des Umfanges der Scheibe 29. Bei Stillstand des Elektromotors 3 hält der Nocken 28 den Schalter 26 geöffnet. Sobald der Elektromotor 3 und damit die Scheibe 8 und die Scheibe 29 anläuft, schließt der Schalter 26. Nach 270° Winkelweg öffnet der Nocken 28 wieder den Schalter 26. Wenn der Schalter 26 geschlossen ist, kann der Schalter 5 geöffnet werden, ohne daß der Elektromotor 3 stromlos wird.When contact is made on switch 5 by means of gear shift lever 4 , relay 24 is energized via line 7 in which switch 23 is installed, which thereby closes switch 25 and thus allows current to flow to electric motor 3. So that a power supply to the electric motor 3 is also ensured if the contact closure on the switch 5 should be unintentionally interrupted during the execution of the switching process with the gear shift lever 4 , the switch 26 is provided, which is arranged in the line 27 connected parallel to the line 7 and which is actuated by the cam 28. The cam 28 is seated on the disk 29, which rotates with the disk 8, and extends over 90 ° of the circumference of the disk 29. When the electric motor 3 is at a standstill, the cam 28 keeps the switch 26 open. As soon as the electric motor 3 and thus the disk 8 and the disk 29 starts up, the switch 26 closes. After an angular path of 270 °, the cam 28 opens the switch 26 again. When the switch 26 is closed, the switch 5 can be opened without the Electric motor 3 is de-energized.

Um den Elektromotor 3 genau dann stillzusetzen, wenn die Scheibe 8 bzw. die Kurbel 9 unter Berücksichtigung das Bremsweges des Elektromotors einen Winkelweg von 360° zurückgelegt hat, ist außerdem noch der Schalter 30 vorgesehen, der von dem Nokken 31 gesteuert wird. Der Nocken 31 befindet sich an der Scheibe 32, die identisch mit der Scheibe 29 und/oder der Scheibe 8 sein kann. Der Schalter 30 ist in der von der Leitung 27 abzweigenden Leitung 33 angeordnet, die zu dem den Schalter 23 in der Leitung 7 steuernden Relais 34 führt. Bei nicht betätigtem Schalter 5 nimmt der Nocken 31 die dargestellte Lage ein. Sobald der Schalter 5 geschlossen wird und der Elektromotor 3 zu laufen beginnt, dreht sich die Scheibe 32 und drückt nach etwa 240° Winkelweg mit dem Nocken 31 den Schalter 30 in Schließstellung. Damit erhält das Relais 34 über die Leitung 33 Masseverbindung und öffnet den Schalter 23. Wenn das Relais 34 den Schalter 23 geöffnet hat, liegt es bei noch betätigtem Gangschalthebel 4 über die Schalter 23 und 5 selbst noch an Masse. Das Relais 34 bleibt also erregt, obwohl der Schaltar 30 nur kurzzeitig geschlossen wird. Nachdem der Schalter 30 geschlossen wurde, wird der Schalter 26 vom Nocken 28 geöffnet und das Relais 24, das bei geöffnetem Schalter 23 Masseverbindung über die Leitung 27 bekommt, wird stromlos. Der Elektromotor 3 wird also durch den Schalter 30 in Verbindung mit dem Schalter 26 abgeschaltet und kommt nach Ablauf seines Bremsweges von 90°, bezogen auf die Scheiben 8 bzw. 29 und 32, zum Stillstand. Ein erneutes Inbetriebsetzen des Elektromotors 3 ist erst nach öffnung des Schalters 5, wodurch das Relais 34 stromlos gemacht und der Schalter 23 geöffnet wird, und erneuten Kontaktschluß durch den Schalter 5 möglich.In order to stop the electric motor 3 precisely when the disc 8 or the crank 9 has covered an angular distance of 360 °, taking into account the braking distance of the electric motor, the switch 30 , which is controlled by the cam 31, is also provided. The cam 31 is located on the disk 32, which can be identical to the disk 29 and / or the disk 8. The switch 30 is arranged in the line 33 which branches off from the line 27 and which leads to the relay 34 which controls the switch 23 in the line 7 . When the switch 5 is not actuated, the cam 31 assumes the position shown. As soon as the switch 5 is closed and the electric motor 3 begins to run, the disk 32 rotates and after an angular travel of approximately 240 ° pushes the switch 30 into the closed position with the cam 31. The relay 34 thus receives a ground connection via the line 33 and opens the switch 23. When the relay 34 has opened the switch 23 , it is still connected to ground via the switches 23 and 5 when the gearshift lever 4 is still actuated. The relay 34 remains energized, although the switch 30 is only closed for a short time. After the switch 30 has been closed, the switch 26 is opened by the cam 28 and the relay 24, which receives a ground connection via the line 27 when the switch 23 is open, is de-energized. The electric motor 3 is therefore switched off by the switch 30 in connection with the switch 26 and comes to a standstill after its braking distance of 90 °, based on the disks 8 or 29 and 32, has elapsed. The electric motor 3 can only be started up again after the switch 5 has been opened, as a result of which the relay 34 is de-energized and the switch 23 is opened, and a renewed contact closure by the switch 5 is possible.

Da der Elektromotor 3 abgebremst wird, wenn er nicht belastet ist, ist sein Bremsweg stets gleich groß. Das heiß, die Steuerung der Schalter 26 und 30 durch die Nocken 28 und 31 kann auf diesen stets gleich großen Bremsweg abgestimmt worden.Since the electric motor 3 is braked when it is not loaded, its braking distance is always the same. That is, the control of the switches 26 and 30 by the cams 28 and 31 can be adjusted to this braking distance, which is always the same.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for actuating one from a hydraulic Coupling and a clutch unit consisting of a separating clutch for motor vehicles with one when shifting the gear stages by making contact on the gearshift lever controlled electric motor that mechanically disengages the clutch, and with a pneumatic device that disengages the clutch during gear shifting holds in the disengaged position and the engagement movement of the disconnect clutch after Execution of the gear shift process damps, characterized in that both one first control device (26 to 29), which during the rotation of the electric motor (3) the power supply too ensures this even if the Switching the gear stages to be closed switch (5) is interrupted, as well a second control device (30 to. 34) is provided, which is about to be completed one full revolution of the switching cams (28 or 31) in connection with the first Control device controls the electric motor independently of the contact on the gearshift lever (4) turns off.

2. Apparatus according to claim 1, wherein the electric motor has a Gear disengages the clutch in the course of half a turn of a crank and which is electrically braked after switching off the power supply, characterized in that, that the first control device consists of a circuit in parallel with the when switching the gear stages controlled circuit is and in which a switch (26) is arranged, which after the start of the electric motor (3) by a with the crank (9) rotating first cam (28) closed and opened by this is before the crank has completed a full revolution, the opening time depends on the braking distance of the electric motor.

3. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that the second control device consists of a through a relay (34) actuatable switch (23) in which when switching the gear stages controlled circuit and from a controlling the power supply to this relay second switch (30) consists of a second rotating with the crank Cam (31) is temporarily closed before the first cam (28) of the first Control device has opened the switch (26) assigned to it.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the cam (31) of the second Control device with respect to the cam (28) of the first control device a lead angle of about 30 °.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the second switch (30) is connected to the circuit in which the Switch (26) of the first control device is arranged. Considered Publications: German Patent No. 680 992; Austrian patent specification No. 143 140.