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Regelvorrichtung für eine hydraulisch betätigte Kraftfahrzeugkupplung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für eine hydraulisch betätigte
Kraftfahrzeugkupplung, bestehend aus einem am Kupplungshebel angreifenden Servomotor,
dem das zum Betätigen der Kupplung benötigte Drucköl in Abhängigkeit von der Drehzahl
des Antriebsmotors aus dem Druckölsystem der Motorschmierung über ein vorgeschaltetes
Steuerventil zugeführt wird. Im Steuerventil werden Rückströmöffnungen durch eine
wärmeempfindliche Vorrichtung und gegebenenfalls mittels Eingriff von außen gesteuert.
Außerdem enthält das Steuerventil einen durch Elektromagnete betätigten Kolbenschieber,
der je nach Stellung den Durchtritt des Drucköls zum Servomotor freigibt oder sperrt,
wobei in Sperrstellung gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Servomotor und der
ölrücklaufleitung hergestellt wird.
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Bei einer bekannten Regelvorrichtung dieser Art ist zum Ausgleich
der in kaltem und warmem Zustand unterschiedlichen Viskosität des Drucköls in dem
Steuerventil eine Rückströmöffnung vorgesehen, die von einer wärmeempfindlichen
Vorrichtung gesteuert wird. Mit einer weiteren Rückströmöffnung, die von außen von
Hand nachgestellt werden kann, ist man in der Lage, die Neigung der öldruckkurve,
aufgetragen über der Motordrehzahl, in ihrer Gesamtheit zu beeinflussen. Damit kann
die Anlegedrehzahl verändert sowie der im Laufe der Zeit durch Abnutzung in den
Motorlagern und der Druckölpumpe abfallende Druck korrigiert werden.
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Um zu starke Unterschiede zwischen dem zum Anlegen der Kupplung erforderlichen
Öldruck und dem bei den einzelnen möglichen Leerlaufdrehzahlen von der Ölpumpe erzeugten
Druck zu vermeiden, ist bei einer Regelvorrichtung nach einem älteren Patent des
auf den Servomotor wirkende Druck auch druckabhängig durch einen unter Federkraft
stehenden Steuerkolben gesteuert, mit dem Ziel, den Öldruck im Leerlaufdrehzahlbereich
konstant zu halten. Dies hatte den Vorteil, daß die auf die Temperatur ansprechende
Vorrichtung nicht der jeweils herrschenden Leerlaufdrehzahl angepaßt zu werden brauchte.
Das Steuerventil wurde so eingestellt, daß die Kupplung im Leerlauf gerade anlegte.
Damit war ein sanftes Wiederanhängen des Kraftfahrzeuges beim Gangumschalten gesichert,
auch dann, wenn beim Bergabfahren mit schiebendem Kraftfahrzeug der Antriebsmotor
als Bremse benutzt wurde.
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In der Praxis hat sich nun aber gezeigt, daß dabei wegen des nicht
vorhandenen oder zu geringen Unterschiedes zwischen dem Anlegedruck und dem bei
den Leerlaufdrehzahlen gelieferten Öldruck oftmals in der Leergasstellung eine gewisse
Unstabilität einerseits bei stehendem Fahrzeug im Hinblick auf ein einwandfreies
Auskuppeln und andererseits beim Bergabfuhren im Hinblick auf ein schnelles Wiederanhängen
nach einer Gangumschaltung vorhanden ist.
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Diesen Nachteil hat man durch automatisches. Anheben der Leerlaufdrehzahl
bei mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit im Leergas rollendem Kraftfahrzeug
bei einer anderen bekannten Regelvornchtung zu. vermeiden versucht. Dabei zeigte
sich jedoch insbesondere in den höheren Gängen die unangenehme Begleiterscheinung,
daß in, Leergasstellung die Geschwindigkeit nicht unter den zur Umschaltung in die
normale Leerlaufdrehzahl erforderlichen Wert abfiel und daher das Kraftfahrzeug
nicht von selbst stehenblieb. Der Antriebsmotor ging bei Erreichen einer bestimmten
Drehzahl wieder auf Antrieb über, und es mußte dann zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit
entweder auf den ersten Gang zurückgeschaltet oder gebremst werden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gesetzt, unter weiterer Zusammenfassung
und Vereinfachung der bei einer Regelvorrichtung für eine hydraulisch betätigte
Kraftfahrzeugkupplung verwendeten Elemente die oben geschilderten Nachteile zu beseitigen,
indem bei im Leergas rollendem Kraftfahrzeug der Öldruck nicht mehr mittelbar durch
Erhöhung der Leerlaufdrehzahl, sondern durch unmittelbaren Eingriff in das Steuerventil
angehoben wird.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß durch den
durch Elektromagnete betätigten Kolbenschieber eine zusätzliche Rückströmöffnung
steuerbar ist, die bei normaler Fahrt offen und bei im Leerlauf rollendem Wagen
geschlossen ist. Die Betätigung des Kolbenschiebers zum Steuern dieser
zusätzlichen
Rückströmöffnung erfolgt zweckmäßig durch einen Elektromagnet, der nach einem besonderen
Merkmal der Erfindung durch einen auf Öldruck ansprechenden Druckschalter und einen
weiteren in Reihe hierzu geschalteten, in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit
betätigten Schalter geschaltet wird.
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Die Schaltung ist erfindungsgemäß im einzelnen so vorgenommen, daß
der Druckschalter bei dem im Leerlaufdrehzahl'gebiet des Antriebsmotors herrschenden
Öldruck geschlossen und bei höherem Öl-
druck geöffnet ist, während der in
Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit z. B. durch den Geschwindigkeitsanzeiger
betätigte Sehalter bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit, sei es
in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt, öffnet und bei geschlossenem Druckschalter den
die zusätzliche Rückströmöffnung im: Steuerventil schließenden Elektromagnet über
ein Relais einschaltet.
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Parallel zu diesem Schalter ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
ein auf die Verzögerung des Wagens ansprechender Verzögerungsschalter vorgesehen,
der bei Überschreiten eines bestimmten Verzögerungswertes eingeschaltet wird und
den die zusätzliche Rückströmöffnung im Magnetventil schließenden Elektromagnet
unabhängig von dem Schaltzustand des auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ansprechenden
Schalters abschaltet.
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Durch die geschilderten Maßnahmen wird erreicht, daß sieh die hydraulische
Betätigung der Kupplung den stark wechselnden Bedingungen im Betrieb eines Fahrzeuges
gut anpaßt. Es wird die Forderung nach einem allmählichen, sanften Einkuppeln beim
Anfahren ebenso erfüllt wie ein schnelles Wiederanhängen beim Gangwechsel. Im Leerlaufdrehzahlgebiet
verzweigt sich die öldruckkurve in einen höher liegenden, etwa waagerecht verlaufenden
Ast bei geschlossener zusätzlicher Rückströmöffnung und in einen unteren Ast in.
Verlängerung der Kennlinie bei geöffneter zusätzlicher Rückströmöffnung.
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Beim Anfahren und bei starkem Abbremsen verläuft der Öldruck entlang
dem unteren Ast. Bei oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit im Leergas rollendem
Kraftfahrzeug kommt der obere Ast in Frage.
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Insbesondere beim. Bergabfahren ist es von großem Vorteil, daß durch
den jetzt erhöhten Öldruck im Bereich der Motorleerlaufdrehzahl das Wiederein legen
der Kupplung nach der Gangumschaltung beschleunigt durchgeführt wird, um schnellstens
wieder eine Bremswirkung zu erzielen.
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Ein, weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung bezieht sich auf
die Charakteristik der dem Öldruck in dem Servomotor entgegenwirkenden Rückstellkraft
Danach soll ein Federsystem erfindungsgemäß auf ; einer Strecke, die der Verlagerung
des Anlegepunktes der Kupplung von der Stellung bei neuem Kupplungsbelag bis zu
der Stellung bei abgenutztem Kupplungsbelag entspricht, eine solche Kennlinie aufweisen,
daß in den jeweiligen Anlegepunkten der i Kupplung der zur Überwindung der Federkraft
erforderliche Öldruck konstant ist und demzufolge die Kupplung bei Abnutzung nicht
nachgestellt zu werden braucht.
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Oberhalb dieses Bereiches wird ein flacher Verlauf der Kennlinie angestrebt,
damit der Unterschied im erforderlichen Öldruck bei voll eingerückter Kupplung bei
neuem und abgenutztem Kupplungsbelag gering ist. Bei Verwendung einer Tellerfeder
als Kupplungsfeder werden diese Forderungen erfindungsgemäß durch ein Federsystem
mit einer Kennlinie erfüllt, die sich aus einem steilen Abschnitt bei niedriger
Last und einem flachen Abschnitt bei höherer Last zusammensetzt.
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Das Federsystem wird in Ausbildung der Erfindung zu diesem Zweck aus
zwei gegeneinander wirkenden Federn gebildet, die mit Vorspannung eingebaut sind',
wobei mit wachsender Verschiebung des Kolbens im Servomotor die Vorspannung der
einen Feder abgebaut wird.
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In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutertes Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch das Steuerventil und dien ServomotoT im Rahmen
der schematisch dargestellten Gesamtanordnung der Regelvorrichtung einer hydraufsch
betätigten Kraftfahrzeugkupplung, Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Öldruck im Servomotor
über der Drehzahl des Antriebsmotors aufgetragen ist, und Fig. 3 ein Diagramm, welches
einen Überblick über die im Servomotor wirkenden Kräfte bei den verschiedenen Stellungen
des Arbeitskolbens gibt.
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Die Regelvorrichtung der hydraulisch betätigten Kraftfahrzeugkupplung
nach der Erfindung besteht aus dem Kupplungshebel 11, dem Servomotor 12 und dem
Steuerventil 13.
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Die Kupplung selbst ist mit 14 bezeichnet. Der Servomotor' 12 arbeitet
über eine Seilzug 15 auf den Kupplungshebe111und wird hydraulisch durchDrucköl betätigt,
das dem Druckölsystem der Motorschmierung des Antriebsmotors entnommen wird. Das
Drucköl tritt durch den Druekölzulauf 16 in das Steuerventil ein. Der Raum, der
mit der Ölrücklaufleitung verbunden ist, ist mit 17 bezeichnet. In dem Steuerventil
13 ist ein durch die Elektromagwte 18 und 19 betätigter Kolbenschieber 20 gelagert.
Je nach seiner Stellung gibt der Kolbenschieber 20 den Durchfluß des Drucköles zum
Servomotor 12 frei oder sperrt ihn, wobei in der Sperrstellung gleichzeitig die
Rückströmung des Drucköles aus dem Zylinderraum 21 des Servomotors 12 ermöglicht
wird. In der gezeichneten Mittelstellung, die der Stellung bei normaler Fahrt entspricht,
sind die beiden Elektromagnete 18 und 19 stromlos. Durch die Feder 22 wird der Kolbenschieber
20 in seiner Ruhestellung gehalten. Die Feder 22 ;ist zwischen zwei durchlöcherten
Scheiben 23 und 24, die sich gegen die Absätze 25 und 26 in der Gehäusewand abstützen,
eingespannt. Bei einer Verschiebung des Kolbenschiebers 20 in der einen oder anderen
Richtung wird: die Feder 22 durch den oberen, 27, oder unteren Anschlag 28 am Kolbenschieber
20 zusammengedrückt, wodurch jeweils eine Rückstellkraft entsteht, die dien Kolbenschieber
bei Wegfall der die Verschiebung bewirkenden Kraft wieder in seine Ausgangslage
zurückführt.
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Die vom Kolbenschieber 20 gesteuerte Rückströmöffnung 29 ist in dessen
Mittelstellung leicht geöffnet. Beim Hochfahren des Kolbenschiebers wird diese Rückströmöffnung
voll geöffnet, wobei gleichzeitig der Zufluß aus dem Druckölzulauf 16 zum Servomotor
12 unterbrochen wird. In der unteren Stellung des Kolbenschiebers 20 ist die Rückströmöffnung
29 vollkommen geschlossen, ohne dabei an der Verbin
Jung des Druckölzulaufes
16 zum Servomotor 12 etwas zu ändern.
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Am Fuß des Steuerventils 13 ist ein Druckschalter 31 eingebaut, der
oberhalb eines bestimmten Druckes geöffnet und unterhalb dieser Druckgrenze geschlossen
ist. Die Schaltkontakte 32, 33 und der Schalthebel 34 sind schematisch angedeutet.
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Zwischen dem Druckölzulauf 16 und dem Kolbenschieber 20 ist ein thermostatisch
gesteuertes Ventil 35 vorgesehen. Es hat die Aufgabe, die in Abhängigkeit von der
Temperatur auftretenden Viskositätsu,nterschiede des Drucköles, die bei einer bestimmten
Drehzahl zu verschiedenen Drücken führen würden, derart auszugleichen, daß der Öldruck
nur von der Drehzahl der Ölpumpe bzw. des Antriebsmotors beeinflußt wird. Das thermostatisch
gesteuerte Ventil 35 umfaßt einen Steuerkolben 36 und ein Dehnstoff element 37.
Das Dehnstoffelement 37 ist mittels eines Schraubenbolzens 38, der in den kegelförmigen
Ansatz 39 des Steuerventils 13 eingeschraubt ist, befestigt und durch die Mutter
40 gesichert. Der Steuerkolben 36 ragt mit seinem im Durchmesser kleineren Teil
41 in die Bohrung 42 einer Trennwand- 43 zwischen dem Druckölzulauf 16 und der Ölrücklaufleitung
17 hinein, während er mit seinem im Durchmesser größeren Abschnitt 44 den zylindrischen
Abschnitt 45 des Dehnstoffelementes 37 in sich aufnimmt. Zwischen dem Flansch 46
des Steuerkolbens 36 und der Trennwand 43 ist eine Druckfeder 47 angeordnet, die
bestrebt ist, den Steuerkolben 36 stets nach unten zu drücken. Unter dem Einfluß
steigender Temperatur des Drucköles verschiebt das Dehnstoffelement 37 den Steuerkolben
36 entgegen der Kraft der Druckfeder 47 in die Bohrung 42 der Trennwand 43 hinein.,
und umgekehrt. Der vordere Teil 41 des Steuerkolbens 36 weist mehrere Schlitze 48
und 49 auf mit zum Dehnstoffelement hin abnehmender Schlitztiefe. Durch die Schlitze
48 und 49 wird die Rückströmöfnung für das Drucköl gesteuert. Je weiter der Steuerkolben
36 in die Bohrung 42 eingeführt wird, desto geringer wird der Querschnitt der Rückströmöffnung,
d. h., bei warmem Drucköl ist die Rückströmöfnung wegen der geringen Viskosität
und des damit geringeren Strömungswiderstandes des Drucköles kleiner als bei kaltem
Drucköl. Wie schon erwähnt, ist man dadurch in der Lage, bei entsprechender Abstimmung
der einzelnen Elemente des thermostatisch gesteuerten Ventils 35 den sich vor dem
Servomotor 12 aufbauenden Öldruck unabhängig von der Öltemperatur in ausschließlicher
Abhängigkeit von der Drehzahl dies Antriebsmotors zu steuern.
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Der Öldruck kann ferner durch ein von außen zu betätigendes Einstellventil
50 über dem gesamten Bereich der Motordrehzahlen angehoben oder gesenkt ; werden.
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Der Servomotor 12 bildet mit dem Steuerventil 13 eine Baueinheit.
Der Servomotor 12 besteht aus einem Zylinder 51, in dem sich ein Arbeitskolben 52
befindet. Der Arbeitskolben 52 ist der Zylinderwandung i gegenüber durch eine Membran
53 abgedichtet, die an der Verbindungsstelle zwischen dem Steuerventil
13 und dem Servomotor 12 eingespannt ist. Der Zylinderdeckel 54 ist
weit in den Zylinderraum hineingezogen und damit der Luftraum 55 hinter dem i Arbeitskolben
52 auf den notwendigen Raum für dem Hub und den Freiraum für die Feder 56 beschränkt.
In dem Zylinderdeckel 54 ist die Kolbenstange 57 geführt. An der Kolbenstange 57
ist der Seilzug 15 befestigt, der an dem Kupplungshebel 11 angreift.
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In Ruhestellung, bei der die Kupplung ausgerückt ist, befindet sich
der Arbeitskolben 52 im Servomotor 12 in der gezeichneten Lage. Bei der Bewegung
des Arbeitskolbens 52 nach links wird unter Überwindung einer Gegenkraft die Kupplung
eingerückt. Die Gegenkraft wird erzeugt durch ein Federsystem, bestehend aus einer
ständig wirkenden Feder 56 und einer zu Beginn des Hubes dieser Feder entgegengerichteten
vorgespannten Feder 59.
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Mit wachsendem Hub geht die Vorspannung der Feder 59 ständig zurück,
bis sie bei etwa halbem Hub des Arbeitskolbens 52 aufgehoben ist. Um ein Klappern
der Feder 59 zu vermeiden, legt sie sich vor völliger Entspannung gegen den Anschlag
60 der Kolbenstange 57 an. Die Kennlinie c des Federsystems hat, wie aus Fig. 3
ersichtlich, einen steileren Abschnitt cl zu Beginn und einen flacheren Abschnitt
c2 am Ende des Hubes. Das Federsystem ist so abgestimmt, daß der Anstieg der Federkennlinie
dem Anstieg der Kupplungskraft bei Abnutzung des Kupplungsbelages und der daraus
sich ergebenden Vergrößerung des Leerweges des Arbeitskolbens 52 entspricht. Dadurch
bleibt der zur Überwindung der Federkraft erforderliche Öldruck im Augenblick des
Anlegens der Kupplung in jeder Stellung gleich.
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In dem Luftraum 55 im Servomotor 12 hinter dem Arbeitskolben 52 ist
ein Ausgleichsventil 61 als Verbindung zum Luftraum in der Ölwanne des Antriebsmotors
angeordnet. Eine Ventilplatte 62 mit einer Düse 63 wird durch eine Feder 64 gegen
die Öffnung 65 gepreßt. Beim Bewegen des Arbeitskolbens 52 in Einkupplungsatellung
wird die im Luftraum 55 eingeschlossene Luft durch die Düse 63 in den Ölwannen-Luftraum
gedrückt. Erfolgt der Öldruckanstieg im Servomotor 12 schlagartig, wirkt das Luftpolster
im Luftraum 55 wie ein Stoßdämpfer, so daß in: jedem Falle ein sanftes Einkuppeln
gewährleistet ist. In umgekehrter Hubrichtung wird die Luft aus dir öldruckwanne
angesaugt. Dabei wird die Ventilplatte 62 entgegen der Kraft der Feder 64 von ihrem
Sitz abgehoben und gibt einen großen Einströmquerschnitt frei, so daß das Auskuppeln
unverzögert erfolgen kann.
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Die Elektromagnete 18 und 19 in dem Steuerventil 13 werden über ein
Schaltrelais 66 mit drei einzelnen Relais 67, 68 und 69 an Spannung gelegt. Das
Relais 67 ist über die Leitung 70 mit dem Schalter 71 im Gangschalthebel 72 verbunden.
Der Schalter 71 liegt mit seinem einen Ende an Masse. Er ist so ausgebildet, daß
er den Stromkreis schließt, wenn der Gangschalthebel 72 zum Gangschaltern aus seiner
jeweiligen Lage gebracht wird, z. B. in Richtung der Pfeile 73 geschwenkt wird.
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Der Elektromagnet 18 wird über die Leitung 74 mit Strom versorgt,
wenn der Schalter 75 des Relais 67 umschaltet. Dagegen erhält der Elektromagnet
19 über die Leitung 76 Strom, wenn der Schalter 77 des Relais 68 und der Schalter
78 des Relais 69 geschlossen sind. Das andere Ende der Elektromagnete 18 und 19
ist jeweils an Masse gelegt.
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Das Relais 68 ist über die Leitung 79 mit dem Schalter 80 des Geschwindigkeitsanzeigegerätes
81 verbunden. In; der Zeichnung ist ein Trommeltachometer angedeutet. Die um eine
Achse 82 drehbar gelagerte Walze 83 wird mit zunehmender Geschwindigkeit in Richtung
des Pfeiles 84 gedreht. Dabei wandenn
die auf die Walze 83 entlang
einer Schraubenlinie aufgetragenen Leitfarben (nicht dargestellt) längs eines Schlitzes
und geben auf diese Weise in Verbindung mit einer Skala 85 die jeweilige Geschwindigkeit
des Fahrzeuges an.
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Mit sinkender Geschwindigkeit dreht sich die Walze 83, von einer nicht
dargestellten Rückholfeder getrieben, wieder zurück. In dem Geschwindigkeitsbereich
zwischen 5 km/Std. Vorwärts- und Rückwärtsfahrt legt sich der mit der Walze 83 befestigte
Stift 86 gegen das eine Ende einer Anschlagfeder 87. Das andere Ende der Anschlagfeder
87 ist im Gehäuse des Geschwindigkeitsanzeigegerätes befestigt. Durch den elastischen
Anschlag kann sich die Walze 83 beim Rückwärtsfahren des Fahrzeuges auch entgegengesetzt
zur Pfeilrichtung 84 drehen. Der Schalter 80 besteht aus einem auf der Walze 83
befestigten Kontakt 88 und aus einem an einer dünnen Blattfeder 89 befestigten Kontakt
90. Der Kontakt 88 ist an Masse gelegt. In der gezeichneten Stellung der Walze 83
steht das Fahrzeug. Der Schalter 80 ist geschlossen. Er isst so eingerichtet, daß
die Kontakte 88 und 90 bei einer Geschwindigkeit von mehr als ± 5 km/Std. öffnen.
Parallel zu: dem Schalter 80 der Geschwndigkeitsanzeigevorrichtung 81 ist über die
Leitung91 ein Verzögerungsschalter92 angeschlossen.
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Dieser Verzögerungsschalter ist wie folgt aufgebaut: Ein: walzenförmiger
massiver Körper 93 gleitet in einer beispielsweise am Armaturenbrett befestigten
Hülse 94. Der Körper 93 wird durch eine Feder 95 in. seiner Endlage gehalten. In
dem eingesetzten Hülsendeckel 96 ist ein Kontakt 97 befestigt, der mit dem auf dem
massiven Körper 93 eingesetzten Kontakt 98 zusammenarbeitet. Der Verzögerungsschalter
92 ist so abgestimmt, daß sich die beiden Kontakte 97 und 98 erst bei einer Bremsverzögerung
von über 0,2 g berühren. In allen übrigen Fahrzuständen wird der Verzögerungsschalter
92 durch die Feder 95 in geöffneter Stellung gehalten. Zur Dämpfung der Bewegung
des massiven Körpers 93 und zur Herabsetzung drei Reibung ist der Innenraum mit
einer Flüssigkeit ausgefüllt, und die Räume zu beiden Seiten des Körpers 93 sind
durch Kanäle 99 und 100 miteinander verbunden. Es empfiehlt sich, den Verzögerungsschalter
92 zum Ausgleich einer möglichen Schräglage des Fahrzeuges im Gefälle von vornherein
um einen gewissen Winkelbetrag nach hinten geneigt anzuordnen.
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Das Relais 69 ist mit dem Druckschalter 31 in Reihe geschaltet. Der
Druckschalter 31 ist über seinen Schaltkontakt 32 geerdet. Das Schaltrelais 66 ist
über die Klemme 101 mit dem Zündschalter verbunden und an Spannung gelegt. An dem
Schalter 78 des Relais 69 liegt eine Warnlampe 102.
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In dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm sind über dem Weg des Arbeitskolbens
52 des Servomotors 12 folgende Kurven aufgetragen: Es bedeutet a = Verlauf der Kupplungskraft
bei neuem Kupplungsbelag, b = Verlauf der Kupplungskraft bei abgenutztem Belag,
c = Kennlinie des Federsystems mit einem steileren Abschnitt c1 und einem flacheren
Abschnitt c2, d = erforderlicher Öldruck zur überwindung der Gegenfederkraft in
den einzelnen Stellungen des Arbeitskolbens bei neuem Kupplungsbelag, e = das gleiche
wie d bei abgenutztem Kupplungsbelag.
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Zum Bewegen des Arbeitskolbens 52 im Servomotor 12 ruß der Öldruck
so hoch ansteigen, daß er zusammen mit der Kupplungskraft, die in der gleichen Richtung
wirkt, die Gegenfederkraft erreicht bzw: überwindet. Die Kupplungskraft verändert
auf Grund der Federcharakteristik der den Kupplungsanpreßdruck ausübenden Tellerfeder
103 ihre Größe. Ausgehend von der Stellung I, bei der die Kupplung 14 bei neuem
Belag gerade anlegt, wandert der Anlegepunkt mit zunehmender Abnutzung weiter nach
links, wobei die Kupplungskraft im Augenblick des Anlegens der Kupplung entsprechend
einer Kurvenschar; die man innerhalb der Grenzen 1 und II für verschiedene Belegabnutzungen
zwischen denn, Kurven a und b zeichnen kann, etwa geradlinig nach der Linie
f
ansteigt.
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Verläuft der steilere Abschnitt c1 der Kennlinie c des Federsystems
parallel mit der Linie f, so bleibt der zum Anlegen der Kupplung notwendige Öldruck
(Linie g) im Bereich der möglichen Belagabnutzungen konstant, so daß die Kupplung
nicht nachgestellt werden ruß. Der flache Abschnitt c2 der Kennlinie e im oberen
Bereich hat den Vorteil, daß der Unterschied im erforderlichen Öldruck in den Stellungen
III und IV bei voll eingerückter Kupplung bei neuem bzw. abgenutztem Kupplungsbelag
gering ist.
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Dieser geringe Unterschied hat wiederum einen geringen Drehzahlunterschied
zur Folge, so daß die Belegabnutzung keinen nennenswerten Einftuß auf die Arbeitsweise
der Anlage hat.
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Fig.2 zeigt den Verlauf des Öldruckes in. Abhängigkeit von der Drehzahl
des Antriebsmotors. Die Kurve h teilt sich im Leerlaufdrehzahlbereich in zwei Äste
i und j, je nachdem, ob die Rückströmöffnung 29 im Steuerventil 13
geöffnet oder geschlossen ist. Der Druck zum Anlegen der Kupplung 14 wird bei k
erreicht. Die Krümmung der Kurve h im oberen Bereich beruht auf dem Wirksamwerden
eines Überdruckventils in der Ölpumpe. Im geradlinigen Bereich wird die Steigung
der öldruckkennlinie h durch die drei Rückströmöffnungen 29, 48/49 und
50 a im Steuerventil 13 bestimmt. Die Höhe des Öldruckes bei voll eingerückter
Kupplung ist für neuen Kupplungsbelag in der Stellung III und für größtmöglich abgenutzten
Belag in der Stellung IV des Arbeitskolbens 52 abzulesen (Fig. 3). Der dazugehörige
Drehzahlbereich liegt innerhalb der Linien m und n. Mit
l ist der Leerlaufdrehzahlbereich bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der Regelvorrichtung nach der Erfindung in den einzelnen
Betriebzuständen ist wie folgt: 1. Anfahren Die Kupplung 14, der Arbeitskolhen 52,
der Kolbenschieber 20 und das thermostatisch gesteuerte Ventil 35 befinden
sich in der gezeichneten Stellung. Der Antriebsmotor läuft im Leerlauf. Da der Druck-Schalter
31 geschlossen ist, erhält das Relais 69 über den Schalter 75 das Relais 67 Strom
und schließt ihren Schalter 78, der seinerseits die Warnlampe 102 einschaltet.
Wird
der Gangschalthebel 72 betätigt, beispielsweise ein Gang eingeschaltet, so schließt
der Schalter 71. Hierdurch erhält das Relais 67 Strom und betätigt ihren Schalter
75, der den Elektromagnet 18 einschaltet. Der Elektromagnet 18 zieht den Kolbenschieher
20 an, wodurch der Zylinderraum 21 im Servomotor 12 mit der ölrücklaufleitung 17
verbunden und die Verbindung zum Druckölzulauf 16 gesperrt wird. Diese Schaltung
hat aber keinen Ein fluß, da sich noch kein entsprechender Öldruck vor dem Arbeitskolben
52 im Servomotor 12 aufgebaut hatte. Nach Loslassen des Gangschalthebels 72 stellt
sich wieder der ursprüngliche Schaltzustand ein. Gibt der Fahrer nunmehr Gas, so
steigt der Öldruck entlang der Linie h (Fig. 2) allmählich an und erreicht bei k
(Fig. 2) den Anlegedruck. Mit zunehmendem Öldruck wird der Arbeitskolben 52 weiter
nach links geschoben, bis die Kupplung 14 völlig eingerückt ist.
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Bei Überschreiten eines bestimmten Druckes öffnet der Druckschalter
31, wodurch das Relais 69 stromlos wird und die Warnlampe 102 verlöscht. Nachdem
sich das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt hat und eine Geschwindigkeit von über
± 5 km/Std-. erreicht hat, werden auch die Kontakte 88 und 90 im Geschwindigkeitsanzeigegerät
81 geöffnet. Damit ist die Schaltung für das Einschalten des zweiten Elektromagnets
19 über den Schalter 77 des Relais 68 vorbereitet. Wenn nunmehr der Öldruck so weit
abfallen sollte, daß sich der Druckschalter 31 wieder einschaltet, fließt über den
geschlossenen Schalter 77 des Relais 68 ein Strom zum Elektromagnet 19, und dieser
schließt dann durch Anziehen des Kolbenschiebers 20 die Rückströmöffnung 29. 2.
Gangwechsel während der Fahrt Die Kupplung 14 ist eingerückt, der Arbeitskolben
52 im Servomotor 12 ist in der linken Stellung und das Steuerventil 13 in der gezeichneten
Stellung. Wird der Gangschalthebel 72 betätigt, schließt der 40 Schalter 71, so
daß ein Strom durch das Relais 67 fließt. Der Elektromagnet 18 erhält daraufhin
Strom und zieht den Kolbenschieber 20 in die obere Stellung. Die Kupplung wird ausgerückt,
und der Getriebegang kann eingeschaltet werden. Nach Loslassen des 45 Gangschalthebels
72 stellt sich wieder der ursprüngliche Schaltzustand ein, und die Kupplung 14 wird
beim Gasgehen sanft eingerückt. 3. Mit Leergas rollender Wagen Der Schalter 80 im
Geschwindigkeitsanzeigegerät 81 ist geöffnet, so daß der Elektromagnet 19 Strom
erhält, sobald der Öldruck beim Rückgang der Drehzahl unter einen bestimmten Wert
abfällt. Durch den eingeschalteten Elektromagnet 19 wird der Kolbenschieber 20 nach
unten. bewegt und die. Rückströmöffnung 29 geschlossen. Dies führt zu einer Anhebung
des Öldruckes bei der vorliegenden Drehzahl. Der Öldruck liegt in diesem Fahrzustand
somit immer etwas über dem Anlegedruck, wodurch der Antriebsmotor leicht angekuppelt
bleibt (Linie i in Fig. 2) Sinkt jedoch die Geschwindigkeit in Leergasstellung unter
5 km/Std. ab, wird durch Öffnen des Schalters 77 der Elektromagnet 19 wieder abgeschaltet,
wodurch der Kolbenschieber 20 in seine Mittellage geht und dabei die Rückströmöffnung
29 wieder öffnet. Dadurch fällt der Öldruck auf den unteren Ast j der Öldruckkurve
h ab, und der Antriebsmotor wird einwandfrei abgekuppelt, so daß das Kraftfahrzeug
zum Stehen kommt.
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4. Scharfes Bremsen Bei starker Verzögerung wird der massive Körper
93 in dem Verzögerungsschalter 92 nach vorn geschleudert. Unter Überwindung
der Federkraft treffen die beiden Kontakte 97 und 98 aufeinander. Dies ist schaltungsmäßig
infolge der Parallelschaltung mit dem Schalter im Geschwindigkeitsanzeigegerät gleichbedeutend
mit einer Geschwindigkeit innerhalb ± 5 km/Std. Durch das Schließen der Kontakte
im Verzögerungsschalter 92 wird der Schalter 77 im Relais 68 geöffnet, und der Elektromagnet
19 kann keinen Strom erhalten, d. h., beim Abfallen der Drehzahl in den Leerlaufbereich
verläuft der Öldruck entlang des unteren Astes j der öldruckkurve
h (Fig. 2). Für die Dauer der Verzögerung wird im Leerlauf somit rechtzeitig
abgekuppelt, so daß der Antriebsmotor nicht dadurch abgewürgt werden kann, daß das
Kraftfahrzeug schneller zum Stehen kommt, als die Motordrehzahl und der Öldruck
abfallen können.
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Wird jedoch mit der Bremsung keine Verzögerung von etwa 0,2 g erreicht
(z. B. anhaltende Gefällefahrt mti Fußbremsung), bleibt der Antriebsmotor auch im
Leerlaufgebiet angehängt, da die Gefahr des Abwürgens in diesem Falle nicht besteht.