DE1158377B

DE1158377B - Control device for an electromagnetically engaged and disengageable starting and switching clutch for motor vehicles

Info

Publication number: DE1158377B
Application number: DEB63505A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenther Maier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1961-08-03
Filing date: 1961-08-03
Publication date: 1963-11-28
Also published as: GB1008074A; US3163273A

Description

Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch ein- und ausrückbare Anfahrend Schaltkupplung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichiung für eine elektromagnetisch ein- und ausrückbare Anfahr- und Schaltkupplung für Kraftfahrzeuge, bei der der Magnetwicklung eines Elektromagneten in einer mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine steigenden Folgefrequenz Arbeitsstromimpulse über ein monostabiles Kippgerät zugeführt werden, das im Takt der Maschinendrehzahl durch Steuerimpulse aus seiner stabilen Sperrlage in seine für die Dauer der Arbeitsstromimpulse maßgebende instabile Kipplage gebracht wird.Control device for an electromagnetically engaged and disengageable Starting up clutch for motor vehicles The invention relates to a Control device for an electromagnetically engaged and disengageable starting and switching clutch for motor vehicles, in which the magnet winding of an electromagnet in one with the speed of the internal combustion engine increasing repetition frequency of working current pulses are fed via a monostable tilting device, which is synchronized with the machine speed by control pulses from its stable blocking position into its for the duration of the operating current pulses decisive unstable tilted position is brought.

Bei elektromagnetisch ein- und ausrückbaren Kupplungen wird gefordert, daß die Steuereinrichtung die Kupplung in ihre Einrückstellung bringt, wenn die Maschinendrehzahl auf etwa den doppelten Wert der Leerlaufdrehzahl gesteigert wird. Das von der Kupplung übertragbare Moment muß dabei von einem möglichst kleinen Wert bei Leerlaufdrehzahl auf den höchsten, durch die Baugröße der Kupplung übertragbaren Wert ansteigen können, bei dem die Arbeitsstromimpulse so schnell aufeinande.rfolgen, daß das Magnetfeld der Kupplung während der Pausen zwischen zwei Arbeitsstromimpulsen nur unwesentlich absinkt.For clutches that can be engaged and disengaged electromagnetically, it is required that the control device brings the clutch into its engaged position when the Machine speed is increased to about twice the value of the idle speed. The torque that can be transmitted by the clutch must be as small as possible at idle speed to the highest that can be transmitted by the size of the clutch The value at which the working current pulses follow one another so quickly, that the magnetic field of the clutch during the breaks between two working current pulses drops only insignificantly.

Wenn zur Erzeugung von weitgehend drehzahlunabhängigen Arbeitsstromimpulsen ein monostabiles Kippgerät verwendet wird, muß man das Zeitglied ziemlich groß wählen, damit bei einer nicht allzu hohen, über der Leerlaufdrehzahl liegenden Anfahrdrehzahl ein genügend starkes Kupplungsmoment entsteht. Während des Fahrbetriebes muß jedoch die Betriebsdrehzahl noch beträchtlich über die Anfahrdrehzahl hinaus gesteigert werden können. Dann besteht jedoch die Gefahr, daß die zwischen den einzelnen Arbeitsstromimpulsen liegenden Pausen so kurz werden, daß sich der zum Zeitglied gehörende Energiespeicher bis zur Auslösung des nächsten Arbeitsstromimpulses nicht mehr ausreichend aufladen kann oder daß sogar Auslöseimpulse erzeugt werden, solange ein Arbeitsstromimpuls läuft. Ein solcher Auslöseimpuls könnte dann vom Kippgerät nicht mehr verwertet werden, und es würde sich eine Folgefrequenz der Arbeitsstromimpulse einstellen, die der halben tatsächlichen Drehzahl entspricht. Dieses Umspringen der Folgefrequenz der Arbeitsstromimpulse kann bei Steigerung der Betriebsdrehzahl spätestens dann eintreten, wenn die Folgezeit der Auslöseimpulse so kurz wie die Dauer der Arbeitsstromimpulse wird.If to generate working current pulses that are largely independent of the speed a monostable tilting device is used, the timing element must be chosen to be quite large, This means that the starting speed is not too high and is above the idling speed a sufficiently strong clutch torque is created. However, while driving the operating speed has increased considerably beyond the starting speed can be. However, there is then the risk that the between the individual working current pulses lying pauses are so short that the energy store belonging to the timer Do not charge sufficiently until the next operating current pulse is triggered can or that even trigger pulses are generated as long as an operating current pulse runs. Such a trigger pulse could then no longer be used by the tilting device and there would be a repetition frequency of the working current pulses, which corresponds to half the actual speed. This jumping of the repetition frequency the working current pulses can then at the latest when the operating speed increases occur if the follow-up time of the tripping pulses is as short as the duration of the operating current pulses will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Umspringen der Folgefrequenz der Arbeitsstromimpulse und damit das Absinken des Kupplungsmoments auf seinen halben Wert mit Hilfe von rein elektronisch wirkenden Mitteln. zu verhindern.The invention is based on the object of changing the repetition frequency the working current pulses and thus the drop in clutch torque to half Value with the help of purely electronic means. to prevent.

Diese Aufgabe ist bei einer Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß dem Eingang des Kippgerätes eine Impulsformerstufe vorgeschaltet ist, in der aus einer sich im Takt der Maschinendrehzahl ändernden Spannung ein Doppelimpuls abgeleitet wird, bei dem auf einen ersten Teilimpuls ein entgegengesetzt polarisierter zweiter Teilimpuls folgt, der ständig zum Auslösen der Arbeitsstromimpulse dient, wohingegen der erste Teilimpuls nur bei hohen Drehzahlen wirksam wird und dann einen noch laufenden Arbeitsstromimpuls beendigt.In the case of a control device, this task is the one described at the beginning Art solved in that the input of the tilting device is preceded by a pulse shaper stage is, in which from a voltage that changes in step with the engine speed Double pulse is derived, in which on a first partial pulse an opposite polarized second partial pulse follows, which constantly triggers the working current pulses serves, whereas the first partial pulse is only effective at high speeds and then terminates an ongoing working current pulse.

Zweckmäßig enthält die Impulsformerstufe einen Transistor, dessen Basis über einen Gleichrichter an den Abgriff eines Spannungsteilers angeschlossen ist, der parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors und dem mit dieser in Reihe liegenden Widerstand geschaltet ist und dessen Basis außerdem über den Gleichrichter und einen mit diesem in Reihe liegenden Kondensator an der Generatorspannung angeschlossen ist. Der Doppelimpuls kann in diesem Falle auf sehr einfache Weise dadurch gewonnen werden, daß erfindungsgemäß in die Verbindungsleitung von dem Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors und dessen Widerstand zum Eingang des Kippgerätes ein Kondensator vorgesehen wird.The pulse shaper stage expediently contains a transistor whose Base connected to the tap of a voltage divider via a rectifier is, the one parallel to the emitter-collector path of the transistor and the one with this is connected in series resistor and its base also via the Rectifier and a capacitor in series with this at the generator voltage connected. In this case, the double pulse can be created in a very simple manner can be obtained by the fact that according to the invention in the connecting line from the connection point the collector of the transistor and its resistance to the input of the tilting device a capacitor is provided.

Wenn man in weiterer Ausbildung der Erfindung zum Erzielen eines einfachen Aufbaus des Kippgeräts für dieses einen Eingangstransistor und einen mit diesem galvanisch gekoppelten Leistungstransistor vorsieht, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der Magnetwicklung der Kupplung liegt, kann man als Zeitglied einen Kondensator wählen, der zwischen dem mit dem Leistungstransistor verbundenen Ende der Magnetwicklung und der Basis des Eingangstransistors angeordnet ist und mit einem nur beim Entladevorgang wirksamen Widerstand in Reihe liegt, der zum Erzielen kurzer Ladezeiten für den Kondensator mit einem Gleichrichter überbrückt ist. Dann kann man nämlich lange Arbeitsstromimpulse erreichen und trotzdem die Zeitspanne zwischen dem ersten Teilimpuls und dem nachfolgenden, zum Auslösen des nächsten Arbeitsstromimpulses dienenden Teilimpuls sehr kurz machen.If you continue to develop the invention to achieve a simple Structure of the tipping device for this one input transistor and one with this galvanically coupled power transistor provides its emitter-collector path is in series with the magnetic winding of the clutch, you can use a timing element Choose the capacitor between the end connected to the power transistor the magnet winding and the base of the input transistor is arranged and with in series with a resistance that is only effective during the discharge process, the one to achieve short charging times for the capacitor is bridged with a rectifier. then you can namely achieve long working current pulses and still the time span between the first partial pulse and the following one to trigger the next Make the working current pulse serving partial pulse very short.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterten Steuereinrichtung nach der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine vierzylindrige Viertakt-Brennkraftmaschine mit einer Magnetpulverkupplung und einer elektronischen Steuereinrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplung nach Fig. 1, Fig. 3 ein Schaltbild der zum Betätigen der Kupplung vorgesehenen Steuereinrichtung und Fig. 4 ein Schaubild zur Erklärung der Wirkungsweise der Steuereinrichtung.In the drawings, one embodiment is one in the following Description illustrated in more detail control device according to the invention. 1 shows a four-cylinder four-stroke internal combustion engine with a magnetic particle clutch and an electronic control device according to the invention in a schematic representation, FIG. 2 shows a longitudinal section through the coupling according to FIG. 1, FIG. 3 shows a circuit diagram the control device provided for actuating the clutch and FIG. 4 shows a diagram to explain the mode of operation of the control device.

Die zum Betrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmte Brennkraftmaschine 10 arbeitet mit einer Drehstromlichtmaschine 11 zusammen, deren Wicklungen 12, 13 und 14 über sechs paarweise verbundene Halbleitergleichrichter15, über eine Plusleitung 16 und eine Minusleitung 17 an eine Sammlerbatterie 18 von 24 V angeschlossen sind. Die Drehstromlichtmaschine wird durch einen nicht dargestellten Regler bei allen während des Fahrbetriebes auftretenden Antriebsdrehzahlen der Brennkraftmaschine auf einer gleichbleibenden Ausgangsspannung gehalten. An die Brennkraftmaschine ist das Gehäuse 19 der Magnetpulverkupplung angeflanscht, die durch eine bei 20 angedeutete, in Fig. 3 näher dargestellte elektrische Steuereinrichtung selbsttätig eingerückt wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen vorgegebenen, oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegenden Mindestwert hinaus gesteigert wird. An das Gehäuse der Magnetpulverkupplung ist ein übliches Wechselgetriebe 21 angeflanscht, dessen einzelne Gänge durch einen Gangschalthebel 21a wahlweise eingerückt werden können.The intended for the operation of a motor vehicle, not shown Internal combustion engine 10 works with a three-phase alternator 11, whose Windings 12, 13 and 14 via six semiconductor rectifiers15 connected in pairs, Via a plus line 16 and a minus line 17 to a collector battery 18 of 24 V are connected. The alternator is powered by a not shown Controller at all drive speeds of the internal combustion engine occurring during driving kept at a constant output voltage. To the internal combustion engine the housing 19 of the magnetic particle coupling is flanged on, which is secured by an at 20 indicated, in Fig. 3 shown in more detail electrical control device automatically is engaged when the speed of the internal combustion engine to a predetermined, is increased beyond the minimum value lying above the idle speed. To the A conventional change gear 21 is flanged to the housing of the magnetic particle clutch, whose individual gears are selectively engaged by a gearshift lever 21a can.

Wie Fig. 2 besser erkennen läßt, enthält die Magnetpulverkupplung in ihrem Gehäuse 19 einen aus zwei Schalen 22 und 23 zusammengesetzten, mit der Kurbelwelle 24 der Brennkraftmaschine fest verbundenen, zugleich das Schwungrad der Brennkraftmaschine bildenden Käfig und einen auf einer Abtriebswelle 25 sitzenden Läufer 26, der an seiner Mantelfläche mehrere nebeneinanderliegende Nuten 27 aufweist. Zwischen der Mantelfläche des Läufers und der zylindrischen Innenwand 28 des Käfigs befindet sich ein in Wirklichkeit etwa 1 bis 2 mm breiter Ringspalt. In den Hohlraum zwischen dem Käfig und dem Läufer 25 ist magnetisierbares Pulver 30 eingefüllt, das bei laufender Brennkraftmaschine infolge der Zentrifugalkraft in jenen Ringspalt geschleudert wird. In die einander zugekehrten Stirnflächen der Schalen 22 und 23 des Käfigs ist je eine sich gegen die Drehachse hin erweiternde Ringnut 31 eingestochen, in die eine Magnetwicklung 32 eingelegt ist. Die Enden der Magnetwicklung 32 sind an je einen von zwei Schleifringen 33 und 34 geführt, die isoliert gegeneinander auf der äußeren Stirnfläche der Schale 23 sitzen. Zwei gegeneinander isolierte Schleifbürsten 35 und 36 arbeiten mit je einem der beiden Schleifringe zusammen und sind mit einer außen am Gehäuse 19 sitzenden Anschlußdose 37 verbunden, über welche die Magnetwicklung 32 der Kupplung an die Steuereinrichtung 20 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung liefert die zur Momentübertragung erforderliche elektrische Energie in Form von etwa rechteckförmigen Arbeitsstromimpulsen, von denen einer in Fig. 1 bei 38 angedeutet ist. Zur Erzeugung dieser Impulse ist die Eingangsseite der Steuereinrichtung20 mit der Wicklung 12 der Drehstromlichtmaschine 11 durch ein Kabel 39 verbunden, über das bei jeder Umdrehung des Lichtmaschinenankers ein Steuerimpuls der in Fig. 3 näher dargestellten Steuereinrichtung zur Auslösung des Arbeits.stromimpulses zugeführt wird.As can be seen better in FIG. 2, the magnetic particle clutch contains in its housing 19 a cage composed of two shells 22 and 23, firmly connected to the crankshaft 24 of the internal combustion engine, at the same time forming the flywheel of the internal combustion engine, and a rotor 26 seated on an output shaft 25, which has several adjacent grooves 27 on its outer surface. Between the outer surface of the rotor and the cylindrical inner wall 28 of the cage there is actually an annular gap approximately 1 to 2 mm wide. Magnetizable powder 30 is filled into the cavity between the cage and the rotor 25 and is thrown into that annular gap when the internal combustion engine is running as a result of the centrifugal force. In each of the facing end faces of the shells 22 and 23 of the cage, an annular groove 31 which widens towards the axis of rotation and into which a magnet winding 32 is inserted is pierced. The ends of the magnet winding 32 are each guided to one of two slip rings 33 and 34, which sit isolated from one another on the outer end face of the shell 23. Two mutually insulated grinding brushes 35 and 36 each work together with one of the two slip rings and are connected to a junction box 37 which is seated on the outside of the housing 19 and via which the magnet winding 32 of the coupling is connected to the control device 20. The control device supplies the electrical energy required for torque transmission in the form of approximately rectangular working current pulses, one of which is indicated in FIG. 1 at 38. To generate these pulses, the input side of the control device 20 is connected to the winding 12 of the three-phase alternator 11 by a cable 39 , via which a control pulse is fed to the control device shown in more detail in FIG.

Die Steuereinrichtung enthält außer einem monostabilen, mit drei Transistoren, einem Eingangstransistor 41, einem Stromverstärkungstransistor 42 und einem Leistungstransistor 43 ausgerüsteten Kippgerät noch eine Impulsformerstufe, zu der der Transistor 44 gehört.In addition to a monostable with three transistors, the control device contains an input transistor 41, a current amplifying transistor 42 and a power transistor 43 equipped tilting device still has a pulse shaper stage, to which the transistor 44 heard.

Dieser liegt mit seinem Emitter unmittelbar an der gemeinsamen, mit dem Pluspol der Sammlerbatterie 18 verbundenen Plusleitung 16. Seine Basis ist über einen Widerstand 45 von 10 000 Ohm an eine mit der Minusleitung 17 über einen Widerstand 46 von 700 Ohm verbundene Hilfsleitung 47 angeschlossen. Der Widerstand 46 dient zusammen mit einem zur Plusleitung 16 führenden Elektrolytkondensator 48 von 50 J dazu, die Eingangstransistoren 41, den Stromverstärkungstransistor 42 und den Transistor 44 der Impulsformerstufe vor überspannungen zu schützen, die dann entstehen können, wenn die Sammlerbatterie 18 zusammen mit nicht dargestellten niederohmigen, an sie angeschlossenen Verbrauchern von den Halbleitergleichrichtern 15 abgeschaltet wird.This is with its emitter directly on the common, with the positive terminal of the collector battery 18 connected to the positive lead 16. Its base is over a resistor 45 of 10,000 ohms to one connected to the negative line 17 through a resistor 46 connected auxiliary line 47 connected by 700 ohms. The resistor 46 is used together with an electrolytic capacitor 48 from 50 leading to the positive line 16 J to the input transistors 41, the current amplifying transistor 42 and the To protect transistor 44 of the pulse shaper stage from overvoltages which then arise can, if the collector battery 18 together with low-resistance, not shown, Disconnected consumers connected to them by the semiconductor rectifiers 15 will.

An den Kollektor des Transistors 44; der bei fehlenden Auslöseimpulsen über den an seine Basis angeschlossenen Widerstand 45 stromleitend gehalten wird, ist ein Widerstand 49 von 200 Ohm angeschlossen, der über einen Widerstand 50 von 800 Ohm mit der Hilfsleitung 47 verbunden ist. Vom Verbindungspunkt 52 dieser beiden Widerstände führt ein Kondensator 53 von 0,2 J zu der Basis des Eingangstransistors 41 des Kippgeräts.. Zum Auslösen der einzelnen Arbeitsstromimpulse ist die in der Wicklung 12 beim Umlauf der Drehstromlichtmaschine 11 entstehende Generatorspannung U, verwendet, die einen trapezförmigen, durch den Linienzug 54 angedeuteten zeitlichen Verlauf hat. Diese Spannung wird mit Hilfe eines Kondensators 55 von 1 J, der an den Verbindungspunkt 56 zweier über der Batteriespannung liegender Widerstände 58 von 12 kOhm und 59 von 10 kOhm angeschlossen ist, differenziert und über einen Gleichrichter 60 der Basis des Transistors 44 zugeführt.To the collector of transistor 44; which is kept current-conducting via the resistor 45 connected to its base in the absence of trigger pulses, a resistor 49 of 200 ohms is connected, which is connected to the auxiliary line 47 via a resistor 50 of 800 ohms. A capacitor 53 of 0.2 J leads from the connection point 52 of these two resistors to the base of the input transistor 41 of the tilting device , indicated by the line 54 has time course. This voltage is differentiated with the aid of a capacitor 55 of 1 J, which is connected to the connection point 56 of two resistors 58 of 12 kOhm and 59 of 10 kOhm above the battery voltage, and is fed to the base of transistor 44 via a rectifier 60.

Das Kippgerät enthält außer dem mit seinem Emitter unmittelbar an die Plusleitung 16 angeschlossenen Eingangstransistor 41, dem Stromverstärkungstransistor 42 und dem mit seiner Basis an den Emitter des Stromverstärkungstransistors 42 angeschlossenen Leistungstransistor 43 einen als Zeitglied zur Bestimmung der Arbeitsstromimpulsdauer dienenden Kondensator 62 von 0,6 @F. Dieser ist mit einer seiner beiden Elektroden an die untereinander und mit einem Ende der Magnetwicklung 32 verbundenen Kollektoren des Stromverstärkungstransistors 42 und des Leistungstransistors 43 angeschlossen. Seine andere Elektrode steht mit der Plusleitung 16 über zwei an die Basis des Eingangstransistors 41 angeschlossene Widerstände 63 von 700 Ohm und 64 von 500 Ohm, einen Gleichrichter 65 und einen mit einem Widerstand 66 von 5000 Ohm überbrückten Gleichrichter 67 in Verbindung. Vom Verbindungspunkt der beiden Gleichrichter 65 und 67 führt ein Widerstand 69 von 15 kOhm zu der nahe am Minuspotential der Sammlerbatterie 18 liegenden Hilfsleitung 47. Solange keiner der nachfolgend beschriebenen Steuerimpulse erzeugt wird, fließt über die Emitter-Basis-Strecke des Eingangstransistors 41, den Widerstand 64, den Gleichrichter 65 und den Widerstand 69 ein Strom, der bewirkt, daß der Eingangstransistor 41 über seinen Kollektorwiderstand 70 von 800 Ohm einen Strom führen kann, durch den die mit dem Kollektor des Eingangstransistors 41 verbundene Basis des Stromverstärkungstransis:tors 42 auf ein hohes, nahe der Plusleitung 16 liegendes Potential gebracht wird. Der mit seinem Emitter über einen Widerstand 71 von 30 Ohm an die Plusleitung angeschlossene Stromverstärkungstransistor 42 kann dann keinen Strom führen und hält den Leistungstransistor 43, der mit seinem Emitter an einem aus einem Gleichrichter 72 und einem Widerstand 73 von 1000 Ohm bestehenden Spannungsteiler liegt, ebenfalls gesperrt. Die Magnetwicklung 32 ist dann praktisch stromlos, gestattet es aber, daß sich der einerseits über die Magnetwicklung 32 mit der Minusleitung 17 verbundene, andererseits an die nahe am Pluspotential liegende Basis des Eingangstransistors 41 angeschlossene Kondensator 62 über den in dieser Richtung durchlässigen Gleichrichter 67 auf eine Spannung aufladen kann, die nur wenig kleiner als die Batteriespannung ist.The tilting device also includes the one with its emitter directly the positive line 16 connected input transistor 41, the current amplification transistor 42 and that has its base connected to the emitter of the current amplifying transistor 42 Power transistor 43 as a timing element for determining the working current pulse duration serving capacitor 62 of 0.6 @F. This one is with one of its two electrodes to the collectors connected to one another and to one end of the magnet winding 32 of the current amplifying transistor 42 and the power transistor 43 are connected. Its other electrode is connected to the positive line 16 via two to the base of the input transistor 41 connected resistors 63 of 700 ohms and 64 of 500 ohms, a rectifier 65 and a rectifier 67 bridged with a resistor 66 of 5000 ohms in connection. From the connection point of the two rectifiers 65 and 67 leads Resistance 69 of 15 kOhm to the one lying close to the negative potential of the collector battery 18 Auxiliary line 47. As long as none of the control pulses described below are generated is, flows through the emitter-base path of the input transistor 41, the resistor 64, rectifier 65 and resistor 69 a current that causes the input transistor 41 can conduct a current of 800 ohms through its collector resistor 70 the base of the current amplifying transistor connected to the collector of the input transistor 41 42 is brought to a high potential lying close to the positive line 16. Of the with its emitter connected to the positive line via a resistor 71 of 30 ohms Current amplifying transistor 42 can then not carry any current and holds the power transistor 43, which has its emitter connected to one of a rectifier 72 and a resistor 73 of 1000 Ohm existing voltage divider is also blocked. The magnet winding 32 is then practically de-energized, but allows the one hand over the magnet winding 32 connected to the negative line 17, on the other hand to the near at the positive potential base of the input transistor 41 connected capacitor 62 to a voltage via the rectifier 67 which is permeable in this direction can charge, which is only slightly less than the battery voltage.

Diese Ausgangslage herrscht bei niedrigen Drehzahlen immer dann vor, wenn die als Steuerspannung verwendete Generatorspannung Ug. in dem in Fig. 4 mit T, bezeichneten Zeitpunkten anzusteigen beginnt und über den Kondensator 55 und den Gleichrichter 60 einen Sperrimpuls 80 liefert. Dieser reicht aus, den Impulsformertransistor 44 für eine bis zum Zeitpunkt T2 reichende kurze Zeitspanne zu sperren.This starting position always prevails at low speeds, if the generator voltage used as control voltage Ug. in that in Fig. 4 with T, begins to increase designated times and across the capacitor 55 and the rectifier 60 supplies a blocking pulse 80. This is sufficient, the pulse shaper transistor 44 to block for a short period of time extending up to time T2.

Wie der in Fig. 4 mit 82 bezeichnete Linienzug erkennen läßt, sinkt das Potential am Verbindungspunkt 52 während dieser kurzen Sperrperiode nahezu auf das durch die Nullinie angedeutete Potential der Minusleitung 17 ab. An der Basis des Eingangstransistors 41 entsteht während dieses Vorganges ein umgeformter Doppelimpuls, der einen schmalen, stark negativen ersten Teilimpuls 83 und einen zweiten, sich an diesen anschließenden positiven Teilimpuls 84 umfaßt.As indicated by the line 82 in FIG. 4, it sinks the potential at junction 52 nearly rises during this brief blocking period the potential of the negative line 17 indicated by the zero line. At the base of the input transistor 41 a transformed double pulse is generated during this process, the one narrow, strongly negative first partial pulse 83 and a second, itself at this subsequent positive partial pulse 84 includes.

Von diesen beiden Teilimpulsen bleibt der erste im Zeitpunkt TI entstehende Teilimpuls unter den bei niedrigen Drehzahlen vorherrschenden Verhältnissen wirkungslos, da sich zu diesem Zeitpunkt der Eingangstransistor 41 in stromleitendem Zustand befindet. Da der im Zeitpunkt T2 nachfolgende zweite Teilimpuls 84 positiv gerichtet ist, vermag .er das Basispotential des Eingangstransistors 41 über das Potential der Plusleitung 16 ins Positive anzuheben und diesen zu sperren. Der Stromverstärkungstransistor 42 wird dann im gleichen Augenblick zusammen mit dem Leistungstransistor 43 stromleitend, und an der Magnetwicklung entsteht der in Fig. 1 bei 38 angedeutete Arbeitsstromimpuls. Der über die Magnetwicklung gehende, im Zeitpunkt T2 einsetzende Magnetisierungsstrom bewirkt, daß das Kollektorpotential des Stromverstärkungstransistors 42 und des Leistungstransistors 43 auf einen nur wenig unterhalb der Batteriespannung liegenden Wert hochspringt. Da sich zu diesem Potential die Spannung des während der vorhergehenden Arbeitsstromimpulspause geladenen Kondensators 62 addiert, wird das Basispotential des Eingangstransistors 41 über den zweiten Teilimpuls 84 hinaus auch dann noch gesperrt gehalten, wenn der Teilimpuls 84 abgeklungen ist. Erst wenn der Kondensator 62 sich über die Widerstände 66 und 69 bis auf eine kleine Restspannung entladen hat, kann der Eingangstransistor 41 in dem bei T;; angedeuteten Zeitpunkt erneut stromleitend werden und den Stromverstärkungstransistor 42 und den Leistungstransistor 43 unter Beendigung des bisher laufenden Arbeitsstromimpulses sperren. Die Dauer der Arbeitsstromimpulse 38 reicht daher, solange die Drehzahl der Brennkraftmaschine so niedrig bleibt, daß der nächste sperrende Teilimpuls 84 erst nach dem Ende eines Arbeitsstromimpulses erzeugt wird, vom Zeitpunkt T" bis zum Zeitpunkt T..The first of these two partial pulses remains at the point in time TI Partial pulse has no effect under the conditions prevailing at low speeds, since at this point in time the input transistor 41 is in the current-conducting state is located. Since the second partial pulse 84 following at time T2 is directed positively is, able .er the base potential of the input transistor 41 via the potential to raise the positive line 16 to the positive and to block it. The current amplification transistor 42 then becomes conductive at the same moment together with the power transistor 43, and the working current pulse indicated at 38 in FIG. 1 arises on the magnet winding. The magnetizing current going through the magnet winding and starting at time T2 causes the collector potential of the current amplifying transistor 42 and the Power transistor 43 to a lying only slightly below the battery voltage Value jumps up. Since the voltage of the previous one is related to this potential Working current pulse pause charged capacitor 62 is added, the base potential of the input transistor 41 beyond the second partial pulse 84 also then held locked when the partial pulse 84 has decayed. Only when the capacitor 62 discharge through the resistors 66 and 69 to a small residual voltage has, the input transistor 41 in the one at T ;; indicated time again become conductive and the current amplifying transistor 42 and the power transistor 43 block with termination of the previously running operating current pulse. The duration the working current pulses 38 are therefore sufficient as long as the speed of the internal combustion engine remains so low that the next blocking partial pulse 84 only after the end of one Working current pulse is generated from time T "to time T ..

Für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges ist es notwendig, daß auch bei einem eingelegten Getriebegang das Fahrzeug im Leerlauf der B.rennkraftmaschine auch ohne Zuhilfenahme der Bremse nicht anrollt, aber andererseits von der Kupplung bei Steigerung der Maschinendrehzahl auf den doppelten Wert der Leerlaufdrehzahl das Maschinendrehmoment voll auf die Antriebsräder übertragen wird. Dies erreicht man bei der dargestellten Anordnung durch die gewählte Entladezeitkonstante des Zeitgliedes, die durch die Größe des Kondensators 62 und die Größe der Widerstände 66 und 69 festgelegt ist und eine Arbeitsstromimpulsdauer von 10 - 10-3 sec = 10 msec ergibt. Dann verbleibt in: den Pausen zwischen zwei Arbeitsstromimpulsen bei Leerlauf so viel Zeit, daß die Erregung der Kupplung vollständig abklingen kann und ihr zeitlicher Mittelwert und demzufolge das Kupplungsmoment nur sehr kleine Werte erreicht. Beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine werden die Pausen zwischen den einzelnen Arbeitsstromimpulsen immer kürzer, wobei die Erregung und damit das Kupplungsmoment rasch wächst, jedoch mit Hilfe des Gaspedals leicht dosiert werden kann.For the operation of a motor vehicle it is necessary that also with an engaged gear the vehicle in idle the B. internal combustion engine does not roll even without the aid of the brake, but on the other hand from the clutch when the machine speed is increased to twice the value of the idle speed the machine torque is fully transferred to the drive wheels. Achieved this in the arrangement shown, the selected discharge time constant des Timing element determined by the size of the capacitor 62 and the size of the resistors 66 and 69 and an operating current pulse duration of 10-10-3 sec = 10 msec results. Then remains in: the pauses between two working current pulses Idle enough time for the excitation of the clutch to subside completely and their mean value over time and consequently the clutch torque only very small Values achieved. When accelerating the internal combustion engine, the pauses between the individual working current pulses always shorter, with the excitation and thus the Clutch torque grows rapidly, but can be easily dosed with the help of the accelerator pedal can.

Bei hohen Maschinendrehzahlen folgen die einzelnen auslösenden Teilimpulse 84 so rasch aufeinander, daß der nächste Auslöseimpuls bereits erzeugt wird, solange der vom vorhergehenden Teilimpuls 84 hervorgerufene Arbeitsstromimpuls noch läuft. Da während eines Arbeitsstromimpulses der Eingangstransistor 41 im Sperrzustand gehalten wird, würde der ankommende sperrende Teilimpuls 84 wirkungslos bleiben, und erst der nächste Teilimpuls könnte dann den inzwischen stromleitend gewordenen Eingangstransistor 41 zur Auslösung des nächsten Arbeitsstromimpulses erneut sperren. Ohne die Erzeugung des obenerwähnten Doppelimpulses nach der Erfindung würde sich daher eine Folgefrequenz der Arbeitsstromimpulse 38 einstellen, die der halben tatsächlichen Drehzahl entspricht; die Kupplung würde durchrutschen und könnte das dann vorhandene hohe Maschinendrehmoment nicht übertragen.At high machine speeds, the individual triggering partial pulses follow 84 so quickly on each other that the next trigger pulse is already generated while the working current pulse caused by the previous partial pulse 84 is still running. Since the input transistor 41 is in the blocking state during an operating current pulse is held, the incoming blocking partial pulse 84 would remain ineffective, and only the next partial pulse could then the one that has become conductive in the meantime Block input transistor 41 again to trigger the next operating current pulse. Without the generation of the above-mentioned double pulse according to the invention, hence a repetition frequency of the Set working current pulses 38, which corresponds to half the actual speed; the clutch would slip and could not transfer the high machine torque then present.

Dies wird durch die gewählte Impulsformerstufe vermieden, die bewirkt, daß in dem vor dem jeweiligen positiven Teilimpuls 84 liegenden, mit dem Anstieg der Generatorspannung U, zusammenfallenden Zeitpunkt T1 ein negativer Teilimpuls 83 erzeugt wind. Dieser bewirkt, daß der Eingangstransistor 41 trotz der im Kondensator 62 bei hohen Drehzahlen noch vorhandenen Ladung den Eingangstransistor 41 vorzeitig stromleitend macht und so den laufenden Arbeitsstromimpuls, der bis zum Zeitpunkt T3 reichen würde, bereits irn: Zeitpunkt T4 beendigt. Der zweite Teilimpuls 84, der zur Auslösung des nächsten Arbeitsstromimpulses dienen soll, kann den stromleitend gemachten Eingangstransistor 41 erneut sperren. Die verhältnismäßig kurze Zeitspanne zwischen dem negativen Teilimpuls 83 und dem positiven, den nächsten Arbeitsstromimpuls 38 auslösenden Teilimpuls 84 reicht zur erneuten Aufladung des Kondensators 62 aus, da der Kondensatorladestrom am Gleichrichter 67 praktisch keinen Widerstand findet und da außerdem die im Ladestromkreis liegenden Schaltelemente (Emitter-Basis-Strecke des Eingangstransistors 41, Widerstand 64, Gleichrichter 65) im Vergleich zu den hochohmigen Widerständen 66 und 69 mederohmig sind.This is avoided by the selected pulse shaper stage, which has the effect of that in the one before the respective positive partial pulse 84, with the rise the generator voltage U, coinciding time T1 a negative partial pulse 83 generates wind. This causes the input transistor 41 in spite of the in the capacitor 62 at high speeds still existing charge the input transistor 41 prematurely conducts current and so makes the current working current pulse that up to the point in time T3 would be enough already at: time T4 ended. The second partial pulse 84, which is to be used to trigger the next working current pulse, can conduct the current Block made input transistor 41 again. The relatively short period of time between the negative partial pulse 83 and the positive, the next working current pulse 38 triggering partial pulse 84 is sufficient to recharge the capacitor 62, since the capacitor charging current at the rectifier 67 has practically no resistance and there are also the switching elements in the charging circuit (emitter-base path of the input transistor 41, resistor 64, rectifier 65) compared to the high resistance resistors 66 and 69 are mederohmig.

Zur besseren Erläuterung ist in Fig.4 mit dem obersten Linienzug der zeitliche Verlauf der als Steuerspannung dienenden Generatorspannung Ug, darunter mit der Linie 82 der Spannungsverlauf am Verbindungspunkt 52 der Impulsformerstufe und mit dem nächsten Linienzug der zeitliche Ablauf des erzeugten, aus einem negativen Teilimpuls 83 und einem positiven Teilimpuls 84 bestehenden Doppelimpulses dargestellt, wobei eine Drehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 1000 U/min (Umdrehungen je Minute) zugrunde gelegt ist. Im gleichen Maßstab der Zeitachse t sind im Vergleich hierzu drei weitere Linienzüge für die Generatorspannung Ug, die Doppelimpulse 83, 84 und die sich dann einstellende Folge der Arbeitsstromimpulse 38 wiedergegeben, die dann gelten, wenn die Drehzahl auf den 2,5fachen Wert, d. h. auf 2500 U/min gesteigert wird. Aus dem untersten Linienzug sieht man deutlich, daß der je, weils laufende Arbeitsstromimpuls vorzeitig im Zeitpunkt T4 beendet wird; weil hier bereits der nächste negative Teilimpuls 83 erzeugt wird, der den Eingangstransistor 41 erneut stromleitend macht und gleichzeitig den Stromverstärkungstransistor 42 und den Leistungstransistor 43 sperrt. Bei weiterer Steigerung der Drehzahl bleiben die Pausen zwischen dem bei T4 liegenden Ende des vorausgehenden Arbeitsstromimpulses und dem bei T2 beginnenden nächsten Arbeitsätromimpuls in gleicher Länge erhalten. Da sie im Vergleich zu der Länge der Arbeitsstromimpulse nur sehr kurz sind, kann die Erregung der Kupplung infolge ihrer hohen Induktivität in diesen Pausen nur geringfügig absinken. Bei den wiedergegebenen Linienzügen sind diese Pausen zur deutlicheren Darstellung ziemlich groß gewählt. Wenn man den im Ladekreis des Kondensators 62 liegenden Widerstand 64 genügend klein macht, kann man den Abstand zwischen den Zeitpunkten T4 und T, durch Verändern des Spannungsteilers 58 und 59 noch wesentlich verkürzen.For a better explanation is in Fig. 4 with the top line of the Time course of the generator voltage Ug serving as the control voltage, including with the line 82 the voltage curve at the connection point 52 of the pulse shaper stage and with the next line the chronological sequence of the generated one, from a negative one Partial pulse 83 and a positive partial pulse 84 existing double pulse shown, with a speed of the internal combustion engine of about 1000 rpm (revolutions per minute) is based. In comparison with this, the time axis t is on the same scale three more lines for the generator voltage Ug, the double pulses 83, 84 and then reproduced the sequence of the working current pulses 38, which then apply if the speed is 2.5 times the value, i.e. H. increased to 2500 rpm will. From the bottom line one can clearly see that the one that is always running The working current pulse is terminated prematurely at time T4; because here already the next negative partial pulse 83 is generated, which the input transistor 41 again makes current conductive and at the same time the current amplifying transistor 42 and the power transistor 43 blocks. If the speed is increased further, the pauses between the the end of the previous operating current pulse located at T4 and the one beginning at T2 receive the next work atrom impulse of the same length. Since they are compared to the Length of the working current pulses are very short, the excitation of the clutch due to their high inductance, only drop slightly during these pauses. at In the lines shown, these pauses are fairly large for the sake of clarity chosen large. If you have the resistance in the charging circuit of the capacitor 62 64 makes it sufficiently small, one can determine the distance between the times T4 and T, by changing the voltage divider 58 and 59 can be shortened considerably.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device for an electromagnetically and disengageable starting and switching clutch for motor vehicles, in which the magnet winding an electromagnet in an increasing with the speed of the internal combustion engine Repetition frequency working current pulses are supplied via a monostable tilting device, this in the cycle of the machine speed by control pulses from its stable locking position brought into its unstable tilted position, which is decisive for the duration of the working current pulses is, characterized in that the input of the tilting device is a pulse shaper is connected upstream, in which from .einer changing in rhythm with the machine speed Voltage a double pulse is derived, in which on one. first partial pulse an oppositely polarized second partial pulse follows, which is constantly triggered the working current pulse is used, whereas the first partial pulse is only used at high speeds takes effect and terminates an operating current pulse that is still running.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the pulse shaper stage is a transistor (44) contains whose base via a rectifier (60) to the tap of a voltage divider (58, 59) that is connected in parallel to the emitter-collector path of the transistor and the resistor (50) of the transistor connected in series with this is and its base also via the rectifier (60) and one with this in Series lying capacitor (55) is connected to the generator spawning (Ug).

3. Control device according to claim 2, characterized in that the base of the the transistor (44) belonging to the pulse generator stage via a resistor (45) directly connected to the end of the resistor (50) connected to the operating voltage and the rectifier (60) in the from the tap of the voltage divider (58, 59) for Base and the resistor (45) leading direction is current-permeable.

4. Control device according to claim 2 and 3, characterized in that of the with the collector des Transistor (44) connected end of the resistor (50) to the input transistor (41) of the monostable tilting device leads a further capacitor (53).

5. Control device according to claim 4, characterized in that the monostable tilting device in addition to the with the pulse shaper stage via the second capacitor (53) coupled input transistor (41) one with its base to the collector of the input transistor galvanically, as connected via the emitter-base path of a current amplifying transistor (42) Contains power transistor (43), the collector of which is connected to the magnet winding (32) and further connected to the base of the input transistor (41) through a circuit is, the one serving as a timing element to determine the working current pulse duration Capacitor (62) and a resistor (66) connected in series therewith.

6. Control device according to claim 5, characterized in that in series with the condenser (62) lying resistor (66) an in the charging current direction of the capacitor (62) permeable rectifier (67) is connected in parallel.

7. Control device according to claim 6, characterized in that a for the base current of the input transistor permeable rectifier (65) is arranged between the base of the input transistor (41) and the connection point of the circuit with a resistor (69) connected to the operating voltage. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1109 042.