DE1169788B

DE1169788B - Automatic clutch for motor vehicles

Info

Publication number: DE1169788B
Application number: DED30007A
Authority: DE
Inventors: Bruno Beeskow
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-02-14
Filing date: 1959-02-14
Publication date: 1964-05-06

Description

Kupplungsautomat für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Kupplungsautomaten für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Kupplung als Anfahrkupplung und einer beim Schalten eines nachgeschalteten Wechselgetriebes wirksamen mechani sehen Trennkupplung.Automatic clutch device for motor vehicles The invention relates to an automatic clutch device for motor vehicles, consisting of a hydrodynamic or centrifugal force-operated Coupling as a starting clutch and one when shifting a downstream gearbox effective mechani see disconnect clutch.

Kupplungsautomaten der erwähnten Art sind an sich bekannt. Weiterhin ist es bekannt, dem jeweils zu übertragenden Drehmoment verschiedene Einrückgeschwindigkeiten der mechanischen Trennkuppjung zuzuordnen, um z. B. beim sofortigen Beschleunigen des Motors nach dem Gangschalten ein Durchrutschen der Trennkupplung zu vermeiden.Automatic clutch systems of the type mentioned are known per se. Farther it is known to apply different engagement speeds to the torque to be transmitted in each case assign the mechanical Trennkuppjung to z. B. when accelerating immediately of the engine to prevent the clutch from slipping after shifting gears.

Diese bekannten Kupplungsautomaten haben den Nachteil, daß beim automatischen Einrücken der Trennkupplung, welches in an sich bekannter Weise durch den Unterdruck im Ansaugrohr gesteuert wird, nach dem Schalten eines Ganges und Anfahren aus dem Stand beim schnellen Beschleunigen des Motors in der Trennkupplung ein Stoß auftritt. Dieser kommt dadurch zustande, daß infolge des gesteigerten Drehmomentes in der hydrodynarnischen Anfahrkupplung der getriebene Teil derselben und der damit verbundene treibende Teil der Trennkupplung bereits umlaufen und daher verschiedene Schwungmomente durch die Trennkupplung in kürzester Zeit einander anzugleichen sind. Die vom Motor beschleunigten Massen des Sekundärteils der Anfahrkupplung und des treibenden Teils der mechanischen Trennkupplung müssen also mit der ruhenden Masse des getriebenen Teils der mechanischen Trennkupplung und des Abtriebsstranges gekuppelt werden.These known automatic clutch systems have the disadvantage that the automatic Engagement of the clutch, which in a known manner by the negative pressure is controlled in the intake manifold, after shifting a gear and starting from the When the engine accelerates rapidly, an impact occurs in the separating clutch. This comes about because of the increased torque in the hydrodynamic starting clutch the driven part of the same and the associated The driving part of the clutch is already rotating and therefore different moments of inertia can be adjusted to one another in the shortest possible time using the separating clutch. The one from the engine accelerated masses of the secondary part of the starting clutch and the driving part the mechanical disconnect clutch must therefore with the resting mass of the driven Part of the mechanical disconnect clutch and the output train are coupled.

Erfolgt hingegen nach dem Gangeinlegen beim Anfahrvorgang keine sofortige Beschleunigung des Motors, dann ist in der hydrodynamischen Anfahrkupplung nur ein kleines Restmoment vorhanden. Dieses kleine Schwungmoment des Sekundärteils der Anfahrkupplung kann beim Schließen der mechanischen Trennkupplung durch diese besser aufgenommen und der Motor anschließend ohne fühlbaren Stoß beschleunigt werden.If, on the other hand, there is no immediate start-up process after the gear is engaged Acceleration of the engine, then there is only one in the hydrodynamic start-up clutch small residual torque present. This small moment of inertia of the secondary part of the The starting clutch can do better when closing the mechanical separating clutch and the motor can then be accelerated without any noticeable impact.

Es sind zwar auch schon Antriebsanordnungen bekannt, die aus einer hydrodynamischen Kupplung und einem mechanischen Wechselgetriebe bestehen. Dabei ist die Getriebeeingangswelle mit einer Bremse versehen, damit beim Anfahren aus dem Stand der erste Gang ohne Ratschen der Zahnräder eingerückt werden kann. Hierbei ist jedoch keine Kupplungsautomatik vorhanden, außerdem ist die zu lösende Aufgabe eine ganz andere. Es sind weiterhin noch automatische Getriebe mit einer hydrodynamischeil Kupplung bekannt, bei welchen zusätzliche Massen als Schalterleichterung beim Einlegen der Schaltkupplungen bzw. -bremsen wirken. Auch hierbei handelt es sich um abweichende Anordnungen und Aufgabenstellungen.Although there are already known drive arrangements that consist of a hydrodynamic coupling and a mechanical change gear. Included the transmission input shaft is provided with a brake so that it is off when starting first gear can be engaged without ratcheting the gears. Here However, if there is no automatic clutch, there is also the task to be solved A completely different one. There are still automatic transmissions with a hydrodynamiceil Coupling known, with which additional masses as switch relief when inserting the clutches or brakes are effective. These are also different Arrangements and tasks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Kupplungsautomaten in der Weise auszubilden, daß beim Schließen der mechanischen Trennkupplung in keinem Fall mehr ein Stoß auftritt, der sich im Fahrzeug bemerkbar macht. Beim Einkuppeln sollen vielmehr beide Teile der Trennkupplung stillstehen, ferner soll ein beim schnellen Gasgeben entstehender Beschleunigungsstoß des Motors bei entsprechend größerem Schlupf zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil der hydrodynamischen oder fliehkraftbetätigten Anfahrkupplung sanft aufgenommen werden.The invention is based on the mentioned disadvantages to avoid and train an automatic clutch in such a way that when closing the mechanical separating clutch no longer experiences a shock that occurs in the Vehicle noticeable. Rather, both parts of the disconnect clutch should be engaged when engaging stand still, and an acceleration shock that occurs when accelerating rapidly of the motor with a correspondingly larger slip between the driving and the driven Part of the hydrodynamic or centrifugal force-operated starting clutch gently picked up will.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Kupplungsautomaten der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der mit dem getriebenen Teil der Anfahrkupplung verbundene treibende Teil der mechanischen Trennkupplung in an sich bekannter Weise durch eine besondere Breinsvorrichtung gegenüber dem festen Gehäuse oder einem anderen festen Teil abbremsbar ist.According to the invention, this object is achieved in an automatic clutch the aforementioned type solved in that the with the driven part of the Starting clutch connected driving part of the mechanical disconnect clutch in itself known way by a special Breinsvorrichtung opposite the fixed housing or another fixed part can be braked.

Da die vorgeschlagene Bremsvorrichtung nur beim Anfahren des Fahrzeuges wirken soll, ist nach der Erfindung der Bremse für den treibenden Teil der mechanischen Trennkupplung ein Sperrglied zugeordnet, welches die Betätigung der Bremse oberhalb einer bestimmten geringen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 8 kin/Std. sperrt. Die Abbremsung kann in der Art erfolgen, daß am treibenden Teil der Trennkupplung eine Reibungsbremse angeordnet und dieser für die Betätigung ein von der Trennkupplung selbst bzw. deren Betätigung über entsprechende Auslöseorgane gesteuerter Bremsmagnet zugeordnet ist. Die Steuerung des nur beim Anfahrvorgang wirkenden Bremsmagneten kann bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Abhängigkeit von der Lichtmaschine des Antriebsmotors des Fahrzeuges erfolgen. Bei einer anderen Ausführung kann der Bremsmagnet über ein Relais gesteuert werden, und im Erregerstromkreis des bei Erregung schließenden Relais kann als Auslöseorgan ein bei öffnender Trennkupplung schließender und bei schließender Trennkupplung im letzten Teil des Kupplungshubes öffnender Schalter angeordnet sein. Als Seperrglied kann in Reihe mit dem von der Trennkupplung selbst zu betätigenden Schalter ein weiterer, bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit vom Drehzahlmesser oder einem Drehzahlwächter zu öffnender Schalter angeordnet sein. Diese Art der Steuerung hat den Vorteil, daß hierbei die Bremsvorrichtung als Kriechbremse für das Fahrzeug Verwendung findet und unabhängig von der Motordrebzahl zur Wirkung gelangt.Since the proposed braking device should only act when starting the vehicle, according to the invention of the brake for the driving part of the mechanical separating clutch is assigned a locking member, which enables the actuation of the brake above a certain low driving speed of z. B. 8 kin / hour locks. Braking can take place in such a way that a friction brake is arranged on the driving part of the separating clutch and that a brake magnet controlled by the separating clutch itself or its actuation via appropriate release elements is assigned to it for actuation. In an exemplary embodiment according to the invention, the brake magnet, which only acts during the starting process, can be controlled as a function of the alternator of the drive motor of the vehicle. In another embodiment, the brake magnet can be controlled via a relay, and a switch that closes when the clutch is opened and opens in the last part of the clutch stroke when the clutch is closed can be arranged in the excitation circuit of the relay that closes when energized. A further switch, which can be opened by the tachometer or a speed monitor at a certain driving speed, can be arranged as a separating element in series with the switch to be actuated by the separating clutch itself. This type of control has the advantage that the braking device is used as a creep brake for the vehicle and is effective regardless of the engine speed.

Einzelheiten der Erfindung sind aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich; es zeigt F i g. 1 den schematischen Aufbau eines Kupplungsautomaten mit Bremse, F i g. 2 eine Schaltung zur Steuerung der Bremse, ebenfalls im Schema.Details of the invention can be seen from the illustrated embodiment; it shows F i g. 1 shows the schematic structure of an automatic clutch with brake, FIG. 2 a circuit for controlling the brake, also in the diagram.

Nach F i g. 1 besteht ein Kupplungsautomat aus der hydrodynamischen Anfahrkupplung 2 und einer nachgeschalteten, mechanischen Trennkupplung 3. Die hydrodynamische Anfahrkupplung 2 setzt sich in bekannter Weise aus dem antreibenden Primärteil 4 und dem getriebenen Teil 5 zusammen. Der Primärteil 4 steht über eine Schwungscheibe 6 unmittelbar mit der Motorkurbelwelle 7 in Verbindung. Der getriebene Teil 5 ist mit dem treibenden Teil 8 der mechanischen Trennkupplung 3 fest verbunden. Der treibende Teil 8 wird aus der Kupplungsglocke 9 mit der Druckplatte 10 und der Ausrückvorrichtung 11 gebildet. Der getriebene Teil der Trennkupplung 3 besteht aus der Kupplungsscheibe 12, die unmittelbar auf der Eingangswelle 13 eines nachgeschalteten Wechselgetriebes 14 angeordnet ist. Die Abtriebswelle 15 des Wechselgetriebes 14 steht in an sich bekannter Weise mit der Kardanwelle 16 für den Fahrzeugantrieb in Verbindung.According to FIG. 1 , an automatic clutch consists of the hydrodynamic starting clutch 2 and a downstream, mechanical separating clutch 3. The hydrodynamic starting clutch 2 is composed in a known manner of the driving primary part 4 and the driven part 5 . The primary part 4 is directly connected to the engine crankshaft 7 via a flywheel 6 . The driven part 5 is firmly connected to the driving part 8 of the mechanical separating clutch 3. The driving part 8 is formed from the clutch bell 9 with the pressure plate 10 and the release device 11 . The driven part of the separating clutch 3 consists of the clutch disc 12, which is arranged directly on the input shaft 13 of a gearbox 14 connected downstream. The output shaft 15 of the change gear 14 is connected in a manner known per se to the cardan shaft 16 for the vehicle drive.

Dem getriebenen Teil 5 der Anfahrkupplung 2, welcher mit dem treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 fest verbunden ist, ist eine Bremse 17 zugeordnet, mit welcher die Kupplungsteile 5 und 8 am Gehäuse oder einem anderen festen Teil undrehbar festgebremst werden können. Die Bremse 17 ist als Reibungs- oder Fliehkraftbremse, z. B. als Bandbremse, ausgebildet und an der Kupplungsglocke 9 der Trennkupplung 3 angeordnet, die zu diesem Zweck trommelartig ausgebildet sein kann. Die Bremse 17 wird durch einen Bremsmagneten 18 betätigt, das Lösen erfolgt durch Federkraft. Eine Ausbildung als Bremse, die durch Fliehkraft betätigt wird, wäre ebenfalls denkbar.The driven part 5 of the starting clutch 2, which is firmly connected to the driving part 8 of the separating clutch 3 , is assigned a brake 17 with which the clutch parts 5 and 8 can be braked non-rotatably on the housing or another fixed part. The brake 17 is a friction or centrifugal brake, for. B. as a band brake and arranged on the clutch bell 9 of the separating clutch 3 , which can be designed like a drum for this purpose. The brake 17 is actuated by a brake magnet 18 ; it is released by spring force. Training as a brake that is operated by centrifugal force would also be conceivable.

Mit der Bremse 17 ist es möglich, den getriebenen Teil 5 der Anfahrkupplung 2 und den treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 festzuhalten, um beim Einrücken der Trennkupplung 3 nach dem Einschalten eines Ganges beim Anfahren aus dem Stand jeden Stoß in der Trennkupplung 3 zu vermeiden. Für die Betätigung der Bremse 17 ist nach F i g. 2 der Bremsmagnet 18 vorgesehen, dessen Anker die Bremse anzieht, sobald seine Wicklung 19 erregt wird. Im Arbe;tsstropikreis des Bremsmagneten 18 liegt ein unter Strom schließendes Relais 20, in dessen Erregerstromkreis 21 ein Schalter 22 angeordnet ist. Der Schalter 22 ist der Trennkupplung 3 zugeordnet, z. B. derart, daß er durch den Ausrückhebel 23 der Kupplung mit einem Finger 24 od. dgl. betätigt wird. Der Ausrückhebel 23 kann dabei selbst einen Kontakt des Schalters 22 bilden. Die Zuordnung des Schalters 22 erfolgt dabei so, daß er bei öffnender Trennkupplung 3 geschlossen und bei schließender Trennkupplung 3 geöffnet wird, und zwar im letzten Teil des Kupplungshubes. Der Ausrückhebel 23 wird in an sich bekannter Weise über eine Zugstange 25 vom Servomotor 26 betätigt, der in bekannter Weise durch einen Schalter 27 am Gangschalthebel 28 über eine Steuereinrichtung 29 gesteuert wird. Diese Teile sind an sich nicht Gegenstand der Erfindung.With the brake 17 it is possible to hold the driven member 5 of the starting clutch 2 and the driving member 8 of the clutch 3 in order to avoid during the engagement of the clutch 3 after switching of a gear when starting from the state of each stroke in the separating clutch. 3 For the actuation of the brake 17 is shown in FIG. 2, the brake magnet 18 is provided, the armature of which pulls the brake as soon as its winding 19 is excited. In the working circuit of the brake magnet 18 there is a current-closing relay 20, in the excitation circuit 21 of which a switch 22 is arranged. The switch 22 is assigned to the disconnect clutch 3 , for. B. such that it is operated by the release lever 23 of the clutch with a finger 24 or the like. The release lever 23 can itself form a contact of the switch 22. The switch 22 is assigned in such a way that it is closed when the separating clutch 3 is opened and opened when the separating clutch 3 is closed, namely in the last part of the clutch stroke. The release lever 23 is actuated in a manner known per se via a pull rod 25 from the servomotor 26 , which is controlled in a known manner by a switch 27 on the gearshift lever 28 via a control device 29. These parts are not per se the subject of the invention.

In Reihe mit dem Schalter 22 liegt als Sperrglied ein weiterer Schalter 30, der durch ein übertragungsglied 31 mit dem Drehzahlmesser oder einem von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Drehzahlwächter verbunden ist und von diesem oberhalb einer bestimmten geringen Fahrgeschwindigkeit von z. B. 8 kni/Std. geöffnet wird. Durch diesen Schalter 30 wird erreicht, daß die Bremsbetätigung nur bei Stillstand bzw. beim Kriechen des Fahrzeuges erfolgen kann, nicht aber etwa beim Fahren und beim Schalten eines oberen Getriebeganges.In series with the switch 22 is another switch 30 as a blocking member, which is connected by a transmission member 31 to the tachometer or a speed monitor dependent on the driving speed and from this above a certain low driving speed of z. B. 8 kni / hour is opened. This switch 30 ensures that the brake can only be actuated when the vehicle is at a standstill or when the vehicle is crawling, but not when driving and when shifting an upper gear.

Wird im Stillstand des Fahrzeuges mit dem Getriebeschalthebel 28 z. B. der erste Gang eingeschaltet, schließt sich der Schalter 27, und über die Steuereinrichtung 29 wird in an sich bekannter Weise mittels Unterdruck im Servomotor 26 die Zugstange 25 in Richtung A bewegt und die mechanische Trennkupplung 3 geöffnet.If the vehicle is at a standstill with the gear shift lever 28 z. B. the first gear is switched on, the switch 27 closes, and the control device 29 is moved in a known manner by means of negative pressure in the servomotor 26, the pull rod 25 in direction A and the mechanical disconnect clutch 3 is opened.

Nach einer kleinen Bewegung der Zugstange 25 schließt der Schalter 22. Da Schalter 30 ohnehin beim Stillstand des Fahrzeugs geschlossen ist, wird damit der Erregerstromkreis des Relais 20 geschlossen. Das Relais 20 zieht an und schließt den Erregerstromkreis des Bremsmagneten 18, so daß dieser ebenfalls anzieht und die Bremse 17 einrückt. Dadurch bleibt der bisher infol-e des Restmomentes umlaufende getriebene Teil 5 der Anfahrkupplung 2 mit dem treibenden Teil 8 der Trennkupplung 3 stehen. Nach dem Einschalten des ersten Ganges steht auch die Kupplungsscheibe 12, so daß beim Einrücken der Trennkupplung 3 lediglich zwei stehende Teile 8 und 12 miteinander zu verbinden sind.After a small movement of the pull rod 25 , the switch 22 closes. Since switch 30 is closed anyway when the vehicle is at a standstill, the excitation circuit of the relay 20 is closed. The relay 20 picks up and closes the excitation circuit of the brake magnet 18, so that it also picks up and the brake 17 engages. As a result, the driven part 5 of the starting clutch 2 that has been rotating so far as a result of the residual torque remains with the driving part 8 of the separating clutch 3 . After switching on the first gear, the clutch disc 12 is also stationary, so that when the separating clutch 3 is engaged, only two stationary parts 8 and 12 need to be connected to one another.

Wird nach dem Gangeinlegen in bekannter Weise der Schalter 27 durch Loslassen des Getriebeschalthebels 28 geöffnet, rückt über die Steuereinrichtung 29 der Servomotor 26 mit der Zugstange 25 in Richtung B die Trennkupplung 3 ein. Dies geht ohne Stoß vor sich, da beide Kupplungsteile 8 und 12 stehen. Auch wenn nach dem Gangschalten schnell Gas gegeben wird, kann infolge der Abbremsung des getriebenen Teils 5 der Anfahrkupplung 2 kein Stoß auftreten. If the switch 27 is opened in a known manner by releasing the gear shift lever 28 after the gear has been engaged, the servomotor 26 with the pull rod 25 engages the separating clutch 3 in direction B via the control device 29 . This takes place without a jolt, since both coupling parts 8 and 12 are standing. Even if the accelerator is accelerated quickly after gear shifting, no shock can occur as a result of the braking of the driven part 5 of the starting clutch 2.

Wird durch den Finger 24 des Ausrückhebels 23 der Schalter 22 geöffnet, so fallen das Relais 20 und der Bremsmagnet 1.8 ab, und die Bremswirkung der Bandbremse 17 wird aufgehoben. Der Schalter 30 öffnet ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und unterbindet damit eine Bremsauslösung beim Schalten während der Fahrt. Es wäre auch denk-bar, die Bremse 17 zugleich auch vom Schalter 27 her zu steuern, wenn dabei eine derartige Verzögerung vorgesehen wird, daß die Bremse erst beim Schließen der Trennkupplung 3 löst. Diese Verzögerung könnte z. B. über elektrische Speicher (Kondensatoren) erreicht werden. Der Schalter 22 kann in seiner Stellung zum Ausrückhebel 23 einstellbar sein, um die Wirkung beider Teile genau aufeinander abstimmen zu können.If the switch 22 is opened by the finger 24 of the release lever 23 , the relay 20 and the brake magnet 1.8 drop out, and the braking effect of the band brake 17 is canceled. The switch 30 opens when the vehicle is traveling at a certain speed and thus prevents the brake from being triggered when shifting while driving. It would also be conceivable to control the brake 17 at the same time from the switch 27 if such a delay is provided that the brake is only released when the separating clutch 3 is closed . This delay could e.g. B. can be achieved via electrical storage (capacitors). The position of the switch 22 relative to the release lever 23 can be adjusted in order to be able to precisely coordinate the effect of the two parts with one another.

Die Ansprüche 2 bis 11 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1. Claims 2 to 11 are considered genuine subclaims only in conjunction with claim 1.

Claims

Patent claims: 1. Automatic clutch for motor vehicles, consisting of a hydrodynamic or centrifugally actuated clutch as a starting clutch and a mechanical separating clutch that is effective when shifting a downstream gearbox, characterized in that the driving part connected to the driven part (5) of the starting clutch (2) ( 8) the mechanical separating clutch (3) can be braked in a manner known per se by a special braking device (17) with respect to the fixed housing or another fixed part.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the brake (17) for the driving part (8) of the mechanical separating clutch (3) is assigned a locking member (30) and this locking member (30) actuates the brake (17) above a certain low speed of z. B. 8 km / h locks. 3. Coupling according to claims 1 or 2, characterized in that a friction brake (band brake 17) is arranged on the driving part (8) of the separating clutch (3) and this for actuating one of the separating clutch (3) itself or its actuation corresponding release elements (22) controlled brake magnet (18) is assigned. 4. Coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the working circuit of the brake magnet (18) is indirectly controllable by a relay (20) and the release (22) or blocking elements (30) in the excitation circuit (21) of the relay are arranged. 5. Coupling according to claims 1 to 4, characterized in that as trigger elements in the excitation circuit (21) of the relay (20) which closes when energized, a switch (22) which closes when the clutch (3) opens and opens when the clutch closes in the last part of the clutch stroke ) is arranged. 6. Coupling according to claims 1 and 4 or 5, characterized in that in series with the switch (22) to be actuated by the separating clutch (3) itself, another switch (30 ) which can be opened at a certain driving speed by the tachometer or a speed selector ) is arranged as a locking member. 7. Coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the switch (22) serving as a triggering element is assigned to the servomotor (26) of the separating clutch (3) . 8. Coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the switch (22) serving as a release element on the release lever (23) is assigned to the separating clutch. 9. Coupling according to claims 1 and 7 or 8, characterized in that the switch (22) serving as a triggering element is adjustable for coordination with respect to the release lever (23). 10. Coupling according to one of claims 1 to 9, characterized in that the switch (27) provided for the automatic actuation of the separating clutch (3) on the gear shift lever (28) simultaneously controls the brake (17) via corresponding delay elements. 11. Coupling according to one of claims 1 to 10, characterized in that the brake magnet (18) is excited by the alternator of the drive motor. Documents considered: German Patent No. 755 864; German Auslegeschriften Nos. 1003 049, 1036 068; French Patent No. 741021; U.S. Patent Nos. 1667 565, 2 601627, 2716906.