DE1186342B

DE1186342B - Hydraulic damper for the clutch engagement of motor vehicles

Info

Publication number: DE1186342B
Application number: DEA40800A
Authority: DE
Inventors: Ludvik Josifko; Ivan Rocek
Original assignee: Automobilove Zavody np
Current assignee: Automobilove Zavody np
Priority date: 1961-07-28
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1965-01-28

Description

Hydraulischer Dämpfer für den Kupplungseingriff von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Dämpfer für den von der Stellung des Gaspedals abhängigen Kupplungseingriff von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit selbsttätiger Steuerung des Ein- und Ausrückens der Kupplung, der auf einem zur Kupplungsbetätigung dienenden Stellmotor angeordnet ist und dessen Abströmquerschnitt durch eine mittels einer Feder vorgespannte Drosselnadel eines Regelventils bestimmt wird, wobei bei völlig freigegebenem Gaspedal ein minimaler Abströmquerschnitt und bei völlig niedergetretenem Gaspedal ein maximaler Abströmquerschnitt vorhanden ist.Hydraulic damper for the clutch engagement of motor vehicles The invention relates to a hydraulic damper for the from position of the accelerator pedal-dependent clutch engagement of motor vehicles, in particular of Motor vehicles with automatic control of the engagement and disengagement of the clutch, which is arranged on a servomotor used for clutch actuation and its Outflow cross-section through a throttle needle of a preloaded by means of a spring Control valve is determined, with a minimum when the accelerator pedal is fully released Outflow cross-section and with the accelerator pedal fully depressed, a maximum outflow cross-section is available.

Bei einem bekannten hydraulischen Dämpfer der vorstehend genannten Art besteht das Regelventil aus einem Elektromagneten, dessen Anker mit der Drosselnadel verbunden ist. Der für das hydraulische Dämpfungsmittel zur Verfügung stehende Absti-ömquerschnitt kann hierbei nur zwei mögliche Werte annehmen: Beim Anziehen des Magneten ist die Drosselnadel ganz nach unten gedrückt, so daß nur ein sehr geringer Abströmquerschnitt vorhanden ist, während bei nicht erregtem Magneten der gesamte Querschnitt für das Dämpfungsmittel zur Verfügung steht. In den Zwischenstellungen des Gaspedals wird daher bei der bekannten Ausführung entweder zu langsam oder zu hart eingekuppelt, da der Abströmquerschnitt nicht stufenlos mit der Stellung des Gaspedals variabel ist.In a known hydraulic damper of the above The control valve consists of an electromagnet, whose armature is connected to the throttle needle connected is. The spacing cross-section available for the hydraulic damping means can only have two possible values: When the magnet is pulled, the Throttle needle pushed all the way down so that only a very small outflow cross-section is present, while when the magnet is not excited, the entire cross-section for the Damping means is available. In the intermediate positions of the accelerator pedal Therefore, in the known version, the clutch is either too slow or too hard, because the outflow cross-section is not continuously variable with the position of the accelerator pedal is.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß das Ausrücken der Kupplung nur bei niedergetretenem Gaspedal möglich ist, denn nur dann befindet sich die Drosselnadel in ihrer oberen Stellung, so daß der Kolben beim Aufwärtshub nicht gedämpft wird. Ein weiterer Mangel des bekannten hydraulischen Dämpfers ist schließlich darin zu sehen, daß keine Einstellmöglichkeit vorhaaden ist, um die Dämpfung des Kupplungseingriffes den jeweils gegebenen Verhältnissen auf einfache Weise anzupassen.Another disadvantage of this known design is that the clutch can only be disengaged when the accelerator pedal is depressed, because only then the throttle needle is in its upper position, so that the piston is not dampened on the upstroke. Another shortcoming of the well-known hydraulic Finally, the damper can be seen in the fact that no adjustment option is available is to the damping of the clutch engagement the given conditions easy to customize.

Es ist weiterhin ein pneumatischer Dämpfer bekannt, der eine beim Ausrücken der Kupplung freigegebene und beim Einrücken der Kupplung durch ein Rückschlagventil geschlossene Öffnung aufweist und bei dem der Abströmquerschnitt durch einen Schieberkolben bestimmt wird, in dem eine ringförmige Nut vorgesehen ist. Der Abströmquerschnitt wird hierbei mittels eines unterdruckbetätigten Stellmotors stufenlos verändert.It is also known a pneumatic damper, the one at Disengagement of the clutch and released when the clutch is engaged by a check valve has closed opening and in which the outflow cross-section through a slide piston is determined in which an annular groove is provided. The outflow cross-section is changed continuously by means of a vacuum-operated servomotor.

Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß der Kolben sowie die Nut sehr genau geschliffen und geläppt sein muß und daß sich ein verhältnismäßig großer Reibungswiderstand ergibt, der die Empfindlichkeit der Dämpfersteuerung beeinträchtigt. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß keine Einstellmöglichkeit vorhanden ist: Es läßt sich weder der minimale noch der maximale Abströmquerschnitt verändern.However, this design has the disadvantage that the piston and the Groove must be ground and lapped very precisely and that a proportionate results in large frictional resistance, which affects the sensitivity of the damper control. Another disadvantage is that there is no setting option: Neither the minimum nor the maximum outflow cross-section can be changed.

Gegenstand eines älteren Patents ist schließlich eine automatische Kupplungseinrichtung, bei der ein vom Unterdruck beeinflußter Kolben in an sich bekannter Weise hydraulisch mit einem Betätigungskolben für die Kupplung verbunden ist und ein kurz vor Erreichen der Einkupplungsstellung vom Kolben des Servomotors aus betätigter Schalter am Zylinder des Betätigungskolbens oder zwischen diesem Zylinder und der Kupplung angebracht ist. Durch diesen Schalter wird beim Einkuppeln eine Umsteuerung in der Saugleitung hervorgerufen, so daß sich der Kolben nur noch langsam weiterbewegen kann und langsam eingekuppelt wird. Auch diese ältere Lösung ist jedoch in fertigungstechnischer Hinsicht verhältnismäßig kompliziert.Finally, the subject of an older patent is an automatic one Coupling device in which a piston influenced by the negative pressure in itself known manner hydraulically connected to an actuating piston for the clutch is and a shortly before reaching the coupling position of the piston of the servo motor from actuated switch on the cylinder of the actuating piston or between this Cylinder and the clutch is attached. This switch is used when engaging caused a reversal in the suction line, so that the piston only can move slowly and is slowly engaged. This older solution too however, it is relatively complicated from a manufacturing point of view.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mängel der bekannten bzw. älteren Ausführungen einen hydraulischen Dämpfer der eingangs genannten Art zu entwickeln, der in jeder Stellung des Gaspedals weich dämpft, der jederzeit ein ungedämpftes Ausrücken der Kupplung ermöglicht, der ferner in weiten Grenzen einstellbar ist und sich schließlich fertigungstechnisch einfach herstellen läßt.The invention is therefore based on the object, avoiding the Defects of the known or older versions a hydraulic damper of the opening called type to develop that softly dampens in every position of the accelerator pedal, the at any time an undamped disengagement of the clutch allows, which also in wide Adjustable limits is and ultimately manufacturing technology easy to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Regelventil außer der von der Drosselnadel gesteuerten Öffnung sowie wenigstens einer beim Ausrücken der Kupplung freigegebenen und beim Einrücken der Kupplung durch ein Rückschlagventil geschlossenen, an sich bekannten öffnung eine den minimalen Abströmquerschnitt bestimmende einstellbare Düse aufweist und daß die auf die mit der Drosselnadel verbundene Membran eines in an sich bekannter Weise zum stufenlosen Verändern des Abströmquerschnittes dienenden unterdruckbetätigten Stellmotors wirkende Spannung einer Feder veränderbar ist.This object is achieved according to the invention in that the control valve except for the opening controlled by the throttle needle and at least one when disengaging the clutch released and when the clutch is engaged by a check valve closed, known per se an opening which determines the minimum outflow cross-section has adjustable nozzle and that the membrane connected to the throttle needle one in a manner known per se for continuously changing the outflow cross-section Serving vacuum-operated servomotor acting tension of a spring can be changed is.

In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des hydraulischen Dämpfers für den Kupplungseingriff nach der Erfindung dargestellt; es zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht des hydraulischen Dämpfers in Verbindung mit dem mechanischen Übertragungsgestänge, F i g. 2 eine ähnliche Ausführungsform mit hydraulischem Übertragungsgestänge.In the drawings are explained in more detail in the following description Embodiments of the hydraulic damper for the clutch engagement according to the Invention illustrated; it shows F i g. 1 is a schematic view of the hydraulic Damper in connection with the mechanical transmission linkage, F i g. 2 one similar embodiment with hydraulic transmission linkage.

Der hydraulische Dämpfer für den Kupplungseingriff (vgl. F i g. 1) besteht aus einem hydraulischen Zylinder 1 mit einem Kolben 2, ferner einem Regelventil 3 mit einem Ventilteller 4, einer Drosselnadel 5, einem Rückschlagventil 6, einem unterdruckbetätigten Stellmotor 7 mit einer Membran 8, ferner einer Feder 9 und einem Reservebehälter 10.The hydraulic damper for clutch engagement (see Fig. 1) consists of a hydraulic cylinder 1 with a piston 2, a control valve 3 with a valve plate 4, a throttle needle 5, a check valve 6, a vacuum-operated servo motor 7 with a membrane 8, furthermore a spring 9 and a reserve container 10.

Das Ein- und Ausrücken der Kupplung erfolgt durch einen Stellmotor 11, der durch den Unterdruck im Saugrohr beaufschlagbar ist. Beim Ausrücken der Kupplung ist ein Raum 12 des Stellmotors 11 durch ; eine Öffnung 13 mit dem (nicht dargestellten) Unterdruckbehälter oder direkt mit dem Saugrohr verbunden, und ein vom Raum 12 durch eine Membran 15 getrennter Raum 14 steht dauernd mit der Atmosphäre in Verbindung.The clutch is engaged and disengaged by a servomotor 11, which can be acted upon by the negative pressure in the intake manifold. When the clutch is disengaged, a space 12 of the servomotor 11 is through; an opening 13 is connected to the vacuum tank (not shown) or directly to the suction pipe, and a space 14 separated from space 12 by a membrane 15 is permanently connected to the atmosphere.

Die aus der Differenz zwischen diesen Drücken resultierende Kraft wirkt entgegen der Kraft -der Kupplungsdruckfeder auf die Membran 15, und die Kupplung wird über eins mit der Membran 15 verbundene Kolbenstange 21, die auf ein Auskupplungslager 25 , wirkt, ausgerückt (dieser Zustand ist in F i g. 1 dargestellt).The force resulting from the difference between these pressures acts against the force of the clutch pressure spring on the diaphragm 15, and the clutch is disengaged via a piston rod 21 connected to the diaphragm 15 and acting on a clutch release bearing 25 (this state is shown in F i g. 1).

Der Kolben 2 des hydraulischen Zylinders 1 ist fest verbunden mit der Kolbenstange 21 der Membran 15 des Stellmotors 11. Beim Ausrücken der ; Kupplung wird der Kolben 2 in dem Zylinder 1 verschoben und Flüssigkeit aus dem Reservebehälter 10 über das Rückschlagventil 6 durch die Öffnungen 16 angesaugt. Beim Einrücken der Kupplung schließt der Druck der Flüssigkeit und die Feder 17 das ; Rückschlagventil 6 und damit auch die Öffnungen 16. Die Flüssigkeit kann also aus dem Zylinder 1 nur entweder durch die Öffnung 18 und die Düse 19 abfließen, wenn die Drosselnadel 5 angehoben wird, oder nur durch die Düse 19, wenn die .Drosselnadel 5 auf den Ventilteller 4 gedrückt wird. Die Stellung der Drosselnadel 5 wird durch die Größe des Unterdrucks bestimmt, der auf die Membran 8 des Stellmotors 7 wirkt und durch die Öffnung 20 diesem zugeführt wird.The piston 2 of the hydraulic cylinder 1 is firmly connected to the piston rod 21 of the membrane 15 of the servomotor 11. When the; Coupling, the piston 2 is displaced in the cylinder 1 and liquid is sucked in from the reserve container 10 via the check valve 6 through the openings 16. When the clutch is engaged, the pressure of the fluid and the spring 17 closes the; Check valve 6 and thus also the openings 16. The liquid can therefore only flow out of the cylinder 1 either through the opening 18 and the nozzle 19 when the throttle needle 5 is raised, or only through the nozzle 19 when the throttle needle 5 is on the Valve plate 4 is pressed. The position of the throttle needle 5 is determined by the size of the negative pressure which acts on the membrane 8 of the servomotor 7 and is supplied to it through the opening 20.

Gegen diese Kraft, die aus dem Unterschied der Drücke auf die Membran $ resultiert, wirkt die Druckkraft der Feder 9 und der Flüssigkeit. Die Größe des Unterdruckes im Saugrohr wird durch die Lage der Drosselklappe im Vergaser bestimmt, d. h. durch die Lage des Gaspedals.The compressive force of the spring 9 and the liquid acts against this force, which results from the difference in the pressures on the membrane $. The size of the negative pressure in the intake manifold is determined by the position of the throttle valve in the carburetor, ie by the position of the accelerator pedal.

Wenn das Gaspedal nach dem Schalten völlig niedergetreten ist, die Kupplung daher schnell eingerückt werden muß, ist der Unterdruck im Saugrohr und daher auch im Raum unter der Membran 8 des Stellmotors 7 klein. Die auf die Membran ausgeübte Kraft ist daher auch klein und überwindet nicht die Kraft der Feder 9 und den Druck der Flüssigkeit, so daß die Flüssigkeit durch die freie Öffnung 18 und durch die Düse 19 abströmen kann. Der Durchfluß der Flüssigkeit wird nicht gedrosselt, und die Kupplung greift schnell ein.If the accelerator pedal is completely depressed after switching, the clutch must therefore be engaged quickly, the negative pressure in the intake manifold and therefore also in the space under the membrane 8 of the servomotor 7 is small. The force exerted on the membrane is therefore also small and does not overcome the force of the spring 9 and the pressure of the liquid, so that the liquid can flow out through the free opening 18 and through the nozzle 19. The flow of fluid is not restricted and the clutch engages quickly.

Wenn nach der Umschaltung das Gaspedal nicht niedergetreten ist, d. h. wenn die Drosselklappe des Vergasers fast geschlossen ist, so ist der Unterdruck unter der Membran 8 groß. Die hierdurch auf die Membran 8 ausgeübte Kraft überwindet die Kraft der Feder 9 und den Druck der Flüssigkeit, so daß die Drosselnadel 5 die Öffnung 18 abschließt. Die Flüssigkeit kann jetzt nur durch die kleine Düse 19 abfließen. Der Durchfluß wird entsprechend gedrosselt und die Kupplung greift so langsam ein, daß der allmählich wachsende Druck auf die Kupplungslamelle durch größeres Durchgleiten den Ausgleich der Umdrehungen des getriebenen und des treibenden Kupplungsteiles ermöglicht, was in diesem Fall notwendig ist, damit ein ununterbrochener und weicher Einkupplungsvorgang erzielt wird.If the accelerator pedal has not been depressed after the switchover, ie if the throttle valve of the carburetor is almost closed, the negative pressure under the membrane 8 is high. The force exerted on the membrane 8 as a result overcomes the force of the spring 9 and the pressure of the liquid, so that the throttle needle 5 closes the opening 18. The liquid can now only flow out through the small nozzle 19. The flow is throttled accordingly and the clutch intervenes so slowly that the gradually increasing pressure on the clutch plate allows the revolutions of the driven and the driving clutch part to be balanced by sliding larger, which in this case is necessary to achieve an uninterrupted and smooth clutch process will.

Zwischen diesen zwei Extremstellungen des Gaspedals gibt es beliebige Zwischenstellungen, denen jeweils eine bestimmte Lage der Drosselnadel 5 im Ventilteller 4 des Regelventils 3 entspricht. Dadurch wird eine entsprechende Schnelligkeit des Einkupplungsvorganges erreicht.There are any intermediate positions between these two extreme positions of the accelerator pedal, each of which corresponds to a specific position of the throttle needle 5 in the valve disk 4 of the control valve 3. This achieves a corresponding speed of the coupling process.

Die gewünschte Einstellung erzielt man mühelos entweder mittels der direkt auf der Drosselnadel 5 vorgesehenen Einstellmutter 22, indem man die Vorspannung der Feder ändert, oder durch geeignete Wahl bzw. Einstellung der Düse 19.The desired setting can be easily achieved either using the Adjusting nut 22 provided directly on the throttle needle 5 by adjusting the preload the spring changes, or by suitable selection or setting of the nozzle 19.

In F i g. 2 ist ein hydraulischer Dämpfer für den Kupplungseingriff mit gleicher Wirkungsweise dargestellt, wobei der unterdruckbetätigte Stellmotor auf ein hydraulisches Übertragungsgestänge wirkt. Vorteilhaft wird der Zylinder 1 und der Kolben 2 für zweierlei Aufgaben benutzt, nämlich zum Ausrücken der Kupplung bei seinem Arbeitshub und zur Dämpfung des Kupplungseingriffes bei seinem Rückhub. Der Reservebehälter dient beiden Funktionen.In Fig. 2 is a hydraulic damper for clutch engagement shown with the same mode of operation, with the vacuum-operated servomotor acts on a hydraulic transmission linkage. The cylinder becomes advantageous 1 and the piston 2 are used for two purposes, namely to disengage the clutch during its working stroke and to dampen the clutch engagement during its return stroke. The reserve container serves both functions.

Ist der Raum 12 durch die Öffnung 13 mit dein Unterdruckbehälter verbunden, so wirkt ein Überdruck auf die Membran 15 des Stellmotors 11, und der Kolben 2 bewegt sich im hydraulischen Zylinder 1 in die Lage, die in F i g. 2 dargestellt ist. Die Kupplung wird durch den Flüssigkeitsdruck ausgerückt, der auf einen Kolben im Arbeitszylinder 23 wirkt, dessen Kolbenstange 24 mit dem Hebel des Auskupplungslagers 25 zusammenarbeitet. Bei diesem Ausrückhub des Kolbens 2 wird die Flüssigkeit aus dem Reservebehälter 10 durch das Rückschlagventil6 (beim Ausführungsbeispiel ein Kugelventil) und die Öffnungen 16 und 26 in den hydraulischen Zylinder 1 hinter den Kolben 2 gesaugt. Beim Einrücken der Kupplung, d. h. beim Rückhub, kann diese angesaugte Flüssigkeit durch die Öffnung 18 und die Düse 9 entweichen, wenn die Drosselnadel 5 abgehoben ist, d. h. bei niedergetretenem Gaspedal. Ist die Öffnung 18 geschlossen (bei freigegebenem Gaspedal), so kann die Flüssigkeit nur durch die Düse 19 aus dem Raum des Rückschlagventils 6 entweichen, in den sie durch die Öffnung 26 und während eines Hubteiles auch durch die Öffnung 27 einströmt.If the space 12 is connected to the vacuum tank through the opening 13, an overpressure acts on the membrane 15 of the servomotor 11, and the piston 2 moves in the hydraulic cylinder 1 into the position shown in FIG. 2 is shown. The clutch is disengaged by the fluid pressure acting on a piston in the working cylinder 23, the piston rod 24 of which works together with the lever of the disengaging bearing 25. During this release stroke of the piston 2, the liquid is sucked from the reserve container 10 through the check valve 6 (in the exemplary embodiment a ball valve) and the openings 16 and 26 into the hydraulic cylinder 1 behind the piston 2. When the clutch is engaged, ie during the return stroke, this sucked-in liquid can escape through the opening 18 and the nozzle 9 when the throttle needle 5 is lifted, ie when the accelerator pedal is depressed. If the opening 18 is closed (with the accelerator pedal released), the liquid can only escape through the nozzle 19 from the space of the check valve 6, into which it flows through the opening 26 and, during a lifting part, also through the opening 27.

Bei volleingerückter Kupplung befindet sich der Kolben 2 des hydraulischen Zylinders 1 in der gestrichelt angedeuteten Lage, d. h. zwischen den öffnungen 26 und 27: Bei Abnahme der Flüssigkeitsmenge im hydraulischen Zylinder 1 kann diese aus dem Reservebehälter 10 durch die Düse 19 und die Öffnung 27 ersetzt werden. Durch die Öffnung 28 strömt die Flüssigkeit aus dem Raum des Regelventils 3 in den Reservebehälter. Die übrige Funktion sowie die Zusammensetzung des hydraulischen Dämpfers gemäß F i g. 2 entspricht F i g. 1.When the clutch is fully engaged, piston 2 of the hydraulic one is located Cylinder 1 in the position indicated by dashed lines, d. H. between the openings 26 and 27: When the amount of fluid in hydraulic cylinder 1 decreases, it can from the reserve container 10 through the nozzle 19 and the opening 27 can be replaced. The liquid flows through the opening 28 from the space of the control valve 3 into the Reserve tank. The rest of the function and the composition of the hydraulic Damper according to FIG. 2 corresponds to F i g. 1.

Der Kupplungseingriff wird daher durch einen einfachen einhubigen hydraulischen Dämpfer mit veränderlicher Dämpfung gesteuert und kann bei allen Steuervorrichtungen für das selbsttätige Ein- und Ausrücken der Kupplung benutzt werden, wobei es gleichgültig ist, ob die Betätigung der Kupplung durch Unterdruck, Druckluft, Druckflüssigkeit oder elektromagnetisch erfolgt. Mit dem hydraulischen Dämpfer wird ein ununterbrochener, weicher Einkupplungsvorgang in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Gaspedals erreicht.The clutch engagement is therefore a simple one stroke hydraulic damper with variable damping and can be used with all control devices can be used for the automatic engagement and disengagement of the clutch, it does not matter is whether the clutch is actuated by negative pressure, compressed air or hydraulic fluid or takes place electromagnetically. With the hydraulic damper an uninterrupted, soft coupling process depending on the respective position of the accelerator pedal achieved.

Claims

Claim: Hydraulic damper for the position of the Clutch engagement of motor vehicles, in particular of motor vehicles, as a function of the accelerator pedal with automatic control of the engagement and disengagement of the clutch, which is based on a for clutch actuation serving servomotor is arranged and its outflow cross-section determined by a throttle needle of a control valve pretensioned by a spring is, with a minimum outflow cross-section and when the accelerator pedal is fully released when the accelerator pedal is fully depressed, there is a maximum outflow cross-section is, characterized in that the control valve (3) in addition to that of the throttle needle (5) controlled opening (18) and at least one when the clutch is disengaged released and closed by a check valve (6) when the clutch is engaged, opening (16) which is known per se and which determines the minimum outflow cross-section has adjustable nozzle (19) and that the connected to the throttle needle (5) Membrane (8) one in a manner known per se for continuously changing the outflow cross-section Serving vacuum-operated servomotor (7) acting tension of a spring (9) is changeable. Publications considered: German Patent No. 508 051; German utility model No. 1728 699; French patent specification no. 1141636. Earlier patents considered: German Patent No. 1125 777.