DE1405794C3 - Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen, deren Magnetwicklung zum Übertragen eines mit der Brennkraftmaschinendrehzahl steigenden Drehmomentes elektrische Energie impuls ■ förmig mittels eines die Impulslänge bestimmenden, mit einem Eingangs- und Ausgangstransistor ausgerüsteten monostabilen Multivibrators und eines diesem nachgeschalteten Leistungstransistors zugeführt wird, wobei der Multivibrator synchron mit der Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine in seinen instabilen Betriebszustand gebracht wird, wodurch die Magnetwicklung mit Stromimpulsen versorgt wird, und nach einer die Impulslänge ergebenden, festgelegten Zeitdauer selbsttätig in seine stabile Ausgangslage unter gleichzeitiger Sperrung der Energiezufuhr für die Magnetwicklung zurückkehrt, mit einem beim Erfassen des Schalthebels des Wechselgetriebes in seine Arbeitsstellung gelangenden Schalter, der einseitig an eine der beiden Zuleitungen einer Betriebsstromquelle für die Magnetwicklung angeschlossen ist und andererseits mit der Basis des an seinem Emitter an die andere Zuleitung angeschlossenen Eingangstransistors des Multivibrators verbunden ist, und ein Ende der Magnetwicklung an einen über einer zur Stromversorgung der Magnetwicklung dienenden Stromquelle liegenden Spannungsteiler angelegt ist und das andere mit dem Leistungstransistoi verbundene Ende der Magnetwicklung an den durch Erfassen des Schalthebels in seine Arbeitsstellung gelangenden Schalter über einen Gleichrichter angeschlossen ist, so daß die Magnetwicklung zum Zwecke der Entmagnetisierung in einer zum Betriebsstrorß entgegengesetzten Stromrichtung an den Spannungsteiler angeschlossen werden kann, und mit einem ein- seitig an einer der beiden Zuleitungen der Betriebsstromquelle für die Magnetwicklung angeschlossenen _Λ in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigbaren Schalter.
Nach einem Vorschlag des älteren deutschen Patents 1 109 042 verwendet man vorteilhaft als Steuergerät für die zur magnetischen Erregung dienenden elektrischen Impulse ein als monostabiler Multivibrator ausgebildetes Steuergerät, das durch einen synchron mit den Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine arbeitenden Taktgeber, vorzugsweise durch von der Zündeinrichtung der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs abgeleitete Steuersigna fein seinen instabilen, die Impulsdauer bestimmenden

Betriebszustand gebracht wird und nach einer von der Lade- bzw. Entladezeit eines zum Multivibrator gehörenden Energiespeichers abhängigen Zeitdauer in seine stabile Ausgangstage unter gleichzeitiger Sperrung der Energiezufuhr zurückkehrt. Zur Weiterbildung dieser Steuergeräte ist in dem älteren deutschen Patent 1 405 788 vorgeschlagen worden, durch Anlegen einer mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine veränderlichen Vorspannung an den Eingangstransistor des Multivibrators die Impulslänge der vom Multivibrator gelieferten, rechteckförmigen Stromimpulse derart zu verändern, daß mit steigender Drehzahl die Impulslänge vergrößert wird. Um während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine die Leerlaufdrehzahl und demzufolge auch diejenige Drehzahl erhöhen zu können, bei welcher die Kupplung selbsttätig ausrückt und um außerdem diese Erhöhung so lange wirksam zu halten, bis ein festgelegter Mindestwert der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine erreicht ist, kann nach einem Vorschlag des älteren Patents 1 405 792 mit der Primärwicklung des zum Multivibrator gehörenden und als Zeitglied wirkenden Transformators ein temperaturabhängiger Widerstand in Reihe geschaltet sein, der mit der Brennkraftmaschine in wärmeleitender Verbindung steht.

Während jedoch die geschilderten Maßnahmen vornehmlich zum Anfahren aus dem Stillstand heraus wichtig sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Fahrverhalten von elektromagnetischen Kupplungen beim Gangwechsel zu verbessern. Bei bekannten Kupplungsvorrichtungen beeinflußt die durch die Induktivität der Kupplungswicklung und durch deren Gleichstromwiderstand festgelegte Zeitkonstante die Geschwindigkeit, mit der die Kupplung nach dem Ausschalten des Erregerstromes die Kraftübertragung zwischen'dem Antriebsmotor und dem Getriebe unterbricht. Diese Zeitkonstante ist bei bekannten Schaltungen, bei welchen zur Magnetwicklung der Kupplung ein die Ausbildung von induktiven Abschaltspitzen verhindernder Gleichrichter vorgesehen ist, verhältnismäßig groß, weil dann im Entladestromkreis außer dem praktisch vernachlässigbar kleinen Durchlaßwiderstand dieses Gleichrichters nur der Gleichstromwiderstand der Magnetwicklung wirksam ist. Durch einen zusätzlichen, dem Gleichrichter vorgeschalteten Widerstand kann man zwar diese Zeitkonstante verkleinern. Dies würde jedoch den Nachteil mit sich bringen, daß sich beim Anfahren ungünstigere Verhältnisse ergeben als bei einem eine große Zeitkonstante aufweisenden, niederohmigen Ausgleichsstromkreis.

Für ein günstiges Fahrverhalten ist bei einer Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigbare Schalter andererseits mit dem Kollektor des den Betätigungsstrom für die Magnetwicklung liefernden Leistungstransistors über eineDiode verbunden ist, die in stromleitendem Zustand dieses Leistungstransistors in ihrer Sperrichtung beansprucht wird und beim Stromloswerden des Leistungstransistors den Ausgleichstrom der Magnetwicklung übernimmt.

In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen aus Brennkraftmaschine, elektromagnetisch erregbarer Magnetkupplung mit elektronischer Steuereinrichtung und Wechselgetriebe bestehenden Kraftfahrzeugantrieb in schematischer Darstellung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die elektromagnetisch erregbare Magnetpulverkupplung des Kraftfahrzeugantriebs nach Fig. 1,

F i g. 3 ein Schaltbild der elektronischen Steuereinrichtung der elektromagnetisch erregbaren Magnetpulverkupplung.

Die zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmte vierzylindrige Viertakt-Brennkraftmaschine 10 arbeitet mit einer Hochspannungszündanlage zusammen, deren Verteiler mit 11 angedeutet ist. An die Brennkraftmaschine ist ein Gehäuse 12 einer elektromagnetisch erregbaren Magnetpulverkupplung angeflanscht,'die durch eine in F i g. 3 näher dargestellte elektronische Steuereinrichtung 13 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 15 angeflanscht, dessen einzelne Gänge durch einen Schalthebel 16 wahlweise geschaltet werden können.

Wie F i g. 2 besser erkennen läßt, enthält die elektromagnetisch erregbare Magnetpulverkupplung in ihrem Gehäuse 12 einen aus zwei Schalen 21 und 22 zusammengesetzten, mit der Kurbelwelle 23 der Brennkraftmaschine fest verbundenen, zugleich das Schwungrad der Brennkraftmaschine bildenden Käfig und einen auf einer Abtriebswelle 24 sitzenden Läufer 25, der an seiner Mantelfläche mehrere nebeneinanderliegende Nuten 26 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 den Schalen 21 und 22 des Käfigs 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 21 und 22 ist je eine sich gegen die Drehachse hin erweiternde Ringnut 31 eingestochen, in die eine Magnetwicklung 35 eingelegt ist. Die Enden der Magnetwicklung 35 sind an je einen von zwei Schleifringen 36 und 37 geführt, die isoliert gegeneinander auf der äußeren Stirnfläche der Schale 22 sitzen. An der Innenseite des Gehäuses 12 sind ebenfalls zwei gegeneinander isolierte Schleifbürsten 38 und 39 befestigt. Jede dieser beiden Schleifbürsten arbeitet mit einem der beiden Schleifringe zusammen. Von den Schleifbürsten führen Leitungen zu einer außen am Gehäuse 12 sitzenden Anschlußdose 40, über welche die Mass gnetwicklung 35 der Magnetpulverkupplung an die Steuereinrichtung 13 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung liefert die zur Momentübertragung erforderliche elektrische Energie in Form von etwa recht» eckförmigen Stromimpulsen, von denen einer in F i g. 1 bei 41 angedeutet, ist. Zur Erzeugung dieser Stromimpulse ist die Eingangsseite der Steuereinrichtung 13 mit dem Verteiler 11 der Hochspannungszündanlage durch ein Kabel 42 verbunden, über das bei jedem Zündvorgang ein kurzer, bei 43 angedeuteter Steuerimpuls der in F i g. 3 näher dargestellten Steuereinrichtung zugeführt wird.

Die elektronische Steuereinrichtung wird aus einer zum Betrieb der Hochspannungszündanlage vorge

sehenen, nicht dargestellten Batterie über eine Minusleitung 50 und eine Plusleitung 51 mit Strom versorgt. Die Primärwicklung 52 einer im übrigen nicht näher dargestellten Zündspule der Hochspannungszündanlage ist in Reihe mit dem im Gehäuse des Verteilers 11 untergebrachten Unterbrecherarm 53 eines Zündunterbrcchers zwischen der Minusleitung 50 und der Plusleitung 51 angeordnet. Der Unterbrecherarm arbeitet mit einem feststehenden, an die Minusleitung 50 angeschlossenen Kontakt 54 zusammen und wird von einem ebenfalls im Verteilergehäuse untergebrachten vierhöckrigcn Nocken 55 bei jeder Umdrehung der Brennkraftmaschine zweimal von dem feststehenden Kontakt 54 abgehoben. So oft der Unterbrecherarm 53 den über die Primärwicklung 52 fließenden Zündstrom J unterbricht, entsteht an der Primärwicklung eine Spannung U, die dem im folgenden näher beschriebenen Multivibrator 56 über einen Widerstand 60, einen Kondensator 61 sowie eine Leitung 62 und einen Gleichrichter 63 zugeführt wird. An den Kondensator 61 sind zwei in Reihe geschaltete, zwischen der Plusleitung 51 und der Minusleitung 50 liegende Widerstände 64 von 10 000 Ohm und 65 von 50000hm angeschlossen. Vom Widersland 60 zur Plusleitung 51 führt ein Kondensator 66 von etwa 0,02 μΡ und dient in Verbindung mit dem Widerstand 60, dem Kondensator 61 und dem Gleichrichter 63 dazu, einen schmalen, bei jeder Unterbrecheröffnung entstehenden Steuerimpuls 43 für den Multivibrator 56 zu liefern.

Jm einzelnen enthält der Multivibrator 56 einen Eingangstransistor 70 und einen Ausgangstransistor 71, sowie einen als Zeitglied wirkenden Transformator, dessen etwa 1000 Windungen umfassende Primärwicklung 72 an die Kollektorelcktrode des Ausgangstransistors 71 angeschlossen ist. Seine auf dem gemeinsamen Transformatorkern 73 sitzende, etwa 8000 Windungen umfassende Sekundärwicklung 74 ist mit einem ihrer Wicklungsenden unmittelbar an die mit dem Gleichrichter 63 verbundene Basis des Eingangstransistors angeschlossen und liegt zu einem Widerstand 75 von 2000 Ohm parallel, an den ihr anderes Wicklungsende über einen Gleichrichter 76 angeschlossen ist. Der Widerstand 75 ist zusammen mit dem Gleichrichter 76 an eine Widerstandsgruppc aus drei Widerständen, nämlich einem mit einem temperaturabhängigen Widerstand 77 in Reihe geschalteten Festwiderstand 78 von 7000 Ohm und einem zu diesen beiden parallelliegenden Widerstand 79 von 2000 Ohm, angeschlossen. Diese Widerstandsgruppe bildet einen Teil eines Spannungsteilers, da sie über einen einstellbaren Widerstand 80 von etwa 10 kOhm und einen Festwiderstand 81 von 3 kOhm an die Minusleitung 50 angeschlossen ist.

Zwischen dem Eingangstransistor 70 und dem Ausgangstransistor 71 des Multivibrators ist ein Schalttransistor 82 vorgesehen, der mit seiner Basis einerseits über einen Widerstand 83 von 3000 Ohm an die Plusleitung angeschlossen und andererseits über einen Schutzwiderstand 84 von 8000 Ohm sowie einen in dieser Richtung stromdurchlässigen Gleichrichter 85 an den beweglichen Schaltarm 86 eines Schaltkontaktpaares angeschlossen ist, dessen Festkontakt 87 mit der Minusleitung verbunden ist. Dieses Schaltkontaktpaar gelangt in seine Schließstellung sobald der in Fig. 1 bei 115 angedeutete Handknopf des Schalthebels 16 zum Einlegen oder Ausrücken eines Ganges des Wechselgetriebes 15 erfaßt wird. Es geht selbsttätig wieder in die dargestellte Offenstellung zurück, sobald der Schalthebel losgelassen wird.

Zwischen dem Gleichrichter 85 und dem Widerstand 84 zweigt eine Verbindungslcitung zum Schaltarm 90 eines mit einem feststehenden Gegenkontakt 91 an die Minusleitung 50 angeschlossenen Schalters ab, der sich bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb von etwa 15 km/h in seiner Schließstellung befindet, bei höheren Fahrgeschwindigkeiten jedoch beispielsweise

ίο durch nicht dargestellte Fliehgewichte in seiner Offenstellung gehalten wird.

Für die im folgenden näher beschriebene Wirkungsweise des Multivibrators 56 wild zunächst davon ausgegangen, daß der fahrgeschwindigkeitsabhängige Schalter 90/91 geschlossen ist und die Basis des Schalttransistors 82 daher an einem durch den mit dem Schutzwiderstand 84 einen Spannungsteiler bildenden Widerstand 83 festgelegten Potential von etwa 10 V liegt, wenn die Betriebsspannung zwischen der Plusleitung 51 und der Minusleitung 50 12 Volt beträgt. Der mit seinem Emitter an den Kollektor des Eingangstransistors 70 angeschlossene Schalttransistor 82 befindet sich daher, solange der Schalter 90/91 geschlossen ist, im gleichen Betriebszustand wie der Eingangstransistor 70.

Im Stillstand der Brennkraftmaschine und — während ihres Laufes — unmittelbar vor dem nächsten Zündvorgang befindet sich der Eingangstransistor 70 in seinem stromleitenden Zustand, da er mit seiner Basis an einem gegenüber der Plusleitung 51 und dem mit diesem verbundenen Emitter niedrigeren Potential liegt.

Sobald der Nocken 55 des Zündunterbrechers nach dem Andrehen der Brennkraftmaschine den Unterbrecherhebel 53 von seinem Kontakt 54 im Zündzeitpunkt abhebt und dabei den seither über die Primärwicklung 52 der Zündspule fließenden Zündstrom J unterbricht, entsteht infolge der Induktivität der Primärwicklung eine Spannung U, die über die Leitung 62 in Form eines Steuerimpulses 43 an die Basis des Eingangstransistors 70 gelangt, diese stark positiv gegenüber der Plusleitung macht und den' Eingangstransistor daher sofort sperrt. Dann wird auch der Schalttransistor 82 stromlos, und der Ausgangstransistor 71 gelangt sofort in seinen voll stromleitenden Betriebszustand. Infolge der Induktivität der Primärwicklung 72 des Transformators kann der Kollektorstrom J₀ des Ausgangstransistors 71 nicht sofort auf den vollen Endwert ansteigen. Er wächst vielmehr mit einer Zeitkonstante τ = -_n , worin L

die Induktivität der Primärwicklung 72 und R der Gesamtwiderstand im Emitter-Kollektor-Kreis des Ausgangstransistors ist. Der ansteigende Kollektorstrom induziert in der Sekundärwicklung 74 eine von einem hohen Anfangswert mit ansteigendem Kollektorstrom absinkende Spannung, die einen über den Widerstand 75 und den Gleichrichter 76 fließenden Strom Js hervorruft, durch den die Basis des Eingangstransistors 70 auch dann noch positiv gehalten wird, wenn das von der Zündspule erzeugte, über den Gleichrichter 63 zugeführte Steuersignal 43 bereits verschwunden ist. Dadurch wird der Eingangstransistor weiterhin in seinem Sperrzustand so lange gehalten, bis der Kollektorstrom J_c des Ausgangstransistors 71 sich seinem Endwert genähert hat und daher die am Widerstand 75 entstehende Spannung auf einen Wert abgesunken ist, der etwa gleich groß wie die

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am Widerstand 79 entstehende Vorspannung U_v ist. Kondensators 109 und einem Ende des Widerstandes

Dann kippt der Ausgangstransistor 71 wieder in 108 an einem Leitungsstück P, das einen an die Plus-

seinen ursprünglichen Sperrzustand zurück. leitung 51 angeschlossenen Festwiderstand 114 von

Solange sich der Ausgangstransistor 71 in seinem etwa 200 Ohm mit drei Widerständen verbindet, von stromleitenden Zustand befindet, ist auch der an seinen 5 denen der mit 116 angedeutete als Heißleiter ausge-Emitter angekoppelte Transistor 93 stromleitend und bildet ist und mit der Brennkraftmaschine in wärmebringt für diese Zeitdauer auch den Leistungstran- leitender Verbindung steht. Der mit dem Heißleiter sistor 94 in sein voll stromleitendes Arbeitsgebiet. 116 in Reihe geschaltete Festwiderstand 117 hat Dann kann über einen an den Kollektor des Leistungs- etwa 300 Ohm, der zu diesen beiden Widerstäntransistors 94 angeschlossenen Widerstand 95 von io den parallelliegende dritte Widerstand 118 ist auf etwa 10 Ohm die Magnetwicklung 35 der Magnet- 40 000 Ohm eingestellt. Die Verbindungsleitung P pulverkupplung und zwei mit dieser in Reihe ge- liegt daher an einem Potential, das um so niedriger schaltete Gleichrichter 97 und 98 ein Magnetisierungs- wird, je höher die Betriebstemperatur der Brennkraftstrom fließen, dessen Dauer der Kippdauer des Multi- maschine ansteigt.

vibrators entspricht. Je schneller die Brennkraft- 15 Diese Anordnung dient dazu, jeweils einen vorausmaschine läuft, um so schneller folgen diese rechteck- gehenden rechteckförmigen Stromimpuls 41 dazu zu förmigen Stromimpulse, die in F i g. 1 schematisch benutzen, die Dauer des nachfolgenden Stromimpulses bei 41 angedeutet sind, aufeinander und' erhöhen den zu vergrößern, wenn der nächste Stromimpuls bei zeitlichen Mittelwert der in den Eisenteilen der hoher Drehzahl rasch folgt, oder zu verkleinern, wenn Magnetpulverkupplung wirksamen magnetischen Erre- 20 die Drehzahl niedrig ist. Wie bereits oben dargelegt gung. Sobald diese Erregung einen Mindestwert wurde, gelangt der Eingangstransistor 70 bei jedem überschreitet, vermag die Magnetpulverkupplung ein der über den Gleichrichter 63 zugeführten, von der Drehmoment von der Brennkraftmaschine auf das Primärwicklung 52 der Zündspule abgeleiteten Steuer-Wechselgetriebe zu übertragen, so daß das Fahrzeug, impulsen 43 in seinen Sperrzustand und wird erst wenn ein Gang eingelegt ist, bei weiterer Steigerung 25 dann wieder stromleitend, wenn die in der Sekundärder Brennkraftmaschinendrehzahl anrollt. wicklung 74 des Transformators 72 bis 74 induzierte

Um den Kupplungseinsatz bei kalter Brennkraft- Spannung so weit abgesunken ist, daß der am Widermaschine in das Gebiet hoher Drehzahl zu verlegen, stand 75 entstehende Spannungsabfall die Vorspanist in dem Kollektorstromkreis des Ausgangstran- nung ü_v am Widerstand 79 nicht mehr überwiegt, sistors 71 eine Reihenparallelschaltung aus drei Wider- 30 Diese Vorspannung wird jedoch in den zwischen einem ständen vorgesehen, nämlich ein mit dem Kühlwasser vorausgehenden und einem nachfolgenden Steuerder Brennkraftmaschine in wärmeleitender Verbin- impuls liegenden Zeiträumen durch den Kollektordung stehender Heißleiter 100, ein mit diesem in strom des Transistors 105 geändert. Im einzelnen Reihe liegender Festwiderstand 101 von etwa 20 Ohm geschieht dies folgendermaßen:
und ein zu diesen parallelliegender Widerstand 102 35 Sobald der durch den Transistor 93 fließende Strom von 150 Ohm. Wenn die Brennkraftmaschine ihre mit einer steilen Rückenflanke endigt, bringt der in Betriebstemperatur erreicht, ist der Widerstand des sein Sperrgebiet gelangende Transistor 93 die mit Heißleiters 100 klein, bei kaltem Zustand jedoch groß. seinem Kollektor verbundene Belegung des praktisch Dadurch wird erreicht, daß die für die Induktivität der ungeladenen Kondensators 113 an das Potential der _.„.., _. ο L j τ mi * * L 40 Minusleitung 50. Da der Kondensator sich über den Pnmarw.cklung72 maßgebende Ze.tkonstante r = _Ύ Gleichrichte? Ill nicht aufladen kann, muß sein

mit zunehmender Betriebstemperatur größer wird Ladestrom über den Widerstand 108 bzw. den Kon- und daher eine größere Zeitdauer erforderlich ist, bis densator 109 und den Gleichrichter 110 gehen, an der von einem der Steuerimpulse 43 stromleitend dem er praktisch keinen Widerstand findet. Der gemachte Ausgangstransistor 71 wieder in seinen 45 Verbindungspunkt Q zwischen den Widerständen 107 Sperrzustand zurückkehren kann. Die bei 41 in F i g. 1 und 108 nimmt daher sofort ein sehr niedriges Potenangedeuteten rechteckförmigen Stromimpulse werden tial an und bringt den Transistor 105 in voll stromdaher um so länger, je wärmer die Brennkraftmaschine leitenden Zustand, während der Kondensator 109 wird. zunächst noch ungeladen ist, aber jetzt an Spannung Die eben beschriebene Schaltanordnung wirkt mit 50 liegt. Der Kondensator 113 nimmt dann über den einer ebenfalls die Impulsdauer beeinflussenden, im Widerstand 108 und den Widerstand 107 in Reihe folgenden näher beschriebenen Anordnung zusammen. mit der Emitter-Basis-Strecke des Transistors 105 Diese umfaßt einen Transistor 105, dessen Emitter Ladestrom auf, so daß das Potential des Punktes Q an ein Potentiometer 106 angeschlossen ist. Sein langsam ansteigen kann, während gleichzeitig der Kollektor liegt am Verbindungspunkt des einstell- 55 über den Widerstand 81 gehende Strom des Tranbaren Widerstandes 80 und des Festwiderstandes 81. sistors 105 langsam abnimmt und bewirkt, daß die Die Basis des Transistors 105 ist über einen Wider- Spannung U_v am Widerstand 79 größer wird,
stand 107 von 30 kOhm an einen Widerstand 108 Wie oben bereits angedeutet wurde, bestimmt dervon 35 kOhm und einen zu diesem parallelgeschalteten ~ jenige Zeitpunkt, an dem die in der Sekundärwick-Kondensator 109 von 1 μΡ angeschlossen. Der Kon- 60 lung 74 des Transformators 72 bis 74 induzierte und densator 109 ist durch zwei hintereinander geschaltete am Widerstand 75 abgegriffene Spannung den dann Gleichrichter 110 und 111 überbrückt. Ihr gemein- herrschenden Wert der Vorspannung U_v unterschreisamer Verbindungspunkt 112 ist über einen Konden- tet, die Dauer der vom Multivibrator gesteuerten sator 113 von 1 [xF an den Kollektor des zwischen rechteckförmigen Stromimpulse 41. Dieser Zeitpunkt dem Ausgangstransistor 71 des Multivibrators 56 und 65 wird um so länger hinausgeschoben, je kleiner der dem Leistiingstraiisistor 94 liegenden Transistor 93 dann vorhandene Wert der langsam ansteigenden angeschlossen. Die negative Elektrode des Gleich- Vorspannung U_v ist. Hierdurch wird erreicht, daß richlcrslll liegt zusammen mit einer Belegung des sich bei höherer Drehzahl eine wesentlich größere

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Impulslänge ergibt als bei langsamer Drehzahl, bei ter Gleichrichter vorgesehen. Dieser Gleichrichter der die Steuerimpulse 43 langsamer aufeinanderfolgen verbindet bei geschlossenem Schalter 86, 87 das ge- und die Vorspannung daher mehr Gelegenheit hat nannte Wicklungsende der Magnetwicklung mit der auf höhere Spannungswerte anzusteigen. Minusleitung 50. Dann liegt das andere Wicklungsende Die bisher beschriebene Anordnung arbeitet in 5 infolge der Spannungsteilung, die zwischen einem an bezug auf die geforderte Sicherheit des Kupplungs- die Plusleitung 51 angeschlossenen Widerstand 126 einsatzes in zufriedenstellender Weise. Es hat sich und den beiden in Durchlaßrichtung liegenden Gleichjedoch gezeigt, daß die Induktivität der Magnet- richtern 97 und 98 entsteht, an einem geringfügig über wicklung sowohl für den Kupplungseinsatz beim der Minusleitung liegenden Potential, so daß ein Schalten des Getriebes als auch beim Anfahren eine io kleiner Entmagnetisierungsstrom J_e über die Magnetwesentliche Rolle spielt. Insbesondere beim Lösen wicklung 35 und den Gleichrichter 125 zustande eines Ganges hat es sich als wünschenswert ergeben, kommt, der zur Richtung der rechteckförmigen daß die Zeitkonstante des Entladestromkreises der Stromimpulse Jk entgegengesetzt ist und daher eine Magnetwicklung 35 nicht zu groß sein darf, weil sonst rasche Entmagnetisierung bewirkt,
die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Brenn- 15 Zur weiteren Anpassung des Kupplungsverhaltens kraftmaschine und dem Wechselgetriebe nicht rasch an die Fahrbedürfnisse ist zwischen die Kollektorgenug gelöst werden kann. Für den Anfahrvorgang elektrode des Leistungstransistors 94 und die mit dieser dagegen soll diese Zeitkonstante möglichst groß sein, in Verbindung stehende Magnetwicklung 35 im Widerweil dann der Drehzahlbereich zwischen dem Fassen stand 95 sowie ein zu diesem parallelliegender Schalter der Kupplung und dem Erreichen des vollen Dreh- ao 127 vorgesehen, der sich in seiner Offenstellung befinmoments trotz des erforderlichen weichen Überganges det, solange der Fahrer das nicht dargestellte Gasklein gehalten werden kann. pedal nicht betätigt, und in seine Schließstellung Da die Zeitkonstante, durch welche die Abfall- gelangt, sobald das Gaspedal zur Beschleunigung der geschwindigkeit der einzelnen rechteckförmigen Strom- Brennkraftmaschine niedergetreten wird. Der Animpulse bestimmt wird, weitgehend von dem im 25 Schluß der beiden Dioden 122 und 125 ist dabei so Ausgleichsstromkreis der Magnetwicklung liegenden gewählt, daß durch diesen Schalter 127 die mit diesen Widerstand abhängt, wird eine Vorrichtung vorge- Dioden beabsichtigte Wirkung auf den Ausgleichssehen, die auf diesen Widerstand in Abhängigkeit Stromkreis der Kupplungswicklung nicht beeinträchvon dem jeweiligen Fahrzustand einwirkt und diesen tigt wird und sich lediglich auf den Anstieg der magnein der Weise verändert, daß er beim Anfahren klein 30 tischen Erregung, in der Weise auswirkt, daß diese ist und daher eine große Entladezeitkonstante ergibt, rasch zunimmt, wenn zum Beschleunigen das Gasbeim Schalten bzw. Gangwechseln dagegen diesen pedal niedergetreten wird.

Widerstand groß macht und dann eine kleine Zeit- Wenn man, wie dies beim Ausführungsbeispiel konstante ergibt. geschehen ist, nur einen einzigen, selbsttätig in Ab-Beim Ausführungsbeispiel ist zwischen der Minus- 35 hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigbaren leitung 50 und der Kollektorelektrode des den Ma- Schalter 90, 91 verwendet und dadurch einen zweiten gnetisierungsstrom für die Magnetwicklung 35 lie- derartigen Schalter einsparen will, können sich fernden Leistungstransistor 94 eine bei stromleiten- Schwierigkeiten ergeben, wenn man das Fahrzeug dem Leistungstransistor in ihrer Sperrichtung bean- zum Andrehen der stillstehenden Brennkraftmaschine spruchte Siliziumdiode 120 und ein mit dieser in Reihe 40 bergabwärts anrollen läßt. Dann gelangt zwar der geschalteter, an den Leistungstransistor angeschlosse- geschwindigkeitsabhängige Schalter beim Überschreiner Widerstand 121 von 22 Ohm vorgesehen. Diese ten von 15 km/h selbsttätig in seine Offenstellung und beiden Schaltelemente führen den beim Stromlos- macht den Ausgangstransistor 71 des Multivibrators werden des Leistungstransistors 94 entstehenden Aus- 56 sowie die beiden nachgeschalteten Transistoren 93 gleichsstrom, solange der von der Fahrgeschwindig- 45 und 94 stromleitend, das Fahrzeug wird jedoch durch keit abhängige Schalter 90, 91 offen ist und das Fahr- die ruckartig einsetzende Kupplung erheblich abgezeug daher eine Geschwindigkeit von mehr als 20 km/h bremst. Dann geht der geschwindigkeitsabhängige hat. Bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb von 15 km/h Schalter 90, 91 wieder in seine Schließstellung und ist jedoch dieser Schalter geschlossen und bildet löst dabei die Kupplung erneut. Dieser Vorgang kann zusammen mit einer weiteren Diode 122, die im Zug 50 sich mehrmals wiederholen, ohne daß dabei in den einer zum Kollektor des Leistungstransistors 94 füh- kurzen Pausen zwischen dem Überschreiten und dem renden Leitung 123 liegt, einen Nebenschluß zum Unterschreiten der 15-km-Marke die Brennkraft-Widerstand 121 und zur Diode 120. Bei geschlossenem maschine anzuspringen vermag. Um diesen Nachteil Fahrgeschwindigkeitsschalter 90, 91 ist daher der zu beseitigen, ist zu dem zwischen der Plusleitung 51 Widerstand 121 praktisch kurzgeschlossen. Die Zeit- 55 und der Basis des Schalttransistors 82 liegenden Widerkonstante des Entladestromkreises ist dann wesentlich stand 83 ein Kondensator 128 parallel geschaltet, der größer als bei offenem Fahrgeschwindigkeitsschalter. infolge seiner verhältnismäßig großen Kapazität von Außerdem ist zum rascheren Gangwechsel zwischen 10 μΡ die Basis des Schalttransistors 82 noch etwa dem beim Erfassen des Schalthebels 115 in seine 0,5 Sekunden lang über den Öffnungszeitpunkt des Schließstellung gelangenden Kontaktpaar 86, 87 und 60 geschwindigkeitsabhängigen Schalters 90, 91 hinaus dem mit der Kollektorelektrode des Leistungstran- auf dem bei offenen Schaltkontakten wirksamen sistors in Verbindung stehenden Wicklungsende der Potential hält und umgekehrt beim Schließen dieser Magnetwicklung 35 eine Leitung 124 und ein im Zuge Kontakte das Stromloswerden der Kupplung verdieser Leitung angeordneter als Diode 125 ausgebilde- zögert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine elektromagnetisch erregbare Kupplung von Kraftfahrzeugen, deren Magnetwicklung zum Übertragen eines mit der Brennkraftmaschinendrehzahl steigenden Drehmomentes elektrische Energie impulsförmig mittels eines die Impulslänge bestimmenden, mit einem Eingangs- und Ausgangstransistor ausgerüsteten monostabilen Multivibrators und eines diesem ' nachgeschalteten Leistungstransistors zugeführt wird, wobei der Multivibrator synchron mit der Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine in seinen instabilen Betriebszustand gebracht wird, wodurch die Magnetwicklung mit Stromimpulsen versorgt wird, und nach einer die Impulslänge ergebenden, festgelegten Zeitdauer selbsttätig in seine stabile Ausgangslage unter gleichzeitiger Sperrung der Energiezufuhr für die Magnetwickhmg zurückkehrt, mit einem beim Erfassen des Schalthebels des Wechselgetriebes in seine Arbeitsstellung gelangenden Schalter, der einseitig an eine der beiden Zuleitungen einer Betriebsstromquelle für die Magnetwicklung angeschlossen ist und andererseits mit der Basis des an seinem Emitter an die andere Zuleitung angeschlossenen Eingangstransistors des Multivibrators verbunden ist, und ein Ende der Magnetwicklung an einen über einer zur Stromversorgung der Magnetwicklung dienenden Stromquelle liegenden Spannungsteiler angelegt ist und das andere mit dem Leistungstransistor verbundene Ende der Magnetwicklung an den durch Erfassen des Schalthebels in seine Arbeitsstellung gelangenden Schalter über einen Gleichrichter angeschlossen ist, so daß die Magnetwicklung zum Zwecke der Entmagnetisierung in einer zum Betriebsstrom entgegengesetzten Stromrichtung an den Spannungsteiler angeschlossen werden kann, und mit einem einseitig an einer der beiden Zuleitungen der Betriebsstromquelle für die Magnetwicklung angeschlossenen, in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigbaren Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß der in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigbare Schalter (90, 91) andererseits mit dem Kollektor des den Betätigungsstrom für die Magnetwicklung (35) liefernden Leistungstransistors (94) über eine Diode (122) verbunden ist, die in stromleitendem Zustand dieses Leistungstransistors in ihrer Sperrichtung beansprucht wird und beim Stromloswerden des Leistungstransistors den Ausgleichstrom der Magnetwicklung übernimmt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kollektor des die Stromimpulse liefernden Leistungstransistors

(94) und der Magnetwicklung (35) ein Widerstand

(95) vorgesehen ist, zu dem ein beim Niedertreten des Gaspedals in seine Schließstellung gelangender Schalter (127) parallel liegt.

3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei geschlossenem Schalter (86, 87) einen Nebenschluß zur Magnetwicklung (35) bildende Gleichrichter (Diode 125) an den Verbindungspunkt des Widerstandes (95) und der Magnetwicklung (35) angeschlossen ist.

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangstransistor (70) und dem Ausgangstransistor (71) des Multivibrators (56) ein Schalttransistor (82) vorgesehen ist, der mit seiner Basis über einen Schutzwiderstand (84) und einen Gleichrichter (85) an den beim Erfassen des Schalthebeis (16) in seine Schließstellung gelangenden Schaltei (86, 87) angeschlossen ist und außerdem mit eine; der beiden Zuleitungen des Betriebsstroms zur. Magnetwicklung (35) über einen Widerstand (83) in Verbindung steht, der durch einen Kondensator (128) von mindestens 0,5 μΈ, vorzugsweise
überbrückt ist.