DE1455786C - Steuervorrichtung fur die Unterbre chung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraft maschine eines mit einer Vorrichtung zum Steuern einer elektromagnetisch betätig ten Kupplung ausgerüsteten Kraftfahrzeu ges - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Minimum wird. Dabei wird das Aus- und Einrücken die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brenn- der elektromagnetischen Kupplung beim Heraufkraftmaschine eines mit einer Vorrichtung zum schalten bzw. Beschleunigen eines Fahrzeuges mit Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer der Leistung der Brennkraftmaschine harmonisiert, elektromagnetisch betätigten Kupplung ausgerüsteten 5 und man erhält weder eine Verzögerung beim AusKraftfahrzeuges, bei der ein ein während des kuppeln noch einen plötzlichen Ruck beim WiederSchaltens die Kraftstoffzufuhr unterbrechendes Teil einkuppeln.

betätigender Elektromagnet vorgesehen ist, der_v mit In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden der elektromagnetisch betätigten Kupplung gemein- Beschreibung näher erläuterte beispielsweise Aussam erregt wird, wobei an dem vom Elektromagneten io führungsformen der Steuervorrichtung nach der Erbetätigten, die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden Teil findung dargestellt, und zwar zeigt
das bewegliche Glied eines Dämpfers angeschlossen Fig. 1 eine Ansicht im Aufriß .einer Steuerist, wodurch die Bewegung des die Kraftstoffzufuhr vorrichtung einer Hilfsdrosselklappe,
unterbrechenden Teils an den Ein- bzw. Ausrück- F i g. 2 eine schematische Ansicht der Steuervorgang der in Abhängigkeit von der Zeit progressiv 15 vorrichtung für die Hilfsdrosselklappe in Verbindung arbeitenden elektromagnetisch betätigten Kupplung mit einer Vorrichtung zum Steuern des selbsttätigen angeglichen wird. Ein-und Ausrückens der hilfskraftbetätigten Kupp-

Es ist eine Steuervorrichtung dieser Bauart lung,

bekannt (französische Patentschrift 1 252 140), bei F i g. 3 eine graphische Darstellung des Verlaufes

welcher die Verzögerung des Kraftfahrzeuges 20 des Auskuppelvorganges und des entsprechenden

beim Gangwechsel während eines Beschleunigungs- Verlaufes des Schließvorganges der Hilfsdrossel-

vorganges bzw. beim Heraufschalten noch verhältnis- klappe,

mäßig groß ist. Dies rührt daher, daß das effektive F i g. 4 eine Ansicht im Axialschnitt einer anderen

Ausrücken von elektrischen Kupplungen in veränder- Ausführungsform der Steuervorrichtung- für die

licher Weise durch die Anwesenheit von Wirbel- 35 Hilfsdrosselklappe mit einem Elektromagneten zur

strömen in den gegenpoligen Maschinenteilen der Unterbrechung der Kraftstoff-Luft-Gemisch-Zufuhr

Kupplung verzögert wird. und einem diesem zugeordneten Dämpfer,

Ferner ist noch eine Steuervorrichtung bekannt F i g. 5 eine vergleichende graphische Darstellung (USA.-Patentschrift 2 325 486), bei der zwar eine des Verlaufes der Bewegung der Hilfsdrosselklappe Progressivität der Arbeitsweise der Kupplung durch 30 bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 4.
einen öldämpfer gewährleistet ist, dieser Öldämpfer Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform ist jedoch nicht mit .einer Bewegungsdämpfung für die eine Ansaugleitung 1 für die Brennkraftmaschine Drosselklappe des Vergasers zusammenarbeitet. Eine dargestellt, die mit einem Vergaser 2 versehen ist mit dem Gaspedal verbundene Hahnventilvorrichtung und in deren Innerem eine Hilfsdrosselklappe 3 anhat dabei den Zweck, mehr oder weniger schnell die 35 geordnet ist, die um eine Achse 4 schwenkbar ist Verlagerung des Kolbens zu bewirken, der auf die und dazu dient, die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraft-Kupplung wirkt. Diese Hahnventilvorrichtung hat maschine während des selbsttätigen Schaltvorganges jedoch keinerlei Einfluß auf die Bewegung der der Kupplung selbsttätig zu unterbrechen. Die Drosselklappe. Achse 4 ist mit einem Betätigungshebel 5 versehen,

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- 40 welcher durch ein Gestänge 6 mit dem beweglichen steht darin, eine Steuervorrichtung der eingangs ge- Anker 7 eines Elektromagneten 8 verbunden ist, der nannten Bauart zu schaffen, die es ermöglicht, die auf einem zur Ansaugleitung 1 festen Halter 9 anVerzögerung eines Kraftfahrzeuges beim Gang- geordnet ist.

wechsel während eines Beschleunigungsvorganges, Mit dem Betätigungshebel 5 ist ferner ein Be-

also beim Heraufschalten, so gering wie möglich zu 45 wegungsdämpfer verbunden, der bei der dargestellten

gestalten. Ausführungsform durch eine Dose 10 gebildet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- die durch eine verformbare Membran 11 in zwei löst, daß der Dämpfer, wie für sich bekannt, in Kammern 12 und 13 unterteilt wird und am Halter 9 beiden Bewegungsrichtungen gleiche Dämpfungs- befestigt ist, während die Membran durch eine Charakteristik aufweist, wobei der Dämpfer so aus- 50 Stange 14 mit dem Betätigungshebel 5 verbunden ist. gebildet oder so mit dem die Kraftstoffzufuhr unter- Die eine Kammer, bei der dargestellten Ausführungsbrechenden Teil gekuppelt ist, daß die Bewegung des form die Kammer 12, steht mit der Außenluft durch die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden Teils eine An- eine Drosselöffnung 15 in Verbindung, während die fangsdämpfung hat, die mit Bezug auf die End- andere Kammer 13 durch eine verhältnismäßig dämpfung verhältnismäßig gering ist, und zwecks 55 große Öffnung 16 freie Verbindung mit der Außen-Erhalt der progressiven Arbeitsweise der elektro- luft hat.

magnetisch betätigten Kupplung deren Magnet- Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die Steuerwicklung eine Diode parallel geschaltet ist, die den vorrichtung zur Kraftstoffzufuhrunterbrechung mit Selbstinduktionsstrom der Magnetwicklung bei Unter- gedämpfter Betätigung mit einer Vorrichtung zum brechung der elektrischen Stromversorgung der 60 Steuern des selbsttätigen Aus- und Einrückens Magnetwicklung durchläßt, und zur Diode ein einer hilfskraftbetätigten Kupplung zusammengebaut, Widerstand in Reihe liegt, wobei die Dämpfungs- welche vor allem eine progressive Abschaltung des Charakteristik des Dämpfers auf die progressive Ar- Antriebes bewirkt. Diese Kupplung ist bei 17 beitsweise beim Ein- und Ausrücken der elektro- schematisch dargestellt und hat die Aufgabe, das magnetisch betätigten Kupplung so abgestimmt ist, 65 Drehmoment der Brennkraftmaschine 18 auf ein daß der Differentialquotient der Verzögerung, die nicht dargestelltes Wechselgetriebe zu übertragen, beim Heraufschalten erfolgt, wenn sich das Kraft- dessen Gangwechsel bei der dargestellten Ausfahrzeug im Beschleunigungszustand befindet, ein führungsform in Abhängigkeit von einem selbst-

tätigen Regler 19 erfolgt, der von beliebiger, an sich bekannter Art sein kann.

Bei der dargestellten Kupplung 17 handelt es sich um eine elektromagnetisch betätigte Kupplung,' deren Magnetwicklung bei 20 schematisch dargestellt ist und die über einen elektrischen Kontakt 21 gespeist wird, dessen Betätigung vom Regler 19 aus bei jedem Gangwechsel gleichzeitig mit der Betätigung der Steuervorrichtung zur Unterbrechung der Brennkraftmaschinenleistung erfolgt. ίο

Zur Durchführung einer progressiven Abschaltung der Kraftübertragung kann die Stromversorgung der Magnetwicklung 20 der Kupplung progressiv erfolgen.

Die gewünschte Progressivität der Abschaltung kann dadurch erzielt werden, daß in Parallelschaltung zur Magnetwicklung 20 eine Diode 22 vorgesehen wird, welche den Durchfluß des normalen Kupplungsstromes in dem Nebenschluß, in welchem sie sich befindet, verhindert, wobei dieser Diode vorzugsweise ein Widerstand 23 zugeordnet ist. Der Kupplungsstrom wird bei der dargestellten Ausführungsform durch eine Batterie 24 geliefert. Mit 25 ist eine schematisch dargestellte Vorrichtung bezeichnet, welche die Aufgabe hat, ihrerseits die er- as wünschte progressive Einschaltung des Stromes in der Magnetwicklung 20 für die Einrück- und Ausrückphasen sicherzustellen, und die für diesen Zweck von beliebiger, an sich bekannter Art sein kann. Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuervorrichtung ist wie folgt:

Zum Zeitpunkt eines Gangwechsels, der durch den Regler 19 bestimmt wird, werden der Elektromagnet 8 und der Kontakt gleichzeitig betätigt, um eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine bzw. eine Abschaltung des Antriebes herbeizuführen. .

Die Abschaltung des Stromes in der Kupplung wird progressiv gemacht, beispielsweise gemäß dem durch die obere Kurve in Fig. 3 dargestellten Verlauf, in welcher die Zeit T in der Abszisse aufgetragen ist, während die Stromstärke / in der Magnetwicklung 20 der Kupplung in der Ordinate aufgetragen ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Progressivität beim Aufhören des Stromflusses in der Magnetwicklung 20 durch das öffnen des Kontaktes 21 zum Zeitpunkt t als Folge des Selbstinduktionsstromes in der Magnetwicklung erhalten, welcher in der durch den Pfeil 26 angegebenen Richtung fließt, welches die Richtung ist, in der die Diode 22 durchlässig ist. Der Verlauf der Abnahme des Stromes hängt daher von der Induktivität der Magnetwicklung und von dem Gesamtwiderstand der Magnetwicklung und des Widerstandes 23 ab, welch letzter je nach dem gewünschten Verlauf gewählt werden kann.

Andererseits wird das gleichzeitige und progressive Schließen der Hilfsdrosselklappe 3, die durch den Elektromagneten 8 betätigt wird, durch die Bremsung der Luft erzielt, die durch die Drosselöffnung 15 der Dose 10 hindurchtreten muß, wobei die Dämpfung im wesentlichen am Hubende der Hilfsdrosselklappe wirkt, so daß ein Verlauf für das Schließen der Hilfsdrosselklappe erhalten wird, der mit demjenigen der Abschaltung des Stromes in der Magnetwicklung 20 in Obereinstimmung gebracht ist, wie sich aus der graphischen Darstellung im unteren Teil der F i g. 3 ergibt, in welchem die Zeit T in der Abszisse aufgetragen ist, während der Öffnungsgrad 0 der Hilfsdrosselklappe in der Ordinate aufgetragen ist.

Die Dämpfung nach diesem Gesetz kann vor allem dadurch erzielt werden, daß der Kammer 12 ein mit Bezug auf das durch die Membran 11 verdrängte Volumen entsprechendes Volumen gegeben wird, oder auch dadurch, daß die Anordnung des Gestänges 6 und des Betätigungshebels 5 der Drosselklappe so gewählt wird, daß sich das Kurbelgestänge in der normalen Offen-Stellung der Hilfsdrosselklappe 3 in der Nähe eines Totpunktes befindet.

In F i g. 3 zeigt die untere graphische Darstellung ferner den Verlauf beim erneuten öffnen der Hilfsdrosselklappe, der auf die Durchführung des Gangwechsels folgt und der auch in diesem Falle mit der gleichen Dämpfung wie das Schließen geschieht, während die obere graphische Darstellung ein Beispiel gleichzeitiger und progressiver Einschaltung des Stromes in der Magnetwicklung 20 zeigt, wobei der Zeitraum / bis t', der für den Gangwechsel erforderlich ist, beispielsweise etwa eine Sekunde beträgt.

Bei einer Anordnung von der in F i g. 1 dargestellten Art läßt sich jedoch feststellen, daß bei raschen Hin- und Rückhubbewegungen der Steuervorrichtung und damit des beweglichen Teils des Dämpfers die mögliche Ansammlung von Restluft am Ende des Hinhubes zur Wirkung hat, daß die Rückhubbewegung des erwähnten beweglichen Teils infolge des dann auf das letztere durch die Restluft ausgeübten Schubes verfälscht wird.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 wird dieser Nachteil vermieden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind der Elektromagnet 28 und der durch die Dose 30 gebildete Dämpfer zu einer gedrängten Anordnung zusammengebaut, und zwar zu beiden Seiten eines festen Halters 31 durch eine Verschraubung 32 des Sockels der Dose mit dem Befestigungsansatz des Elektromagneten.

Der bewegliche Anker 33 des Elektromagneten ist mittels eines Auges 34 mit dem Gestänge 35 der nicht dargestellten Hilfsdrosselklappe zur Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine verbunden.

Die in der Zeichnung dargestellte zurückgezogene Stellung des Ankers 33 entspricht dem Hubende des Gestänges 35 der Hilfsdrosselklappe.

Der Anker 33 ist mit einer Stange 36 verbunden, welche frei durch den Befestigungsansatz des Elektromagneten hindurchgefühlt und mit einem zusammengesetzten Teller 37 fest verbunden ist, durch welchen die Membran 38 der Dose 10 an ihrem Mittelteil eingespannt ist.

Die Membran 38 trennt die Dose 30 normalerweise in zwei Kammern, von. denen die eine, 39, ständig in freier Verbindung mit der Außenluft über eine öffnung 40 steht, während die andere Kammer 41, abgesehen von der in der Zeichnung dargestellten Verformung der Membran, normalerweise über eine Drosselöffnung 42 mit der Außenluft in Verbindung steht. Die Kammer 41 ist außerdem normalerweise durch ein Ventil verschlossen, mit dem sie mit der Außenluft verbunden werden kann und.das durch ein Verschlußteil 43 gebildet wird, das von einer Feder 44 getragen wird, durch dje es auf seinen Sitz 45 belastet ist.

Durch die öffnung der Dose innerhalb des Sitzes

45 des Ventils erstreckt sich ein Betätigungsschaft 46 für das Ventil, der durch den Teller 37 in Verlängerung der Stange 36 geführt ist.

Hieraus ergibt sich, daß bei einem Gangwechsel, wenn die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine durch eine Erregung des Elektromagneten 28 herbeigeführt wird, die Membran 38 der Dose zuerst aus ihrer anfänglichen Mittelstellung in dem Sinne verlagert wird. Die in der Kammer 41 enthaltene Luft wird dadurch zusammengedrückt und durch die Drosselöffnung 42 verdrängt, so daß die gewünschte Dämpfung erzielt werden kann. Am Hubende des Gestänges 35 für die Hilfsdrosselklappe wird das Verschlußteil 43 für das Ventil zur Außenluft durch den Betätigungsschaft 46 betätigt, wie sich aus der Zeichnung ergibt, was einen raschen Austritt der Restluft aus der Kammer 41 ermöglicht. Diese Anordnung gewährleistet, daß der umgekehrte Freigabehub für die Kraftstoffzufuhr ebenfalls nach dem gewünschten Dämpfungsgesetz ao (Schließen des Ventils für den raschen Zutritt der Außenluft und Wirksamwerden der Drosselöffnung 42) unabhängig von dem Zeitraum erfolgt, welcher die beiden entgegengesetzten Hübe voneinander trennt. - as

Die zuletzt beschriebene Anordnung ermöglicht ferner gegenüber der vorher beschriebenen Ausführungsform ein rascheres Hubende bei der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, einen rascheren Hubanfang des umgekehrten Hubes zur Freigabe der KraftstofTzufuhr und eine wesentliche Zunahme der Bremsung des entgegengesetzten Hubes ohne Erhöhung seiner Gesamtdauer (infolge seines rascheren Anfanges). '"

Dies ist aus den Vergleichskurven in F i g. 5 ersichtlich, in welcher die gestrichelte Kurve der Kurve für die Ausführungsform nach F i g. 3 entspricht, während die voll ausgezogen gezeichnete Kurve für die Ausführungsform nach F i g. 4 gilt.

Andererseits kann bei der letztbeschriebenen Ausführungsform die Dämpfungscharakteristik der Kraftstoffzuf uhrunterbrechung vor allem durch eine Änderung der Länge des Betätigungsschaftes 46 und durch die Wahl der Lage der Drosselöffnung 42 in der Weise geändert werden, daß die Drosselöffnung durch die Membran 38 nach einem bestimmten Hub derselben verschlossen ist.

Die Steuervorrichtung kann nicht nur bei einer Kraftübertragung mit einem selbsttätig schaltenden Wechselgetriebe verwendet werden, sondern ist auch bei einer Kraftübertragung mit einer selbsttätig gesteuerten Kupplung brauchbar, wobei die Wahl der Gänge willkürlich vorgenommen wird.

Natürlich kann der Dämpfer auch als hydraulischer oder hydropneumatischer Dämpfer ausgebildet sein, obwohl ein pneumatischer Dämpfer für das beabsichtigte Ergebnis einfacher ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine eines mit einer Vorrichtung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer elektromagne-

60 tisch betätigten Kupplung ausgerüsteten Kraftfahrzeuges, bei der ein ein während des Schaltens die Kraftstoffzufuhr unterbrechendes Teil betätigender Elektromagnet vorgesehen ist, der mit der elektromagnetisch betätigten Kupplung gemeinsam erregt wird, wobei, an dem vom Elektromagneten betätigten, die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden Teil das bewegliche Glied eines Dämpfers angeschlossen ist, wodurch die Bewegung des die Kraftstoff zufuhr unterbrechenden Teils an den Ein- bzw. Ausrückvorgang der in Abhängigkeit von der Zeit progressiv arbeitenden elektromagnetisch betätigten Kupplung angeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (Dose 10 bzw. 30, Membran 11 bzw. 38, Drosselöffnung 15 bzw. 42), wie für sich bekannt, in beiden Bewegungsrichtungen gleiche Dämpfungscharakteristik aufweist, wobei der Dämpfer so ausgebildet oder so mit dem die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden Teil (Luftdrosselklappe 3) gekuppelt ist, daß die Bewegung des die Kraftstoffzufuhr unterbrechenden Teils eine Anfangsdämpfung hat, die mit Bezug auf die Enddämpfung verhältnismäßig gering - ist und zwecks Erhalt der progressiven Arbeitsweise der elektromagnetisch betätigten Kupplung (17) deren Magnetwicklung (20) eine Diode (22) parallel geschaltet ist, die den Selbstinduktionsstrom der Magnetwicklung bei Unterbrechung der elektrischen Stromversorgung der Magnetwicklung durchläßt und zur Diode (22) ein Widerstand (23) in Reihe liegt, wobei die Dämpfungscharakteristik des Dämpfers auf die progressive Arbeitsweise beim Ein- und Ausrücken der elektromagnetisch betätigten Kupplung so abgestimmt ist, daß der Differentialquotient der Verzögerung, die beim Heraufschalten erfolgt, wenn sich das Kraftfahrzeug im Beschleunigungszustand befindet, ein Minimum wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das die Kraftstoffzufuhr unterbrechende Teil als Hilfsdrosselklappe ausgebildet ist und der Elektromagnet sowie der Dämpfer über ein Kurbelgestänge auf die Achse der Hilfsdrosselklappe wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (8) und der Dämpfer (10,11,15) so an das Kurbelgestänge (Betätigungshebel 5, Gestänge 6) angeschlossen ist, daß sich dieses in der Offenstellung der Hilfsdrosselklappe (3) nahe einem Totpunkt befindet.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 mit einem pneumatischen Dämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß am Dämpfer (30,38,42) ein Ventil (43 bis 46) vorgesehen ist, das am Ende des der Kraftstoffunterbrechung entsprechenden Dämpfungshubes zwangläufig geöffnet wird.

4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil von einem durch eine Feder (44) gegen seinen Sitz (45) belasteten Verschlußteil (43) und einen Betätigungsschaft (46) gebildet wird, wobei der Verschlußteil (43) die Feder (44) und der Sitz (45) mit der Membran (38) des Dämpfers verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen